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【摘要】本文涉及矿山带式输送机栈桥的建设方式，是建筑、结构专业在建设带式输送机栈桥中的新方法。这种方法推出了一种新概念工业构筑物"轻钢薄板栈桥"的建设模式，即把栈桥的建造过程和工艺变“建造”为“装配”，而主要部件是"轻钢薄板"，其部件和零件都可工厂加工，以专业化、标准化方式生产。实现建筑工业化，达到节能、环保,提高建设效率，节约成本的目的。这种工厂流水线方式生产的钢结构建筑将是未来建筑发展的方向。
【关键词】轻钢薄板栈桥，建筑工业化，节能，环保,提高建设效率
中图分类号：TD229文献标识码：A 文章编号：1 所属技术领域
本文涉及矿山带式输送机栈桥的建设方式，是建筑、结构专业在建设带式输送机栈桥中的新方法。
2 项目背景
过去的带式输送机栈桥，高度在8米以下的采用砖混结构，毛石条形基础；高度在8米至18米范围，下部采用钢筋砼框架结构，上部维护结构采用砖混结构或框架＋填充墙结构；高度18米以上的下部采用钢筋砼框架结构，上部采用钢桁架结构，轻型砌块围护。
目前的带式输送机栈桥，高度在8米以下的，下部采用鋼筋砼框架结构，上部采用轻型门式刚架结构＋保温彩色压型钢板围护；高度在8米以上的，下部采用钢筋砼框架结构，上部采用钢桁架结构，保温彩色压型钢板围护。
尽管目前较过去在建筑结构选型、资源节约方面有较大的提高，但与国家的要求还有很大的距离，国家政策要求，即“四节一环保”：节能、节地、节水、节材和环保，尽可能对资源进行循环利用。施工现场遭受粉尘和建筑垃圾、噪声的困扰和季节影响，建造周期长，劳动效率低，资源消耗较大，不安全隐患较多。
3 建设模式
本文所论述的建造方式一改目前传统的施工方法，即基础面以上，建筑施工现场无湿作业，构件工厂加工，现场拼装，不施焊。施工不再遭受粉尘和建筑垃圾、噪声的困扰和季节影响，大大缩短了建造周期和资金占用时间。
推出了一种新概念工业构筑物"轻钢薄板栈桥"的建设模式，即把栈桥的建造过程和工艺变为装配过程，比照装配一台机器、组装一辆汽车或是电视、计算机等产品的组装过程。主要部件"轻钢薄板"--即冷弯薄壁型钢龙骨和外覆轻质薄板和其它部件及零件都可以工厂加工，实现专业化、标准化生产。
4 解决的问题
4.1节约钢材冷弯薄壁型钢与同样截面积的热轧型钢相比，其截面力学特性指标如惯性矩、面积矩可提高50~180%，回转半径提高50%以上。冷弯薄壁型钢结构重量是热轧普钢结构的1/3-1/5，是混凝土结构的1/6-1/10；轻钢墙体重量仅是砖混墙体的1/9-1/10左右。
4.2使用空间利用率高
构件强度高、自重轻，截面尺寸小，有利抗震和增加房屋使用面积。构件自重轻便于整体运输、安装。与“门式刚架结构＋保温彩色压型钢板维护”相比，增加室内使用面积5~10%。
4.3建筑的外观造型灵活
钢结构建筑外观美观、轻巧，几何性强，崇尚简约，随着新型外墙材料的不断推出，钢结构建筑的外观亦可与砌体或钢筋混凝土结构一样做成各种各样的风格，不论是现代还是古典式，都可以与传统建筑相提并论。
4.4经济指标更合理
由砖和砼的承重构件改成冷弯薄壁型钢构件，结构荷载大大降低，从而减少结构断面，更加经济合理，经分析造价可降低10%左右。
4.5建筑的耐久性提高
构件采用镀锌或镀铝锌薄钢板，防锈性能好，减少结构维修护理费用。根据建筑物建造地点、环境不同，型钢镀锌量要求也不同，锌层厚度决定房屋构件使用寿命。目前，各地标准基本分三挡。(1)构件地处潮湿环境且裸露状态时，镀锌量要求275克/m2 (相当镀锌厚度为20微米)；(2)承重及外墙构件，镀锌量要求180克/m2 (相当镀锌厚度为13微米)；(3)非承重构件, 镀锌量要求120克/m2(相当镀锌厚度为8微米)。
根据英国钢铁公司对不同地区、环境的轻钢建筑跟踪取样的测试结果：轻钢镀锌构件锈蚀率为三年平均不到0.1微米，也就是说，8微米厚镀锌冷弯薄壁型钢构件，正常使用条件下，使用寿命可达240年。而一般建筑的设计寿命为50年。
