一种内加劲肋式塔筒的制作方法

1.本申请涉及一种内加劲肋式塔筒，属于高塔设计与施工技术领域。本申请中以水平面向上(竖直向上)的方向为上，以水平面向下(竖直向下)的方向为下。


背景技术：

2.在“3060”碳达峰和碳中和目标的指引下，全国风电发展势头迅猛。但近年来，随着风电用地越来越困难，不得不把风电用地设置于低风速地区。为了在低风速地区保障风机的发电量，加长风机叶片，并通过提高塔筒高度来抬升轮毂高度，从而捕获更多的风能成为行业追求的目标。全球范围内高塔筒技术已研制多年，具有多种技术路线，比如全钢柔性塔架、混凝土塔架、钢混塔架、桁架结构塔架、斜拉索结构塔架等。经过多年的发展，现在较多应用的有全钢柔性塔筒、混凝土结构(全混和半混均有批量应用)、桁架结构等，各种技术路线的对比如下：
3.1、全钢柔性塔筒：
4.生产制造运输工艺成熟。生产制造质量能够充分保障，供应链成熟，运输方便，吊装效率高，主要用于轮毂高度不大于90m的风机建设，其经济性能和安全性较优。
5.2、混凝土结构塔筒：
6.结构刚度大，阻尼比高，结构稳定，材料成本较低。但现浇混凝土现场施工周期长，预制混凝土结构件现场施工工艺复杂，模具成本高，工厂预制运输繁琐，现场预制质量较难控制。
7.3、桁架结构塔筒：
8.桁架结构效率高、刚度大，与全钢柔性塔筒相比，用钢量节省，运输便利，经济性较好。但现场安装工序繁琐，周期较长，螺栓的紧固工作量很大，爬塔舒适性较差。另外，其美观性不佳，所以有些国家地区禁止采用该类塔。
9.混凝土结构塔筒和桁架结构塔筒是目前实现高塔的主要技术路线，对于全钢柔性塔筒来说，90米的传统塔筒重量约300吨，而120米的传统塔筒重量则接近600吨，要达到140米以上高度，传统塔筒在这非线性的增长下会达到更大重量。为此，寻求经济可靠的高塔形式成为当下行业的难点。
10.全钢柔性塔筒为圆柱形壳体结构，其承载能力主要是由临界应力控制，即由是否弹塑性或弹性屈曲失稳控制，而非材料强度控制。圆柱形壳体结构的临界应力与其塔筒的径厚比有直接关系。对于直径较大的高塔来讲，需要较大筒壁厚度来降低塔筒的径厚比，从而提高筒壁的临界应力，以满足筒壁由屈曲控制的承载能力要求。但较大的筒壁厚度，使得材料的截面抗压强度会有较大富裕，造成材料强度利用率较低，增加了工程造价与成本。


技术实现要素：

11.本申请要解决的技术问题是如何在降低全钢柔性高塔的建筑成本的同时提高筒壁的临界应力、保证筒壁的局部抗失稳能力。
12.为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供了一种内加劲肋式塔筒，其特征在于，塔筒筒壁的内侧设有内加劲肋；内加劲肋沿圆周均匀设置在塔筒筒壁内侧。
13.可选的，所述内加劲肋为梯形截面的内加劲肋，梯形的下底固定在塔筒筒壁上。
14.可选的，相邻的内加劲肋可通过连接板连接。
15.可选的，所述内加劲肋为t形截面的内加劲肋。
16.可选的，相邻的内加劲肋可通过连接板连接。
17.本申请提供的内加劲肋式塔筒，较大限度地平衡了高塔筒壁的材料强度裕度与屈曲能力问题，降低了材料用量，节约了工程造价，拓展了全钢柔性塔筒的应用范围；相比现有技术，具有如下有益效果：
18.1.将现有技术中的单筒壁塔筒的等效径厚比大幅度降低，从而提高了筒壁的允许临界屈曲应力水平，较大限度地平衡了高塔筒壁的材料强度裕度与屈曲能力问题，降低了材料用量，节约了工程造价，拓展了全钢柔性塔筒的应用范围。
19.2.直径越大，其经济优势越突出，特别适合在陆上中低风速区域或海上的高塔建设。大直径分片式技术可解决陆上运输问题。
附图说明
20.图1为实施例中提供的梯形截面的内加劲肋设置在塔筒筒壁内侧示意图；
21.图2为实施例中提供的t形截面的内加劲肋设置在塔筒筒壁内侧示意图；
22.附图标记：1.塔筒筒壁；2.梯形截面的内加劲肋；3.t形截面的内加劲肋。
具体实施方式
23.为使本申请更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
24.实施例
25.本实施例提供的是一种内加劲肋式塔筒，如图1、图2所示，在塔筒筒壁1的内侧设置梯形截面的内加劲肋2或者t形截面的内加劲肋3，梯形截面的内加劲肋2或t形截面的内加劲肋3均匀设置在塔筒筒壁1内侧，可以增加筒壁的局部刚度，加大了筒壁的等效厚度，降低了塔筒等效径厚比，提高了塔筒临界允许应力，在相同筒壁重量或更小重量的前提下，获得更高的承载能力。
26.为更进一步提高局部刚度，相邻的内加劲肋可以通过连接板连接；通过增加连接板，可以进一步增加筒壁的局部刚度、加大筒壁的等效厚度。
27.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种内加劲肋式塔筒，其特征在于，塔筒筒壁的内侧设有内加劲肋；内加劲肋沿圆周均匀设置在塔筒筒壁内侧。2.根据权利要求1所述的内加劲肋式塔筒，其特征在于，所述内加劲肋为梯形截面的内加劲肋，梯形的下底固定在塔筒筒壁上。3.根据权利要求2所述的内加劲肋式塔筒，其特征在于，相邻的内加劲肋通过连接板连接。4.根据权利要求1所述的内加劲肋式塔筒，其特征在于，所述内加劲肋为t形截面的内加劲肋。5.根据权利要求4所述的内加劲肋式塔筒，其特征在于，相邻的内加劲肋通过连接板连接。

技术总结
本申请公开了一种内加劲肋式塔筒，其特征在于，塔筒筒壁的内侧设有内加劲肋；内加劲肋沿圆周均匀设置在塔筒筒壁内侧。本申请提供的内加劲肋式塔筒，较大限度地平衡了高塔筒壁的材料强度裕度与屈曲能力问题，降低了材料用量，节约了工程造价，拓展了全钢柔性塔筒的应用范围。用范围。用范围。


技术研发人员：牛春良
受保护的技术使用者：上海必立结构设计事务所有限公司
技术研发日：2022.01.11
技术公布日：2022/6/28