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GB 50051-2002 烟囱设计规范.pdf

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'UDC@中华人民共和国国家标准筑PGB50051━2002龙网www.sinoaec.com烟囱设计规范Codefordesingofchinmeys《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOA2003-01-10发布2003-05-01E实施GB50051-2002C.C中华人民共和国建设O部M联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局@第1页 @中华人民共和国国家标准筑烟囱设计规范龙网www.sinoaec.comCodefordesingofchinmeysGB50051━2002主编部门:中华人民共和国建设部《烟囱设计规范》批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2003年5月1日WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.筑龙网CO2003北京M@第2页 @中华人民共和国建设部公告筑龙网第101号www.sinoaec.com建设部关于发布国家标准《烟囱设计规范》的公告现批准《烟囱设计规范》为国家标准,编号为GB50051—2002,自2003年5月1日起实施。其中,第3.1.1、3.1.3、3.2.2、4.1.6、5.2.1、5.6.1、5.6.2、6.6.10、7.1.1、7.1.2、8.1.4、9.3.3、11.6.7、11.6.8、11.6.12、11.6.13、13.1.1条力强制性条文,必须严格执行。原《烟囱设计规范》GBJ51—83及原《烟囱设计规范》GBJ51—83的强《烟囱设计规范》制性条文同时废止。WWW.SI资料编号:N中华人民共和国建设部OA二○○三年一月十日EGB50051-2002C.COM@第3页 前言@根据建设部标准定额司文件及[(99)建标标便字第20号]文的要求,由包头钢铁设计研究总院会同有关参编单位对1983年国家计委批准的《烟囱设计规范》GBJ51—83进行全面修订。筑在修订过程中,规范编制组开展了专题理论研究和试验研究,进行了广泛的调查分龙析,总结了近年来国内外烟囱工程设计经验和科研成果,并以多种方式广泛征求了全国网www.sinoaec.com有关单位的意见,经反复讨论、修改和试设计,最后经审查定稿。本规范共分13章和3个附录,这次修订的主要内容如下:1.将原规范采用的基本安全系数表示的极限状态设计法,改为采用荷载分项系数、组合系数、材料分项系数的近似概率极限状态设计法。2.对钢筋混凝土烟囱增加了筒壁双侧配筋及开设两个孔洞的计算公式。3.增加了套筒式烟囱、多管式烟囱、钢烟囱和烟道内容。4.增加了烟囱防腐和航空障碍灯内容。5.增加了烟囱横风向风振、地下温度场、竖向地震作用及环壁法受热温度等计算公式。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,包头钢铁设计研究总院负责具体《烟囱设计规范》技术内容的解释。在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄包头钢铁设计研究总院国家标准《烟囱设计规范》管理组(包头市130信箱,邮编:014010,传真:0472-2128941Email:beris@WWpublic.hh.nm.cn)。W本规范主编单位、参编单位和主要起草人:.S主编单位:包头钢铁设计研究总院I资料编号:N参编单位:西安建筑科技大学O大连理工大学AEGB50051-2002西北电力设计院C华东电力设计院.C山东电力工程咨询院OM中国成都化工工程公司@第4页 长沙冶金设计研究总院@鞍山焦化耐火材料设计研究院北京市计量科学研究所主要起草人:牛春良杨春田于淑琴宋玉普卫云亭陆卯生赵德厚筑鞠洪国王赞泓黄惠嘉黄承逵赵国藩岳鹤龄狄原沆龙傅国勤魏业培张长信蔡洪良解宝安乔永胜郭亮网朱向前张小平www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第5页 @目次前言...........................................................4筑龙1总则.......................................................9网www.sinoaec.com2术语、符号.....................................................92.1术语.....................................................92.2符号....................................................113材料......................................................173.1砖石....................................................173.2混凝土...................................................183.3钢筋和钢材.................................................203.4材料热工计算指标...........................................244设计基本规定..................................................254.1设计原则................................................254.2一般规定................................................30《烟囱设计规范》4.3烟自受热温度允许值.........................................314.4钢筋混凝土烟囱筒壁的规定限值...............................31W5荷载与作用....................................................31WW5.1荷载与作用的分类...........................................31.5.2风荷载...................................................32SI资料编号:5.3安装检修荷载...............................................33N5.4裹冰荷载................................................33OA5.5地震作用................................................34EGB50051-20025.6温度作用................................................37C.6砖烟囱......................................................4C0O6.1一般规定................................................40M6.2水平截面计算...............................................41@第6页 