本技術(shù)屬于低溫儲(chǔ)罐施工領(lǐng)域,具體涉及一種低溫儲(chǔ)罐吊頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)框架。
背景技術(shù):
1、如圖1所示,大型低溫微壓液化氣體儲(chǔ)罐(簡(jiǎn)稱低溫儲(chǔ)罐)一般包括外罐和設(shè)置于外罐內(nèi)的內(nèi)罐,內(nèi)罐上方設(shè)有懸掛在外罐鋼制拱頂?shù)牡蹴敚蹴敯☉业跹b置、吊頂支撐結(jié)構(gòu)框架及吊頂鋪板,吊頂支撐結(jié)構(gòu)框架是吊頂?shù)淖钪饕糠帧?/p>
2、目前,現(xiàn)有的低溫儲(chǔ)罐吊頂支撐結(jié)構(gòu)框架有兩種結(jié)構(gòu):1)筋板加強(qiáng)的板焊接結(jié)構(gòu);2)鋁合金型材連接成的支撐框架。由于筋板加強(qiáng)的板制結(jié)構(gòu)耗材量大,現(xiàn)場(chǎng)施工難度大,施工周期長(zhǎng)、施工費(fèi)高,從而整體造價(jià)高,逐漸被淘汰。另外一種支撐框架僅僅采用鋁合金材料,由于鋁合金的強(qiáng)度、剛度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼材,而且并不是所有的徑向梁都為連續(xù)結(jié)構(gòu),只有不多的幾根徑向梁為連續(xù)的主梁,真正意義上并不是一個(gè)完整的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu),而且這種結(jié)構(gòu)在吊頂工作時(shí),支撐框架受力不均勻,變形不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、cn104533003a公開了一種大型儲(chǔ)罐的吊頂,其圖3示出了吊頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖,根據(jù)需要,網(wǎng)架1可以搭建成平面形狀,也可以是圓形,橢圓形,方形,以及不規(guī)則形狀。網(wǎng)架由多個(gè)梁搭建而成。所述梁包括徑向梁以及環(huán)梁,環(huán)梁圍繞著圓形吊頂?shù)膱A心,以不同半徑鋪設(shè)成近似圓形;徑向梁以環(huán)梁為端點(diǎn),沿吊頂?shù)陌霃椒较蜻M(jìn)行鋪設(shè)。
4、cn118031100a公開了一種低溫儲(chǔ)罐的吊頂保冷結(jié)構(gòu),其公開了吊頂框架包括多個(gè)徑向梁和多個(gè)周向梁,多個(gè)所述徑向梁以同一中心呈放射狀分布,每個(gè)所述周向梁沿周向連接所有所述徑向梁,多個(gè)所述周向梁沿所述中心由內(nèi)向外依次間隔排開,保冷模塊鋪設(shè)在所述徑向梁和所述周向梁交錯(cuò)形成的網(wǎng)格上。
5、cn205026387u公開了一種液化天然氣儲(chǔ)罐的吊頂結(jié)構(gòu),包括:一組吊桿、波紋板和框架梁,其圖6示出了框架梁連接節(jié)點(diǎn)示意圖,框架梁的縱梁和環(huán)梁連接處分別設(shè)置有剛接節(jié)點(diǎn),通過(guò)節(jié)點(diǎn)板連接在一起;節(jié)點(diǎn)板與梁之間通過(guò)焊接連接。此外,為加強(qiáng)連接強(qiáng)度,還可增設(shè)螺栓連接結(jié)構(gòu)。
