專利名稱：局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲罐拱頂空間支撐結(jié)構(gòu)，具體涉及一種尤其是應(yīng)用在石油化工領(lǐng)域中大型儲罐上的儲罐拱頂結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著石油、化工行業(yè)的快速發(fā)展，為節(jié)省投資，儲罐容積不斷擴大，更大跨度拱頂支撐結(jié)構(gòu)研制將突破儲罐擴容瓶頸?，F(xiàn)有技術(shù)中的，單層網(wǎng)殼普遍應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡潔、桿件少、節(jié)點少，但其承載力低，材料實際應(yīng)力僅為允許應(yīng)力的1/6-1/10左右，經(jīng)濟性指標(biāo)低；已有雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其桿件主要是承受軸力，次彎矩很小，結(jié)構(gòu)承載力高，整體受力性能好，能夠較充分發(fā)揮材料的強度，經(jīng)濟指標(biāo)高，但是，雙層網(wǎng)殼桿件多、節(jié)點多，裝配復(fù)雜。目前，大型儲罐仍然采用單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其受穩(wěn)定性控制跨度最大只能達到60m，儲罐最大容積為5萬立方米。雙層網(wǎng)殼設(shè)計施工復(fù)雜，目前局限在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種承載優(yōu)于目前使用的單層球面網(wǎng)殼，結(jié)構(gòu)施工優(yōu)于全雙層的局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)，以期能夠適用于5萬立方米以上容積儲罐。 本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:本發(fā)明局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點是:設(shè)置所述儲罐拱頂?shù)闹胁繛閱螌忧蛎婢W(wǎng)殼，由各桿件和節(jié)點連接構(gòu)成；所述儲罐拱頂?shù)耐鈬怯筛鳁U件和節(jié)點連接形成的具有外層網(wǎng)和內(nèi)層網(wǎng)的雙層網(wǎng)殼。本發(fā)明局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點也在于:所述雙層網(wǎng)殼中的外層網(wǎng)采用肋環(huán)網(wǎng)，所述肋環(huán)網(wǎng)與所述內(nèi)層網(wǎng)形成四角錐體系，雙層網(wǎng)殼的厚度為2-3米。所述雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)置為:相鄰的兩條肋環(huán)網(wǎng)環(huán)桿和相鄰的兩條肋環(huán)網(wǎng)肋桿以及肋環(huán)網(wǎng)節(jié)點共同組成四邊形；每格四角錐有四根連接在內(nèi)層網(wǎng)與外層網(wǎng)之間的腹桿相交于內(nèi)層網(wǎng)節(jié)點，外層網(wǎng)支撐桿是肋環(huán)網(wǎng)肋桿的延伸，外層網(wǎng)支撐桿焊接于罐壁頂部圈梁形成支撐結(jié)構(gòu)；內(nèi)層網(wǎng)支撐桿是內(nèi)層網(wǎng)徑向弦桿的延伸，內(nèi)層網(wǎng)支撐桿焊接于罐壁形成支撐結(jié)構(gòu)。所述雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中的各桿件和節(jié)點的配合設(shè)置為:所述雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中各桿件均為鋼管，其中，雙層網(wǎng)殼中鋼管以球節(jié)點連接，單層球面網(wǎng)殼中鋼管以球節(jié)點或轂節(jié)點連接?；驗?所述雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中各桿件均為型鋼，其中，雙層網(wǎng)殼中型鋼以十字板節(jié)點連接，單層球面網(wǎng)殼中型鋼以轂節(jié)點或圓平板節(jié)點連接?；驗?所述雙層網(wǎng)殼中的各桿件均為鋼管，配合設(shè)置的單層球面網(wǎng)殼中的各桿件均為型鋼，在鋼管與型鋼之間采用半球半板的過渡節(jié)點。