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一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的制作方法

文檔序號:10507662閱讀:396來源:國知局
一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,包括上部塔筒、轉(zhuǎn)換桁架和底部格構(gòu)柱,上部塔筒安裝在轉(zhuǎn)換桁架上,轉(zhuǎn)換桁架安裝在底部格構(gòu)柱上,上部塔筒包括內(nèi)層塔筒和外層塔筒,內(nèi)層塔筒和外層塔筒相連,上部塔筒由相連的柱形塔筒和錐形塔筒組成,錐形塔筒安裝在轉(zhuǎn)換桁架上,柱形塔筒包括相連的柱形外部塔筒和柱形內(nèi)部塔筒,錐形塔筒包括相連的錐形外部塔筒和錐形內(nèi)部塔筒。本發(fā)明的上部塔筒由柱形塔筒和錐形塔筒組成,熱工性能良好;與混凝土薄殼塔比,自重輕,基礎(chǔ)處理簡單,施工便捷;與單層網(wǎng)殼鋼塔相比,結(jié)構(gòu)構(gòu)件以拉壓受力為主,充分發(fā)揮材料的強度,用鋼量低,同樣用鋼量下結(jié)構(gòu)剛度大。
【專利說明】
一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及冷卻塔,特別是涉及一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,國內(nèi)大型冷卻塔多采用雙曲線鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)型式因其運行可靠性高、防腐蝕性能好,使用壽命長而被廣泛應(yīng)用。目前已可以設(shè)計直徑超過150m,高度200m左右的大型冷卻塔。隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展,大型干式自然通風(fēng)鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔較混凝土結(jié)構(gòu)有了越來越多的技術(shù)優(yōu)勢。其自重輕,施工簡單、速度快,抗震、抗風(fēng)性能優(yōu)良,綜合造價低,環(huán)保方面,鋼塔使用壽命結(jié)束后鋼材可以重新回收利用,諸多因素使鋼塔的優(yōu)勢更為突出。專利號是201110330021.6的中國專利公開了一種電廠用大型雙曲線型鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,該塔采用直線斜立柱交叉組成的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),沿高度分布加勁環(huán)加強層增加單層網(wǎng)殼的抗側(cè)剛度。斜柱以為壓彎受力為主,用鋼量大,單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)需做剛接節(jié)點,構(gòu)造及施工復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于,提供一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,熱工性能良好,基礎(chǔ)處理簡單,施工便捷,用鋼量低,與單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)相比,同樣用鋼量下結(jié)構(gòu)剛度大,可實現(xiàn)構(gòu)件現(xiàn)場拼裝,施工簡單,安裝速度快,結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)性能優(yōu)良。
[0004]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0005]—種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,包括上部塔筒、轉(zhuǎn)換桁架和底部格構(gòu)柱,上部塔筒安裝在轉(zhuǎn)換桁架上,轉(zhuǎn)換桁架安裝在底部格構(gòu)柱上,上部塔筒包括內(nèi)層塔筒和外層塔筒,內(nèi)層塔筒和外層塔筒相連,上部塔筒由相連的柱形塔筒和錐形塔筒組成,錐形塔筒安裝在轉(zhuǎn)換桁架上,柱形塔筒包括相連的柱形外部塔筒和柱形內(nèi)部塔筒,錐形塔筒包括相連的錐形外部塔筒和錐形內(nèi)部塔筒。采用雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)代替單層網(wǎng)殼鋼塔,在用鋼量相同的情況下剛度更大,抗震、抗風(fēng)性能更加優(yōu)秀。其中,轉(zhuǎn)換桁架的作用是將底部格構(gòu)柱和上部塔筒相連,實現(xiàn)下部格構(gòu)柱和上部塔筒之間結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換,將上部塔筒的自重、溫度荷載、風(fēng)荷載及地震作用等荷載通過轉(zhuǎn)換桁架施加給底部格構(gòu)柱。底部格構(gòu)柱的節(jié)點采用節(jié)點板或者相貫焊焊接。此種設(shè)計施工便捷,相較于雙曲線形式,手電筒外形塔筒,尤其是直筒部分,易進行標準化生產(chǎn),在構(gòu)建過程中能夠節(jié)省大量的時間。相較于雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,本發(fā)明的手電筒式雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的上部塔筒采用直筒形,所以加工和建造可以采用標準化流程,易于縮減加工和建造工期和費用。
