1设计资料及方案
1I 1  筒仓仓顶结构布置
    钢筋混凝土筒仓仓顶结构布置如图1所示；仓顶的结构是梁板式结构，筒仓内部直径为21 m，筒仓壁厚4[)()mm，梁截面均为钢筋混凝土矩形截面，横向有4榀主梁和4榀次梁，纵向由2榀主梁和3榀次梁来承受主要荷载；横向梁的截面尺寸为700 mm×2 000 mm、800 mm×2 100。mm(横向主梁)、450 mm×60C)mm、30()mm×600 mm(横向次梁)等；纵向梁截面尺寸为700 mm×2 000 mm(纵向主梁)、200 mm×400 mm、300 mm×600 Ium、4()()mm×6()(]mm(纵向次梁)等。横向主梁的间距从J：到下依次是3 425，4 650，3 520 mm；纵向主梁的间距为5 910 mm。
    筒仓仓顶施工时的上部荷载有：钢筋混凝土梁和板的白重、施工材料的堆积荷载以及施工工具和
人员的移动荷载，活荷载取为20 kN／m。
    图l  筒仓上邵仓J贞结构布置示意
1．2  桁架方案结构布置
    根据现场调查和收集到的数据了解到，该平台是针对21 m直径的筒仓施工而使用的，可以参考30 m直径的筒仓仓顶施工技术和设计方法。本文考虑2种结构方案，布置如图2所示。
    图2a为较大跨度的空间“井”字型的管桁架结构承重体系，总共有3种桁架梁，跨度分别为16．4，18．6，20．O m，桁架梁高度为1．5 m；横向梁的中心距为4 m，纵向梁的中心距为8 m。所有节点全部采用铰接，端头处做成拉耳形式，并选用lO．9级M30摩擦型连接高强螺栓。
    图2b为较大跨度的平面“井”字型的管桁架结构承重体系，总共有4种桁架梁，长度分别为12，16，18，20 m，桁架高度为1．5 m；横向梁的中心距为4 m，纵向梁的中心距为6 m。所有节点全部采用铰接，连接端头处做成拉耳形式，并选用10．9级M30摩擦型连接高强螺栓。
2桁架梁上荷载取值
2．1桁架承受荷载的种类
    本设计荷载的选取参考了文献[2]中的荷载取值方法，桁架上的荷载主要包括：1)桁架自重，为恒载，由程序自动计算；2)作用于桁架梁上弦的均布荷载和集中荷载，为活载。考虑到作为临时结构，荷载组合采用1．1恒载+1．3活载。
2．2桁架承受荷载的取值
2．2．1上弦均布荷载
    假定只有上部弦杆直接承受荷载，荷载的情况为：1)筒仓主梁自重。截面800 mm×2 100 mm，按先浇筑1 600 mm高计算，其自重32 kN／m；2)铺板、模板、支架及其他活载取20 kN／m，合计52 kN／m，取为55 kN／m，两根上弦，每根施加27．5 kN／m。
2．2一  上弦集中荷载
    作用于横向桁架梁上的集中荷载主要由纵向桁架梁自重及其承担的筒仓主梁、模板、支架自重构成(取32．5 kN／m)，受荷范围为4 m，则集中荷载为32．5 kN／m×4 m一130 kN，2根上弦，每根上弦施加65 kN。作用点为横向梁上弦与纵向梁轴线相交处。
3桁架用钢量和挠度对比分析
3．1桁架截面形式选择
    本设计采用同济大学研制的3I)3S钢结构设计软件进行桁架截面的验算和确定；采用了4种截面方案，如图3所示。
3．2桁架用钢量和挠度对比
    利用3D3S钢结构设计软件计算得到了4种截面选择方案的挠度和总用钢量，最大挠度和总用钢量见表1。
    由表1可知：对于空间桁架来说，方案1的最大挠度虽然较大，但是用钢量最小，由于这4种方案的最大挠度值都满足GB 5001 7—2003((钢结构设计规范》要求，若不考虑挠度的影响，应选择方案1；这4种方案的结果都是在满足GB 50017—2003前提下得到的，所有杆件的强度及应力比和稳定性都满足要求；比较表1中方案3和方案4还可以看出，双角管桁架挠度为46．20 mm，而圆钢管桁架的挠度为60．16 mm，约为双角钢的1．3倍；双角钢的用钢量为29 971 kg，而圆钢管桁架的用钢量为43 686 kg，约为双角钢的1．458倍，而双角钢的挠度是圆钢管的76．8％；说明圆钢管桁架的整体刚度大于双角钢，比双角钢经济；但是比较方案1和方案3可得，挠度提高了12．3％，用钢量却增加了13．8％，所以相比较而言，方案1比方案3更经济；至于方案1和方案2比较，虽然挠度降低了16．8％，但用钢量增加了51．O％，显然方案1更经济；方案1比方案4的经济性也是显而易见的。综上所述，选择截面方案1更加经济。
    对于平面桁架来说，方案2的挠度最大，为27．21 mm，但仍满足规范规定的最大挠度限制20 000 mm／180一111 mm，所以，挠度不是主要考虑的因素；但是它的用钢量却是最省的，故应选择截面方案2来设计平面桁架承重结构体系。
    由图4可知：对于4种方案，平面管桁架的最大挠度分别是空间管桁架的41．6％，61．1％，37．2％45．2％，但是其用钢量却是空问管桁架的170％，71％，134％，97％。从这些数据可知，空间管桁架的整体刚度要大于平面管桁架，而且当挠度都满足设计规范要求时，空间管桁架的用钢量要比平面管桁架少得多。所以选择空间管桁架结构承重是经济合理的。