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摘要：皮带运输机通廊是一种用于散装物料输送的工业建筑，广泛应用于冶金、矿山、码头等各个工业领域。按照主要建筑材料分为钢结构皮带运输机通廊和钢筋混凝土结构皮带运输机通廊。随着我国钢铁产量的逐步提高，钢结构强度高、质量轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高的优势在工程领域得到广泛的应用，因此在工业领域的皮带运输机承载结构主体主要选用钢结构。钢结构皮带运输机通廊建筑形式有两种，一种是封闭式，另外一种是敞开式。本文主要介绍敞开式钢结构皮带运输机通廊的封闭改造设计。
关键词：皮带通廊;封闭;桁架;端刚架
一、封闭式与敞开式通廊对比
敞开式皮带运输机通廊的优点是用钢量小，结构简单。其缺点如下：
1.物料在运输过程中容易造成扬尘，污染空气，非常不环保。
2.物料在运输过程中散落后不好收集，造成物料浪费。
3.在大风、雨雪天气下工人巡检或检修不安全。
敞开式皮带运输机通廊的缺点是用钢量大，造价高。其优点恰恰能解决敞开式通廊的问题，虽然造价较高，但长期经济效益明显。鉴于以上原因，很多原设计为敞开式的皮带运输机通廊封闭是非常有必要的，从结构的角度也是可行的。
二、敞开式通廊的结构分析
敞开式皮带运输机通廊敞主要荷载均为竖向力，传力途径清晰，全部通过桁架承担，然后传至两端支架。主要承受荷载如下：
1.恒载：皮带机自重（根据工艺提供的设备资料确定）
2.活载：①物料重量（根据皮带宽度及物料特性确定）;②走道活载取2.0KN/m2;③积雪荷载（不与走道活载同时组合）;④积灰荷载。
3.风荷载：可忽略，因为钢构件本身风荷载作用面积非常小。
三、敞开式通廊封闭后的结构体系构建
皮带运输机通廊封闭改造后见封闭改造后剖面图，在原走道梁上新增刚架，刚架墙面和屋面用彩钢板封闭。刚架自重及维护结构的自重作用在原桁架上，造成恒载增加，由于风荷载作用面积的大幅增加，风荷载作用力骤增。其他荷载均为竖向力，只有风荷载为水平力。封闭后除原设计荷载外，还增加了如下荷载：
1.恒载：刚架结构及维护自重。
2.活载：①屋面雪荷载或者或屋面活荷载（取两者大值）;2积灰荷载;
3.风荷载：通廊两侧的风吸力和风压力。
结构改造遵循最大限度利用原有结构的原则，承载力不够处采取加固措施。新增结构不改变原有结构的受力体系，荷载能够有效的传递。充分利用原通廊桁架承担竖向力，新增的门刚满足功能性要求，在门刚屋面构建平面桁架承担风荷载。通廊两端设刚度较大的端刚架，有效的将水平力传至原支架顶部。
改造后的结构变成了下部为原设计桁架，上部为柱脚铰接的门式刚架，屋顶平面为平面桁架的结构体系。原设计桁架除了承载改造前的和荷载外，还承担新增的竖向力以及部分风荷载。另外一部分风荷载由顶部的桁架承担。
封闭改造后剖面图中的新增构件一用来传递刚架的竖向力至原桁架的下弦节点。此构件按照压杆设计，在一般地区，结构自重产生的压力远大于风荷载作用下产生的拉力，此杆件不会出现受拉。此构件选用双角钢较为经济。
屋面平面桁架由系杆作为桁架的上下弦;门刚钢梁作为直腹杆，按照压杆设计，采用HN的型钢;选用张紧的十字交叉圆钢作为斜腹杆，其受力非常小，按照拉杆设计，长细比控制在400以内;以上构件形成了一个平面桁架体系，承担风荷载。桁架两端设置刚度较大的端刚架，把水平力传递到原桁架下面的支架上，解决了新增水平风荷载的傳递，端刚架选用HW的热轧型钢。
四、结构加固
原桁架斜腹杆均按照拉杆设计，直腹杆按照压杆设计，上弦杆按照压杆设计，下悬杆按照拉杆设计。由于竖向力的增加造成靠近支座处的压杆内力增大，其平面内和平面外稳定应力比超限，可通过增大截面法加固。原构件为单角钢，在原构件背靠背增加一根同等规格的构件，并与节点板焊接，焊缝长度计算确定。除杆件承载力验算外，节点处的焊缝长度及节点板也需要重新验算。
原桁架的上弦水平桁架承担另外一部分风荷载，原桁架无斜腹杆，仅有走道板搭在走道梁上，皮带机下是空的，无法形成完整的桁架体系，风荷载传递路径不明确。原桁架上弦杆当做水平桁架的上下弦杆，通过满铺花纹钢板作为腹杆，花纹钢板与弦杆间断焊接，形成了完证的结构体系。
结束语：
对原有结构进行改造加固时，应遵循安全、经济、合理的原则，结构改造经过多方案必须，以选用较为合适的方法，既能满足功能性要求，造价又低，经济效益最大化。此外，加固前应对原有结构进行检测鉴定。
