CN102251703A - 一种悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，包括内筒，设置在所述内筒外悬挂牛腿，所述悬挂牛腿放置在平台支承钢梁上，所述悬挂牛腿两侧设有挡块，所述挡块固定连接所述支承钢梁。所述悬挂牛腿与挡块之间设有聚四氟乙烯板。所述聚四氟乙烯板粘贴在所述挡块与所述悬挂牛腿接触的表面。所述悬挂牛腿与支承钢梁之间设有橡胶垫，所述橡胶垫粘贴在所述支承钢梁与所述悬挂牛腿接触的表面。所述内筒上间隔设有环向加强筋。所述悬挂牛腿为4个，平均分布在所述内筒的四周。本发明实与现有的悬挂点做法相比，悬挂点构造措施改进后，结构受力性能更合理，悬挂点和止晃点反力明显减少，整体用钢量更省，降低了工程造价。改进后做法施工方便，对施工条件和要求也不高。

Description

一种悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构
技术领域
本发明涉及一种火力发电用的烟囱领域，特别涉及一种悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构。
背景技术
目前，火力发电厂会使用到各种类型的烟囱，其中有一种为悬挂式钢套筒烟囱。
现有技术中悬挂式钢套筒烟囱是分段的，其具体结构为，每节钢内筒上部焊接4个悬挂钢牛腿在筒身，悬挂牛腿搁置在相近标高处的烟囱平台钢梁顶面，最后将悬挂牛腿与支承钢梁采用角焊缝连接。悬挂牛腿与平台的支承钢梁采用了焊接，保证了烟囱在一般荷载工况下结构的受力和正常使用。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术的悬挂节点结构，悬挂牛腿与平台的支承钢梁采用焊接，在极端不利的侧向荷载作用下，悬挂牛腿与支承钢梁间的焊缝没有被破坏，相对称布置的两个悬挂点会产生一拉一压的作用力，该作用力远大于烟囱内筒自重，进而在悬挂点平台产生很大的附加弯矩，这会导致烟囱内筒中部的止晃点反力过大，给烟囱内筒和平台设计带来不利影响，且现有的结构用钢量较大。
发明内容
本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种结构受力性能更合理，并且降低工程造价的悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构。
为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，包括内筒，设置在所述内筒外悬挂牛腿，所述悬挂牛腿放置在支承钢梁上，所述悬挂牛腿两侧设有挡块，所述挡块固定连接所述支承钢梁。
所述悬挂牛腿与挡块之间设有聚四氟乙烯板。
所述悬挂牛腿与挡块之间设有聚四氟乙烯板和橡胶垫。
所述聚四氟乙烯板粘贴在所述挡块的表面粘贴聚四氟乙烯板，所述悬挂牛腿表面粘贴橡胶垫。
所述悬挂牛腿与支承钢梁之间设有橡胶垫。
所述支承钢梁的表面粘贴橡胶垫。
所述内筒上间隔设有环向加强筋。
所述悬挂牛腿为4个，平均分布在所述内筒的四周。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：与现有的悬挂点做法相比，悬挂点构造措施改进后，结构受力性能更合理，悬挂点和止晃点反力明显减少，整体用钢量更省，降低了工程造价，而且现有做法实现的功能均能保证。此外，改进后做法施工方便，对施工条件和要求也不高。
附图说明
图1是本发明实施例1中提供的悬挂式钢套筒烟囱内筒与悬挂牛腿连接结构示意图；
图2是图1中的A-A向剖视图。
图3是现有技术中内筒简化计算模型图；
图4是现有技术中平台钢梁应力比图；
图5是本发明内筒简化计算模型图；
图6是本发明平台钢梁应力比图。
图中：1内筒，2悬挂牛腿，3支承钢梁，4挡块，5聚四氟乙烯板，6橡胶垫，7加强筋。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1和图2，一种悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，包括内筒1，设置在内筒1外悬挂牛腿2，悬挂牛腿2直接放置在支承钢梁3上，悬挂牛腿2两侧设有挡块4，挡块4固定连接支承钢梁3。
