一种束筒式烟囱结构的制作方法

本发明属于工厂土建，更具体地，涉及一种束筒式烟囱结构。

背景技术：

1、上世纪九十年代，随着中国电力需求开始快速增长，推动了电厂建设的大规模开展。为了满足日益增长的电力需求，国家加大了对电厂建设的投入，电厂建设进入了第一个高峰期。

2、进入21世纪后，中国电力需求继续攀升。特别是在2003年至2004年期间，由于之前电力装机容量扩张缓慢，导致电力供应紧张，出现了大规模的电荒现象。为了缓解电力供应压力，国家再次加大电厂建设力度，迎来了第二个建设高峰期。

3、时至今日，第一波高峰期所建设的电厂已达到30年服务年限，第二波所建设电厂也已临近服务年限，这些老机组亟需被更加科技、绿色、环保、能源利用率高的新型机组所取代。老电厂若被完全拆除，会造成较大浪费；现代社会日益强调资源节约和可持续发展，老电厂中的建构筑物，特别是高耸的烟囱能否被新建机组更好的利用，是新机组建设过程中需要重点研究的课题。

4、烟囱作为发电厂中最高的标志性建筑，是一种为锅炉、炉子或壁炉的热烟气或烟雾提供通风的结构。它通常是垂直的，以确保气体平稳流动，实现烟囱效应。在烟囱的分类上，一般有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱三类，其中钢筋混凝土烟囱外筒内悬挂两钢内筒是目前电厂建设常用方案。

5、现有发电厂中的双钢内筒套筒烟囱中主要功能为排放烟气的钢排烟筒，一般其直径与高度相比较而言显得细小，因此钢内筒自身单独无法承受水平的风荷载和地震作用，需要在钢排烟筒的外侧增加一个抵抗水平荷载作用的维护结构，也就是钢筋混凝土外筒；作为钢排烟筒的钢内筒设计时仅承受自身的重量作用，不考虑它直接作为结构受力构件直接参与抵抗风荷载和地震作用的水平荷载。因此，常规设计的钢内筒结构刚度没有被有效利用，材料特性没有完全发挥。

6、一方面是老电厂钢筋混凝土筒烟囱需要重新利用，另一方面是新建钢内筒烟囱结构需要充分发挥材料强度，因此开展钢烟筒和老电厂钢筋混凝土烟囱联合创新设计具有非常重要的时代意义。再考虑建筑景观创新设计的需求，烟囱设计时在满足其功能使用的前提下，若能注入现代气息和建筑美学，可以更好地融入周围社区环境景观。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对以上难题，提供一种束筒式烟囱结构，将新建烟囱和已建烟囱互相连接形成束筒式整体结构，并使每根烟囱都与其他烟囱形成稳定受力的三角形整体结构，使受力性能优良；能够更合理地利用老电厂已建烟囱，节省工程造价，同时更好地利用新建烟囱结构材料强度，实现资源节约和可持续发展的目的。

2、为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供一种束筒式烟囱结构，包括若干根沿高度方向平行于已建烟囱的新建烟囱，每根新建烟囱至少和两根烟囱通过支撑连接形成束筒式整体结构，所述两根烟囱中的一根为已建烟囱，所述束筒式整体结构的横向截面中，每根烟囱均位于至少一个三角形的顶点上。

4、进一步的，所述三角形的单个内角值在30度和120度之间，三角形结构整体性更佳，传力性能优良。如果超出该范围，结构整体性不佳，结构工程量大幅增加，或在风荷载作用下有倒塌风险。

5、进一步的，所述支撑包括桁架支撑和纵向支撑，每两根相连的烟囱筒体之间均设置桁架支撑，相邻的两根烟囱筒体之间还设置有纵向支撑，所述桁架支撑横向设置于其连接的两根烟囱筒体之间,所述纵向支撑与桁架支撑垂直设置。