6.3环箍计算................................................42@6.4环筋计算................................................436.5竖向钢筋计算...............................................446.6构造规定................................................45筑7单筒式钢筋混凝土烟囱..........................................50龙7.1一般规定................................................50网www.sinoaec.com7.2附加弯矩计算...............................................507.3烟囱筒壁承载能力极限状态计算...............................557.4烟囱筒壁正常使用极限状态计算...............................587.5构造规定................................................698套筒式和多管式烟囱............................................728.1一般规定................................................728.2计算规定................................................749钢烟囱......................................................799.1一般规定................................................799.2塔架式钢烟囱...............................................799.3自立式钢烟囱...............................................81《烟囱设计规范》9.4拉索式钢烟囱...............................................8410烟囱的防腐蚀.................................................85W10.1一般规定...............................................85W10.2排放腐蚀性烟气的烟囱结构型式选择W..........................85.10.3砖烟囱的防腐蚀设计........................................85SI资料编号:10.4单筒式钢筋混凝土烟囱的防腐蚀设计..........................86N10.5砖内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀设计O....................8610.6钢内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀设计A....................87EGB50051-200210.7钢烟囱的防腐蚀设计........................................88C.10.8烟道结构的防腐蚀设计......................................88C11烟囱基础..................................................89OM11.1一般规定...............................................89@第7页 11.2地基计算...............................................89@11.3刚性基础计算..............................................9011.5壳体基础计算..............................................9712烟道....................................................106筑12.1一般规定..............................................106龙12.2烟道的计算和构造.........................................107网www.sinoaec.com13航空障碍灯和标志.............................................11113.1一般规定..............................................11113.2障碍灯和标志.............................................11113.3障碍灯的分布.............................................11213.4障碍灯的工作要求.........................................112附录A环形截面几何特性计算公式.................................113附录B焊接圆筒载面轴心受压稳定系数ϕ...........................114附录C环形和圆形基础的最终沉降量和倾斜的计算...................116本规范用词说明..................................................124《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第8页 1总则@1.0.1为了在烟囱设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。1.0.2本规范用于砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱、套筒式烟囱、多管式烟囱、烟囱筑基础和烟道设计。龙1.0.3本规范是按照国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)和国家标网www.sinoaec.com准《建筑结构设计术语和符号标准》(GB/T50083)规定的原则制定的。1.0.4烟囱设计除应符合本规范规定外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。1.0.5本规范采用的设计基准期为50年。2术语、符号2.1术语2.1.1烟囱chimney用于排放工业与民用炉窑高温烟气的高耸构筑物。2.1.2筒身shafi烟囱基础以上部分,包括筒壁、隔热层和内衬等部分。2.1.3筒壁shell《烟囱设计规范》烟囱筒身的最外层结构,用于保证筒身稳定。2.1.4隔热层insulation置于筒壁与内衬之间,使筒壁受热温度不超过规定的最高温度。WW2.1.5内衬liningW分段支承在筒壁牛腿之上的自承重砌体结构,对隔热层起到保护作用。.S2.1.6钢烟囱steelchimneyI资料编号:筒壁材质为钢材的烟囱。NO2.1.7钢筋混凝土烟囱reinforcedconcretechimneyAEGB50051-2002筒壁材质为钢筋混凝土的烟囱。C2.1.8砖烟囱brickchimney.C筒壁材质为砖砌体的烟囱。OM2.1.9自立式钢烟囱selfsupportingsteelchimney@第9页 筒身在不加任何附加受力支撑条件下,与基础一起构成一个稳定结构的钢烟囱。@2.1.10拉索式钢烟囱guyedsteelchimney筒身与拉索共同组成稳定体系的钢烟囱。2.1.11塔架式钢烟囱framedsteelchimney筑筒身与塔架共同组成稳定体系的钢烟囱。龙2.1.12单筒式烟囱singletubechimney网内衬分段支承在筒壁上的普通烟囱。www.sinoaec.com2.1.13套筒式烟囱tube-in-tubechinlney筒壁内设置一个排烟筒的烟囱。2.1.14多管式烟囱multi-fluechimney两个或多个排烟筒共用一个筒壁或塔架组成的烟囱。2.1.15烟道flue排烟系统的一部分,用以将烟气从炉窑导入烟囱。2.1.16横风向风振across-windsympatheticvibration在烟囱背风侧产生的旋涡脱落频率较稳定且与结构自振频率相等时,产生的横风向的共振现象。2.1.17临界风速criticalwindspeed《烟囱设计规范》结构产生横风向共振时的风速。2.1.18锁住区lockinrange风的旋涡脱落频率与结构自振频率相等的范围。