6、上述吊頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)框架一般采用焊接結(jié)構(gòu),施工安裝成本較高、施工工期長(zhǎng),儲(chǔ)罐總造價(jià)高昂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種低溫儲(chǔ)罐吊頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)框架,其受力均勻、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,可以大大降低吊頂?shù)牟牧腺M(fèi)用、施工安裝成本、施工工期,使得吊頂總造價(jià)顯著降低,施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)焊接工作。
2、本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
3、一種低溫儲(chǔ)罐吊頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)框架,其包括中心孔構(gòu)件、從中心孔構(gòu)件外周徑向間隔設(shè)置的多圈不同半徑的環(huán)形主梁、用于連接多圈環(huán)形主梁并在環(huán)形主梁的周向上間隔設(shè)置的多個(gè)徑向次梁,
4、其中,徑向次梁在穿過(guò)環(huán)形主梁時(shí)是不連續(xù)的,徑向次梁通過(guò)t型連接件與環(huán)形主梁連接,t型連接件設(shè)置于環(huán)形主梁上的徑向次梁與環(huán)形主梁的連接點(diǎn)兩側(cè),t型連接件具有兩個(gè)梁肋,徑向次梁插入t型連接件的兩個(gè)梁肋之間,通過(guò)螺栓和螺母將t型連接件與徑向次梁固定連接,并且通過(guò)螺栓和螺母在t型連接件的梁肋兩側(cè)將t型連接件的翼板(或翼緣)與環(huán)形主梁固定連接,
5、每一圈環(huán)形主梁均由多個(gè)預(yù)彎成型的彎曲構(gòu)件通過(guò)u形連接件或“「”形連接件、螺栓和螺母連接而成。
6、進(jìn)一步地,中心孔構(gòu)件包括外筒體、設(shè)置于外筒體內(nèi)的內(nèi)筒體,外筒體和內(nèi)筒體的頂部經(jīng)上底板連接,外筒體和內(nèi)筒體的底部經(jīng)下底板連接,外筒體與最內(nèi)側(cè)的環(huán)形主梁之間經(jīng)徑向次梁連接。一般,下底板的外徑大于上底板的外徑,中心孔構(gòu)件例如可以由鋼板預(yù)焊而成。中心孔的直徑一般在0.5米到2.5米之間。中心孔構(gòu)件(1)?將徑向次梁連接在一起;(2)?方便工藝接管或氣升頂?shù)墓ぱb通過(guò)。此外,采用中心孔構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
7、進(jìn)一步地,相鄰環(huán)向主梁之間的間距一般在1.5米到3.5米之間,由罐頂接管的方位和載荷大小決定的。最內(nèi)圈環(huán)向主梁的直徑一般在5米到9米之間。徑向次梁和環(huán)向主梁的高度一般是?100-200mm?之間,優(yōu)選110-180mm。上下翼板以及腹板的厚度一般是?6-12mm,優(yōu)選?7-10mm,腹板的高度取決于徑向次梁和環(huán)向主梁的高度。
8、進(jìn)一步地,從中心孔構(gòu)件的外筒體外周延伸出兩個(gè)第一徑向次梁至最外圈的環(huán)形主梁(優(yōu)選稍微超出最外圈的環(huán)形主梁),且二者呈一條直線,從中心孔構(gòu)件的外筒體外周延伸出兩個(gè)第二徑向次梁至從內(nèi)向外的第二圈環(huán)形主梁,且二者呈一條直線,兩個(gè)第一徑向次梁與兩個(gè)第二徑向次梁相互垂直,
9、在相鄰的第一徑向次梁與第二徑向次梁的中間,從中心孔構(gòu)件的外筒體外周分別延伸出一個(gè)第三徑向次梁至第一圈環(huán)形主梁(最靠近中心孔構(gòu)件)的內(nèi)側(cè),總共四個(gè)第三徑向次梁,
10、在呈一條直線的兩個(gè)第一徑向次梁的兩側(cè),分別沿第一圈環(huán)形主梁的外周均勻間隔地延伸出四個(gè)第四徑向次梁(總共八個(gè))至最外圈的環(huán)形主梁,
