煤棚結構發展至今已有二十年的歷史,使用過的結構形式主要有平面剛架、平面桁架、平面拱以及柱面網殼結構。根據已經建成的干煤棚結構的技術經濟指標的比較,柱面網殼具有明顯的優勢,目前已成為干煤棚結構的主要結構形式。
采用網架結構,使屋面承重力降低,一般說來每平方米投影面積用鋼材40-70公斤。
隨著我國電力事業的發展,干煤棚得到了廣泛的建設與研究。由于環保要求和建設用地的嚴格控制,煤炭的散堆方式必須被封閉儲裝方式所取代,所以干煤棚的建設近年來在我國蓬勃發展起來。
早在八十年代以前,這種結構大多采用平面兩鉸拱或三鉸拱,其耗鋼量一般在每平方米100kg左右。但隨著計算機技術在結構計算與設計領域中的發展,干煤棚開始越來越多地采用空間結構形式。
平面兩鉸拱或三鉸拱雖能做到很大跨度,且拱可直接落地而無需縱向排架柱,但仍需很強的平面外支撐來保證拱的平面外穩定;單根桿件的內力較大,拱桿件本身所需截面很大,因而整個結構的耗鋼量較大。與此相對,空間結構不僅能做到很大跨度,受力呈空間狀態,整體剛度大:單根桿件受力較少,用鋼量較少,經濟效益好。
河南省鴨河口電廠干煤棚設計跨度108米,長度90米,矢高38.766米,采用正放四角錐三心圓柱面雙層網殼的結構形式,是目前亞洲跨度的三心圓柱面煤棚結構。結構跨度大,矢高高,施工難度較大。網殼施工中采用柱面網殼結構“折疊展開式”整體提升施工技術是一種全新的施工方法。“折疊展開式”整體提升施工技術的核心思想是機構運動的概念。將結構變化成機構,再將機構變成可以承力的結構,這中間的過程只需要通過拆裝少量的構件就可以實現。只要克服機構的重力,就可以使其大范圍的靈活運動,對結構內部的受力狀態并不會產生大的影響。提升過程是一個機構運動的過程,這是此方法與一般網架、網殼提升(頂升)法的本質區別,也是對整體提升概念的升華。