一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔制造技术

技术编号:44313623 阅读:6 留言:0更新日期:2025-02-18 20:27
本技术涉及一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,塔身是以斜向直线作为母线,绕中心轴转动形成的双曲抛物面,塔身包括双层斜支柱、双层环梁、加强环桁架,塔身自下而上通过双层斜支柱间的交叉连接形成对应层的X形单元,双层斜支柱的轴线与塔身母线重合,每处X形单元处设置双层环梁,双层斜支柱与双层环梁采用分离式连接节点连接,双层斜支柱和双层环梁均为格构式钢管构件,塔身的不同高度处分别设置加强环桁架,加强环桁架与所在层的双层环梁固定连接;塔身最底部的两个相邻X形单元之间处设置展宽平台,展宽平台为三弦加强桁架,展宽平台分别与最底部X形单元和上一层X形单元固定连接,双层斜支柱与双层环梁形成的三角形网格上安装围护结构。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冷却塔,具体涉及一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔


技术介绍

1、传统的冷却塔往往采用双曲线型的钢筋混凝土薄壳结构,虽然该结构形式已经取得了广泛的应用和丰富的研究成果,但混凝土塔的施工过程复杂,施工效率低,将产生较高的施工费用,且结构的抗震性能较差。随着钢结构技术的发展,钢结构在双曲线冷却塔中得到大量的推广应用。研究表明,相较于传统的混凝土塔,钢结构塔具有安装便捷,安装费用低,结构抗震性能好的优点。

2、现有技术中的钢结构双曲线冷却塔一部分采用单层空间网壳的结构形式,即:使用单层的实腹式圆钢管构件拟合成双曲线塔身的外形,而檩条和蒙皮均固定在塔身的单层斜纹柱上。虽然双曲线单层网壳钢结构具有结构形式简单、构件加工方便的优势,但由于采用了单层环梁,还需要额外设置施工平台,且单层竖向构件在安装过程中稳定性弱,从而大大增加了冷却塔的安装难度,降低了施工效率。此外,双曲线单层网壳钢结构冷却塔采用的实腹式构件,往往需要较大的截面尺寸,增大了工程的用钢量及加工难度。

3、为了提高双曲线冷却塔整体的刚度和稳定性,同时减少用钢量以及降低施工难度,近年来,逐渐衍生出双层网壳钢结构的双曲线冷却塔,如公告号为cn105064739b的专利技术专利所公开的“一种双曲线双层网壳钢结构冷却塔”,该专利中的冷却塔最底部为格构柱,在格构柱的顶部设置转换桁架,在转换桁架的顶部设置双层网壳结构的塔筒,塔筒是由水平平面桁架和竖向平面桁架正交连接构成。该结构的冷却塔自下而上分成了三部分,塔筒需通过转换桁架与底部格构柱连接,使得整个结构体系和受力特征较复杂;并且,网壳结构中存在大量的钢管相交节点,在现有技术中多采用相贯焊接或球节点的方式将多个钢管相交于一点,这种相交节点结构对钢管的组装精度要求较高,钢管交汇处存在大量的焊缝交叉,使得节点区焊接残余应力情况变得复杂,节点焊接质量无法保证,球节点的设置亦使结构整体用钢量增大,经济性较差。


技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中的双层网壳钢结构双曲线冷却塔仍存在一些不足,本技术通过结构改进,使得冷却塔结构体系单一,受力特征明确,多管相交节点的组装难度降低,整体上提高了双曲线冷却塔的刚度和稳定性,也同时提高了施工效率和经济性。

2、为了实现上述目的,本技术所采用的技术方案为:

3、一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,冷却塔的塔身是以斜向直线作为母线,绕中心轴转动形成的双曲抛物面,塔身包括双层斜支柱、双层环梁、加强环桁架,塔身自下而上通过双层斜支柱间的交叉连接形成对应层的x形单元,双层斜支柱的轴线与塔身母线重合,每处x形单元处设置双层环梁,双层斜支柱与双层环梁采用分离式连接节点连接,双层斜支柱和双层环梁均为格构式钢管构件,塔身的不同高度处分别设置加强环桁架,加强环桁架与所在层的双层环梁固定连接;塔身最底部的两个相邻x形单元之间处设置展宽平台,展宽平台为三弦加强桁架,展宽平台分别与最底部x形单元和上一层x形单元固定连接,双层斜支柱与双层环梁形成的三角形网格上安装围护结构。

