CN219773781U - 一种柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构。包括斜交加劲肋、内侧环肋和筒体；筒体呈圆柱形结构；斜交加劲肋双向交叉连续环绕在筒体的钢板仓壁外表面；斜交加劲肋从仓壁底部沿仓壁环向均匀分布，且以45o～85°角度绕筒体仓壁环绕上伸直至顶部；内侧环肋环向设置在筒体的筒壁内侧；内侧环肋在斜交加劲肋的叉处呈水平设置；斜交加劲肋、内侧环肋和筒体的钢板构成三角稳定体系。本实用新型具有增大结构整体刚度和局部稳定性，降低钢板仓筒体结构用钢量的优点。

Description

一种柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构

技术领域

本实用新型涉及大型储料结构领域，更具体说它是一种柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构。

背景技术

目前，大型钢板仓可储存粒状、粉状、液体等物料，在工农业领域、食品、酿造、煤炭、建材、城乡及环保工业等领域得到广泛应用。近几年来，因为大型钢板仓在环保，全自动出料及控制、节约占地、节约投资等方面有较显著的优势，越来越多业主倾向于使用大型钢板仓储料。目前国内建成的较为常规的大型钢板仓直径30-48m，高度30-48m，储料3-6万吨级。常规钢板仓筒体钢板是由不同厚度的中厚钢板相互搭接焊接而成，仓壁钢板一般均匀等分。仓壁加劲肋分为环向加劲肋和竖向加劲肋，其中环向加劲肋设置在仓壁外侧，沿高度间距1-3m左右分布，除顶部加劲肋布置在仓壁顶面外，其余均布置在仓壁钢板中部。竖向加劲肋沿环向均匀分布在仓壁内侧，一般可视钢板仓直径设置36/48/60道环向加劲肋。竖向及环向加劲肋均可采用各规格槽钢，其中顶部结构在筒体支座处竖向加劲肋可采用H型钢立柱。

由于常规大型钢板仓筒体结构由立柱、环肋、竖肋与薄壁筒体组成，结构局部鼓曲变形较大、容易产生明显结构位移，局部刚度及稳定性有限，整体用钢量较大，成本较高。同时，在使用中发现现有的钢板仓筒体结构由于仅采用斜交网格体系，容易产生明显结构位移，稳定性不强。

因此，开发一种增大结构整体刚度和承载力以及局部稳定性，降低钢板仓筒体结构用钢量的钢板仓筒体结构很有必要。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，增大结构整体刚度和承载力以及局部稳定性，降低钢板仓筒体结构用钢量，降低成本；克服现有技术用钢量大，容易产生明显结构位移，局部稳定性不强的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：包括斜交加劲肋、内侧环肋和筒体；

筒体呈圆柱形结构；

斜交加劲肋双向交叉连续环绕在筒体的钢板仓壁外表面；斜交加劲肋从仓壁底部沿仓壁环向均匀分布，且以45°～85°角度绕筒体仓壁环绕上伸直至顶部；斜向加劲肋与水平线夹角为45°～85°；

内侧环肋环向设置在筒体的筒壁内侧；内侧环肋在斜交加劲肋的叉处呈水平设置；

斜交加劲肋、内侧环肋和筒体的钢板构成三角稳定体系。斜向交叉环肋和环肋组合的柱面桁架稳定体系的刚度较大，其中竖向和水平向各自形成连续桁架体系，稳定桁架体系克服了常规钢板仓筒壁局部屈曲失稳导致的连续性倒塌问题，可以承受很大的水平荷载，结构整体鲁棒性有显著提高。附着在柱面的桁架稳定体系和钢板仓筒壁组成的混合结构整体刚度及局部强度均较好，充分发挥了钢结构杆件轴向受力较好的力学性能，从而降低了筒体的用钢量，取得良好的经济效益。

在上述技术方案中，筒体的底部和顶部均设置内侧环肋。

在上述技术方案中，斜交加劲肋与水平线夹角由筒仓直径及高度计算决定，其中筒仓直径越小，高度越大，斜向加劲肋角度越大；

筒体的筒仓直径大于或等于20m，斜向加劲肋成对配置。

在上述技术方案中，斜向加劲肋的数量大于或等于30处，斜向加劲肋的数量为2的倍数。

在上述技术方案中，斜交加劲肋、内侧环肋分别与筒体的钢板焊接，组成附着在筒体柱面的连续杆件桁架体系。其中斜向加劲肋和内侧环肋组成竖向和水平方向桁架带，确保筒体竖向刚度、环向刚度连续。