参考文献
[1]《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
[2]《包头钢铁设计研究总院钢结构设计与计算》（第2版）机械工业出版社2006
[3]《钢结构设计规范》 GB 50017-2017
（作者单位：南京东送电力科技有限公司）
关键词：皮带通廊;封闭;桁架;端刚架
一、封闭式与敞开式通廊对比
敞开式皮带运输机通廊的优点是用钢量小，结构简单。其缺点如下：
1.物料在运输过程中容易造成扬尘，污染空气，非常不环保。
2.物料在运输过程中散落后不好收集，造成物料浪费。
3.在大风、雨雪天气下工人巡检或检修不安全。
敞开式皮带运输机通廊的缺点是用钢量大，造价高。其优点恰恰能解决敞开式通廊的问题，虽然造价较高，但长期经济效益明显。鉴于以上原因，很多原设计为敞开式的皮带运输机通廊封闭是非常有必要的，从结构的角度也是可行的。
二、敞开式通廊的结构分析
敞开式皮带运输机通廊敞主要荷载均为竖向力，传力途径清晰，全部通过桁架承担，然后传至两端支架。主要承受荷载如下：
1.恒载：皮带机自重（根据工艺提供的设备资料确定）
2.活载：①物料重量（根据皮带宽度及物料特性确定）;②走道活载取2.0KN/m2;③积雪荷载（不与走道活载同时组合）;④积灰荷载。
3.风荷载：可忽略，因为钢构件本身风荷载作用面积非常小。
三、敞开式通廊封闭后的结构体系构建
皮带运输机通廊封闭改造后见封闭改造后剖面图，在原走道梁上新增刚架，刚架墙面和屋面用彩钢板封闭。刚架自重及维护结构的自重作用在原桁架上，造成恒载增加，由于风荷载作用面积的大幅增加，风荷载作用力骤增。其他荷载均为竖向力，只有风荷载为水平力。封闭后除原设计荷载外，还增加了如下荷载：
1.恒载：刚架结构及维护自重。
2.活载：①屋面雪荷载或者或屋面活荷载（取两者大值）;2积灰荷载;
3.风荷载：通廊两侧的风吸力和风压力。
结构改造遵循最大限度利用原有结构的原则，承载力不够处采取加固措施。新增结构不改变原有结构的受力体系，荷载能够有效的传递。充分利用原通廊桁架承担竖向力，新增的门刚满足功能性要求，在门刚屋面构建平面桁架承担风荷载。通廊两端设刚度较大的端刚架，有效的将水平力传至原支架顶部。
改造后的结构变成了下部为原设计桁架，上部为柱脚铰接的门式刚架，屋顶平面为平面桁架的结构体系。原设计桁架除了承载改造前的和荷载外，还承担新增的竖向力以及部分风荷载。另外一部分风荷载由顶部的桁架承担。
封闭改造后剖面图中的新增构件一用来传递刚架的竖向力至原桁架的下弦节点。此构件按照压杆设计，在一般地区，结构自重产生的压力远大于风荷载作用下产生的拉力，此杆件不会出现受拉。此构件选用双角钢较为经济。
屋面平面桁架由系杆作为桁架的上下弦;门刚钢梁作为直腹杆，按照压杆设计，采用HN的型钢;选用张紧的十字交叉圆钢作为斜腹杆，其受力非常小，按照拉杆设计，长细比控制在400以内;以上构件形成了一个平面桁架体系，承担风荷载。桁架两端设置刚度较大的端刚架，把水平力传递到原桁架下面的支架上，解决了新增水平风荷载的傳递，端刚架选用HW的热轧型钢。
四、结构加固
原桁架斜腹杆均按照拉杆设计，直腹杆按照压杆设计，上弦杆按照压杆设计，下悬杆按照拉杆设计。由于竖向力的增加造成靠近支座处的压杆内力增大，其平面内和平面外稳定应力比超限，可通过增大截面法加固。原构件为单角钢，在原构件背靠背增加一根同等规格的构件，并与节点板焊接，焊缝长度计算确定。除杆件承载力验算外，节点处的焊缝长度及节点板也需要重新验算。
原桁架的上弦水平桁架承担另外一部分风荷载，原桁架无斜腹杆，仅有走道板搭在走道梁上，皮带机下是空的，无法形成完整的桁架体系，风荷载传递路径不明确。原桁架上弦杆当做水平桁架的上下弦杆，通过满铺花纹钢板作为腹杆，花纹钢板与弦杆间断焊接，形成了完证的结构体系。
结束语：
对原有结构进行改造加固时，应遵循安全、经济、合理的原则，结构改造经过多方案必须，以选用较为合适的方法，既能满足功能性要求，造价又低，经济效益最大化。此外，加固前应对原有结构进行检测鉴定。
参考文献
[1]《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
[2]《包头钢铁设计研究总院钢结构设计与计算》（第2版）机械工业出版社2006
[3]《钢结构设计规范》 GB 50017-2017
（作者单位：南京东送电力科技有限公司）