[0006]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,錐形塔筒的側(cè)壁與水平面之間的夾角大于或者等于50度,且小于或者等于80度。
[0007]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,錐形塔筒的側(cè)壁與水平面之間的夾角等于87度。側(cè)壁與水平面之間的夾角等于87度時整體可靠性最高,穩(wěn)定性最好。
[0008]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,柱形外部塔筒包括第一節(jié)點和第二節(jié)點,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點和第二節(jié)點通過第一弦桿相連,豎直方向相鄰的兩個第一節(jié)點通過第二弦桿相連,豎直方向相鄰的第一節(jié)點和第二節(jié)點通過第三弦桿相連。
[0009]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,柱形內(nèi)部塔筒包括第三節(jié)點和第四節(jié)點,同一水平高度相鄰的第三節(jié)點和第四節(jié)點通過第四弦桿相連,豎直方向相鄰的兩個第三節(jié)點通過第五弦桿相連,豎直方向相鄰的第三節(jié)點和第四節(jié)點通過第六弦桿相連。
[0010]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點和第三節(jié)點通過第七弦桿相連,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點和第四節(jié)點通過第八弦桿相連,同一水平高度相鄰的第二節(jié)點和第三節(jié)點通過第九弦桿相連。
[0011]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,錐形外部塔筒包括節(jié)點a和節(jié)點b,同一水平高度相鄰的節(jié)點a和節(jié)點b通過弦桿a相連,豎直方向相鄰的兩個節(jié)點a通過弦桿b相連,豎直方向相鄰的節(jié)點a和節(jié)點b通過弦桿c相連。
[0012]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,錐形內(nèi)部塔筒包括節(jié)點c和節(jié)點d,同一水平高度相鄰的節(jié)點c和節(jié)點d通過弦桿d相連,豎直方向相鄰的兩個節(jié)點c通過弦桿e相連,豎直方向相鄰的節(jié)點c和節(jié)點d通過弦桿f相連。
[0013]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,相鄰的節(jié)點a和節(jié)點c通過弦桿g相連,相鄰的節(jié)點a和節(jié)點d通過弦桿h相連,相鄰的節(jié)點b和節(jié)點c通過弦桿i相連。其中,節(jié)點a和節(jié)點d不在同一水平高度,此種布置形式形成的豎榀桁架力學(xué)性能更加合理,可以提供更好的抗側(cè)剛度,有利于節(jié)約材料用量,降低成本。
[0014]前述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中,底部格構(gòu)柱是X形交叉平面桁架、人字形四管立體桁架或八字形四管立體桁架。
[0015]此種設(shè)置方式能夠?qū)⑸喜克苍O(shè)置成具有穩(wěn)定形態(tài)的雙層鋼結(jié)構(gòu),上部塔筒的內(nèi)層和外層相互依持,相較于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的冷卻塔具有更大的剛度。并且,此種設(shè)計施工便捷,相較于雙曲線形式,手電筒外形塔筒,尤其是直筒部分,易進行標準化生產(chǎn),在構(gòu)建過程中能夠節(jié)省大量的時間。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的上部塔筒由柱形塔筒和錐形塔筒組成,熱工性能良好;與混凝土薄殼塔比,自重輕,基礎(chǔ)處理簡單,施工便捷;與單層網(wǎng)殼鋼塔相比,結(jié)構(gòu)構(gòu)件以拉壓受力為主,充分發(fā)揮材料的強度,用鋼量低,同樣用鋼量下結(jié)構(gòu)剛度大;通過合理的連接節(jié)點設(shè)計,可實現(xiàn)構(gòu)件現(xiàn)場拼裝,施工簡單、速度快,并且抗震、抗風(fēng)性能優(yōu)良。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖2是柱形塔筒的一種實施例的局部放大圖;
[0019]圖3是錐形塔筒的一種實施例的局部放大圖;