4.6施工速度快，建设周期短
工厂制造、工地拼装，不施焊，施工速度快，基本可以实现建筑房屋产业化的目标。由于构件轻，房屋的墙体、楼面(包括面板，乃至门窗，外装饰面材、保温材料等)基本上均可在工厂制造完成，板块运送至工地，没有焊接等工序，采用自攻螺钉或螺栓连接拼装，基本上可以实现建筑产业化的目标。房屋建造施工速度之快，是其它任何结构体系无可比拟的。
4.7资源可循环利用
钢材回收率为100%，施工干作业，符合国家持续发展和环保、节能要求。用回收废钢炼钢，耗能仅为矿石冶炼的40%；钢结构房屋基本为干作业，节约大量施工用水，改善混凝土结构施工环境脏乱、燥音大的局面；此外，墙体构造有空腔，室内外空气在墙体内可流动，建筑的热工性能、舒适度好，符合国家可持续发展和环保、节能的要求。
5 简要技术方案及分析
轻钢薄板栈桥结构体系是密肋轻钢龙骨和薄板共同组成的墙体承重结构体系。屋面、楼面均支承在墙体结构上，它们所承受的各外荷载均要传递给墙体结构。因此，墙体结构除承受墙体本身的荷载外，还要承受屋面、楼面传来的竖向荷载和平行于墙面的水平荷载。并最终由下部支架传至基础。以下简要分析墙体的受力传递过程： 垂直荷载：主要由冷弯薄壁型钢屋面梁或屋架传递给由冷弯薄壁型钢龙骨和外覆薄板组成的墙体承受并传至楼面梁，楼面梁传至支架并向下传至基础。由于屋面梁或屋架、楼面梁和墙体龙骨基本在同一平面内，故墙对垂直荷载的承受和传递是明确的。墙体、屋面、楼面等结构均为密肋体系，这些构件间距仅400~600mm，因此每个构件所受荷载不大，截面也可以作到很小。
水平荷载：水平荷载包括：风载和地震作用荷载等。水平荷载主要由平行于荷载方向的墙体承受并传至屋面和楼面的水平桁架系统，桁架系统通过支架并传至基础。如前所述屋面、墙体、楼面的骨架在同一平面内，故水平荷载的传递同样是清晰明确的。
在以上分析中，力的传递主要由密肋轻钢龙骨承受。没有考虑外覆薄板的作用。实际情况中薄板亦起到蒙皮效应承受一定的剪切荷载，并起到龙骨支撑作用增加龙骨的平面外稳定，使整个结构体系在实际使用中更加稳定可靠。
以下为附图，从图示可直观表示出使用本方法建造的栈桥较目前形式能增加使用面积，并更加经济合理。
【关键词】轻钢薄板栈桥，建筑工业化，节能，环保,提高建设效率
中图分类号：TD229文献标识码：A 文章编号：1 所属技术领域
本文涉及矿山带式输送机栈桥的建设方式，是建筑、结构专业在建设带式输送机栈桥中的新方法。
2 项目背景
过去的带式输送机栈桥，高度在8米以下的采用砖混结构，毛石条形基础；高度在8米至18米范围，下部采用钢筋砼框架结构，上部维护结构采用砖混结构或框架＋填充墙结构；高度18米以上的下部采用钢筋砼框架结构，上部采用钢桁架结构，轻型砌块围护。
目前的带式输送机栈桥，高度在8米以下的，下部采用鋼筋砼框架结构，上部采用轻型门式刚架结构＋保温彩色压型钢板围护；高度在8米以上的，下部采用钢筋砼框架结构，上部采用钢桁架结构，保温彩色压型钢板围护。
尽管目前较过去在建筑结构选型、资源节约方面有较大的提高，但与国家的要求还有很大的距离，国家政策要求，即“四节一环保”：节能、节地、节水、节材和环保，尽可能对资源进行循环利用。施工现场遭受粉尘和建筑垃圾、噪声的困扰和季节影响，建造周期长，劳动效率低，资源消耗较大，不安全隐患较多。
3 建设模式
本文所论述的建造方式一改目前传统的施工方法，即基础面以上，建筑施工现场无湿作业，构件工厂加工，现场拼装，不施焊。施工不再遭受粉尘和建筑垃圾、噪声的困扰和季节影响，大大缩短了建造周期和资金占用时间。
推出了一种新概念工业构筑物"轻钢薄板栈桥"的建设模式，即把栈桥的建造过程和工艺变为装配过程，比照装配一台机器、组装一辆汽车或是电视、计算机等产品的组装过程。主要部件"轻钢薄板"--即冷弯薄壁型钢龙骨和外覆轻质薄板和其它部件及零件都可以工厂加工，实现专业化、标准化生产。