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:1、本發(fā)明盡管比單層網(wǎng)殼多了一層網(wǎng)格，但是雙層網(wǎng)殼部分網(wǎng)格稀疏，材料用量增加較少；2、本發(fā)明由于將對網(wǎng)殼穩(wěn)定性影響較大的周邊區(qū)域由單層改為雙層，大大提高了網(wǎng)殼整體穩(wěn)定性；3、本發(fā)明根據(jù)網(wǎng)殼受力特點優(yōu)化配置桿件分布，周邊受力較大部位為雙層網(wǎng)殼，中部受力較小部位為單層網(wǎng)殼，充分利用了桿件強度，因而可以使用更細桿件，節(jié)約鋼材；4、本發(fā)明比同樣跨度單層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂承載能力更大；5、本發(fā)明可以適于直徑超過60m，儲罐容積大于5萬立方米的儲罐。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明立面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中雙層網(wǎng)殼支撐結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a為十字板節(jié)點不意圖；圖5b為球節(jié)點示意圖；圖5c為圓平板節(jié)點示意圖；圖5d為轂式節(jié)點示意圖；圖中標(biāo)號:1肋環(huán)網(wǎng)環(huán)桿，2內(nèi)層網(wǎng)徑向弦桿；3腹桿；4肋環(huán)網(wǎng)肋桿；5內(nèi)層網(wǎng)環(huán)向弦桿；6外層網(wǎng)支撐桿；7內(nèi)層網(wǎng)支撐桿；8罐壁頂部圈梁；9內(nèi)層網(wǎng)節(jié)點；10肋環(huán)網(wǎng)節(jié)點；21十字板節(jié)點；22球節(jié)點；23圓平板節(jié)點；24轂式節(jié)點；31單層球面網(wǎng)殼；32雙層網(wǎng)殼。
具體實施例方式參見圖1、圖2，本實施例中局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)是:設(shè)置儲罐拱頂?shù)闹胁繛閯P威特型單層球面網(wǎng)殼31，由各桿件和節(jié)點連接構(gòu)成；儲罐拱頂?shù)耐鈬怯筛鳁U件和節(jié)點連接形成的具有外層網(wǎng)和內(nèi)層網(wǎng)的雙層網(wǎng)殼32。具體實施中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為:如圖3和圖4所示，本實施例中雙層網(wǎng)殼中的外層網(wǎng)采用肋環(huán)網(wǎng)，肋環(huán)網(wǎng)與內(nèi)層網(wǎng)形成四角錐體系，雙層網(wǎng)殼的厚度為2-3米。雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)置為:相鄰的兩條肋環(huán)網(wǎng)環(huán)桿I和相鄰的兩條肋環(huán)網(wǎng) 肋桿4以及肋環(huán)網(wǎng)節(jié)點10共同組成四邊形；每格四角錐有四根連接在內(nèi)層網(wǎng)與外層網(wǎng)之間的腹桿3相交于內(nèi)層網(wǎng)節(jié)點9，外層網(wǎng)支撐桿6是肋環(huán)網(wǎng)肋桿4的延伸，外層網(wǎng)支撐桿6焊接于罐壁頂部圈梁8形成支撐結(jié)構(gòu)；內(nèi)層網(wǎng)支撐桿7是內(nèi)層網(wǎng)徑向弦桿2的延伸，內(nèi)層網(wǎng)支撐桿7焊接于罐壁形成支撐結(jié)構(gòu)。雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中的各桿件和節(jié)點的配合設(shè)置為:雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中各桿件均為鋼管，其中，雙層網(wǎng)殼中鋼管以球節(jié)點22進行連接(圖5b所示)，單層球面網(wǎng)殼中鋼管以球節(jié)點22進行連接(圖5b所示)，或以轂式節(jié)點24(圖5d所示)進行連接。或為:雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中各桿件均為型鋼，其中，雙層網(wǎng)殼中型鋼以十字板節(jié)點21進行連接(圖5a所示)，單層球面網(wǎng)殼中型鋼以轂式節(jié)點24 (圖5d所示)進行連接，或是以圓平板節(jié)點23 (圖5c所示)進行連接。或為:雙層網(wǎng)殼中的各桿件均為鋼管，配合設(shè)置的單層球面網(wǎng)殼中的各桿件均為型鋼，在鋼管與型鋼之間采用半球半板的過渡節(jié)點。