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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。
+ |( ^* r& F1 Q; E9 l3 U0 W9 G; n# z3 v2tech.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》。
  ~4 S; S; F1 |( E& H. D& K
( D5 {* }5 @" L- D+ a" |: {; N$ D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:
6 o' _( y) l6 p7 j
8 k; `9 }3 E- w; P" S6 `' |1.板' S9 ?9 K5 t/ l1 `. l+ s2tech.cn

- V) m; r, m/ k* F/ g(1)板的内力
! Z0 J0 U9 h4 v( d0 X1 q6 m8 [6 s8 T# C* X. W2tech.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:) [, h$ L/ J- O' ~2tech.cn

  a$ R2 ]/ _4 _, ^4 f* J, ~Mmax=(αg+βq)L2; i+ u3 @/ D/ c( c2tech.cn

5 U. A- g; `: X4 q' D8 [, c& w- M式中:g——均布永久荷载(Pa);
( l, ]3 W0 R6 {1 d: P# S  k5 `          q——均布可变荷载(Pa);: d0 C+ h0 f; m5 U5 J, [2tech.cn
          L——等跨板的计算跨度(m);. C# i' L% J( N- X  E2tech.cn
          α、β——系数。
$ s; ?9 l8 L0 U. N
2 b0 O+ G7 ?3 ?+ P表1  等跨连续梁弯矩系数
# U' T, @8 l6 b/ C
: c# o& D9 e1 X) A7 l
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
6 ~) Z* |# T$ L! p2tech.cn
注:系数负值为支座处弯矩,正值为跨中弯矩。
5 \1 W2 Y% l7 X9 Y8 x
& G& ^5 d8 e  E5 C0 a8 [. z+ `- _! ?单向板的挠度计算,可根据结构力学有关公式计算。) x8 q" Q: \$ F+ [  ?- P2tech.cn

: q6 v) V" h0 o+ c6 e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 Q4 [1 l6 ~; H; X8 n5 A- _7 h. |) R( F+ @& ^% E' d2tech.cn
Mmax=αpa2
! q- M) x3 Z. D- G; ^- O" ^5 k6 D0 ~2tech.cn
式中:p——双向板均布荷载(Pa);
0 P" j3 x  j2 E# [          a——双向板短边长度(m);
. d  ~1 p" J8 N- B8 u6 n          b——双向板长边长度(m);
# I$ A0 |" @8 U          α——系数。: G5 r6 W8 t, Z! n# o$ U: Y2tech.cn

# V' q; Q  ^! o- n+ g7 Y表2  四边固定板的系数α、β" u1 Z; Q: r# s2tech.cn

+ C! y* c' W7 I) e7 {* L, {
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
' k( u* S9 E3 ?* H/ p5 E2tech.cn
四边固定板的挠度值(v)按下式计算:
' {; J' v* P4 \& r: ^6 ^) f6 n. @. y( y
6 ~3 g( @, r) pv=β(pa4/Et3)
7 R7 n; ?  {( O4 E
$ t  h- @" _. A式中:E——钢材弹性模量(MPa);4 s! [0 w% o) k: O, q2tech.cn
          t——钢板厚度(mm);
: M/ S6 U6 U- o. M          β——系数。
% Q* J8 G% o9 u7 G; K5 U
$ e3 ^( D/ I% i/ L( X2 d2 Q(2)板的界面& d' z% `( z& c, ~$ X2tech.cn
' w% z% q/ W  D+ t7 m3 ~  p6 W2tech.cn
在负压作用下,围护板按受弯构件的强度计算如下:3 n5 n% \% f2 M1 K3 k) K1 g, c2tech.cn
! k; k$ e, _! q% I; `+ t2tech.cn
Mx/(γxWnx)≤f8 b1 ]+ X0 [8 ~1 N5 X# c& Q! x2tech.cn
9 E( x. K# R3 d; A) j  Y2tech.cn
式中:Mx——构件的最大弯矩(取1m板带)设计值;; G& s# G9 |' z- |2 l2 N2tech.cn
          Wnx——构件计算截面的最小净截面模量(cm3);
9 B6 Y" W1 B' @3 M/ X          f——钢材的抗弯强度设计值;% g& ~3 A/ x( {- Q2tech.cn
          γx——截面塑性发展系数。* `* n" A  \$ C7 M2tech.cn
. ^0 m. o, M/ h2 a  T7 ]6 d! n2tech.cn
2.肋梁" R$ i3 s7 }/ E- [2tech.cn