W2.1.19破风圈strake(vane)WW用于破坏风的旋涡脱落规律的稳定装置。.2.1.20温度作用temperatureactionSI资料编号:结构或构件受到外部或内部条件约束,当外界温度变化时或在有温差的条件下,不N能自由胀缩而产生的作用。OA2.1.21传热系数heattransfercoefficientEGB50051-2002C结构两侧空气温差为1K,在单位时间内通过结构单位面积的传热量,单位:.2Cw/(m·K)。O2.1.22导热系数thermalconductivityM材料导热特性的一个物理指标。数值上等于热流密度除以负温度梯度。单位:W/@第10页 (m·K)。@2.1.23附加弯矩additionalbendingmoment因结构侧向变形,结构自重荷载在结构各水平截面产生的弯矩。2.1.24航空障碍灯warninglamp筑在机场一定范围内,用于标识高耸构筑物或高层建筑外形轮廓与高度、对航空飞行龙器起到警示作用的灯具。网2.1.25板式基础matfoundationwww.sinoaec.com支承整个建筑或构筑物的大面积钢筋混凝土板基础。2.1.26圆形基础circularfoundation平面外形为圆形的板式基础。2.1.27环形基础ring-likefoundation平面外形为环形的板式基础。2.1.28壳体基础shellfoundation以壳体结构形成的空间薄壁基础。2.2符号2.2.1作用、作用效应和有关系数M、M——按荷载效应基本组合、标准组合计算的弯矩值;《烟囱设计规范》kM、M——附加弯矩设计值、标准值;aakM、M——风荷载弯矩设计值、标准值;WWkWWME、MEk——地震弯矩设计值、标准值;W.M——地震附加弯矩设计值;SEaI资料编号:N、N——按荷载效应基本组合、标准组合计算的轴向力值;NkOAG、G——永久荷载或结构重力荷载设计值、标准值;kEGB50051-2002CQ——第一个可变荷载标准值;1k.CQ——除第一个可变荷载外其他第i个可变荷载标准值;ikOMF——水平地震作用标准值;Ehk@第11页 F——竖向地震作用标准值;Evk@S——永久荷载标准值的效应;GkS——在基本组合中起控制作用的第一个可变荷载标准值的效应;Q1k筑SQik——第i个可变荷载标准值的效应;龙S——风荷载标准值的效应;网Wkwww.sinoaec.comS——由风荷载、日照和基础倾斜引起的附加弯矩效应;MaS——由地震作用、风荷载、日照和基础倾斜引起的附加弯矩效应;MaES、S——水平地震作用标准值、竖向地震作用标准值的效应;EhkEvkS——荷载效应和温度作用效应的标准组合;dnS——荷载效应的准永久组合;dqγ——烟囱的重要性系数;oγ——永久荷载的分项系数;Gγ——第一个可变荷载的分项系数;Q1《烟囱设计规范》γ——第i个可变荷载的分项系数;Qiγ、γ——水平地震作用、竖向地震作用的分项系数;EhEvWγW——风荷载的分项系数;WWγ——平台活荷载的分项系数;.LSI资料编号:γ——安装检修荷载的分项系数;ANOγ——裹冰荷载的分项系数;IAEGB50051-2002ψ——第i个可变荷载的组合值系数;ciC.ψ、ψ——不含地震作用效应的基本组合中,风荷载和附加弯矩的组合值系数;cWcMaCOψcWE、ψcMaE——含地震作用效应的基本组合中,风荷载和附加弯矩的组合值系数;M@第12页 ψ——平台活荷载的组合值系数;cL@ψ——第i个可变荷载的准永久值系数;qiσ、σ——混凝土、钢筋在荷载效应的标准组合作用下的应力值;cwsw筑σ、σ——混凝土、钢筋在温度效应作用下的应力值;ctct龙σ、σ——混凝土、钢筋在荷载效应和温度效应的标准组合作用下的应力值;网cwtcwtwww.sinoaec.comω——考虑裂缝宽度分布不均匀性和长期作用影响的混凝土最大裂缝宽度;maxT——烟气温度;gT——空气温度;a∆T——温度差;p——基础底面边缘最大压力设计值;maxp——基础底面边缘最小压力设计值。min2.2.2材料性能和有关系数E、E——混凝土在常温和温度作用下的弹性模量;cctE′——混凝土在温度和荷载长期作用下的弹塑性模量;《烟囱设计规范》ctβ——混凝土在温度作用下的弹性模量折减系数;cEs——钢筋的弹性模量;WWaEt、aEta——在温度和荷载长期作用下,钢筋的弹性模量与混凝土的弹塑性模量的W.比值;SI资料编号:E、E——钢材在常温和温度作用下的弹性模量;tNOβd——钢材在温度作用下的弹性模量折减系数;AEGB50051-2002E——砖砌体的弹性模量;Cm.E′——砖砌体在温度作用下的弹塑性模量;CmOME——环箍的折算弹性模量;sh@第13页 f、f——混凝土轴心抗压强度的标准值、设计值;ckc@f、f——混凝土在温度作用下轴心抗压强度的标准值、设计值;ctkctf、f——混凝土轴心抗拉强度的标准值、设计值;tkt筑f、f——混凝土在温度作用下轴心抗拉强度的标准值、设计值;ttktt龙γ——混凝土在温度作用下轴心抗压强度的分项系数;网ctwww.sinoaec.comγ——混凝土在温度作用下轴心抗拉强度的分项系数;ttfyk、fy——钢筋抗拉强度的标准值、设计值;f、f——钢筋在温度作用下抗拉强度的标准值、设计值;ytkytfy′k、fy′——钢筋抗压强度的标准值、设计值;f′、f′——钢筋在温度作用下抗压强度的标准值、设计值;ytkytγ——钢筋在温度作用下抗拉和抗压强度的分项系数;ytf——砖砌体的抗压强度设计值或钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值;f、f——分别为钢材的抗剪和端面承压强度设计值;vce《烟囱设计规范》wwwf、f、f——分别为钢材对接焊缝的抗压、抗拉和抗剪强度设计值;ctvwf——钢材角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值;fWft——钢材在温度作用下的抗拉、抗压和抗弯强度强度设计值;WWf——钢材在温度作用下的抗剪强度设计值;.vtS资料编号:fw、fw、fw——分别为钢材对接焊缝在温度作用下的抗压、抗拉和抗剪强度设计IctttvtN值;OAfw——钢材角焊缝在温度作用下的抗拉、抗压和抗剪强度设计值;EGB50051-2002ftCf——环箍抗拉强度的设计值;.atCγs——钢材在温度作用下抗拉及抗压强度的折减系数;OMR(•)——结构构件的抗力函数;@第14页 γ——承载力的抗震调整系数;RE@α——混凝土的线膨胀系数;cα——钢筋及钢材的线膨胀系数;s筑α——砖砌体的线膨胀系数;m龙R——总热阻;网totwww.sinoaec.comR——内衬内表面的热阻;inR——筒壁外表面的热阻;exR——第i层的热阻;iλ——第i层的导热系数;iα——内衬内表面的传热系数;inα——筒壁外表面的传热系数;exε——筒壁内表面与外侧钢筋的相对自由变形值。t2.2.3几何参数《烟囱设计规范》A——构件的截面面积、基础的底面面积;A——钢筋混凝土筒壁计算截面的换算面积;oAs——钢筋混凝土筒壁竖向钢筋的总面积;WWt——筒壁厚度;W.t——筒壁有效厚度;0SI资料编号:I——截面的惯性矩;NW——截面的抵抗矩;OAr——钢筋混凝土筒壁截面的平均半径:EGB50051-2002Cr——钢筋混凝土筒壁水平截面的核心距;co.Cr——砖筒壁水平截面的核心距;comOMc、c′——钢筋混凝土筒壁外侧竖向钢筋、内侧竖向钢筋保护层的厚度;@第15页 θ——钢筋混凝土筒壁计算截面有一个孔洞时的孔洞半角;@θ——钢筋混凝土筒壁计算截面有两个孔洞时大孔洞的半角;1θ——钢筋混凝土筒壁计算截面有两个孔洞时小孔洞的半角;2d——钢筋的直径;筑龙e——按荷载效应标准组合计算的轴向力值对钢筋混凝土筒壁圆心水平线的偏c网心距;www.sinoaec.come——按荷载效应基本组合计算的轴向力值对钢筋混凝土筒壁水平截面中心的偏心距;e——按荷载效应基本组合计算的轴向力值对砖筒壁水平截面重心的偏心距;oh——烟囱筒身的高度;h——烟囱筒身第i计算截面的高度。i2.2.4其他α——钢筋混凝土构件的受力特征系数;crξ——在荷载标准值和温度共同作用下钢筋混凝土筒壁厚度内受压区的相对高wt度系数;《烟囱设计规范》η——混凝土温度应力的衰减系数;ct1ρ——钢筋混凝土筒壁竖向钢筋的总配筋率;tWρ、ρ′——钢筋混凝土筒壁外侧竖向钢筋、内侧竖向钢筋的配筋率;WWρ——以有效受拉混凝土截面积计算的受拉钢筋配筋率;.teSI资料编号:ξ——钢筋混凝土筒壁块体水平截面和垂直截面在温度效应单独作用下受压区1N的相对高度系数;OAψ——受拉钢筋在温度效应作用下裂缝间的应变不均匀系数;EGB50051-2002stCψ——受拉钢筋在荷载效应和温度效应的标准组合作用下裂缝间的应变不均.st1C匀系数;OMλ——砖筒壁计算截面以上的长细比;@第16页 i——砖筒壁计算截面的回转半径;@ϕ——砖砌筒壁的长细比λ及轴向力偏心距e对承载力的影响系数及钢筋混凝o土筒壁计算截面的受压区半角。