一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷卻塔，特別是涉及一種雙曲線雙層網(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(yùn)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(jì)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(shì)。其自重輕，施工簡(jiǎn)單、速度快，抗震、抗風(fēng)性能優(yōu)良，綜合造價(jià)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(shì)更為突出。
[0003]專利號(hào)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(qiáng)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(diǎn)，構(gòu)造及施工復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔，采用雙曲線外形，熱工性能良好，基礎(chǔ)處理簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)拼裝，施工簡(jiǎn)單，速度快，結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)性能優(yōu)良。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006]—種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔，包括底部格構(gòu)柱、轉(zhuǎn)換桁架和上部塔筒，轉(zhuǎn)換桁架安裝在底部格構(gòu)柱上部，上部塔筒安裝在轉(zhuǎn)換桁架的上部，上部塔筒是雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用雙層網(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(shí)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(diǎn)采用節(jié)點(diǎn)板或者相貫焊焊接。
[0007]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，上部塔筒包括水平平面桁架和豎向平面桁架，水平平面桁架和豎向平面桁架正交設(shè)置。水平平面桁架和豎向平面桁架相結(jié)合形成空間鋼結(jié)構(gòu)，并且水平平面桁架和豎向平面桁架設(shè)有斜桿，能夠?qū)⑺狡矫骅旒芎拓Q向平面桁架構(gòu)成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，相較于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的冷卻塔具有更大的剛度。
[0008]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，水平平面桁架包括塔筒外環(huán)弦桿、塔筒內(nèi)環(huán)弦桿和第一腹桿，塔筒外環(huán)弦桿和塔筒內(nèi)環(huán)弦桿位于同一水平面，塔筒外環(huán)弦桿由多根第一弦桿通過第一節(jié)點(diǎn)首尾相連組成，塔筒內(nèi)環(huán)弦桿由多根第一弦桿通過第二節(jié)點(diǎn)首尾相連組成，第一腹桿連接第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)。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(jì)施工便捷，基礎(chǔ)處理簡(jiǎn)單，在構(gòu)建過程中能夠節(jié)省大量的時(shí)間。
[0009]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，豎向平面桁架包括塔筒外側(cè)豎向弦桿和塔筒內(nèi)側(cè)豎向弦桿，塔筒外側(cè)豎向弦桿由第二弦桿通過第一節(jié)點(diǎn)首尾相連組成，塔筒內(nèi)側(cè)豎向弦桿由第二弦桿通過第二節(jié)點(diǎn)首尾相連組成。
[0010]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，相鄰的塔筒外環(huán)弦桿的第一節(jié)點(diǎn)通過第二腹桿相連，相鄰的塔筒內(nèi)環(huán)弦桿的第二節(jié)點(diǎn)通過第二腹桿相連。
[0011]前述的一種雙曲線雙層網(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。
[0012]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，轉(zhuǎn)換桁架是四管立體桁架。
[0013]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，底部格構(gòu)柱和轉(zhuǎn)換桁架通過剛性支座節(jié)點(diǎn)或焊接球節(jié)點(diǎn)相連。
[0014]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，第二腹桿是剛性支撐或柔性支撐。
[0015]前述的一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔中，第二腹桿是斜桿或鋼拉索。其中，斜桿和/或鋼拉索采用高強(qiáng)螺栓和/或銷軸現(xiàn)場(chǎng)拼裝，此種拼裝方式施工簡(jiǎn)單、安裝速度快。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用雙曲線外形，熱工性能良好；與混凝土薄殼塔比，自重輕，基礎(chǔ)處理簡(jiǎn)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(qiáng)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(diǎn)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)拼裝，施工簡(jiǎn)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(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是轉(zhuǎn)換桁架的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是底部格構(gòu)柱的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是底部格構(gòu)柱的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是底部格構(gòu)柱的又一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是底部格構(gòu)柱的再一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是水平平面桁架的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8是豎向平面桁架的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9是本發(fā)明的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10是底部格構(gòu)柱的節(jié)點(diǎn)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記:1-底部格構(gòu)柱，2_轉(zhuǎn)換桁架，3_上部塔筒，4_水平平面桁架，5_豎向平面桁架，6-塔筒外環(huán)弦桿，7-塔筒內(nèi)環(huán)弦桿，8-第一腹桿，9-第一節(jié)點(diǎn)，10-第二節(jié)點(diǎn)，11-塔筒外側(cè)豎向弦桿，12-塔筒內(nèi)側(cè)豎向弦桿，13-第二弦桿，14-第二腹桿，15-第一弦桿，16-加強(qiáng)肋，17-穿心板。
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明的實(shí)施例1:如圖1至8所示，一種雙曲線雙層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔，包括底部格構(gòu)柱1、轉(zhuǎn)換桁架2和上部塔筒3，轉(zhuǎn)換桁架2安裝在底部格構(gòu)柱I上部，上部塔筒3安裝在轉(zhuǎn)換桁架2的上部，上部塔筒3是雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
[0030]上部塔筒3包括水平平面桁架4和豎向平面桁架5，水平平面桁架4和豎向平面桁架5正交設(shè)置。
[0031]水平平面桁架4包括塔筒外環(huán)弦桿6、塔筒內(nèi)環(huán)弦桿7和第一腹桿8，塔筒外環(huán)弦桿6和塔筒內(nèi)環(huán)弦桿7位于同一水平面，塔筒外環(huán)弦桿6由多根第一弦桿15通過第一節(jié)點(diǎn)9首尾相連組成，塔筒內(nèi)環(huán)弦桿7由多根第一弦桿15通過第二節(jié)點(diǎn)10首尾相連組成，第一腹桿8連接第一節(jié)點(diǎn)9和第二節(jié)點(diǎn)10。
[0032]豎向平面桁架5包括塔筒外側(cè)豎向弦桿11和塔筒內(nèi)側(cè)豎向弦桿12，塔筒外側(cè)豎向弦桿11由第二弦桿13通過第一節(jié)點(diǎn)9首尾相連組成，塔筒內(nèi)側(cè)豎向弦桿12由第二弦桿13通過第二節(jié)點(diǎn)10首尾相連組成。
[0033]相鄰的塔筒外環(huán)弦桿6的第一節(jié)點(diǎn)9通過第二腹桿14相連，相鄰的塔筒內(nèi)環(huán)弦桿7的第二節(jié)點(diǎn)10通過第二腹桿14相連。
[0034]如圖10所示，底部格構(gòu)柱I是X形交叉平面桁架。底部格構(gòu)柱I的節(jié)點(diǎn)通過設(shè)置穿心板17進(jìn)行加固，穿心板17上設(shè)置加強(qiáng)肋16。
[0035]轉(zhuǎn)換桁架2是四管立體桁架。
[0036]底部格構(gòu)柱I和轉(zhuǎn)換桁架2通過剛性支座節(jié)點(diǎn)相連。
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