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除尘器箱体结构的现行设计方法

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学社编辑 发表于 2019-10-6 15:37 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
除尘器主体结构形式,按除尘工艺的需要,可分为骨架式和圆筒式,除尘器结构多数以钢结构为主,少数为钢筋混凝土结构或混合结构。以箱体结构为除尘空间的除尘器壳体,多为骨架式钢结构,本文研究的低压脉冲袋式除尘器就是典型的骨架式钢结构。  p* s& [; t% H: s, C2 O2tech.cn
3 c8 A$ k  |! K8 R/ e2tech.cn
骨架式除尘器壳体结构设计,参照现行国家标准《GB50017钢结构设计规范》。除尘器壳体结构的制作及安装,尚应参照执行现行国家标准《GB50205钢结构工程施工质量验收规范》。3 l0 E! D$ l6 E$ j* A: D# ~2tech.cn

) U# g! {7 n' E0 e) v现行的设计方法,除尘器壳体结构的内力分析,应根据结构的不同荷载情况进行分析。目前已有电算程序可供采用,也可采用手工计算。手工计算时,一般将结构分离成单一的构件,通过简化的方法计算结构内力和截面:% d9 ]  b4 k, u  s( A2tech.cn

8 Z. i" p- i4 z  g& e, i1.板
1 Z( d3 A+ G7 ^$ b1 q* L) |
" u3 u8 O6 L$ S6 S. V7 z& t7 ](1)板的内力
8 h$ I+ ~$ g1 C5 M2 P% ^9 o. g# g3 J5 i! s; M2tech.cn
除尘器壳体的围护板,受力情况比较简单,荷载呈均布。板的支持情况可分为单向板和双向板。单向板一般为多跨连续板,板中最大弯矩值(Mmax)按下式计算:0 d4 _! m* Z- p( b4 |) N* C2tech.cn

' m6 _7 d0 v0 l- s1 LMmax=(αg+βq)L2
+ M& e9 @2 Z, i. R& o& a+ P9 v2 v$ n  {- R7 b2 p2tech.cn
式中:g——均布永久荷载(Pa);
) |, C, r$ r" y0 ]          q——均布可变荷载(Pa);) B- B5 |+ a+ J9 |8 |2tech.cn
          L——等跨板的计算跨度(m);
" ~% }4 x# l  A4 U( a* B          α、β——系数。. f3 v0 ]+ s' u2tech.cn

# n/ a# M& u- N+ W. l! X表1  等跨连续梁弯矩系数
% A* B8 T1 e6 _
9 |" y- C  R) U1 d) [3 _
系数
单跨板
双跨板
三跨板
四跨版
五跨版
α
0.125
-0.125
-0.100
-0.107
-0.105
β
-0.125
-0.117
-0.121
-0.120
# ]! K6 |+ m/ A' u2tech.cn
注:系数负值为支座处弯矩,正值为跨中弯矩。  R' L) S* y6 I: a' S2tech.cn

; e2 a, b  T! H# Y单向板的挠度计算,可根据结构力学有关公式计算。
7 M5 w4 T5 Z1 }3 K) o. m9 u) v5 t
) h; [6 A$ ^5 ^" S双向板可近似按四边固定板计算,板中最大弯矩值(Mmax)按下式计算:# |7 p  y" E7 m: f/ D2tech.cn
3 T- ?" |( L( _8 |* m' u& `1 L2tech.cn
Mmax=αpa2" O3 w5 Q' Y; _5 [2tech.cn

% X) {7 X  Q7 I* Y  Y式中:p——双向板均布荷载(Pa);- O9 W8 p1 F% a2tech.cn
          a——双向板短边长度(m);" B8 \& C! Y2 y# g2 N6 c2tech.cn
          b——双向板长边长度(m);3 b, I/ Q% a4 G2tech.cn
          α——系数。
% c( C, H" m7 N8 F! ~; _, m1 L' h; w& X6 L' i3 L9 q5 d' `2tech.cn
表2  四边固定板的系数α、β9 ]  A3 E4 v# r+ l* W, f2tech.cn
* j. l2 S: M7 b7 s2tech.cn
a/b
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
α
0.0829
0.0793
0.0735
0.0664
0.0588
0.0513
β
0.0276
0.0258
0.023
0.0199
0.0167
0.0139
- ~3 @- [- G- ^2 {. `2tech.cn
四边固定板的挠度值(v)按下式计算:
2 T  ~3 l- L( R9 N# ^, h$ m6 m" w* b$ g: p4 v8 c7 V, L1 B- `' g0 e. g2tech.cn
v=β(pa4/Et3)! a, g' \& ?$ \  U; d' ^7 l6 I2tech.cn