本发明通过对悬挂点构造进行改进来优化结构受力性能，降低烟囱整体用钢量，减小和消除在此处产生的不利附加弯矩的影响。
参见图2，作为优选，悬挂牛腿2与挡块4之间设有聚四氟乙烯板5和橡胶垫6，聚四氟乙烯板5粘贴在挡块4表面，橡胶垫6粘贴在悬挂牛腿2表面。悬挂牛腿2与支承钢梁3之间设有橡胶垫6，橡胶垫6粘贴在支承钢梁3表面，通过橡胶垫6支承钢梁3与悬挂牛腿2接触。
本发明悬挂牛腿与支承钢梁间不采取任何连接，直接搁置其上。悬挂牛腿两侧设置挡块，挡块用于支座在极端侧向荷载作用下，防止内筒发生转动和飘移。挡块、支承钢梁与内筒悬挂牛腿间采取减震和减小摩擦的措施。减震主要是通过在支承钢梁与悬挂牛腿接触的表面粘贴一定厚度的橡胶垫，接触面之间的摩擦通过在挡块的接触面粘贴聚四氟乙烯板来消除。
参见图1，为了加固烟囱，内筒1上间隔设有环向加强筋7。
作用一种最优选择，悬挂牛腿2为4个，平均分布在内筒1的四周。
本发明通过调整悬挂点构造措施的方式，使之对于内筒整体而言接近于铰支座，有效释放弯矩，从而减小反力值，有利于内筒和平台结构设计。
本发明结构受力分析实验：
利用SAP2000V14.1软件对内筒和烟囱平台进行了整体建模计算，来比较悬挂点构造措施优化前后结构受力性能的变化。
首先按照现有的悬挂点做法建模，由于内、外筒满足变形协调的原理，在外筒的横向位移作用下，钢内筒在承重平台和制晃平台处会产生一相对位移Δ，计算简图如图3所示。某标高处平台钢梁应力结果见图4。
计算得承重平台各支承钢梁强度应力，支承钢梁最大强度应力比2.007，已失效。此时，该支承钢梁承受下压力Fx＝1970kN，对称布置支承钢梁承受上拔力Fs＝1000kN，悬挂点处产生的附加弯矩Ma≈(Fs+Fx).d≈24000kN.m，止晃点反力Fz＝Ma/L≈1000kN，如此大的反力和弯矩导致的直接后果是悬挂平台和止晃平台用钢量直线上升(约增加50％)、止晃点处内筒产生交大的应力集中等。计算表明只要限制了悬挂点处悬挂牛腿和平台承重的支承钢梁竖向相对位移，悬挂点下压力Fx和上拔力Fs将不可避免给设计带来不利影响。
本发明通过释放附加弯矩Ma，通过构造措施使悬挂点接近理论上的铰接，减小结构受力。在不改变原有结构布置和构件截面尺寸的前提下，对优化的模型进行了整体计算，计算简图与某标高处平台钢梁应力结果分别参见图5和图6。
计算得承重平台各钢梁强度应力比，钢梁最大强度应力比0.989，未失效。此时，钢梁承受下压力G＝1471kN，约为内筒自重，附加弯矩抵抗Ma得到有效释放。由力矩平衡得到止晃点反力Fz＝G.d/2L ≈200kN，与优化前相比均明显减小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，包括内筒，设置在所述内筒外悬挂牛腿，其特征在于：所述悬挂牛腿放置在支承钢梁上，所述悬挂牛腿两侧设有挡块，所述挡块固定连接所述支承钢梁。
2.根据权利要求1所述的悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，其特征在于，所述悬挂牛腿与挡块之间设有聚四氟乙烯板和橡胶垫。
3.根据权利要求2所述的悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，其特征在于，所述聚四氟乙烯板粘贴在所述挡块的表面粘贴聚四氟乙烯板，所述悬挂牛腿表面粘贴橡胶垫。
4.根据权利要求1-3任一项所述的悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，其特征在于，所述悬挂牛腿与支承钢梁之间设有橡胶垫。
5.根据权利要求4所述的悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，其特征在于，所述支承钢梁的表面粘贴橡胶垫。
6.根据权利要求1所述的悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，其特征在于，所述内筒上间隔设有环向加强筋。
7.根据权利要求6所述的悬挂式钢套筒烟囱悬挂节点结构，其特征在于，所述悬挂牛腿为4个，平均分布在所述内筒的四周。
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