[0020]圖4是轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021 ]圖5是底部格構(gòu)柱的一種實施例的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0022]附圖標記:1-上部塔筒,2-轉(zhuǎn)換桁架,3-底部格構(gòu)柱,4-錐形塔筒,5-柱形塔筒,6_柱形外部塔筒,7-柱形內(nèi)部塔筒,8-第一節(jié)點,9-第二節(jié)點,10-第一弦桿,11-第二弦桿,12-第二弦桿,13-第二節(jié)點,14-第四節(jié)點,15-第五弦桿,16-第六弦桿,17-第七弦桿,18-第八弦桿,19-第九弦桿,20-錐形內(nèi)部塔筒,21-錐形外部塔筒,22-節(jié)點a,23-節(jié)點b,24-弦桿a,25-弦桿b,26-弦桿c,27-節(jié)點c,28-節(jié)點d,29-弦桿d,30-弦桿e,31-弦桿f,32-弦桿g,33-弦桿h,34-弦桿i,35-第四弦桿。
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明的實施例1:如圖1至圖5所示,一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,包括上部塔筒
1、轉(zhuǎn)換桁架2和底部格構(gòu)柱3,上部塔筒I安裝在轉(zhuǎn)換桁架2上,轉(zhuǎn)換桁架2安裝在底部格構(gòu)柱3上,上部塔筒I包括內(nèi)層塔筒和外層塔筒,內(nèi)層塔筒和外層塔筒相連,上部塔筒I由相連的柱形塔筒5和錐形塔筒4組成,錐形塔筒4安裝在轉(zhuǎn)換桁架2上,柱形塔筒5包括相連的柱形外部塔筒6和柱形內(nèi)部塔筒7,錐形塔筒4包括相連的錐形外部塔筒21和錐形內(nèi)部塔筒20 ο錐形塔筒4的側(cè)壁與水平面之間的夾角等于80度。
[0025]柱形外部塔筒6包括第一節(jié)點8和第二節(jié)點9,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點8和第二節(jié)點9通過第一弦桿10相連,豎直方向相鄰的兩個第一節(jié)點8通過第二弦桿11相連,豎直方向相鄰的第一節(jié)點8和第二節(jié)點9通過第三弦桿12相連。柱形內(nèi)部塔筒7包括第三節(jié)點13和第四節(jié)點14,同一水平高度相鄰的第三節(jié)點13和第四節(jié)點14通過第四弦桿35相連,豎直方向相鄰的兩個第三節(jié)點13通過第五弦桿15相連,豎直方向相鄰的第三節(jié)點13和第四節(jié)點14通過第六弦桿16相連。同一水平高度相鄰的第一節(jié)點8和第三節(jié)點13通過第七弦桿17相連,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點8和第四節(jié)點14通過第八弦桿18相連,同一水平高度相鄰的第二節(jié)點9和第三節(jié)點13通過第九弦桿19相連。底部格構(gòu)柱3是八字形四管立體桁架。此種設(shè)置方式能夠?qū)⑸喜克苍O(shè)置成具有穩(wěn)定形態(tài)的雙層鋼結(jié)構(gòu),上部塔筒的內(nèi)層和外層相互依持,相較于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的冷卻塔具有更大的剛度。
[0026]實施例2:如圖1至圖5所示,一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,包括上部塔筒1、轉(zhuǎn)換桁架2和底部格構(gòu)柱3,上部塔筒I安裝在轉(zhuǎn)換桁架2上,轉(zhuǎn)換桁架2安裝在底部格構(gòu)柱3上,上部塔筒I包括內(nèi)層塔筒和外層塔筒,內(nèi)層塔筒和外層塔筒相連,上部塔筒I由相連的柱形塔筒5和錐形塔筒4組成,錐形塔筒4安裝在轉(zhuǎn)換桁架2上,柱形塔筒5包括相連的柱形外部塔筒6和柱形內(nèi)部塔筒7,錐形塔筒4包括相連的錐形外部塔筒21和錐形內(nèi)部塔筒20。錐形塔筒4的側(cè)壁與水平面之間的夾角等于50度。
[0027]柱形外部塔筒6包括第一節(jié)點8和第二節(jié)點9,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點8和第二節(jié)點9通過第一弦桿10相連,豎直方向相鄰的兩個第一節(jié)點8通過第二弦桿11相連,豎直方向相鄰的第一節(jié)點8和第二節(jié)點9通過第三弦桿12相連。柱形內(nèi)部塔筒7包括第三節(jié)點13和第四節(jié)點14,同一水平高度相鄰的第三節(jié)點13和第四節(jié)點14通過第四弦桿35相連,豎直方向相鄰的兩個第三節(jié)點13通過第五弦桿15相連,豎直方向相鄰的第三節(jié)點13和第四節(jié)點14通過第六弦桿16相連。同一水平高度相鄰的第一節(jié)點8和第三節(jié)點13通過第七弦桿17相連,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點8和第四節(jié)點14通過第八弦桿18相連,同一水平高度相鄰的第二節(jié)點9和第三節(jié)點13通過第九弦桿19相連。此種設(shè)置方式能夠?qū)⑸喜克苍O(shè)置成具有穩(wěn)定形態(tài)的雙層鋼結(jié)構(gòu),上部塔筒的內(nèi)層和外層相互依持,相較于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的冷卻塔具有更大的剛度。