施工中，首先完成周邊雙層網(wǎng)殼部分的裝配，再做中部單層球面網(wǎng)殼。雙層部分按照外層肋環(huán)，內(nèi)外層間四角錐的結(jié)構(gòu)形式進行裝配，桿件用十字板節(jié)點或球節(jié)點連接，裝配時留出與支座連接結(jié)構(gòu)。單層部分按與雙層部分相匹配的凱威特單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進行裝配，從中心向外或從外向內(nèi)順序均可，桿件用球節(jié)點、板節(jié)點或轂節(jié)點。整個網(wǎng)殼組裝好后吊起安裝在圈梁和罐壁支座上，完成節(jié)點與支座裝配，最后在網(wǎng)殼頂部鋪上蒙皮鋼板組成儲罐拱 頂。
權(quán)利要求
1.一種局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)，其特征是設(shè)置所述儲罐拱頂?shù)闹胁繛閱螌忧蛎婢W(wǎng)殼，由各桿件和節(jié)點連接構(gòu)成；所述儲罐拱頂?shù)耐鈬怯筛鳁U件和節(jié)點連接形成的具有外層網(wǎng)和內(nèi)層網(wǎng)的雙層網(wǎng)殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)，其特征是所述雙層網(wǎng)殼中的外層網(wǎng)采用肋環(huán)網(wǎng)，所述肋環(huán)網(wǎng)與所述內(nèi)層網(wǎng)形成四角錐體系，雙層網(wǎng)殼的厚度為2-3米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)，其特征是所述雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)置為相鄰的兩條肋環(huán)網(wǎng)環(huán)桿(I)和相鄰的兩條肋環(huán)網(wǎng)肋桿(4)以及肋環(huán)網(wǎng)節(jié)點(10)共同組成四邊形；每格四角錐有四根連接在內(nèi)層網(wǎng)與外層網(wǎng)之間的腹桿(3)相交于內(nèi)層網(wǎng)節(jié)點(9)，外層網(wǎng)支撐桿(6)是肋環(huán)網(wǎng)肋桿(4)的延伸，外層網(wǎng)支撐桿(6)焊接于罐壁頂部圈梁⑶形成支撐結(jié)構(gòu)；內(nèi)層網(wǎng)支撐桿(7)是內(nèi)層網(wǎng)徑向弦桿(2)的延伸，內(nèi)層網(wǎng)支撐桿(7)焊接于罐壁形成支撐結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)，其特征是所述雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中的各桿件和節(jié)點的配合設(shè)置為 所述雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中各桿件均為鋼管，其中，雙層網(wǎng)殼中鋼管以球節(jié)點連接，單層球面網(wǎng)殼中鋼管以球節(jié)點或轂節(jié)點連接； 或為所述雙層網(wǎng)殼和單層球面網(wǎng)殼中各桿件均為型鋼，其中，雙層網(wǎng)殼中型鋼以十字板節(jié)點連接，單層球面網(wǎng)殼中型鋼以轂節(jié)點或圓平板節(jié)點連接； 或為所述雙層網(wǎng)殼中的各桿件均為鋼管，配合設(shè)置的單層球面網(wǎng)殼中的各桿件均為型鋼，在鋼管與型鋼之間采用半球半板的過渡節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明型公開了一種局部雙層球面網(wǎng)殼儲罐拱頂結(jié)構(gòu)，其特征是周圍局部是雙層網(wǎng)殼、中部是單層網(wǎng)殼，上面鋪上蒙皮板作為儲罐拱頂。網(wǎng)殼中部是單層網(wǎng)殼是凱威特型網(wǎng)殼，周邊局部雙層網(wǎng)殼外層為肋環(huán)型網(wǎng)殼，與內(nèi)層連接成四角錐體系。網(wǎng)殼由弦桿、腹桿、節(jié)點組成，桿件為鋼管或型鋼，節(jié)點為板節(jié)點或球節(jié)點，桿件通過節(jié)點焊接或螺栓裝配連接成網(wǎng)殼。整個網(wǎng)殼內(nèi)外層支撐在罐壁和圈梁支座上，支撐儲罐拱頂。本發(fā)明具有構(gòu)造簡潔易于施工，承載能力優(yōu)于單層網(wǎng)殼，適用于大直徑儲罐大跨度拱頂場合的優(yōu)點。
文檔編號E04H7/04GK103255944SQ20131018613
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者修維紅, 李永泰, 倪利剛, 吳曉紅, 郭春光 申請人:合肥通用機械研究院