11、從第一圈環(huán)形主梁至第二圈環(huán)形主梁之間,在第一徑向次梁與第四徑向次梁的中間以及在相鄰的第四徑向次梁的中間分別設(shè)置一個(gè)第五徑向次梁,合計(jì)8個(gè)(在第四徑向次梁中間有第二徑向次梁的地方不設(shè)置第五徑向次梁),
12、在相鄰的第一徑向次梁與第四徑向次梁之間以及相鄰的第四徑向梁之間,分別地從第二圈環(huán)形主梁的外周均勻間隔地延伸出兩個(gè)第六徑向次梁至第三圈環(huán)形主梁的內(nèi)側(cè),總共20個(gè)第六徑向次梁,
13、在相鄰的第一徑向次梁與第四徑向次梁之間以及在相鄰的第四徑向次梁之間,分別地從第三圈環(huán)形主梁的外周均勻間隔地延伸出三個(gè)第七徑向次梁至最外圈的環(huán)形主梁。環(huán)形主梁的總?cè)?shù)為4圈或5圈以上,例如5圈、6圈、7圈或8圈。
14、進(jìn)一步地,外筒體的外表面設(shè)有多個(gè)與徑向次梁連接的支耳,每一個(gè)具有一個(gè)供徑向次梁的腹板嵌入的縫隙。多個(gè)支耳沿著外筒體周緣均勻間隔分布,優(yōu)選設(shè)置3-12個(gè),更優(yōu)選4-10個(gè)支耳,例如8個(gè)支耳,每個(gè)支耳可包括兩個(gè)l型板按相反的方向間隔排列,中間設(shè)有一個(gè)縫隙,即第一間隙,l型板包括水平板和與水平板垂直連接的豎直板,同一個(gè)支耳的豎直板相互平行并構(gòu)成供徑向次梁插入的第一間隙,豎直板上開有通孔用于穿入螺栓固定徑向次梁。
15、進(jìn)一步地,彎曲構(gòu)件(即弧形梁)的橫截面呈工字型或t字型,工字型的彎曲構(gòu)件包括相互平行的上翼板和下翼板、與上翼板和下翼板垂直連接的第一腹板,t字型的彎曲構(gòu)件包括上翼板和第一腹板,上翼板、下翼板和第一腹板的端部分別開設(shè)有第一通孔,第一通孔供插入螺栓以便用u型連接件或“「”型連接件將兩個(gè)彎曲構(gòu)件連接在一起,在第一腹板的中間部分上開有第二通孔,以便插入螺栓來(lái)固定t型連接件?;⌒瘟旱牟馁|(zhì)例如可以為碳素鋼、c-mn低合金鋼、奧氏體不銹鋼和鋁合金中的任意一種,根據(jù)儲(chǔ)罐直徑的大小不等,弧形梁的彎曲半徑例如可以為2-60m。
16、進(jìn)一步地,多個(gè)彎曲構(gòu)件順次經(jīng)u型連接件連接為環(huán)形主梁,優(yōu)選地,第一腹板的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)u型連接件,u型連接件件包括平行設(shè)置的頂板和底板及連接于頂板和底板之間的側(cè)板,頂板和底板分別與彎曲構(gòu)件的上翼板和下翼板貼合,側(cè)板與彎曲構(gòu)件的第一腹板貼合,頂板、底板及側(cè)板各自的端部分別開有第三通孔,u型連接件的其中一部分與左側(cè)的彎曲構(gòu)件重合,u型連接件的另一部分與右側(cè)的彎曲構(gòu)件重合,當(dāng)u型連接件與彎曲構(gòu)件重合時(shí),第一通孔與第三通孔同軸心,螺栓穿過(guò)第一通孔和第三通孔后擰入螺母實(shí)現(xiàn)兩個(gè)彎曲構(gòu)件的連接。單圈環(huán)形主梁例如可由15-400個(gè)弧形梁連接而成,u型連接件的材質(zhì)例如可以為碳素鋼、c-mn低合金鋼、奧氏體不銹鋼和鋁合金中的任意一種。
17、進(jìn)一步地,徑向次梁沿環(huán)形主梁的外周均勻間隔地向外徑向發(fā)散,徑向次梁的橫截面可為t型或h型,t型徑向次梁包括頂翼板和與頂翼板垂直連接的第二腹板,頂翼板的長(zhǎng)度小于第二腹板的長(zhǎng)度,第二腹板的端部開有第四通孔,供插入螺栓,用t型連接件將其固定于環(huán)形主梁上,徑向次梁的一端或兩端形成有缺口,例如,缺口的長(zhǎng)度大約為弧形梁的上翼板或下翼板的一半的寬度,徑向次梁的材質(zhì)例如可以為碳素鋼、c-mn低合金鋼、奧氏體不銹鋼和鋁合金中的任意一種。