在上述技术方案中，内侧环肋的短肢沿筒体内壁与筒体的仓壁钢板焊接，其长肢垂直仓壁钢板布置；

节点板分别设置在内侧环肋下侧、内侧环肋与斜向加劲肋交汇处。

在上述技术方案中，节点板有多个，多个沿环肋按照一定间距设置；相邻二个节点板之间间隔750mm～1000mm。

本实用新型具有如下优点：

采用柱面桁架稳定体系的钢板仓筒体结构，增大了结构整体刚度和局部稳定性，充分发挥了材料的力学性能和混合结构刚度与延性互补的作用，从而降低了钢板仓筒体结构的用钢量；根据通用有限元软件分析计算，本实用新型采用本柱面桁架稳定体系(即三角稳定体系)钢板仓筒体结构后，承载力较常规筒体结构增加6％，结构位移明显减小，构件应力未出现明显增大，局部稳定性好，满足规范对变形等的要求；克服了现有技术钢板仓筒体结构仅采用斜交网格体系，承载力与常规筒体结构接近，容易产生明显结构位移，局部稳定性不强的缺陷；同时，本实用新型的用钢量相比常规垂直立柱与环肋筒体结构方案大约降低14％，具有良好的经济效益和市场前景。

附图说明

图1为常规大型钢板仓筒体结构示意(正视图)。

图2为常规大型钢板仓筒体结构示意(俯视图)。

图3为本实用新型中的柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构示意(正视图)。

图4为本实用新型中的柱面桁架环向局部展开示意图。

图5为本实用新型中的柱面桁架竖向局部展开示意图。

图6为本实用新型中的内侧环肋与筒体的仓壁连接结构示意图。

在图4、图5中，θ表示斜向加劲肋与水平线夹角；在图6中，A表示筒体仓内；B表示筒体仓外。

图中1-斜交加劲肋，2-内侧环肋，3--筒体，4-节点板。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

如图3所示，柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构包含斜交加劲肋1、内侧环肋2和筒体3。

如图3、图4、图5柱面桁架稳定体系指自筒仓基座到顶部以45°～85°双向交叉连续环绕在圆形钢筒仓仓壁外表面的斜交加劲肋1、钢筒仓内侧环肋2，这些附着在筒体的加劲肋组成柱面桁架稳定体系，与仓壁筒体钢板3组成钢筒仓筒体结构体系。其中，在仓壁底部斜交加劲肋沿仓壁环向均匀分布，然后以45°～85°绕仓壁环绕上伸直至顶部，内侧环肋2在斜向加劲肋1交叉处设置。斜向加劲肋1数量不应小于30处，数量为偶数。

如图4、图5所示，斜交加劲肋1与内侧环肋2直接与筒体钢板焊接，组成附着在筒体柱面的连续杆件桁架体系。其中斜向加劲肋和内侧环肋组成竖向和水平方向桁架带，确保筒体竖向刚度、环向刚度连续。

如图6所示，内侧环肋2短肢沿筒体内壁与仓壁钢板3焊接，其长肢垂直仓壁钢板布置，沿内侧环肋2下侧设置节点板4。节点板4间隔750mm～1000mm，并在内侧环肋2与斜向加劲肋1交汇处增设一道节点板4。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (7)

1.一种柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：包括斜交加劲肋(1)、内侧环肋(2)和筒体(3)；筒体(3)呈圆柱形结构；

斜交加劲肋(1)双向交叉连续环绕在筒体(3)的钢板仓壁外表面；斜交加劲肋(1)从仓壁底部沿仓壁环向均匀分布，且以45°～85°角度绕筒体(3)仓壁环绕上伸直至顶部；

内侧环肋(2)环向设置在筒体(3)的筒壁内侧；内侧环肋(2)在斜交加劲肋(1)的叉处呈水平设置；

斜交加劲肋(1)、内侧环肋(2)和筒体(3)的钢板构成三角稳定体系。

2.根据权利要求1所述的柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：筒体(3)的底部和顶部均设置内侧环肋(2)。

3.根据权利要求1或2所述的柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：筒体(3)的筒仓直径大于或等于20m，斜交加劲肋成对配置。

4.根据权利要求3所述的柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：斜交加劲肋(1)数量大于或等于30处，斜交加劲肋(1)的数量为2的倍数。

5.根据权利要求4所述的柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：斜交加劲肋(1)、内侧环肋(2)分别与筒体(3)的钢板焊接，组成附着在筒体柱面的连续杆件桁架体系。

6.根据权利要求5所述的柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：内侧环肋(2)的短肢沿筒体(3)内壁与筒体(3)的仓壁钢板焊接，长肢垂直仓壁钢板布置；

节点板(4)分别设置在内侧环肋(2)下侧、内侧环肋(2)与斜交加劲肋(1)交汇处。

7.根据权利要求6所述的柱面桁架稳定体系钢板仓筒体结构，其特征在于：节点板(4)有多个；

相邻二个节点板(4)之间间隔750mm～1000mm。