[0028]錐形外部塔筒21包括節(jié)點a22和節(jié)點b23,同一水平高度相鄰的節(jié)點a22和節(jié)點b23通過弦桿a24相連,豎直方向相鄰的兩個節(jié)點a22通過弦桿b25相連,豎直方向相鄰的節(jié)點a22和節(jié)點b23通過弦桿c26相連。錐形內(nèi)部塔筒20包括節(jié)點c27和節(jié)點d28,同一水平高度相鄰的節(jié)點c27和節(jié)點d28通過弦桿d29相連,豎直方向相鄰的兩個節(jié)點c27通過弦桿e30相連,豎直方向相鄰的節(jié)點c27和節(jié)點d28通過弦桿f31相連。相鄰的節(jié)點a22和節(jié)點c27通過弦桿g32相連,相鄰的節(jié)點a22和節(jié)點d28通過弦桿h33相連,相鄰的節(jié)點b23和節(jié)點c27通過弦桿i34相連。底部格構(gòu)柱3是X形交叉平面桁架、人字形四管立體桁架或八字形四管立體桁架。此種設(shè)置方式能夠?qū)⑸喜克苍O(shè)置成具有穩(wěn)定形態(tài)的雙層鋼結(jié)構(gòu),上部塔筒的內(nèi)層和外層相互依持,相較于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的冷卻塔具有更大的剛度。
【主權(quán)項】
1.一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,包括上部塔筒(I)、轉(zhuǎn)換桁架(2)和底部格構(gòu)柱(3),上部塔筒(I)安裝在轉(zhuǎn)換桁架(2)上,轉(zhuǎn)換桁架(2)安裝在底部格構(gòu)柱(3)上,上部塔筒(I)包括內(nèi)層塔筒和外層塔筒,內(nèi)層塔筒和外層塔筒相連,其特征在于,上部塔筒(I)由相連的柱形塔筒(5)和錐形塔筒(4)組成,錐形塔筒(4)安裝在轉(zhuǎn)換桁架(2)上,柱形塔筒(5)包括相連的柱形外部塔筒(6)和柱形內(nèi)部塔筒(7),錐形塔筒(4)包括相連的錐形外部塔筒(21)和錐形內(nèi)部塔筒(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,錐形塔筒(4)的側(cè)壁與水平面之間的夾角大于或者等于50度,且小于或者等于80度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,錐形塔筒(4)的側(cè)壁與水平面之間的夾角等于70度。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,柱形外部塔筒(6)包括第一節(jié)點(8)和第二節(jié)點(9),同一水平高度相鄰的第一節(jié)點(8)和第二節(jié)點(9)通過第一弦桿(10)相連,豎直方向相鄰的兩個第一節(jié)點(8)通過第二弦桿(11)相連,豎直方向相鄰的第一節(jié)點(8)和第二節(jié)點(9)通過第三弦桿(12)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,柱形內(nèi)部塔筒(7)包括第三節(jié)點(13)和第四節(jié)點(14),同一水平高度相鄰的第三節(jié)點(13)和第四節(jié)點(14)通過第四弦桿(35)相連,豎直方向相鄰的兩個第三節(jié)點(13)通過第五弦桿(15)相連,豎直方向相鄰的第三節(jié)點(13)和第四節(jié)點(14)通過第六弦桿(16)相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點(8)和第三節(jié)點(13)通過第七弦桿(17)相連,同一水平高度相鄰的第一節(jié)點(8)和第四節(jié)點(14)通過第八弦桿(18)相連,同一水平高度相鄰的第二節(jié)點(9)和第三節(jié)點(13)通過第九弦桿(19)相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,錐形外部塔筒(21)包括節(jié)點a(22)和節(jié)點b(23),同一水平高度相鄰的節(jié)點a(22)和節(jié)點b(23)通過弦桿a(24)相連,豎直方向相鄰的兩個節(jié)點a( 22)通過弦桿b (25)相連,豎直方向相鄰的節(jié)點a( 22)和節(jié)點b( 23)通過弦桿c (26)相連。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,錐形內(nèi)部塔筒(20)包括節(jié)點c(27)和節(jié)點d(28),同一水平高度相鄰的節(jié)點c(27)和節(jié)點d(28)通過弦桿d(29)相連,豎直方向相鄰的兩個節(jié)點c (27)通過弦桿e (30)相連,豎直方向相鄰的節(jié)點c (27)和節(jié)點d(28)通過弦桿f(31)相連。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,相鄰的節(jié)點a(22)和節(jié)點c(27)通過弦桿g(32)相連,相鄰的節(jié)點a(22)和節(jié)點d(28)通過弦桿h(33)相連,相鄰的節(jié)點b(23)和節(jié)點c(27)通過弦桿i(34)相連。10.根據(jù)權(quán)利要求5至9任一項所述的一種雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔,其特征在于,底部格構(gòu)柱(3)是X形交叉平面桁架、人字形四管立體桁架或八字形四管立體桁架。
【文檔編號】E04B1/92GK105863319SQ201610301657
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】丁大益, 許良, 朱偉亮, 田永勝, 舒暢, 楊朋超
【申請人】中國五洲工程設(shè)計集團有限公司, 北京嘉普元豐科技發(fā)展有限公司
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