2 j: n3 L6 r  O式中:E——钢材弹性模量(MPa);: h4 x% O; b1 _; Q- g2tech.cn
          t——钢板厚度(mm);0 Z& K5 m6 ~2 r3 P! H6 H2tech.cn
          β——系数。
4 M9 G( Q$ |$ d, b3 b/ ~
) M+ w; p  m' p$ D, P+ o; }' m(2)板的界面2 ~  T; h$ {" W7 p6 `2tech.cn
, D" ]# Q, l  Y$ X$ b/ K2tech.cn
在负压作用下,围护板按受弯构件的强度计算如下:
) q' O5 r* p5 j! S. c4 v; w6 X' d9 s- W9 ?- D2tech.cn
Mx/(γxWnx)≤f
1 V4 f+ N# I4 c+ m6 P
- ?$ ]* Y6 q0 R; m) }% `式中:Mx——构件的最大弯矩(取1m板带)设计值;
. {* N9 ~6 c) T- E. T) o6 `          Wnx——构件计算截面的最小净截面模量(cm3);
( H3 {& W3 \7 e' [$ T          f——钢材的抗弯强度设计值;
1 d) B) M1 w; e7 X          γx——截面塑性发展系数。
4 I# [" _9 w3 x1 V& A  q
) p( x2 A7 ~5 ]& S( c: e- Y2.肋梁6 C) v, }+ H. I# [! u/ q2tech.cn

( b, B7 b' p' j; \支撑板壳的肋梁一般按单跨简支梁或连续梁计算弯矩及剪力,有时还承担相邻侧板传来的压力。肋梁弯矩作用平面内强度计算如下:
( S5 Y& h5 [; B% I
0 ]9 c) L) U5 X/ A! f- B% d, {# P& {σ=N/An±Mx/(γxWnx)≤f
: g5 p$ \8 }$ p. v! x0 K% I7 r
; z5 ]3 m7 c7 f: u5 c5 A$ a式中:Mx——构件的最大弯矩(取1m板带)设计值;
4 X3 b7 M- O9 r* j$ X          Wnx——构件计算截面的最小净截面模量(cm3);+ A1 u5 J3 a: F# D/ x* t2tech.cn
          f——钢材的抗弯强度设计值;: I8 T5 g! m; F* k. z' c2tech.cn
          γx——截面塑性发展系数。+ a# y: n7 K9 |/ ?2tech.cn

: K7 {. B6 K+ u% I; @- `3.大跨度梁计算
1 B2 S: K7 j7 n. w" }7 Z; U4 @9 o8 s) Y  s" F# {% k2tech.cn
除尘器箱体下梁或上梁等压构件,应按下式计算:
" S! d6 v& J. W1 m5 u/ D* W- @8 J" V2tech.cn
抗弯强度                  N/An±Mx/(γxWnx)≤f8 {2 r3 _, H5 }( M2tech.cn
抗剪强度                       τ=VS/Itw≤fv
, ~. v0 V! L) K( |! a) P; ^, S1 u4 G, [2 {( o& b2tech.cn
式中:V——计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值(N);
, ?( Y9 v/ I! ]- C& G. y- g          S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;
: R& g6 q9 h# {+ J' g9 K) v          I——毛截面惯性矩(cm4);
$ Z1 T9 z0 Q! U" Z          tw——腹板厚度(mm);
7 }; e& D( N6 A+ l2 \  {          fv——钢材的抗剪强度设计值(Pa)。
0 R7 Z9 G) I9 f" _
3 d4 a  X3 k% v1 [/ m必要时按现行国家规范《GB50017钢结构设计规范》计算弯矩作用平面内的稳定性。弯矩作用平面外,由于有铺板与梁上翼缘牢固连接,可不进行整体稳定性计算及弯矩作用平面外的稳定性计算。
( W7 c7 g) o) ]1 r* I! O2 [$ I6 Q- k3 r! H  C9 g5 q2tech.cn
4.柱2 L2 C0 c9 b3 ?6 k% d* o6 l( r) h2tech.cn
3 ?% d3 Z+ a; H: {. x2tech.cn
除尘器箱体在负压作用下,与梁的计算方法类似,也按照压弯构件计算:# g- {6 M2 ~% N, ?& |; V+ S2tech.cn

, k* d7 o& k9 h6 P# p: h抗弯强度                  N/An±Mx/(γxWnx)≤f# Z' ]$ \. a5 t2tech.cn
弯矩作用平面内稳定计算    N/φxA+βmaxMx/[γxWx(1-0.8N/N’EX)]≤f
. a) a9 }" |5 }3 k' N6 {
, W$ O% H/ H+ ]  c式中:N——所计算构件段范围内的轴心压力(Pa);
, |. e' `$ |* C' J          N’EX——参数;0 _- V2 ~# T2 ~1 C2tech.cn
          φx——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数;
1 R; L3 {2 v7 \         Mx——所计算构件段范围内的最大弯矩(KN·m);
5 T# {1 z) c  n1 [9 z2 g. T6 h  g% P         Wx——在弯矩作用平面内的毛截面模量(cm3);2 F; m7 o0 O- E' @" m' D& a8 K+ {2tech.cn
         βmax——等效弯矩系数。3 ], c: x0 Y' @3 J2tech.cn
& t# B) F4 ?' C( Y2tech.cn
弯矩作用平面外的稳定可不计算,因为有围护板及梁肋与骨架牢固连接,能阻止受压翼缘侧向位移。. |, d4 P* ~6 w: i( d5 m2tech.cn

; ^) b$ R% z& F$ q

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