18、進(jìn)一步地,在相鄰的環(huán)形主梁之間,徑向次梁的兩端分別與直徑較小的一個(gè)環(huán)形主梁的外側(cè)和直徑較大的一個(gè)環(huán)形主梁的內(nèi)側(cè)之間經(jīng)t型連接件連接,t型連接件包括與第一腹板貼合的翼板和從翼板的中間伸出的兩個(gè)梁肋,梁肋上開有第五通孔,梁肋兩側(cè)的翼板上開有第六通孔,兩個(gè)梁肋之間形成供徑向次梁的端部插入的第二間隙,徑向次梁設(shè)置缺口的一端插入第二間隙,第四通孔與第五通孔對(duì)應(yīng)(或同軸心),螺栓穿過(guò)第四通孔與第五通孔后擰入螺母實(shí)現(xiàn)徑向次梁與t型連接件的連接,然后t型連接件的翼板貼合第一腹板,第六通孔與第一腹板的中間部分上開有的第二通孔對(duì)應(yīng)或同軸心,螺栓穿過(guò)第六通孔與第二通孔后擰入螺母實(shí)現(xiàn)徑向次梁與環(huán)形主梁的連接。t型件的材質(zhì)例如可以為碳素鋼、c-mn低合金鋼、奧氏體不銹鋼和鋁合金中的任意一種。
19、進(jìn)一步地,在中心孔構(gòu)件與最內(nèi)側(cè)的徑向次梁之間,徑向次梁的一端插入支耳的第一間隙內(nèi),通過(guò)螺栓將徑向次梁的一端固定于支耳的第一間隙內(nèi),徑向次梁的另一端經(jīng)t型連接件與環(huán)形主梁連接。優(yōu)選,徑向次梁插入支耳的一端未設(shè)置缺口,第二腹板兩側(cè)的頂翼板分別與支耳的水平板貼合,第二腹板同時(shí)與支耳的豎直板貼合,第一通孔和第四通孔對(duì)應(yīng)或同軸心,螺栓穿過(guò)第一通孔和第四通孔后擰入螺母實(shí)現(xiàn)徑向次梁與中心孔構(gòu)件的連接。
20、進(jìn)一步地,在局部需要加強(qiáng)的區(qū)域,在相鄰徑向次梁之間增加加強(qiáng)構(gòu)件,即斜梁,斜梁可以采用與徑向次梁相同的材質(zhì)。斜梁可通過(guò)t型連接件與相鄰的徑向次梁之間連接,t型連接件包括翼板和從翼板的中間伸出的兩個(gè)梁肋,t型連接件的翼板貼合徑向次梁的腹板(即第二腹板),并通過(guò)螺栓固定,斜梁的腹板插入t型連接件的兩個(gè)梁肋之間的間隙,并通過(guò)螺栓固定。吊頂上有大的人孔、工藝接管等通過(guò),該局部的載荷比較大,所以進(jìn)行局部加強(qiáng)。斜梁的數(shù)量和位置根據(jù)項(xiàng)目的接管大小和數(shù)量不同而不同。
21、本實(shí)用新型的有益效果:
22、本實(shí)用新型提供的一種低溫儲(chǔ)罐吊頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)框架,是一個(gè)完整的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu),防止在吊頂工作時(shí)的變形和各構(gòu)件的受力更均勻,處于相同環(huán)形空間內(nèi)的徑向次梁呈對(duì)稱分布,整體呈現(xiàn)為上下對(duì)稱和左右對(duì)稱,環(huán)形主梁等強(qiáng)度連接,因此受力更均勻;環(huán)形主梁全部通過(guò)u形連接件、螺栓和螺母緊連接而成,徑向次梁與環(huán)形主梁之間通過(guò)t型連接件、螺栓和螺母連接,中心孔與徑向次梁之間經(jīng)支耳、螺栓和螺母連接,實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)任何焊接工作,從而大大降低施工組裝費(fèi)用和施工時(shí)間,降低吊頂?shù)目傇靸r(jià);中心孔、環(huán)形主梁及徑向次梁、螺栓及螺母的材質(zhì)為碳素鋼、c-mn低合金鋼、奧氏體不銹鋼和鋁合金中的任意一種,滿足各種低溫儲(chǔ)罐儲(chǔ)存產(chǎn)品操作溫度的要求。