钢烟囱计算书

钢烟囱计算书(自立式)

1 设计依据:

《建筑结构荷载设计规范》 GB50009-2001（2006） 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001《高耸结构设计规范》 GBJ 135-90《烟囱设计规范》 GB50051-2002

2 烟囱资料: 工作温度：50℃；不承压

钢烟囱高度H53.000上部外径d18.000下部外径d213.000上部壁厚t18下部壁厚t216变径短厚度t36

钢材牌号Q235截面面积A1200861截面面积A2652647旋转半径i12826旋转半径i24591重力荷载代表值GE 2093自振周期(按烟囱规范):

1.188T 1=0.26+0.0024H2/d=

(m)

(m)(m)(mm)(mm)(mm)(mm2) (mm2) (mm)(mm)(kN)(S)

H/d平台直径平台个数上部高度下部高度变径高度

f t

截面抵抗矩Wt1截面抵抗矩Wt2

长细比λ1长细比λ2

4.1

13.500(m)

1个25.000(m)25.000(m)3.000(m)

215.000（N/mm2）4.01E+08(mm3) 2.12E+09(mm3) 3823

3 竖向荷载计算:

重力标准值Gk

1861(kN)

平台活荷标准值Qk

232

(kN)

4 风荷载计算:按北京地区50年一遇考虑

0.45(kN/m2)

查表得：ξ=ω*T12＝0.635

μz φz νz(m)z/H

10.00.190.060.87120.00.380.230.871.2530.00.570.460.871.4240.00.750.790.871.5653.01.001.000.871.68

备注：z—计算高度ν—

μz —z/H—相对高度

βz —φz —振型系数

μs —风荷载体型系数ξ—ωk —风荷载标准值 ωk =βz μs μz ω0

烟囱顶部风荷载标准值ωk1=ωk d 114.84（kN/m）

2

底部风荷载弯矩标准值 M1k =ωk1H /3(kN.m)13899基本风压ω0

地面粗糙度：

2.3775

βz

B

类

μs ωk μz ω0d 2

1.12476.0501.1000.5561.38195.0631.1000.8541.670107.9911.1001.1742.047118.6381.1001.5812.231127.7641.1001.855脉动影响系数风压高度系数

风振系数βz =1+ξνφz /μz 脉动增大系数

4 横风向风振计算:

自振周期T11.188斯托罗哈数St 0.2临界风速vcr =D/Ti S t 44.2雷诺数Re =69000vD3.2E+07

截面直径D

空气密度ρ10.500

顶部风压高度变化系数μH 顶部风速Vh ＝(2000μH ω0/ρ)1/2

1.293Kg/m31.6834.2(m/s)

Re>=3.E+06, 可发生跨临界的强风共振，应考虑共振效应！

5 地震荷载计算:北京亦庄地区

抗震设防烈度：

结构阻尼比ζ：查表 剪力修正系数ηC

80.010.75

需考虑竖向地震作用！地震分组：

αmax

第一组0.04

加速度：0.10g 场地类别：IV 特征周期Tg (s)0.35

阻尼调整系数η21.52下降斜率调整系数η10.03

地震影响系数α1=(Tg/T)γη2αmax0.050

底部地震弯矩标准值 M2k =α1G E H 02775.0(kN.m)底部地震剪力标准值 V2k =ηC α1G E 78.5(kN)

衰减指数γ0.97

烟囱顶至重心距离h026.500(m)

6 荷载组合:

轴力设计值 N=1.35Gk ＋1.4×0.7×Qk

弯矩设计值

非地震组合 M=1.4×M1k 地震组合 M=1.3×M2k +0.2×1.4×M1k

非地震组合控制

验算荷载

N＝

（kN）

M=(kN.m)

19458.2(kN.m)(kN.m)

截面抗震调整系数γRE ＝0.8

2739.6（kN）

7 截面荷载计算:

1. 强度验算

γx =1.15局部抗压调整系数k1.5

筒壁局部稳定 0.4Et t 2/k/d2 （N/mm2）>67.6

ft=215

σ＝12.2

满足！满足！

2. 稳定验算

N ex =π2EA/(1.1λ2)(N)

σ=N/φA2 +M/Wt2(1-0.8N/NEX ) （N/mm2）

[1**********].6

查表ft=215

φ=0.655

满足！

8 地脚螺栓选择:

螺栓布置所在圆直径d0150000（mm）螺栓材质Q235

螺栓所受最大拉力为：Pmax ＝4M/nd0-N/n=

选用M36

P＝

114.3

(kN)

螺栓数量n螺栓直径de

-92.5

(kN)

（螺栓布置见附图）

2436

(个)（mm）

9 基础局部受压应力:

基础混凝土强度等级 C30混凝土局部压应力σcbt =N/A+M/W=

βl ＝3

0.0

混凝土ft

0.6751.43荷载分布影响系数ω

ωβlft=2.9满足！

10 烟囱顶部位移:

fmax=11ql4/120EI=

H/fmax=

32.499372mm 1630.8007>

100满足！

11 烟囱接管开孔补强：采用等面积补强法

开孔尺寸：开孔位置：开孔面积：A1补强圈形式补强圈厚度补强面积:A补强面积余量Ae=A-（A1+A2）

4m×7m

接管形式:中心线夹角60°

7m 接管壁厚：与筒体一致

接管多余面积：A1690154mm 232331615mm 2

椭圆5.2m×4.2m内挖8m×4m的矩形孔与筒体一致36612384mm 22590614.2mm 2

Ae>0

满足！