[发明专利]一种预应力索网钢冷却塔

说明书

本发明提供了一种预应力索网钢冷却塔包括塔身索网结构、塔柱、上倾预应力径向索和下倾预应力径向索，所述塔身索网结构包括环绕所述塔柱的环梁，所述上倾预应力径向索和所述下倾预应力径向索分别设置于所述环梁所在的平面的两侧，所述上倾预应力径向索和所述下倾预应力径向索沿所述环梁交替设置连接所述环梁和所述塔柱。所述环梁与所述塔柱通过所述上倾预应力径向索和所述下倾预应力径向索连接，可以大大减小所述塔柱的长细比，显著提高所述塔柱的稳定承载力，并且可以有效降低所述塔柱的高度。

技术领域

本发明涉及大型冷却塔结构的设计技术领域，尤其涉及一种预应力索网钢冷却塔。

背景技术

冷却塔是一种应用于电力、化工等行业的大型构筑物，这些行业的生产过程会产生大量废热，冷却塔的主要功能就是为携带废热的冷却水与空气提供热交换的场所，使废热能快速散入大气，从而保证生产系统的正常运行。传统的冷却塔多采用钢筋混凝土薄壳结构，但是在缺水地区，混凝土的制备施工受限，因此目前采用钢结构冷却塔。但钢结构冷却塔用钢量较大，节点构造复杂，考虑节点刚度，大量采用现场焊接，高空作业，易受风雨雪等恶劣天气影响，而干旱少雨地区大多风大雪大，因此施工工期仍较长。

为此，中国矿业大学（北京）于2018年8月17日公开的、公开号为CN108412257A、发明名称为“一种冷却塔及其施工方法”的发明专利申请，该专利申请中公开一种冷却塔包括：塔筒及塔柱，所述塔筒包括主要由金属索连接成的筒结构骨架，所述塔柱为刚性柱，设于所述筒结构骨架内，在所述塔柱径向上连接有支撑横梁，所述支撑横梁端部连接于所述筒结构骨架上。在该专利提供的冷却塔中，由于采用金属索连接成塔筒骨架，在施工现场仅需要将塔柱固定稳妥，将金属索根据要求连接固定即可施工完成，避免大量现场焊接工作和高空作业，能有效提高现场施工进度。但是，该专利提供的冷却塔通过在所述塔柱径向上设置所述支撑横梁连接所述塔柱和所述筒结构骨架，虽然可以提高冷却塔整体结构稳定性，但是该结构在大跨度、高耸、超高层结构中应用时需要较高的塔柱，仅在所述塔柱径向上设置所述支撑横梁会影响冷却塔结构的稳定性，但同时要受到长细比的限制，而导致塔柱截面较大、强度利用率不高、自重大等问题。

为了解决以上问题，对冷却塔的设计做进一步的优化已成为亟需。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种预应力索网钢冷却塔，以解决上述问题。

为此，本发明提供的具体技术方案为：一种预应力索网钢冷却塔，包括塔身索网结构、塔柱、上倾预应力径向索和下倾预应力径向索，所述塔身索网结构包括环绕所述塔柱的环梁，所述上倾预应力径向索和所述下倾预应力径向索分别设置于所述环梁所在的平面的两侧，所述上倾预应力径向索和所述下倾预应力径向索沿所述环梁交替设置连接所述环梁和所述塔柱。

优选地，所述环梁为钢构件。其中，所述环梁的数量不限，可以为二、三、四、五、六等，具体数量根据所述预应力索网钢冷却塔的高度而确定。

其中，本文中“环梁所在的平面”是指所述环梁围成的、以所述中柱为中心的水平面”。

优选地，所述上倾预应力径向索与所述塔柱的连接处为上连接处，所述下倾预应力径向索与所述塔柱的连接处为下连接处，所述上连接处和所述下连接处以所述环梁所在的平面为对称中心在所述塔柱上对称设置。

基于上述，所述上倾预应力径向索和所述下倾预应力径向索分别与水平面形成夹角，且该夹角大于0°且小于等于15°。

基于上述，所述塔柱为钢管混凝土柱、钢筋混凝土柱、钢管柱、格构柱或多横隔预应力撑杆柱。

基于上述，所述多横隔预应力撑杆柱包括中柱和沿该中柱高度方向间隔设置的多层横隔，每层横隔由刚性撑杆和连接相邻所述刚性撑杆的水平预应力拉索组成，所述中柱贯穿每层横隔的中心；每根所述刚性撑杆的一端与所述中柱连接，另一端与所述水平预应力拉索连接。优选地，所述中柱为钢构件。