3材料筑龙3.1砖石网www.sinoaec.com3.1.1砖烟囱筒壁的材料应按下列规定采用:烧结普通粘土砖强度等级不应低于MU10,水泥石灰混合砂浆强度等级不应低于M5。3.1.2烟囱及烟道的内衬材料可按下列规定采用:1当烟气温度低于400℃时,可采用强度等级为MU10的烧结普通粘土砖和强度等级为M2.5的混合砂浆;2当烟气温度为400~500℃时,可采用强度等级为MU10的烧结普通粘土砖和耐热砂浆;3当烟气温度高于500℃时,可采甩粘土质耐火砖和粘土质火泥泥浆,也可采用耐热混凝土。3.1.3石砌基础的材料应采用未风化的天然石材,并应根据地基土的潮湿程度按下《烟囱设计规范》列规定采用:1当地基土稍湿时,应采用强度等级不低于MU30的石材和强度等级不低于M5的水泥砂浆砌筑;W2当地基土很湿时,应采用强度等级不低于MU30的石材和强度等级不低于M7.5WW的水泥砂浆砌筑;.S3当地基土合水饱和时,应采用强度等级不低于MU40的石材和强度等级不低于资料编号:IM10的水泥砂浆砌筑。NO3.1.4砖砌体在温度作用下的抗压强度设计值和弹性模量,可不考虑温度的影响,AEGB50051-2002按国家标准《砌体结构设计规范》(GB50003)的规定采用。C3.1.5砖砌体在温度作用下的线膨胀系数α可按下列规定采用:.mCO-51当砌体受热温度T为20~200℃时,α可采用5×10/℃;mM2当砌体受热温度T>200℃,但T≤400℃时,α可按下式确定:m@第17页 T−200−6α=(5+)×10(3.1.5)m@2003.2混凝土3.2.1钢筋混凝土烟囱筒壁的混凝土宜按下列规定采用:筑1混凝土宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制,强度等级不应低于龙C25;网2混凝土的水灰比不宜大于0.5,每立方米混凝土水泥用量不应超过450kg;www.sinoaec.com3混凝土的骨料应坚硬致密,粗骨料宜采用玄武岩、闪长岩、花岗岩、石灰岩等破碎的碎石或河卵石。细骨料宜采用天然砂,也可采用上述岩石经破碎筛分后的产品,但不得含有金属矿物、云母、硫酸化合物和硫化物;4粗骨料粒径不应超过筒壁厚度的1/5和钢筋净距的3/4,同时最大粒径不应超过60mm。3.2.2基础及烟道的混凝土强度等级按下列规定采用:1刚性基础不应低于C15;2板式基础不应低于C20;3壳体基础不宜低于C30:4烟道不应低于C20。《烟囱设计规范》3.2.3混凝土在温度作用下的强度标准值应按表3.2.3的规定采用。2表3.2.3混凝土在温度作用下的强度标准值(N/mm)温度混凝土强度等级受力状态符号W(℃)C15WC20C25C30C35C402010.00W13.4016.7020.1023.4026.80轴心抗压fctk.608.40S11.3014.2016.6019.4022.20I资料编号:1008.0010.70N13.4015.6018.3020.90轴心抗压fctk1507.5010.10O12.7014.8017.3019.80A2007.209.70E12.1014.1016.5018.80GB50051-2002C轴心抗拉f201.271.541.782.012.202.39ttk.601.021.241.41C1.571.741.86O1000.891.081.23M1.371.521.631500.780.931.061.181.311.40@第18页 2000.650.790.890.991.101.18@注:温度为中间值时,为采用线性插入法计算。3.2.4受热温度值应按以下规定采用:1轴心受压及轴心受拉时取计算截面的平均温度;筑2弯曲受压时取表面最高受热温度。龙3.2.5混凝土在温度作用下的强度设计值应按下列公式计算:网www.sinoaec.comfctkf=(3.2.5-1)ctγctfttkf=(3.2.5-2)ttγtt2式中f、f——混凝土在温度作用下的轴心抗压、轴心抗拉强度设计值(N/mm);ctttf、f——混凝土在温度作用下的轴心抗压、轴心抗拉强度标准值,按本规ctkttk2范表3.2.3的规定采用(N/mm);γ、γ——混凝土在温度作用下的轴心抗压强度、轴心抗拉强度分项系数,cttt按表3.2.5的规定采用。3.2.6混凝土在温度作用下的弹性模量应考虑温度折减,按下式计算。《烟囱设计规范》E=βE(3.2.6)ctcc2式中E——混凝土在温度作用下的弹性模量(N/mm);ctWβ——混凝土在温度作用下的弹性模量折减系数,按表3.2.6的规定采用;cWW2E——混凝土弹性模量(N/mm),按国家标准《混凝土结构设计规范》(GBc.S50010)的规定采用。I资料编号:表3.2.6混凝土弹性模量折减系数NO受热温度(℃)A系数E受热温度的取值GB50051-20022060100150200C.承载能力极限状态计算Cβc1.000.850.750.650.55O时,取筒壁、壳体基础等M的平均温度。正常使用极@第19页 限状态计算时,取筒壁内@表面温度注:温度为中间值时,应采用线性插入法计算。-53.2.7混凝土的线膨胀系数α可采用1.0×10/℃。c筑龙3.3钢筋和钢材网3.3.1钢筋混凝土筒壁的配筋宜采用HRB335级钢筋。砖筒壁的环向钢筋可采用HPBwww.sinoaec.com235级钢筋。其质量应分别符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)和《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)的规定。3.3.2HPB235和HRB335钢筋的强度标准值应按表3.3.2的规定采用。2表3.3.2钢前在温度作用下的强度标准值(N/mm)钢筋种类温度(℃)fytk、fytk′≤100235HPB235150210(Q235)200200≤100335HRB335150300《烟囱设计规范》(20MnSi)200285注:温度为中间值时,应采用线性插入法计算。3.3.3HPB235和HRB335级钢筋的强度设计值应按下列公式计算:WWff=ytk(W3.3.3-1)ytγyt.Sf′资料编号:ytkIf′=(3.3.3-2)ytNγytO式中γ、f′——HPB235和HRB335级钢筋在温度作用下的抗拉、抗压强度设AytytEGB50051-20022C计值(N/mm);.fytk、fytk′——HPB235和HRB335级钢筋在温度作用下的抗拉、抗压强度标准CO2值(N/mm),按本规范表3.3.2的规定采用;M@第20页 γ——HPB235和HRB335级钢筋在温度作用下的抗拉、抗压强度分项系数,yt@按表3.3.3的规定采用。表3.3.3钢筋在温度作用下的材料分项系数序号构件名称γyt筑龙1钢筋混凝土筒壁1.6网2壳体基础1.2www.sinoaec.com3砖筒壁坚筋1.94砖筒壁环筋1.65其他构件`1.13.3.4钢烟囱的钢材、钢筋混凝土烟囱及砖烟囱附件的钢材除满足下列规定外,还应符合国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定。1钢烟囱塔架和筒壁可采用Q235、Q345、Q390、Q420钢。其质量应分别符合国家标准《碳素结构钢》(GB700)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的规定。2处在大气潮湿地区的钢烟囱塔架和筒壁或排放烟气属于中等腐蚀性的筒壁宜采用Q235NH、Q295NH或Q355NH可焊接低合金耐候钢。其质量应符合国家标准《焊《烟囱设计规范》接结构用耐候钢》(GB/T4172)。腐蚀性烟气分级按本规范第10章的规定执行。3烟囱的平台、爬梯和砖烟囱的环箍宜采用Q235钢。3.3.5当作用温度小于或等于100℃时,钢材和焊缝的强度设计值应按国家标准《钢W结构设计规范》(GB50017)的规定采用。对未作规定的耐候钢应按表3.3.5-1和W表3.3.5-2的规定采用。W.2表3.3.5-1耐候钢的强度设计值(N/mmS)I资料编号:钢材抗拉、抗拉和抗弯Nf抗剪fv端面承压(刨平顶紧)fce牌号厚度(mm)OA≤16210E120275GB50051-2002>16~40200C115275Q234NH.