[发明专利]超大跨度网架拱棚储料仓施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种物流设备的制造方法，尤其是一种钢结构网架储料仓的制造方法，具体地说是一种跨度在100米以上，高度在60米以上的超大跨度网架拱棚储料仓施工工艺。

背景技术

目前，随着我国经济的快速发展和环保的要求，煤炭、电力、水泥、化工等行业对煤炭等颗粒状原材料的需求量越来越大，其存储设施也因此得到大规模的发展。这些存储设施主要是用来储存颗粒状、粉状原（熟）材料，它们起到了环保和遮风挡雨的作用，不仅保护了原材料不受损失而且也保护了运营设备。

随着煤矿、电厂、水泥厂的规模越来越大、环境保护的要求越来越高，储料仓的建设数量和规模也越来越大，其跨度、高度、存储量也在不断增加，对其技术要求也越来越高。

目前，社会上使用的储料仓一般分为二种结构形式：一种为圆（球）形的穹顶储料仓，而另一种即为拱棚型储料仓，它是一种大跨度的空间结构，适用于螺栓球网架设计制造。

螺栓球网架拱棚结构可广泛应用于工业与民用建筑，在民用建筑中主要应用在体育场馆、飞机场航站楼、飞机库、火车站、会议中心等大跨度公共建筑；在工业中主要应用在各种储料仓、棚子及各种大跨度的厂房、仓库屋盖等。

近几年来，螺栓球网架拱棚的跨度由40-60m到逐步发展到100-120m，并有向130-140m发展的趋于,建筑面积也由1-3万㎡到目前的5-10万㎡，并进一步向10-20万㎡发展，其储量也由1-3万吨到目前的5-10万吨，并逐步向20万吨发展，其结构也由传统的钢筋砼、钢桁架向网架、管桁架结构发展。由于螺栓球网架拱棚为空间结构体系，其受力特点优越，可做成超大跨度，超大储量的拱棚产品，是其他结构无法替代的。

螺栓球网架拱棚结构，传统的施工工艺大多为满堂红脚手架，其脚手架费用将占整个建筑物造价的1/3，且工期长，安全性差。

据统计，在中国，近年快速发展的工业对原材料产生了大量需求，每年跨度百米以上，单体表面积超过20000㎡的拱棚储料棚要超过100座。尤其是近几年煤炭价格的大幅度提升，业主对建立储煤仓既可减少对煤炭的损失又有利于保护堆取料机而产生的效益也有了较强的共识，所以，无论新老矿区均在大量调研、寻找既节约成本又能满足国家环保要求的结构形式，而且要求跨度越来越大、高度越来越高，而超大跨度网架结构储煤仓拱棚已成为首选的结构之一，上述情况已广泛的影响到电力的干煤棚，水泥、钢铁系统的原料堆放库等。国内无论是煤炭、钢铁、水泥等行业新建项目储仓拱棚已被列为必须的环保项目之一，并要求同其主要结构同时设计、施工，共同投入使用。而且从目前的结构条件看还没有其他结构形式可以替代它，无论是相贯线桁架、索膜结构均无法替代。但受传统设计施工理念的影响，对于跨度在100m以上的超大跨度网架拱棚的用钢量一般在80kg/㎡左右，工期在6-12月以上，造价在1200-1500元/㎡以上，这不仅直接影响到储料仓结构的成本，也影响到市场的推广。

综上所述，建设超大跨度储料仓，尤其是超大跨度拱棚储料仓是一种发展趋势，市场前景广阔，但如何在确保安全的前提下将目前的用钢量降到合理水平、将工期降到3-6个月、造价在1000元/㎡以内，是提高市场竞争力的关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有的超大跨度储料仓施工中存在的周期长、工艺复杂、造价高、用钢量大的问题，发明一种可降低含钢量、施工方便、质量保证、安全可靠的超大跨度网架拱棚储料仓施工工艺。

本发明的技术方案是：

一种超大跨度网架拱棚储料仓施工工艺，其特征是它包括以下步骤：

    首先，根据当地气象条件，按最不利气象条件和拱棚物理参数，采用CFD数值风洞计算技术及有限元算法得到网架节点杆件的尺寸，即每个节点的球头直径和其上安装的杆件的几何参数，绘出施工图纸，该施工图纸上至少应包括各节点的编号和每个节点的杆件数；

    其次，按照计算结果备料，在地面预先完成节点杆件即小拼单元的初步连接，按节点编号排列，也可在施工过程中按施工图纸的节点编号完成节点杆件即小拼单元的初步连接；