CN112095921A - 垃圾焚烧发电厂主厂房三肢格构柱结构体系 - Google Patents
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Abstract
垃圾焚烧发电厂主厂房是超高大跨结构,本发明在研究其它结构型式的基础上,公开了一种以三肢格构柱为基础,通过与倒三角桁架刚接形成框架,并辅以缩尺连系桁架、抗风柱为一体的全新结构体系。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程领域,具体适用于垃圾焚烧发电厂主厂房或其它类似超高大跨建筑中。
背景技术
生活垃圾焚烧发电厂主厂房有高大的焚烧设备和净化设备,主厂房为单层结构,建筑净高要求40m~50m,结构总跨度要求90m~120m,一般为三连跨,是典型的超高大跨结构。
垃圾焚烧发电厂自1988年在我国建成投产,主厂房结构选型经历了几个阶段的型式演变:①竖向钢筋混凝土结构+网架屋盖;②竖向钢筋混凝土结构 + 倒三角桁架屋盖;③双肢平面柱+网架屋盖(或倒三角桁架);④四肢格构柱+网架屋盖(或倒三角桁架)。结构型式一直向着更加经济合理的方向发展,但在工程实践中,以四肢格构柱为基础的最新结构体系仍然存在一些问题,如:①屋盖网架与柱铰接,对整体结构抗风性能几乎没有贡献;②连系桁架、抗风柱与主体格构柱之间的尺寸比例关系不协调。本发明很好地解决了上述问题。
发明内容
本发明在研究各结构型式优缺点的基础上,提出一种全新的结构型式,并很好地克服了前述结构型式的缺点。
本发明创新点包括:①采用三肢格构柱;②格构柱与桁架刚接;③柱间连系桁架缩尺设计(仅为柱截面的一半或更小);
研究表明,在垃圾焚烧发电厂主厂房设计中,采用三肢格构柱与四肢格构柱用钢量相当,而采用三肢格构柱杆件数量减少约25%,减少了加工工作量,空间结构型式更加简洁合理。其原理在于:三肢柱与四肢柱在主轴竖平面内刚度相当;而在弱轴竖平面内多根格构柱与连系桁架形成框架,平面内刚度很大,改四肢柱为三肢柱并不会减小整体结构的刚度,却显著减少了杆件数量,使结构型式更加简洁。两方案对比见表1、表2,其中——方案1:四肢柱+桁架屋盖+等尺寸连系桁架+平面抗风柱,方案2:三肢柱+桁架屋盖+缩尺连系桁架+格构抗风柱。两方案实施例见附图1、附图2。
表1:两方案用钢量比较
注:两方案对比,柱和屋盖桁架用钢量相当,连系桁架缩尺设计、抗风柱由平面双肢柱改为三肢格构柱显著减少了用钢量。
表2:两方案整体刚度比较
注:改抗风柱为三肢格构柱后,其成为框架结构的组成部分,对抗侧刚度稍有贡献。
屋盖桁架与格构柱刚接形成框架,有效限制了钢柱在水平荷载下的侧移。见附图3。
本发明提出缩尺设计柱间连系桁架,其可行性在于:连系桁架相对主柱受力较小,可以大大减小格构尺寸,本发明三肢格构柱能很好地适应这一要求,连系桁架与主柱连接大样见图4。
具体实施方式
垃圾焚烧发电厂主厂房三肢格构柱结构体系实施例见图5;局部视图见图6;竖向结构体系见图7;三肢格构柱柱脚见图8,抗风柱柱脚见图9;屋盖桁架与刚接见图10。
附图说明:
图1:四肢格构柱电厂实施例
图2:三肢格构柱电厂实施例
图3:格构框架在水平荷载下变形
图4:连系桁架与格构柱连接大样
图5:实施例整体结构模型
图6:实施例局部视图
1——主体格构柱,2——屋盖桁架,3——连系桁架,4——抗风柱
图7:竖向结构体系
图8:三肢格构柱柱脚
图9:抗风柱柱脚
图10:屋盖桁架与格构柱刚接大样。
Claims (2)
1.垃圾焚烧发电厂主厂房三肢格构柱结构体系,其特征在于:①采用三肢格构柱;②格构柱与桁架刚接;③柱间连系桁架缩尺设计(仅为柱截面的一半或更小)。
2.根据权利要求1所述的三肢格构柱结构体系,是以三肢格构柱为基础,屋盖桁架与三肢柱刚接,柱间连系桁架缩尺设计,外加格构抗风柱,共同形成整体结构体系,应用于垃圾焚烧发电厂主厂房结构或其它类似超高大跨结构中。
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