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1、第七节玻璃熔窑前脸吊墙和卡脖吊墙的吊挂钢梁设计全国性建材科技期刊——《玻璃》2012年第1期总第244期第七节玻璃熔窑前脸吊墙和卡脖吊墙的吊挂钢梁设计前脸吊墙和卡脖吊墙是浮法玻璃熔窑的重要窑体结构组成,是以吊挂方式安装在窑体E的两面特殊结构的墙体.1前脸吊墙大横梁玻璃熔窑前脸吊墙大横梁的主要功能是吊挂前脸L型吊墙.L型吊墙是一面组合墙体,由具有吊挂和通风两种功能的吊杆钢结构和积木式的吊墙砖结构以及吊墙钢壳板组合而成.无论是在砌筑施:E中,还是在玻璃熔窑运行中,都必须保持L型吊墙的整体性和平直性.不能出现砖缝开裂,墙面翘曲等情况.为了保证吊墙的整体可靠,吊挂L型吊墙的
2、投料口大横梁不能按强度设计,而是要按刚度设计.并需要投料口大横梁的抗弯刚度比一般的梁强很多,在承受吊墙重量并在温度较高的环境中投料口大横梁产生的挠度不能超过大横梁长度的1/2000.(一般梁为1/500～I/1000).投料口大横梁的断面尺寸一般比较大,因此自重比较大,设计中如果不考虑大横梁自重,需要按许用挠度l/2000计算;若考虑大横梁自重,可按许用挠度l/1800计算.投料口大横梁所承受的L型吊墙重量不是分布在梁的全长上,但可以近似地认为分布在全长上计算.(1)投料口大横梁的已知条件大横梁的跨度:=11900mmL吊墙宽度:B=I1lO0mmL型吊墙总重量:G
3、=42000kgL型吊墙均布载荷:q=38kg/cm46(2)投料口大横梁受力图①大横梁的载荷图图32大横梁的载荷图②大横梁的剪力图-2{090leg图33大横梁的剪力图(3)求投料口大横梁所需截面的惯性矩①大横梁的弯矩:Mx~=21090x40+:6696075(kg?cm)②大横梁的抗弯截面模量66960751500=4464(cm)③由弯矩折合成的均布荷载8q了8×66960751190知识讲座专题④大横梁的许用挠度:11900=5.95(1Tlm)⑤大横梁的所需截面惯性矩5qlIx一384E[f]5×37.83×11904—384×2×10×0.6=8231
4、15fem)(4)确定投料口大横梁截面尺寸①大横梁由两根I字形钢梁组成,采用钢板焊接工字形结构工字形:=l000mm翼缘板:B:275mm,板厚:t=25mm腹板:h=950nlnl,板厚:=15mm②大横梁的惯性矩27.5×100一26×95=2×————一=868042(cm)此值大于模梁的所需截面惯性矩823115em.③大横梁的实际挠度厂:384EIx5×37.83×11904—384×2×10×868042=5.7(irlm)实际挠度值小于许用挠度5.95mill,符合刚度要求.(5)按《建筑结构静力手册》中的公式计算投料口大横梁的挠度①简支梁对称中间局部
5、荷载最大挠度的计算公式=qcl-’(8—4y+y)式中:q=38.73kg/cm:C=11100mln:L=11900mm.y了1l100ll900=0.933②横梁的实际挠度/=qcl”(8—4/+):(8—4×0.933+0.933s)384×2×10.×868042=5.66(mm)此值与前面计算基本相同,符合刚度要求.(6)考虑大横梁自重时确定投料口大横梁的挠度①大横梁的自重g=1190{2【2(27.5×2.5)+(100—2×2.5)×1.5]×7.85}=5231(kg)②大横梁自重产生的均布荷载523lq而=4.4(kg/cm)③大横梁的总荷载q=3
6、7.83+4.4=42.23(kg/cm)④大横梁的实际挠度厂=qcl3(8一+):丝三!!!:(8—4×0.933+0.933,)384×2×10.×868042’=6.32(mm)2卡脖吊墙箱形吊挂梁浮法玻璃熔窑的卡脖吊墙通常是一面组合墙体,由横跨卡脖的钢梁和积木式的吊墙砖结构组合47全国性建材科技期刊——《玻璃》2012年第1期总第244期而成,钢梁的功能是吊挂卡脖吊墙的砖墙体.无论是在砌筑施工中,还是在玻璃熔窑热态运行中,都必须保持卡脖吊墙砖结构的整体性和平直性.不能出现砖缝开裂,墙面翘曲等情况.为了保证卡脖吊墙的整体可靠,卡脖吊墙钢梁需要按刚度设计.根据使
7、用经验,不考虑钢结构自重时,卡脖钢梁挠度按L/1800,考虑钢结构自重时按L/1500没计是安全可靠的.由于卡脖吊墙钢梁横跨于卡脖碹的正上方旦很靠近,此处温度可接近200℃.卡脖吊墙钢梁需要通水冷却,确保钢梁不会出现受热变形.一般是从钢梁的一端进水另一端出水.进水和出水接头的高低位置是不同的,进水接头要靠近钢梁的下翼缘,出水接头要靠近钢梁的上翼缘.这是为了保证在出现突然停水的情况时,箱形钢梁内仍存有一定量的冷却水,短时保护钢梁的安全.(1)卡脖吊墙钢梁的已知条件钢梁的跨度:三=5920mm(对应卡脖池宽4400mm),脖吊墙砖结构尺寸:宽度B=4880mm,高度