4 解决的问题
4.1节约钢材冷弯薄壁型钢与同样截面积的热轧型钢相比，其截面力学特性指标如惯性矩、面积矩可提高50~180%，回转半径提高50%以上。冷弯薄壁型钢结构重量是热轧普钢结构的1/3-1/5，是混凝土结构的1/6-1/10；轻钢墙体重量仅是砖混墙体的1/9-1/10左右。
4.2使用空间利用率高
构件强度高、自重轻，截面尺寸小，有利抗震和增加房屋使用面积。构件自重轻便于整体运输、安装。与“门式刚架结构＋保温彩色压型钢板维护”相比，增加室内使用面积5~10%。
4.3建筑的外观造型灵活
钢结构建筑外观美观、轻巧，几何性强，崇尚简约，随着新型外墙材料的不断推出，钢结构建筑的外观亦可与砌体或钢筋混凝土结构一样做成各种各样的风格，不论是现代还是古典式，都可以与传统建筑相提并论。
4.4经济指标更合理
由砖和砼的承重构件改成冷弯薄壁型钢构件，结构荷载大大降低，从而减少结构断面，更加经济合理，经分析造价可降低10%左右。
4.5建筑的耐久性提高
构件采用镀锌或镀铝锌薄钢板，防锈性能好，减少结构维修护理费用。根据建筑物建造地点、环境不同，型钢镀锌量要求也不同，锌层厚度决定房屋构件使用寿命。目前，各地标准基本分三挡。(1)构件地处潮湿环境且裸露状态时，镀锌量要求275克/m2 (相当镀锌厚度为20微米)；(2)承重及外墙构件，镀锌量要求180克/m2 (相当镀锌厚度为13微米)；(3)非承重构件, 镀锌量要求120克/m2(相当镀锌厚度为8微米)。
根据英国钢铁公司对不同地区、环境的轻钢建筑跟踪取样的测试结果：轻钢镀锌构件锈蚀率为三年平均不到0.1微米，也就是说，8微米厚镀锌冷弯薄壁型钢构件，正常使用条件下，使用寿命可达240年。而一般建筑的设计寿命为50年。
4.6施工速度快，建设周期短
工厂制造、工地拼装，不施焊，施工速度快，基本可以实现建筑房屋产业化的目标。由于构件轻，房屋的墙体、楼面(包括面板，乃至门窗，外装饰面材、保温材料等)基本上均可在工厂制造完成，板块运送至工地，没有焊接等工序，采用自攻螺钉或螺栓连接拼装，基本上可以实现建筑产业化的目标。房屋建造施工速度之快，是其它任何结构体系无可比拟的。
4.7资源可循环利用
钢材回收率为100%，施工干作业，符合国家持续发展和环保、节能要求。用回收废钢炼钢，耗能仅为矿石冶炼的40%；钢结构房屋基本为干作业，节约大量施工用水，改善混凝土结构施工环境脏乱、燥音大的局面；此外，墙体构造有空腔，室内外空气在墙体内可流动，建筑的热工性能、舒适度好，符合国家可持续发展和环保、节能的要求。
5 简要技术方案及分析
轻钢薄板栈桥结构体系是密肋轻钢龙骨和薄板共同组成的墙体承重结构体系。屋面、楼面均支承在墙体结构上，它们所承受的各外荷载均要传递给墙体结构。因此，墙体结构除承受墙体本身的荷载外，还要承受屋面、楼面传来的竖向荷载和平行于墙面的水平荷载。并最终由下部支架传至基础。以下简要分析墙体的受力传递过程： 垂直荷载：主要由冷弯薄壁型钢屋面梁或屋架传递给由冷弯薄壁型钢龙骨和外覆薄板组成的墙体承受并传至楼面梁，楼面梁传至支架并向下传至基础。由于屋面梁或屋架、楼面梁和墙体龙骨基本在同一平面内，故墙对垂直荷载的承受和传递是明确的。墙体、屋面、楼面等结构均为密肋体系，这些构件间距仅400~600mm，因此每个构件所受荷载不大，截面也可以作到很小。
水平荷载：水平荷载包括：风载和地震作用荷载等。水平荷载主要由平行于荷载方向的墙体承受并传至屋面和楼面的水平桁架系统，桁架系统通过支架并传至基础。如前所述屋面、墙体、楼面的骨架在同一平面内，故水平荷载的传递同样是清晰明确的。
在以上分析中，力的传递主要由密肋轻钢龙骨承受。没有考虑外覆薄板的作用。实际情况中薄板亦起到蒙皮效应承受一定的剪切荷载，并起到龙骨支撑作用增加龙骨的平面外稳定，使整个结构体系在实际使用中更加稳定可靠。
以下为附图，从图示可直观表示出使用本方法建造的栈桥较目前形式能增加使用面积，并更加经济合理。