8 N' c$ n% D4 T5 H9 ~, o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:
4 T" A/ ?8 X. {+ u% I# {; O6 q( @' y+ f5 _: Z: O# X, ]) x2tech.cn
σ=N/An±Mx/(γxWnx)≤f) y  I0 W4 ]7 S+ Y& [0 L7 _* {% \0 i2tech.cn
& W. \0 [; N  F6 X' Q8 @  y$ U2tech.cn
式中:Mx——构件的最大弯矩(取1m板带)设计值;+ z  Z+ ^2 w9 n& m9 E2 u2tech.cn
          Wnx——构件计算截面的最小净截面模量(cm3);
7 W9 y) x* d& t4 ~& K          f——钢材的抗弯强度设计值;
8 p7 n/ p1 j! {% x: t4 E% _- i! _          γx——截面塑性发展系数。; Y+ s' m8 k+ R# o2tech.cn

( U+ l3 I; x2 u2 m* x3.大跨度梁计算1 x* [) U$ S! l  h. G' [8 B2tech.cn

' s& Y% m. F0 k9 i% C7 G除尘器箱体下梁或上梁等压构件,应按下式计算:: e( x, T; g; i3 B3 e2tech.cn

! m! _) A9 ^1 B抗弯强度                  N/An±Mx/(γxWnx)≤f6 Y/ w' S( m8 ?8 e+ [4 a8 M2tech.cn
抗剪强度                       τ=VS/Itw≤fv9 ?6 W% l$ F7 B& J. W5 Z* u2tech.cn
2 J7 B* o& Y) A# h, o! c) L2tech.cn
式中:V——计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值(N);
5 [$ J- R! W3 d! P          S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;# y& A% j$ V6 j2tech.cn
          I——毛截面惯性矩(cm4);- s/ k9 S) M  [2tech.cn
          tw——腹板厚度(mm);
! D: Z2 R. o) f% q! {          fv——钢材的抗剪强度设计值(Pa)。2 |0 e* l3 G. S" r1 G. A: }" d2tech.cn

2 c" N1 o( a5 m: V4 H# T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。( O1 b. |2 T1 g7 R2 e( {  l2tech.cn

; ?& o! i  d+ W: H" h4.柱
8 k$ s# R- H' F' q$ M# }$ p: D0 i5 V2tech.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:
: E& j+ o& Z8 O1 m/ v8 ?& ]1 s+ r) i0 h, W8 ]# z2tech.cn
抗弯强度                  N/An±Mx/(γxWnx)≤f
/ r, L! {  [3 ?+ ^$ g2 U% P弯矩作用平面内稳定计算    N/φxA+βmaxMx/[γxWx(1-0.8N/N’EX)]≤f
. G8 A- g( t+ s2 p: W) D$ s7 Q. C3 s7 q  l3 l8 e7 Z& m4 z2tech.cn
式中:N——所计算构件段范围内的轴心压力(Pa);
6 ^# k7 P, a, N' y. E2 @          N’EX——参数;& s, I- a" w- X, p) ^5 c2tech.cn
          φx——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数;
: B4 b3 Y$ `* g! q5 g1 |         Mx——所计算构件段范围内的最大弯矩(KN·m);4 o: L1 R9 n+ w& m0 a2tech.cn
         Wx——在弯矩作用平面内的毛截面模量(cm3);
1 I+ y5 I( Q  ^         βmax——等效弯矩系数。
) p* K; _& \  x* S8 S3 h; |$ p7 _% X- h4 c- E2tech.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。
' K( a4 Q, Z5 u0 d  M0 O* P5 U0 {+ d2tech.cn

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