除尘设备中的板筋结构的计算方法总结

除尘设备中的板筋结构的计算方法总结除尘设备中的板筋结构的计算方法总结除尘设备中的板筋结构的计算方法总结除尘设备中的板筋结构的计算方法总结除尘设备中的板筋结构计算方法总结李宝熺福建龙净环保股份有限公司2007年6月除尘设备中的板筋结构计算方法总结纲领本文主要针对除尘设备中的板筋结构计算方法作了展现，采纳有限元模型剖析其方法的合理性，为计算近似结构供给有利的经验。重点词除尘设备板筋结构牢固性有限元归纳保护环境是人类生计的必需。随着环境污染的日趋严重，烟气治理技术的应用已愈来愈碰到人们的重视。除尘器设备在各工业领域含烟气治理中获得了广泛的应用。目前对除尘器本体结构的设计并没有规

范的设计理论，在生产制造时，可是经过类比法进行设计，其各构件截面尺寸等确实定拥有较大的守旧性和盲目性，进而造成了资料的很大浪费，再加上现有市场竞争日趋白热化，降低成本，有着特别重要的工程和实质意义，这里就关系到了结构计算，怎样正确的反响设备实质受力状况，才能在保证设计的安全运转前提下达到经济设计的目的，才是降低成本的根根源则。除尘器设备主体结构是钢结构，是由立柱、顶梁、顶板、墙板、灰斗、喇叭组成封闭式的箱体的复杂结构，除尘器设备主体结构横截面尺寸约为25~40×10~15m，若是再加上6m的灰斗高度，整个除尘器高度均在35m以上，对于这样弘大的钢结构主体，不只需要考虑自重、负压、烟尘荷载、风荷载，地震荷载作用下的静、动

力剖析，同时，还须考虑结构的牢固性。本文仅针对除尘设备中常有的板筋结构在负压受力下的弹性计算方法作了总结。板筋结构计算板筋结构是指在薄钢板上加筋（板条、角钢或槽钢等）组成的墙板结构，主要承受负压、灰压、风压等荷载。2.1板的计算方法板依据其厚度分为厚板、薄板和薄膜三种。设板的最小宽度为b，厚度为t。当t/b>1/5~1/8时称为厚板，这时横向剪力引起的剪切变形与波折变形大小同阶，剖析时不能够忽略剪切变形的影响。当1/80~1/100<t/b<1/5~1/8时称为薄板，此时横向剪力引起的剪切变形与波折变形比较能够忽略不计。当板极薄，/b<1/80~1/100时，称为薄膜，薄膜没有抗弯刚度，靠薄膜拉力与横向荷载平衡。除尘设备中的板是最小宽度为800mm，厚度为5mm，t/b=1/160，应称为薄膜。对于薄膜的受力太理想化，本章只介绍等厚度薄

板中面内受力的板的弹性计算方法。由除尘设备中的板的特色，假设以下：1）按单向板计算，并以简支的连续板考虑。2）板在支座外连接牢固，且有靠谱保证在板中拉力作用下支座不能够产生侧移，计算时按单向的拉弯构件来计算薄板。例：取此中板区，长边a=4000mm,短边=1000mm,板厚t=5mm,垂直板面的设计负压=8000pa,其标准负压取qk=6000pa，现计算该板的强度与挠度。1）按单向的拉弯板计算方法跨中弯矩qk---板单位宽度上均布荷载的标准值；MM1E1---板面风范中的01k折算弹性模量：强度E1（v为泊松比，HfE2MAW1-挠度取0.3）；ww01k---系数，由方程1[w]k式中M0---不考虑板k(1k2)3(w0)2求得中拉力按简支板计算t的跨中最大弯矩2）计算结果以下表M0qa，取0.1；2w0---不考虑板中拉力按简支板计算的跨中最大挠度，当为均布荷载时可取为4qka；w036.4E1t

1：表1不同样样状况板的应力值与挠度值表假设状况(N/mm2)w(mm)四边简支237.1232.621简支连续板19225.631按拉弯构件125.3925.501结果表示:不同样样A、M---分别为单位的假设，其计算结果宽度板的截面积及抵差别较大，对于现有抗矩；除尘设备中的板筋结H---板中拉力构应该是按拉弯构件E1IkH计算结果最为凑近，a3即：板的强度方法=125.392N/mm板的板上的筋形式有2；挠度w=5.501mm。板条、角钢、槽钢、上边计算结果还工字钢等，筋与板有可是弹性计算结果，靠谱的连接，筋与板当板进入失稳状态共同承受外力作用。时，板的一个方向有所以在计算板上筋时外力作用而凸曲时，要做以下三个简化：在另一个方向的板拉荷载的简化、截面的力会对它产生支持作简化、拘束的简化。用，加强板的抗弯刚只有合理的办理好以度进而提升板的强上三个简化才能正确度，这种凸曲后的强计算出筋的真实承受度提升称为屈曲后强能力。这里经过有限度，可见该板考虑屈元剖析两种状况计算曲后强度应该还可承三个简化。受更大的荷载。后边2.2.1板与筋共同会用有限元剖析证作用状况剖析明。同上例条件，板上的筋采纳角钢2.2板上的筋计算L125×80×8，现在通铰接过实体建模如图1：板用厚板单元，角钢用梁单元，面载垂直作用在板上，q=8000pa用来计算应力。qk=6000pa用来计算挠度。图1板筋结构有限元模型图1）图2：角钢的最大应力为169.66N/mm2，地址在角钢的跨中。图3：板的最大应力值为127.18N/mm2，地址在板与角钢连接处，与上边板拉弯计算结果周边。