4、进一步,所述双层斜支柱包括平行设置的斜支柱外弦杆和斜支柱内弦杆,斜支柱外弦杆与斜支柱内弦杆之间通过斜支柱斜腹杆连接;所述双层环梁包括同圆心且共面设置的环梁外弦杆和环梁内弦杆,环梁外弦杆与环梁内弦杆之间通过环梁直腹杆连接。

5、进一步,所述加强环桁架包括加强环桁架环向杆和加强环桁架斜向杆,加强环桁架环向杆设置于环梁内弦杆的内圈一侧,加强环桁架环向杆与所在层的环梁内弦杆之间通过加强环桁架斜向杆连接,加强环桁架环向杆与下一层的环梁内弦杆之间通过斜撑杆连接。

6、进一步,所述展宽平台包括展宽平台环向杆和展宽平台斜向杆,展宽平台环向杆设置于塔身的外圈一侧,展宽平台环向杆与最底部x形单元交叉点之间通过展宽平台斜向杆相连,展宽平台环向杆与最底部x形单元相邻的上一层x形单元的交叉点之间也通过展宽平台斜向杆相连。

7、进一步,所述围护结构包括主檩条、次檩条以及蒙皮,主檩条平行于双层环梁设置,次檩条平行于塔身斜母线设置,主檩条和次檩条的两端分别与双层斜支柱固定连接,主檩条与次檩条的交汇点固定连接,次檩条与双层环梁固定连接,蒙皮固定安装于主檩条和次檩条上。

8、进一步,所述双层斜支柱与双层环梁通过连接短管相连形成分离式连接节点,连接短管的一端与双层斜支柱的弦杆交叉点相连,连接短管的另一端与双层环梁的弦杆相连。

9、进一步,每一处的分离式连接节点的交汇处,双层斜支柱交叉的钢管中,其中一个钢管为完整钢管,另一个钢管通过两段钢管与完整钢管相贯焊接形成。

10、进一步,每一处的分离式连接节点的交汇处,双层环梁的弦杆为完整钢管,双层环梁的弦杆与连接短管焊接固定。

11、进一步,每一处的分离式连接节点的交汇处,双层环梁的弦杆由两段钢管构成,两段钢管分别焊接于连接短管的两侧。

12、本技术所设计的双曲线冷却塔采用双层钢网壳结构,相比于单层网壳结构的双曲线冷却塔,各层设置的双层环梁的内外弦杆之间自然形成施工平台,无需额外搭建施工平台,简化了施工工序,提高了施工效率,并且塔身由双层格构式的圆钢管构件搭建而成,杆件的截面尺寸较小,减少了用钢量,降低了制造成本,冷却塔的整体刚度和稳定性更高;相比于现有技术中的双层网壳结构的双曲线冷却塔,本技术的塔身自下而上都不需要单独设置转换层,整个结构体系单一,受力特征明确,而且所有竖向的主构件为“直母线”,加工和安装都更简单可靠;本技术还采用分离式连接节点解决了多钢管相交带来的施工不便问题,降低了多钢管相交组装的难度,提高了安装精度和效率,减少了交叉焊缝,提高了连接节点的焊接质量。

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【技术保护点】

1.一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:冷却塔的塔身是以斜向直线作为母线,绕中心轴转动形成的双曲抛物面,塔身包括双层斜支柱、双层环梁、加强环桁架,塔身自下而上通过双层斜支柱间的交叉连接形成对应层的X形单元,双层斜支柱的轴线与塔身母线重合,每处X形单元处设置双层环梁,双层斜支柱与双层环梁采用分离式连接节点连接,双层斜支柱和双层环梁均为格构式钢管构件,塔身的不同高度处分别设置加强环桁架,加强环桁架与所在层的双层环梁固定连接;塔身最底部的两个相邻X形单元之间处设置展宽平台,展宽平台为三弦加强桁架,展宽平台分别与最底部X形单元和上一层X形单元固定连接,双层斜支柱与双层环梁形成的三角形网格上安装围护结构。