6、进一步的，所述桁架支撑由桁架支撑下弦杆、桁架支撑上弦杆和桁架支撑腹杆组成，所述腹杆固定连接于下弦杆和上弦杆之间，连接方式可选择焊接或螺栓连接。

7、进一步的，所述纵向支撑包括若干条钢构件，使纵向支撑整体形状呈x形、z形或米字形，具体可根据烟囱筒净间距调整。

8、进一步的，所述已建烟囱为钢筋混凝土筒烟囱，所述新建烟囱为钢筒烟囱或玻璃钢筒烟囱。

9、进一步的，所述新建烟囱与支撑连接处设置有加劲肋板，所述加劲肋板环形固定于新建烟囱外壁，支撑与加劲肋板可以采用焊接或螺栓连接。

10、进一步的，所述钢筋混凝土筒烟囱与支撑连接处设置有加强环梁，所述加强环梁环形通过植筋固定连接于钢筋混凝土筒烟囱内壁。

11、进一步的，所述钢筋混凝土筒烟囱与支撑连接处还设置有外壁预埋件；所述外壁预埋件包括锚板和锚筋，所述锚板通过锚筋与钢筋混凝土筒烟囱外壁固定连接。

12、进一步的，所述支撑、加劲肋板、植筋和外壁预埋件的材质均为钢；所述加强环梁的材质为钢筋混凝土。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

14、本发明所述束筒式烟囱结构，将新建烟囱和已建烟囱互相连接形成束筒式整体结构，并使每根烟囱都与其他烟囱形成稳定受力的三角形整体结构；在风荷载和地震作用下，这种烟囱结构截面抵抗矩大大提升，传力路径清晰，受力性能优良，能够更好地利用已建烟囱，节省工程造价；此外，这种新型烟囱结构将新建烟囱与已建烟囱融为一体，外形美观，能更好的满足区域（指烟囱所在社区，或能看到烟囱且受烟囱视觉效果影响的地区范围）的视觉和造型需要；

15、本发明能够更好地利用老电厂钢筋混凝土筒烟囱和新建钢筒烟囱结构材料强度，实现资源节约和可持续发展的目的。

技术特征：

1.一种束筒式烟囱结构，其特征在于，包括若干根沿高度方向平行于已建烟囱的新建烟囱，每根新建烟囱至少和两根烟囱通过支撑连接形成束筒式整体结构，所述两根烟囱中的一根为已建烟囱，所述束筒式整体结构的横向截面中，每根烟囱均位于至少一个三角形的顶点上。

2.根据权利要求1所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述三角形的单个内角值在30度和120度之间。

3.根据权利要求1所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述支撑包括桁架支撑和纵向支撑，每两根相连的烟囱筒体之间均设置桁架支撑，相邻的两根烟囱筒体之间还设置有纵向支撑，所述桁架支撑横向设置于其连接的两根烟囱筒体之间,所述纵向支撑与桁架支撑垂直设置。

4.根据权利要求3所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述桁架支撑由桁架支撑下弦杆、桁架支撑上弦杆和桁架支撑腹杆组成，所述腹杆固定连接于下弦杆和上弦杆之间。

5.根据权利要求3所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述纵向支撑包括若干条钢构件，使纵向支撑整体形状呈x形、z形或米字形。

6.根据权利要求1所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述已建烟囱为钢筋混凝土筒烟囱，所述新建烟囱为钢筒烟囱或玻璃钢筒烟囱。

7.根据权利要求6所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述新建烟囱与支撑连接处设置有加劲肋板，所述加劲肋板环形固定于新建烟囱外壁。

8.根据权利要求7所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述钢筋混凝土筒烟囱与支撑连接处设置有加强环梁，所述加强环梁环形通过植筋固定连接于钢筋混凝土筒烟囱内壁。

9.根据权利要求8所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述钢筋混凝土筒烟囱与支撑连接处还设置有外壁预埋件；所述外壁预埋件包括锚板和锚筋，所述锚板通过锚筋与钢筋混凝土筒烟囱外壁固定连接。

10.根据权利要求9所述的束筒式烟囱结构，其特征在于，所述支撑、加劲肋板、植筋和外壁预埋件的材质均为钢；所述加强环梁的材质为钢筋混凝土。

技术总结本发明公开了一种束筒式烟囱结构，包括若干根沿高度方向平行于已建烟囱的新建烟囱，每根新建烟囱至少和两根烟囱通过支撑连接形成束筒式整体结构，所述两根烟囱中的一根为已建烟囱，所述束筒式整体结构的横向截面中，每根烟囱均位于至少一个三角形的顶点上。在风荷载和地震作用下，本发明所述束筒式烟囱结构截面抵抗矩大大提升，传力路径清晰，受力性能优良，能够更好地利用已有钢筋混凝土烟囱，节省工程造价；此外，将新建烟囱与已有烟囱融为一体，外形美观，能更好的满足区域的视觉和造型需要。技术研发人员：张保龙,黄慧,黄小玲,陈燕,葛小丰,徐昆,卢红前,陈程受保护的技术使用者：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13