图2角钢应力求图3板的应力求2）位移图4表示：角钢的跨中变形最大值为10.54mm，板跨中的最大变形值15.77mm。相对角钢的变形为5.33mm，与上边板拉弯计算结果周边。在角钢的跨中，其值如图7:最大值为Z向39.75mm。图4板与角钢的位移图2.2.2仅有筋作用状况剖析同上例条件，筋采纳角钢L125×80×8，现经过实体建模如图5：角钢用梁单元，由板传来的线载为q8kN/m用来计算应力，qk6kN/m用来计算挠度。铰接图5仅有角钢有限元模型图1）图6:最大应力值为522.68N/mm2，地址在角钢的跨中。2）挠度变形状况也是

图6角钢应力求图7角钢位移图板上筋计算推算结果经过以两种状况N/mm2剖析表示：板对筋的贡献作用是特别大，应力由522.68减小到169.66N/mm2，挠度应力由的39.75mm减小到10.5mm。由以上数据作以下三个简化（计算简图8）：1）荷载的简化：由面载传化为线载。2）截面的简化：考虑筋双侧各15t（t为板的厚度）。3）拘束的简化：筋两端为铰接。

经过以上三个简化后，分别对两种状况进行计算，结果见表2、表3：计算结果表示与有限元剖析结果周边，可见上述三个简化基本能反响板上的筋的实质受力状况。表2两种状况截面特色表43型号A(cm2)Ix(cm)Wx(cm)L125×80×815.99256.7730.42L125×80×823.889656.2394.64与板组合后表3两种状况强度与挠度表型号M(kNm)(N/mm)2w(mm)L125×80×816525.9237.81L125×80×816169.0614.79与板组合后板上筋整体牢固性考虑上述全部计算过图8筋的计算简图程中都没有考虑牢固性问题，对于这种板筋结构前面已说明过板在失稳状态会出现屈曲现象，对板的受力是有利的，但对于筋这种构件在失稳时，会大大的降低它的承载能力。现在经过有限元剖析板上的筋牢固性状况，采纳屈误剖析。屈误剖析主要用于研究结构在特定载荷下的牢固性以及确立结构失稳的临界载荷。本章剖析基于线弹性失稳剖析又称特色值屈误剖析。3.1板上筋为角钢时

的整体牢固性剖析同上例条件，板上的筋采纳角钢125×80×8，现在经过实体建模：板用厚板单元，角钢用也用厚板单元，面载垂直作用在板上，q=8000pa，屈误剖析各板的牢固性。屈曲剖析结果见图9、图10及表4：图9第1阶屈曲模态图图10第6阶屈曲模态图表4各个模态对应的特色值见表模态特色值1-1.455982-1.570943-1.917164-1.986095-2.018136-2.07463经过以上屈误剖析表示：板上的筋没有发生显然的失稳状态，屈曲都是板上，板上发生屈曲失稳的临界载荷都在1.45倍以上。所以板上筋整体牢固性知足设计要求。3.2板上筋为板条时的整体牢固剖析按板上筋计算计算结果，筋计算简图9图11板条筋的计算简图表4两种板条截面特色表（以下都与板组合后）

板条型号A(cm2)Ix(cm4)Wx(cm3)_250×622.81615.6195.81_180×1.229.71087.4194.37表5两种板条强度与挠度表板条型号M(kNm)(N/mm)2w(mm)_250×616166.996.00_180×1.216169.548.90表4、表5表示：对于板条的筋在不考虑整体牢固性状况下，板条高厚比越大越为经济,且应力和挠度相对较小。现用同样的原理剖析两种不同样样的高厚比状况下的屈曲，剖析其牢固性。见图12、图13：图12板条_250×6第1阶屈曲模态图板条的厚度要大于板的厚度状况是可行的。图13板条_180×12第1阶屈曲模态图4板筋结构计算总结1）板计算按单向连续经过屈误剖析表的拉弯计算。明:图12是板条先2）板筋三个计算简屈曲变形，而图13化：荷载按线载；截是板屈曲变形，板条面考虑每侧15t；按变形不显然，可见板简支构件计算。条用筋时，其高厚比3）板筋为型材时，其越大整体牢固性越整体牢固性知足设计差,对于板筋结构要要求。型材中角钢最让板先达到屈曲后，为经济。再让筋屈曲失稳是4）用板条作筋时，要最合理。所以要严格控制其高厚比小于控制板条的高厚比，15，且要大于板的厚经过剖析表示，板条度，其不是很经济。高厚比要小于15，且参照文件钢结构设计规范，GB50071-2003，中国计划第一版社，2003；赵熙元主编，建筑钢结构设计手册，北京：冶金工业第一版社，1995成大先主编，机械设计手册，北京：化学工业第一版社，2003。ABSTRACTThi