>40~60190C110275O>60~100190110M275Q295NH≤16265150320@第21页 >16~40255145320@>40~60245140320>60~100225130320≤16315185370筑>16~40310180370Q355NH龙>40~60300170370网www.sinoaec.com>60~1002901653702表3.3.5-2耐候钢的焊缝强度设计值(N/mm)构件钢材对接焊缝角焊缝焊接方法和焊焊接质量为下列等级抗拉、抗抗剪w时,抗拉fw压和抗条型号牌号厚度(mm)抗压fctwfvw剪f一级、二级三级f≤16210210175120140自动焊、半自动>16~40200200170115140焊和E43型焊条Q235NH>40~60190190160110140的手工焊>60~100190190160110140《烟囱设计规范》≤16265265225150140自动焊、半自动>16~40255265215145140焊和E43型焊条Q295NH>40~60245245210140140的手工焊W>60~100W225225195130140≤16W315315270185165自动焊、半自动.>16~40S310310260180165焊和E50型焊条Q355NHI资料编号:>40~60300N300255170165的手工焊>60~100290O290245165165A注:1自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属抗拉强度不低于相应手工EGB50051-2002C焊焊条的数值。.2焊缝质量等级应符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GBC50205)的规定。Oww3对接焊缝抗弯受压区强度取fc,抗弯受拉区强度设计值取Mft。@第22页 3.3.6Q235、Q345、Q390和Q420钢材及其焊缝在温度作用下的强度设计值应按下@列公式计算:f=γf(3.3.6-1)tsf=γf(3.3.6-2)vtsv筑龙wwf=γf(3.3.6-3)xtsx网2www.sinoaec.com式中f——钢材在温度作用下的抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N/mm);t2f——钢材在温度作用下的抗剪强度设计值(N/mm);vtw2f——焊缝在温度作用下各种受力状态的强度设计值(N/mm),下标字母Xxt为字母c(抗压)、t(抗拉)、υ(抗剪)和f(角焊缝强度)的代表;γ——钢材及焊缝在温度作用下强度设计值的折减系数,按表3.3.6的规定s采用;wf、f、f——分别为钢材和焊缝在作用温度小于或等于,100℃时的强度设vx2计值(N/mm),按国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定采用。《烟囱设计规范》表3.3.6钢材及焊缝强度设计值的温度折减系数作用温度(℃)系数钢材牌号≤100150200250300350400WγQ235、Q345、Q390、Q4201.000.920.88W0.830.780.720.65sW注:温度为中间值时,应采用线性插入法计算。.S耐候钢在温度作用下钢材和焊缝的强度设计值的温度折减系数宜要求供货厂商I资料编号:提供或通过试验确定。NO3.3.7钢筋在温度作用下的弹性模量可不考虑温度折减,应按国家标准《混凝土结AEGB50051-2002构设计规范》(GB50010)采用。钢材在温度作用下的弹性模量应考虑折减,按下C式计算:.CEt=βdE(O3.3.7)M2式中E——钢材在温度作用下的弹性模量(N/mm);t@第23页 β——钢材在温度作用下弹性模量的折减系数,按表3.3.7的规定采用;d@2E——钢材在作用温度小于或等于100℃时的弹性模量(N/mm),按国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定采用。表3.3.7钢材弹性模量的温度折减系数筑作用温度(℃)龙系数≤100150200250300350400网www.sinoaec.comβ1.000.980.960.940.820.880.83d注:温度为中间值时,应采用线性插入法计算。-53.3.8钢筋和钢材的线膨胀系数α可采用1.2×10/℃。s3.4材料热工计算指标33.4.1隔热材料应采用无机材料,其干燥状态下的重力密度不宜大于8kN/m。常用的隔热材料有:硅藻土砖、膨胀珍珠岩、水泥膨胀珍珠岩制品、高炉水渣、矿渣棉和岩棉等。3.4.2材料的热工计算指标,应按实际试验资料确定,当无试验资料时,对几种常用的材料,干燥状态下可按表3.4.2的规定采用。在确定材料的热工计算指标时,应考虑下列因素对隔热材料导热性能的影响:《烟囱设计规范》1对于松散型隔热材料,应考虑由于运输、捆扎、堆放等原因所造成的导热系数增大的影响;2对于烟气温度低于150℃时,宜采用憎水性隔热材料,否则应考虑湿度对导热WW性能的影响。W.表3.4.2材料在干燥状态下的热工计算指标SI资料编号:最高使用温度重力密度材料种类N导热系数[W/(m·K)]3(℃)O(kN/m)A烧结普通粘土砖砌体500180.81+0.0006TEGB50051-2002粘土耐火砖砌体140019C0.93+0.0006T.陶土砖砌体1150018~20C(0.35~1.10)+0.0005T漂珠轻质耐火砖9006~11O0.20~0.40TM硅藻土砖砌体90050.12+0.0023T@第24页 60.14+@70.17+普通钢筋混凝土200241.74+0.0005T普通混凝土200230.51+0.0005T筑耐热混凝土1200190.82+0.0006T龙150.67+0.00012T网轻骨料混凝土(骨料为www.sinoaec.com400130.53+0.00012T页岩陶粒或浮石)110.42+0.00012T膨胀珍珠岩(松散体)7500.8~2.5(0.052~0.076)+0.0001T水泥珍珠岩制品6003.5(0.058~0.16)+0.0001T高炉水渣8005.0(0.1~.016)+0.0003T岩棉5001~2(0.036~0.05)+0.0002T矿渣棉6001.2~1.5(0.031~0.044)+0.0002T垂直封闭空气层(厚度0.333+0.0052T为50mm)建筑钢78.558.15自然干燥下:0.35~1.28《烟囱设计规范》砂土160.58~1.45粘土18~200.69~1.26粘土夹砂18W注:1选用陶土砖及漂珠轻质耐火砖宜按厂家提供的性能数据设计。WW2表中T——温度(℃)。.S4设计基本规定I资料编号:N4.1设计原则OA4.1.1本规范采用以概率论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件EGB50051-2002C的可靠度,以荷载、材料性能等代表值、结构重要性系数、分项系数、组合值系数.C的设计表达式进行计算。O4.1.2整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功M能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。@第25页 极限状态对应于烟囱可分为下列两类:@1承载能力极限状态:这种极限状态对应于烟囱结构的内力达到其最大承载力;2正常使用极限状态:这种极限状态对应于烟囱的应力和裂缝分别达到正常使用和耐久性能的规定限值,并满足本规范各章有关规定。筑4.1.3对于承载能力极限状态,烟囱应按荷载效应和地震作用效应的基本组合进行龙设计。对于正常使用极限状态,应按荷载效应标准组合进行设计。网4.1.4烟囱应根据其高度按表4.1.4划分为两个安全等级。www.sinoaec.com表4.1.4烟囱的安全等级安全等级烟囱高度(m)一级≥200二级<200注:对于电厂烟囱的安全等级还应同量按照电厂单机容量进行划分。当单机容量大于或等于200兆瓦(MW)时为一级,否则为二级。4.1.5烟囱承载能力极限状态设计应按下列荷载效应基本组合中的最不利值确定:nγ(γS+γS+γψS)≤R(•)(4.1.5-1)oGGKQ1Q1K∑QiciQiki=2nγo(γGSGk+∑γQiψciSQik)≤R(•)(4.1.5-2)《烟囱设计规范》i=1式中γ——烟囱重要性系数,按本规范第4.1.6条的规定采用;oγ——永久荷载分项系数,按本规范第W4.1.7条的规定采用;GWγ——第一个可变荷载的分项系数,按本规范第W4.1.7条的规定采用;Q1.