本實用新型涉及冷卻塔，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)：

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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，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。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：

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。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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)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，本實用新型的手電筒式雙層網(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(biāo)準(zhǔn)化流程，易于縮減加工和建造工期和費用。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，在構(gòu)建過程中能夠節(jié)省大量的時間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型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

圖1是本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是柱形塔筒的一種實施例的局部放大圖；

圖3是錐形塔筒的一種實施例的局部放大圖；

圖4是轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是底部格構(gòu)柱的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)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-第三弦桿，13-第三節(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。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

具體實施方式

本實用新型的實施例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1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1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1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80度。

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。

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1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1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1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。

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。

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。