重荷载钢格板的设计

工程设计　８　｝　．　｝｝　＿＿　…　，　、　重荷载钢格板的设计　姚章堂，李冠军　（国家粮食储备局郑州科学研究设计院，郑州４５００５３）　摘　要：近年来，重荷载钢格板被广泛应用于工厂、车间、矿业、港口、码头，而这些场地时常有重　型车辆经过，因此，应对重荷载钢格板进行车辆荷载作用下的承载力及挠度计算。　关键词：重荷载钢格板；承载扁钢；强度；挠度；包边板；横杆　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｌｏａｄｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｂａｒ　ｇｒａｔｉｎｇ　Ｙａｏ　Ｚｈａｎｇｔａｎｇ，Ｌｉ　Ｇｕａｎｊｕｎ　（Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｓｔａｔｅ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｒａｉｎ　Ｒｅｓｅｒｖｅ，　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５００５３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｃｅｎｔｌｙ。ｔｈｅ　ｈｅａｖｙ　ｌｏａｄｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｂａｒ　ｇｒａｔｉｎｇ　ａｒｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｆａｃｔｏｒｉｅｓ，ｗｏｒｋｓｈｏｐ，ｍｉｎｉｎｇ，　ｐｏｒｔｓ．Ｕｓｕａｌｌｙ，Ｉｎ　ｔｈｅｓｅ　ｓｉｔｅｓ　ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｈｅａｖｙ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ　ｌｏａｄ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｌｏａｄｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｂａｒ　ｇｒａｔｉｎｇ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｏｆ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙ　ｌｏａｄｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｂａｒ　ｇｒａｔｉｎｇ；ｂｅａｒｉｎｇ　ｂａｒ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；ｅｎｄ　ｂａｒ；ｃｒｏｓｓ　ｂａｒ　中图分类号：ＴＵ５ｌ１．３＋５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７—３５８２（２０１２）０４—００１２—０３　近年来，钢格板被广泛应用于工厂、车间、矿　讨重荷载钢格板设计过程中应注意的问题。　业、港口、码头及粮库等各类场合，上述场合的钢　格板既要考虑人行的安全，同时也要满足车辆在其　上行驶的需要，这就对钢格板提出了更高的承载力　１　工程概况　某粮食储备库一汽车卸粮坑，其上部铺设重荷　载钢格板，卸粮坑平面尺寸３．８　ｍｘ４．０　ｍ，其平面及　剖面详见图１。　及刚度要求。因此，对这些特殊场合的重荷载钢格　板应进行专门的设计。本文通过一工程实例，来探　１－１　昌ｌｌ　｝　Ｊ　Ｌ　。—车行方向　！旦　上！！　！　旦　｛　／，　方案ｔ＿／　口　上　霾　＝　立＝羔　４—４　图１　卸粮坑的平面及剖面图　收稿日期：２０１２－０６—１６　作者简介：姚章堂（１９８１一），男，助理工程师；专业方向为　结构设计。　１２　一ｉ　０１２壤费凌通撩瘴：　堡塑　｝；ｌ＿』｛　；　《　｛　ｖ　《　考虑到卸梁坑上直接铺钢格板，跨度较大，采　取卸梁坑上部布置次梁的方式减小钢格板跨度。以　下列出４种方案，方案１：沿横向布置１道次梁；　方案２：沿横向布置２道次梁；方案３：沿纵向布　置１道次梁；方案４：沿纵向布置２道次梁；方案１　及方案３的钢格板采用１３０　ｍｉｌｌＸ１０　ｍｍＸ５０　ｍｍ　（宽Ｘ厚Ｘ间距）的承载扁钢与包边板及横杆通过压　钢格板。承载扁钢与车行方向平行的称为横断沟钢　格板（即方案１、２）见图３，承载扁钢与车行方向　垂直的称为侧沟钢格板（即方案３、４）见图４。　力电阻焊固定而成，方案２及方案４的钢格板采用　１１０　ｍｉｎｘ８　ｍｍｘ５０　ｍｍ（宽×厚×间距）的承载扁钢　一一　与包边板及横杆通过压力电阻焊固定而成，承载扁　钢均采用Ｑ２３５Ｂ级钢材。　２承载力计算　２．１　荷载选取　根据《公路桥涵设计通用规范》ｊＴＧ　Ｄ６０—２００４规定，车辆荷载的立面、平面尺寸见图　２，主要技术指标规定见表１。　ｕ　３　上！　！【ａ　ｚ　上！１　．　Ｌ　１５　图２车辆荷载的立面、平面尺寸图　表１　车辆荷载主要技术指标　项目　单位技术指标　项目　单位技术指标　根据表１所列主要技术指标，车辆荷载的最　大轮压标准值为Ｇｋ＝７０　ｋＮ，根据《建筑结构荷　载规范》ＧＢ　５０００９—２００１的规定，荷载设计值为　Ｇ＝７０ｘ１．４＝９８　ｋＮ。　２．２钢格板的布置方式　钢格板根据车行方向分为横断沟钢格板和侧沟　图３横断沟钢格板图　图４侧沟钢格板图　２．３强度计算　由于钢格板的自重相对车辆荷载较小，故忽略　其自重对强度的影响。根据《中华人民共和国黑色　冶金行业标准》ＹＢ／Ｔ４００１．１—２００７，钢格板在车　辆荷载作用的强度按下式计算：　ｑＬｃ（２－）Ｂ：—ｃ／Ｌ）即Ｇ（１＋ｉｃ（２Ｌ－ｃ）　—：　：——８Ｗ　８ａｂＷ　式中对于横断沟钢格板，ｉ取０．４，侧沟钢格　板，ｉ取０；当ｃ≥Ｌ时，取ｃ＝Ｌ。　ｃ：跨度方向上的后轮着地宽度，单位为毫米／　ｍｍ；　Ｌ：支撑距离（跨距），单位为毫米／ｍｍ；　Ｇ：后轮荷载，单位为牛顿／Ｎ；　Ｂ：承载扁钢中心间距，单位为毫米／ｍｍ；　ｉ：冲击系数；　ｗ：承载扁钢截面抵抗矩，单位为立方毫米／　ｍｍ３；　ａｘｂ：轮压面积，单位为平方毫米／ｍｍ　。　根据上述公式将计算结果见表２。　表２应力计算结果　由表２中数据可知：方案１承载扁钢的应力为　１７２．５　Ｎ／ｍｍ　，约为方案３的５３％；方案２承载扁钢　的应力为１９４．９　Ｎ／ｍｍ　，约为方案４的５７％；另外，　方案３、４的承载力不满足要求，如使其承载力　满足要求，则承载扁钢的规格应分别调整为　１５０　ｍｍｘ１２　ｍｍ￣５０　ｍｌｔｌ和１３０　ｍｍＸ１０　ｒａｍ￣５０　ｍｍ，　可见，横断沟钢格板的承载性能优于侧沟钢格板。　３挠度计算　根据《中华人民共和国黑色冶金行业标准》　４／２０１２糠餐溅戆援零　１３