γQi——第i个可变荷载的分项系数,按本规范第S4.1.7条的规定采用;资料编号:ING——永久荷载的标准值,在式中作为下角标出现;kOAQ1K——第一个可变荷载的标准值,该可变荷载的效应大于其他任何第Ei个可GB50051-2002C变荷载效应,在式中作为下角标出现;.CQ——第i个可变荷载的标准值,在式中作为下角标出现;ikOMS——永久荷载标准值的效应;Gk@第26页 S——在基本组合中起控制作用的第一个可变荷载标准值的效应;Q1k@S——第i个可变荷载标准值的效应;Qikψ——第i个可变荷载的组合值系数,按本规范第4.1.8条的规定采用;ci筑R(•)——由设计计算公式确定的结构或构件的抗力函数。龙4.1.6对安全等级为一级或设计工作寿命为100年以上的烟囱,烟囱的重要性系数网www.sinoaec.com不应小于1.1,其他情况不应小于1.0。烟囱的设计工作寿命应同其配套使用的建(构)筑物的设计工作寿命相同。4.1.7承载能力极限状态计算时,荷载效应基本组合的分项系数应按表4.1.7的规定采用。表4.1.7荷载分项系数分项系数荷载名称注符号数值1.20用于式(4.1.5-1)其效应对承载永久荷载γG1.35用于式(4.1.5-2)能力不利时≤1.00其效应对承载能力有利时风荷载γW1.40《烟囱设计规范》平台上活荷载γL1.40由风荷载、日照及基础倾W附加弯矩的标准值和设计值按7.2节斜引起的筒身自重对任—W—W计算意截面产生的附加弯矩.S安装检修荷载γA1.30I资料编号:N裹冰荷载γI1.40OA4.1.8承载能力极限状态计算时,应按表4.1.8E的规定考虑可能发生的荷载效应基GB50051-2002本组合情况,采用相应的组合值系数。C.COM@第27页 表4.1.8荷载效应的基本组合憎况及组合值系数@荷载效应的基本组合组合值系数第情永其他i个可一个可ψcWψcMaψcL况久荷载变荷载筑变荷载龙+1.001.000.70ⅠGWMaL网www.sinoaec.comⅡGAW+Ma0.451.00—ⅢGIW+Ma+L0.601.000.70注:1G表示烟囱各部分的自重,W为风荷载,M为附加弯矩,A为安装检修荷a载(包括施工吊装设备重量,起吊重量和平台上的施工荷载),I为裹冰荷载,L为平台活荷载。2附加弯矩M仅在计算钢筋混凝土筒壁时考虑。a4.1.9地震区的烟囱尚应采用地震作用效应与其他荷载效应的基本组合,按下列承载能力极限状态设计表达式进行截面抗震验算:γS+γS+γS+ψγS+ψS≤R(•)/γ(4.1.9)GEGEhEEhkEvEvkcWEWWkcMaEMaERE《烟囱设计规范》式中γ——承载力抗震调整系数,砖烟囱取1.0;钢筋混凝土烟囱取0.9;钢烟RE囱取0.8;γ——水平地震作用分项系数,按表W4.1.9-1的规定采用;hEWγEv——竖向地震作用分项系数,按表W4.1.9-1的规定采用;.SSEhk——水平地震作用标准值的效应,按本规范第5.5节的规定进行计算;I资料编号:NS——竖向地震作用标准值的效应;EvkOASMaE——由地震作用、风荷载、日照和基础倾斜引起的附加弯矩效应,按本规EGB50051-2002C范第7.2节的规定计算;.CS——重力荷载代表值的效应,重力荷载代表值取烟囱及其构配件自重标准GEOM值和各层平台活荷载组合值之和。活荷载的组合值系数,应按表@第28页 4.1.9-2的规定采用;@γ——风荷载分项系数,按本规范表4.1.7的规定采用;Wψ——含地震作用效应的基本组合中风荷载的组合值系数,取0.20;cWEψ——由地震作用、风荷载、日照和基础倾斜引起的附加弯矩组合值系数,筑cMaE龙取1.0;网www.sinoaec.comγ——重力荷载分项系数,一般情况应取1.2,当重力荷载对烟囱承载能力GE有利时,不应大于1.0。表4.1.91地震作用分项系数地震作用γEhγEv仅按水平地震作用计算1.30仅按竖向地震作用计算01.3水平地震作用为主同时按水平和1.30.5时竖向地震作用竖向地震作用为主计算0.51.3时表4.1.9-2计算重力荷载代表值时活荷载组合值系数《烟囱设计规范》活荷载种类组合值系数筒壁顶部平台积灰荷载0.5W筒壁顶部平台活荷载不计入W按实际情况计算的平台活荷载W1.0.其余各层平台按等效均布荷载计算的平台活荷SI0.5资料编号:载N4.1.10烟囱的正常使用极限状态应根据不同目的分别按荷载效应和温度作用效应OA的标准组合或准永久组合进行设计,并应满足本规范规定的各项限值。EGB50051-20021标准组合应用于验算钢筋混凝土烟囱筒壁的混凝土压应力、钢筋拉应力及裂C.缝宽度,应按下式确定:COnMSdn=SGk+SQ1k+∑ψciSQik(4.1.10-1)i=2@第29页 式中S——荷载效应和温度作用效应的标准组合;dn@ψ——第i个可变荷载的组合值系数,按本规范表4.1.11的规定采用。ci2准永久组合用于地基变形的计算,应按下式确定:n筑Sdq=SGK+∑ψqiSQik(4.1.10-2)龙i=1网式中Sdq——荷载效应的准永久组合;www.sinoaec.comψ——任何第i个可变荷载效应的准永久值系数,平台活荷载取0.6,地震作qi用和安装检修荷载不应考虑;一般情况下不宜考虑风荷载,但对于风玫瑰图呈严重偏心的地区,可采用频遇值系数0.4进行计算。4.1.11荷载效应及温度作用效应的标准组合应考虑表4.1.11的两种情况,并采用相应的组合值系数。4.2一般规定4.2.1设计烟囱时,应根据使用条件、烟囱高度、材料供应及施工条件等因素,确定采用砖烟囱、钢筋混凝土烟囱或钢烟囱。下列情况不宜采用砖烟囱:1重要的或高度大于60m的烟囱;《烟囱设计规范》2地震设防烈度为9度地区的烟囱;3地震设防烈度为8度时,Ⅲ、Ⅱ类场地的烟囱。4.2.2烟囱内衬的设置应符合下列规定:W1砖烟囱Wl)当烟气温度大于400℃时,内衬应沿筒壁全高设置;W.2)烟气温度小于或等于400℃时,内衬可在筒壁下部局部设置并应符合构造SI资料编号:要求。N2钢筋混凝土烟囱的内衬应沿筒壁全高设置。OA4.2.3烟囱基础一般宜采用板式基础。板式基础可以是环形或圆形的。在条件允许EGB50051-2002时,可采用壳体基础。对于高度较小且为地上烟道入口的砖烟囱,亦可采用毛石砌C.体或毛石混凝土刚性基础。CO4.2.4筒壁的计算截面位置应按下列规定采用:M1水平截面应取筒壁各节的底截面;@第30页 2垂直截面可取各节底部单位高度的截面。@4.3烟自受热温度允许值4.3.1烟囱筒壁和基础的受热温度应符合下列规定:1烧结普通粘土砖筒壁的最高受热温度不应超过400℃;筑2钢筋混凝土筒壁和基础以及素混凝土基础的最高受热温度不应超过150℃;龙3钢烟囱筒壁的最高受热温度应符合表4.3.1的规定。网www.sinoaec.com表4.3.1钢烟囱筒壁的最高受热温度钢材最高受热温度(℃)注250用于沸腾钢炭素结构钢350用于镇静钢低合金结构钢和可焊接低合金耐候钢4004.4钢筋混凝土烟囱筒壁的规定限值4.4.1对正常使用极限状态,按荷载效应和温度作用效应的标准组合计算钢筋混凝土烟囱筒壁的混凝土压应力和门筋拉力时,计算所得的应力值应符合本规范第7.4.1条第1款的规定。4.4.2对正常使用极限状态,按荷载效应和温度作用效应的标准组合并考虑裂缝宽度分布不均匀性和长期作用影响时,计算所得的最大水平裂缝宽度和最大垂直裂缝《烟囱设计规范》宽度不应大于表4.4.2规定的最大裂缝宽度限值。表4.4.2最大裂缝宽度限值(mm)W部位环境类别最大裂缝宽度限值W筒壁顶部20m范围内W一、二、三0.15.S一、二0.30其余部位资料编号:I三0.20N注:环境类别按国家标准《混凝土结构设计规范》(GBO50010)的规定确定。A5荷载与作用EGB50051-2002C5.1荷载与作用的分类.C5.1.1烟囱的荷载与作用可分为下列三类:O1永久性荷载与作用:结构自重、土重、土压力、拉线的拉力;M2可变荷载与作用:风荷载、烟气温度作用、雪荷载、安装检修荷载、平台活@第31页 荷载、裹冰荷载、大气温度作用、常遇地震作用、烟气压力及地基沉陷等;@3偶然荷载:罕遇地震作用、拉线断线、憧击、爆炸等。5.1.2本规范仅列出风荷载、地震作用、烟气温度作用等需加明确的内容。凡本规范未予强调的荷载与作用,均按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)和《建筑筑抗震设计规范》(GB50011)的规定采用。龙5.2风荷载网www.sinoaec.com5.2.1基本风压按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)规定的50年一遇2的风压采用,但基本风压不得小于0.35kN/m。