除尘设备中的板筋结构的计算方法总结VIP免费

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摘要本文主要针对除尘设备中的板筋结构计算方法作了展示，采用有限元模型分析其方法的合理性，为计算类似结构提供有益的经验。关键词除尘设备板筋结构稳定性有限元1概述保护环境是人类生存的必要。随着环境污染的日益严重，烟气治理技术的应用已越来越受到人们的重视。除尘器设备在各工业领域含烟气治理中得到了广泛的应用。目前对除尘器本体结构的设计并无规范的设计理论，在生产制造时，只是通过类比法进行设计，其各构件截面尺寸等的确定具有较大的保守性和盲目性，从而造成了材料的很大浪费，再加上现有市场竞争日益白热化，降低成本，有着非常重要的工程和实际意义，这里就关系到了结构计算，如何正确的反映设备实际受力情况，才能在保证设计的安全运行前提下达到经济设计的目的，才是降低成本的根本原则。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25~40×10~15，如果再加上6的灰斗高度，整个除尘器高度均在35以上，对于这样庞大的钢结构主体，不仅需要考虑自重、负压、烟尘荷载、风荷载，地震荷载作用下的静、动力分析，同时，还须考虑结构的稳定性。本文仅针对除尘设备中常见的板筋结构在负压受力下的弹性计算方法作了总结。2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板的计算方法板根据其厚度分为厚板、薄板和薄膜三种。设板的最小宽度为，厚度为。当>1/5~1/8时称为厚板，这时横向剪力引起的剪切变形与弯曲变形大小同阶，分析时不能忽略剪切变形的影响。当1/80~1/100<<1/5~1/8时称为薄板，此时横向剪力引起的剪切变形与弯曲变形相比可以忽略不计。当板极薄，<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800，厚度为5，=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点，假设如下：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，且有可靠保证在板中拉力作用下支座不能产生侧移，计算时按单向的拉弯构件来计算薄板。例：取其中板区，长边=4000,短边=1000,板厚=5,垂直板面的设计负压=8000,其标准负压取=6000，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强度挠度式中---不考虑板中拉力按简支板计算的跨中最大弯矩，取0.1；---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；、---分别为单位宽度板的截面积及抵抗矩；---板中拉力---板单位宽度上均布荷载的标准值；---板面风度中的折算弹性模量：（为泊松比，取0.3）；---系数，由方程求得2）计算结果如下表1：表1不同情况板的应力值与挠度值表假定情况四边简支237.1232.621简支连续板19225.631按拉弯构件125.3925.501结果表明:不同的假定，其计算结果差异较大，对于现有除尘设备中的板筋结构应该是按拉弯构件计算结果最为接近，即：板的强度=125.392；板的挠度=5.501。上面计算结果还只是弹性计算结果，当板进入失稳状态时，板的一个方向有外力作用而凸曲时，在另一个方向的板拉力会对它产生支持作用，增强板的抗弯刚度进而提高板的强度，这种凸曲后的强度提高称为屈曲后强度，可见该板考虑屈曲后强度应该还可承受更大的荷载。后面会用有限元分析证明。2.2板上的筋计算方法板上的筋形式有板条、角钢、槽钢、工字钢等，筋与板有可靠的连接，筋与板共同承受外力作用。因此在计算板上筋时要做如下三个简化：荷载的简化、截面的简化、约束的简化。只有合理的处理好以上三个简化才能准确计算出筋的真实承受能力。这里通过有限元分析两种情况推算三个简化。2.2.1板与筋共同作用情况分析同上例条件，板上的筋采用角钢L125×80×8，现在通过实体建模如图1：板用厚板单元，角钢用梁单元，面载垂直作用在板上，=8000用来计算应力。=6000用来计算挠度。铰接图1板筋结构...