2.根据权利要求1所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述双层斜支柱包括平行设置的斜支柱外弦杆和斜支柱内弦杆,斜支柱外弦杆与斜支柱内弦杆之间通过斜支柱斜腹杆连接;所述双层环梁包括同圆心且共面设置的环梁外弦杆和环梁内弦杆,环梁外弦杆与环梁内弦杆之间通过环梁直腹杆连接。

3.根据权利要求2所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述加强环桁架包括加强环桁架环向杆和加强环桁架斜向杆,加强环桁架环向杆设置于环梁内弦杆的内圈一侧,加强环桁架环向杆与所在层的环梁内弦杆之间通过加强环桁架斜向杆连接,加强环桁架环向杆与下一层的环梁内弦杆之间通过斜撑杆连接。

4.根据权利要求1所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述展宽平台包括展宽平台环向杆和展宽平台斜向杆,展宽平台环向杆设置于塔身的外圈一侧,展宽平台环向杆与最底部X形单元交叉点之间通过展宽平台斜向杆相连,展宽平台环向杆与最底部X形单元相邻的上一层X形单元的交叉点之间也通过展宽平台斜向杆相连。

5.根据权利要求1所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述围护结构包括主檩条、次檩条以及蒙皮,主檩条平行于双层环梁设置,次檩条平行于塔身斜母线设置,主檩条和次檩条的两端分别与双层斜支柱固定连接,主檩条与次檩条的交汇点固定连接,次檩条与双层环梁固定连接,蒙皮固定安装于主檩条和次檩条上。

6.根据权利要求2所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述双层斜支柱与双层环梁通过连接短管相连形成分离式连接节点,连接短管的一端与双层斜支柱的弦杆交叉点相连,连接短管的另一端与双层环梁的弦杆相连。

7.根据权利要求6所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:每一处的分离式连接节点的交汇处,双层斜支柱交叉的钢管中,其中一个钢管为完整钢管,另一个钢管通过两段钢管与完整钢管相贯焊接形成。

8.根据权利要求7所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:每一处的分离式连接节点的交汇处,双层环梁的弦杆为完整钢管,双层环梁的弦杆与连接短管焊接固定。

9.根据权利要求7所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:每一处的分离式连接节点的交汇处,双层环梁的弦杆由两段钢管构成,两段钢管分别焊接于连接短管的两侧。

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【技术特征摘要】

1.一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:冷却塔的塔身是以斜向直线作为母线,绕中心轴转动形成的双曲抛物面,塔身包括双层斜支柱、双层环梁、加强环桁架,塔身自下而上通过双层斜支柱间的交叉连接形成对应层的x形单元,双层斜支柱的轴线与塔身母线重合,每处x形单元处设置双层环梁,双层斜支柱与双层环梁采用分离式连接节点连接,双层斜支柱和双层环梁均为格构式钢管构件,塔身的不同高度处分别设置加强环桁架,加强环桁架与所在层的双层环梁固定连接;塔身最底部的两个相邻x形单元之间处设置展宽平台,展宽平台为三弦加强桁架,展宽平台分别与最底部x形单元和上一层x形单元固定连接,双层斜支柱与双层环梁形成的三角形网格上安装围护结构。

2.根据权利要求1所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述双层斜支柱包括平行设置的斜支柱外弦杆和斜支柱内弦杆,斜支柱外弦杆与斜支柱内弦杆之间通过斜支柱斜腹杆连接;所述双层环梁包括同圆心且共面设置的环梁外弦杆和环梁内弦杆,环梁外弦杆与环梁内弦杆之间通过环梁直腹杆连接。

3.根据权利要求2所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述加强环桁架包括加强环桁架环向杆和加强环桁架斜向杆,加强环桁架环向杆设置于环梁内弦杆的内圈一侧,加强环桁架环向杆与所在层的环梁内弦杆之间通过加强环桁架斜向杆连接,加强环桁架环向杆与下一层的环梁内弦杆之间通过斜撑杆连接。

4.根据权利要求1所述的一种双层网壳钢结构双曲线冷却塔,其特征在于:所述展宽平台包括展宽平...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭宇飞高巍蒋健徐海峰赵文占刘亚洲
申请(专利权)人:长江精工北京建筑科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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