对于安全等级为一级的烟囱,基本风压应按100年一遇的风压采用。5.2.2计算塔架式钢烟囱风荷载时,可不考虑塔架与排烟筒的相互影响,可分别计算塔架和排烟筒的基本风荷载。5.2.3塔架式钢烟囱的排烟筒为两个和两个以上时,排烟筒的风荷载体型系数,应由风洞试验确定。5.2.4当烟囱坡度≤2%时,对于钢筋混凝土烟囱、钢烟囱(不含塔架式钢烟囱)应按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定验算横风向风振影响。当按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)判断烟囱可能出现跨临界强风共振时,对于第1振型横风向风振,当烟囱顶端设计风压值ω,满足(5.2.4-1)式时,烟囱h《烟囱设计规范》承载能力极限状态仍由顺风向设计风压控制。0.042ω≥ω+β(5.2.4-1)hcr12hWξ1WW2υcr1ω=(5.2.4-2)cr1.1600S资料编号:I2式中ω——烟囱顶端风压设计值(kN/m);hNOυ——第1振型对应的临界风速(m/s),按国家标准《建筑结构荷载规范》cr1AEGB50051-2002(GB50009)的规定计算;Cξ——风振计算时,第1振型结构阻尼比,钢筋混凝土烟囱取.0.05,钢烟囱1C取0.01;OMβ——烟囱顶端风振系数,按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)h@第32页 的规定计算。@5.2.5当不满足(5.2.4-1)式时,第1振型横风向风振可能起控制作用,应计算横风向风振效应(弯矩和剪力)。1横风向风振锁住区,最不利起点高度H按下列公式计算:1筑1)当1.3υ≤υ时:龙cr1h网Hwww.sinoaec.comH=(5.2.5-1)11/a(1.3)2)当1.3υ>υ时:cr1hυcr11/aH=H×()(5.2.5-2)1υh2临界风速时,在10m标高处对应的顺风向基本风压ω,可按下列公式计算:cr102)当1.3υ≤υ时:直接取10m高度处的基本风压值。cr1h2(1.3υcr1)102aω=()(5.2.5-3)cr101600H式中H——烟囱高度(m);α——地面粗糙度系数,按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的《烟囱设计规范》规定取值:υ——烟囱顶端风速设计值(m/s)。hWW5.3安装检修荷载W5.3.1套筒式或多管式钢筋混凝土烟囱,应根据内筒的结构形式与施工方法,考虑.S吊装和检修荷载。资料编号:I5.3.2塔架式钢烟囱应考虑施工及检修荷载。NO5.4裹冰荷载AEGB50051-20025.4.1拉索式钢烟囱的拉索,塔架式钢烟囱的塔架,如符合裹冰气象条件时,应考C.虑裹冰荷载。裹冰荷载的计算原则,可按国家标准《高耸结构设计规范》(GB50135)C的有关规定进行计算。OM@第33页 5.5地震作用@5.5.1本节的规定适用于地震设防烈度为6度到9度地震区的烟囱抗震设计。1本规范未作规定的均按国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定执行。在进行水平抗震验算时,钢筋混凝土烟囱和砖烟囱的结构阻尼比可取0.05,筑钢烟囱可取0.01;龙26度和7度地震区可不考虑竖向地震作用,8度和9度地震区应考虑竖向地震网作用。www.sinoaec.com5.5.2设防烈度为6度时,Ⅰ、Ⅱ类场地的砖烟囱,可以仅配置环箍或环筋,否则应按本规范第6.5节的规定配置竖向钢筋。5.5.3下列烟囱可不进行截面抗震验算,但应满足抗震构造要求:21设防烈度为7度时,Ⅰ、Ⅱ类场地,且基本风压ω≥0.5kN/m的钢筋混凝土0烟囱;2设防烈度为7度时,Ⅰ、Ⅱ类场地和8度时,Ⅰ、Ⅱ类场地,且高度不超过45m的砖烟囱。5.5.4烟囱的水平地震作用计算可采用下列计算方法:1烟囱高度不超过100m,可采用本规范5.5.5条的简化计算方法;2除第一款以外的烟囱宜采用振型分解反应谱法计算。《烟囱设计规范》采用振型分解反应谱法时,高度不超过150m时,宜考虑前3个振型组合;高度超过150m时,宜考虑前3~5个振型组合;高度超过210m时,考虑的振型数量不应少于5个。W5.5.5独立烟囱采用简化法进行抗震计算时,应按下列规定计算水平地震作用标准WW值产生的作用效应:.S1烟囱底部地震弯矩及剪力,应按下列公式计算:资料编号:IM0=α1GEH0(N5.5.5-1)OAV=ηαG(5.5.5-2)0c1EEGB50051-2002C式中M——烟囱底部由水平地震作用标准值产生的弯矩(kN·m):0.Cα——相应于烟囱基本自振周期的水平地震影响系数,按国家标准《建筑抗1OM震设计规范》(GB50011)采用;@第34页 G——烟囱总重力荷载代表值(kN),取烟囱总自重荷载标准值与各层平台E@活荷载组合值之和,活荷载组合值系数按本规范表4.1.9-2的规定采用;H——基础顶至烟囱重心处高度(m);0筑龙V——烟囱底部由水平地震作用标准值产生的剪力(kN);0网www.sinoaec.comη——烟囱底部的剪力修正系数,可按表5.5.5采用。c表5.5.5烟囱底部的剪力修正系数ηc特征周期基本自振周期T(s)1T(s)g0.250.51.01.52.02.53.00.250.751.001.101.020.950.850.300.650.901.101.101.000.952烟囱基本自振周期T可分别按下列公式确定:1高度不超过60m的砖烟囱2T=0.26+0.0024H/d(5.5.5-3)《烟囱设计规范》1高度不超过150m的钢筋混凝土烟囱2T=0.45+0.0011H/d(5.5.5-4)1W式中H——烟囱高度(m);WWd——烟囱1/2高度处的水平截面外径(m);.ST1——烟囱的基本自振周期(s)。I资料编号:3烟囱各截面的弯矩和剪力,可按图N5.5.5确定:OAEGB50051-2002C.COM@第35页 5.5.6在竖向地震作用下,烟囱的竖向地震作用标准值可按下列公式计算:@1烟囱根部的竖向地震力取:F=±αG(5.5.6-1)EvovE2其余各截面取:筑2G龙iEF=±η(G−)(5.5.6-2)EvikiEGE网www.sinoaec.comη=4(1+C)k(5.5.6-3)v式中F——任意水平截面的竖向地震作用标准值(kN),对于烟囱下部截面,Evik当F<F时,取F=F;EvikEv0EvikEv0G——计算截面以上的烟囱重力荷载代表值(kN),取截面以上的自重iE荷载标准值与平台活荷载组合值之和,活荷载组合值系数按本规范表4.1.9-2的规定采用;G——基础顶面以上的烟囱总重力荷载代表值(kN),取烟囱总自重荷载标E准值与各层平台活荷载组合值之和,活荷载组合值系数按本规范表《烟囱设计规范》4.1.9-2的规定采用;C——结构材料的弹性恢复系数,砖烟囱C=0.6;钢筋混凝土烟囱C=0.7;钢烟囱C=0.8;Wkv——竖向地震系数,按国家标准《建筑抗震设计规范》(GBW50011)所规定W的设计基本地震加速度与重力加速度比值的.65%采用,即:7度取Sk=0.065(0.1);8度取k=0.13(0.2);9度取k=0.26;资料编号:vIvvNαv——竖向地震影响系数,按国家标准《建筑抗震设计规范》(GBO50011)A的规定取水平地震影响系数最大值的E65%。GB50051-2002C注:1套筒式或多筒式烟囱,当采用自承重式排烟筒时,上式中的G及G不包括排烟筒.iEEC重量。当采用平台支承排烟筒时,则平台及排烟筒重量通过平台传给外承重筒,在OMG及G中应计入平台及排烟筒重量,但应按(5.5.7)式对平台及排烟筒重量进iEE@第36页 行振动效应折减。@2构架式钢烟囱,可仅计算构架的竖向地震作用。3k=0.1和k=0.2分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。vv5.5.7套筒式或多管式烟囱,当采用平台承受排烟筒重力荷载时,排烟筒及平台自筑重荷载,应乘以平台及排烟筒重力荷载振动效应折减系数β:龙网1www.sinoaec.comβ=(5.5.7)3GLkL1+247EITgv式中G——一根主梁所承受的总重力荷载(包括主梁自重荷载)标准值(kN);kLL——主梁跨度(m);2E——主梁材料的弹性模量(kN/m);4I——主梁截面惯性矩(m);T——竖向地震特征周期(s),可采用水平特征周期的65%。g注:当为多层支承平台时,可取中间一层平台的一根主梁为代表,不需每层分别计算β值。5.6温度作用5.6.1烟囱内部的烟气温度,应按烟囱使用时的最高温度采用。《烟囱设计规范》注:如因除尘和余热利用等原因,进入烟囱的烟气温度远低于炉内温度时,应注意考虑由于降温设备故障而出现的事故性高温。5.6.2烟囱外部的空气温度,应按下列规定采用:WW1计算烟囱最高受热温度和确定材料在温度作用下的折减系数时,应采用极端W.最高温度;SI资料编号:2计算筒壁温度差时,应采用极端最低温度。N5.6.3筒身计算出的各点受热温度,均不应大于本规范O4.3.1条及表3.4.2规定的相应材料最高使用温度允许值。AEGB50051-20025.6.4烟囱筒壁及基础环壁外半径(r)与内半径(Cr)的比值小于1.1时(r/r2.121<1.1),可采用平壁法计算受热温度。否则,应采用环壁法计算受热温度。CO5.6.5采用平壁法或环壁法计算内衬、隔热层、筒壁或基础环壁、烟道壁各点的受M热温度(图5.6.5)可按下式计算:@第37页 T−TjT=T−ga∑R(5.6.5)@cjgiRtoti=0式中T——计算点受热温度(℃);cjT——烟气温度(℃);g筑龙T——空气温度(℃);a网www.sinoaec.comR——内衬、隔热层、筒壁或基础环壁及环壁外侧计算土层等总热阻tot22(m·K/w);R——第i层热阻(m·K/W)。i《烟囱设计规范》5.6.6按平壁法计算时,内衬、隔热层和筒壁等的总热阻按下式计算:WWR=R+R+R+LLR+R(5.6.6)totin12nWex.1SR=in资料编号:αinINt1OR=1λA1EGB50051-2002tC2R=2λ.2CtOnR=nMλn@第38页 1R=@exαex2式中R——内衬内表面的热阻(m·K/w);inλ1——内衬的导热系数[w/(m·K)];筑龙λ——隔热层的导热系数[w/(m·K)];2网www.sinoaec.comλ——筒壁或计算土层的导热系数[w/(m·K)];nt——内衬厚度(m);1t——隔热层厚度(m);2t——筒壁或计算土层厚度(m);n2α——内衬内表面传热系数[w/(m·K)];in2α——筒壁或计算土层外表面传热系数[W/(m·K)];ex2R——筒壁或计算土层外表面的热阻(m·K/W)。ex5.6.7按环壁法计算内衬、隔热层和筒壁等各点受热温度时(图5.6.7),内衬、隔热层和筒壁等的总热阻按下式计算:《烟囱设计规范》R=R+R+R+LLR+R(5.6.7)totin12nex1R=inWαind0WW1d1R=1n.12λdS10I资料编号:1d2R=1n2N2λdO21A1dnRn=1nEGB50051-20022λdnCn−1.1CR=exαexdnOM式中d、d、d、d分别为内衬、隔热层和筒壁内直径及筒壁或计算土层的外0123@第39页 直径(m),其余符号含义同本规范第5.6.6条。@筑龙网www.sinoaec.com5.6.8内衬内表面的传热系数和筒壁或计算土层外表面的传热系数,可分别按表5.6.8-1及表5.6.8-2采用。表5.6.8-1α内衬内表面的传热系数《烟囱设计规范》in2烟气温度(℃)传热系数[W/(m·K)]50~10033W101~300W38W>30058.S表5.6.8-2α筒壁或计算土层外表面的传热系数exI资料编号:N2季节传热系数[W/(m·K)]O夏季A12EGB50051-2002冬季C23.6砖烟囱C6.1一般规定OM6.1.1砖烟囱筒壁设计,应进行下列计算和验算:@第40页 1水平截面承载力极限状态计算和荷载偏心距验算:@1)在永久荷载(自重荷载)和风荷载设计值作用下,按本规范6.2.1条的规定进行承载能力极限状态计算;2)地震区的砖烟囱,应符合本规范第5.5.2条的规定;筑3)在自重荷载和风荷载标准值作用下,按本规范6.2.2条验算水平截面荷载龙偏心距。网2在温度作用下,按正常使用极限状态,进行环箍或环筋计算。计算出的环箍www.sinoaec.com或环筋截面积,如小于构造值,应按构造值配置。6.2水平截面计算6.2.1筒壁在永久荷载(自重荷载)和风荷载共同作用下,水平截面极限承载能力按下式计算:N≤ϕfA(6.2.1-1)1ϕ=(6.2.1-2)e0α21+(+λ)i12式中N——永久荷载(自重荷载)产生的轴向压力设计值(N);f——砖砌体抗压强度设计值,按国家标准《砌体结构设计规范》(GB50003)《烟囱设计规范》的规定采用;2A——计算截面面积(mm);Wϕ——长细比(λ)及轴向力偏心距(e)对承载力的影响系数;W0Wλ——计算截面以上筒壁长细比,可取λ=1.2h/i,其中为计算截面至筒壁顶.dS端的高度(m);资料编号:Ii——计算截面的回转半径(m);NOe0——在风荷载设计值作用下,轴向力至截面重心的偏心距(m);AEGB50051-2002α——与砂浆强度等级有关的系数,当砂浆等级≥CM5时,α=0.0015;当砂.浆强度等级为M2.5时,α=0.0020。C6.2.2在自重及风荷载标准值作用下,轴向力至截面重心的偏心距,应满足以下条OM件:@第41页 Mk≤γ(6.2.2)@comNk式中γ——计算截面核心距(m),γ=W/A=W/A;comcom3W——计算截面最小弹性抵抗距(m)。筑注:配置竖向钢筋的截面,可不受此项限制。龙6.2.3在风荷载设计值作用下,轴向力至截面重心的偏心距e,应满足以下条件:网0www.sinoaec.come≤0.6α(6.2.3)0式中α——计算截面重心至筒壁外边缘的最小距离(m)。注:配置竖向钢筋的截面,可不受此项限制。6.3环箍计算6.3.1在筒壁温度差作用下,筒壁每米高度所需的环箍截面面积,可按下列公式计算:rtε2mA=500εE′1n(1+)(6.3.1-1)hmmtfrεat1tγtα∆Ttmε=(6.3.1-2)tr1n(r/r)221《烟囱设计规范》fatε=ε−≥0(6.3.1-3)mtEshEWE=(6.3.1-4)shnW1+6rW2.当ε<O时,应按构造配箍。SmI资料编号:N2式中A——每米高筒壁所需的环箍截面面积(mm);hOAr——筒壁内半径(mm);1EGB50051-2002Cr——筒壁外半径(mm),用于式(6.3.1-4)时单位为m;2.Cε——筒壁内表面相对压缩变形值;mOMε——筒壁外表面在温度差作用下的自由相对伸长值;t@第42页 -6α——砖砌体线膨胀系数(α=5×l0/℃);mm@γ——温度作用分项系数,取γ=1.6;tt∆T——筒壁内外表面温度差(℃);t——筒壁厚度(mm);筑龙2f——环箍抗拉强度设计值,可取f=145N/mm;atat网www.sinoaec.comE′——砖砌体在温度作用下的弹塑性模量,当筒壁内表面温度T≤200℃mt时,取E′=E/3;当T≥350℃时,取E′=E/5;中间值线性插入求得。E为砖砌mtmtmtmtmt体弹性模量,按国家标准《砌体结构设计规范》(GB50003)的规定采用;2E——环箍折算弹性模量(N/mm);sh2E——环箍钢材弹性模量(N/mm);n——圈环箍的接头数量。6.4环筋计算6.4.1当砖烟囱采用配置环筋的方案时,在筒壁温度差作用下,每米高筒壁所需的环筋截面面积,可按下列公式计算:rηtεA=500sεE′1n(1+0m)(6.4.1-1)《烟囱设计规范》smmmtfrεyt1tγtα∆Tt0msε=(6.4.1-2)tr1n(r/r)ss1WWψfstytεm=εt−≥0W(6.4.1-3)Est.S当ε<O时按构造配筋。资料编号:mIN2式中Asm——每米高筒壁所需的环向钢筋截面面积(mmO);At——计算截面筒壁有效厚度(mm),取Et=t−a,a为筒壁外边缘至环筋的GB50051-200200C距离,单根环筋取a=30mm,双根筋取.a=45mm;Cr——环筋所在圆(双根筋为环筋重心处)半径(mm);sOM∆T——筒壁内表面与环筋处温度差值;s@第43页 η——与环筋根数有关的系数,单根筋(指每个断面)η=1.0,双根筋时η=1.05;@2f——温度作用下,钢筋抗拉强度设计值(N/mm);yt2E′——环筋的弹性模量(N/mm);mt筑γ——温度作用分项系数,取γ=1.4;tt龙ψ——裂缝间环筋应变不均匀系数,当筒壁内表面温度T≤200℃时,网stwww.sinoaec.comψ=0.6;T≥350℃时,ψ=1.0,中间值线性插入求得。stst6.5竖向钢筋计算6.5.1地震区的砖烟囱竖向配筋,可按下列规定确定:1各水平截面所需的竖向钢筋截面面积,可按下式计算:βM−(γG−γF)rGkEvEvkpA=(6.5.1-1)srfpytM=γM+ψγMs(6.5.1-2)EhEkcEKwwkθβ=(6.5.1-)sinθ2式中A——计算截面所需的竖向钢筋总截面面积(mm);s《烟囱设计规范》β——弯矩影响系数(查图6.5.1);M——水平地震作用在计算截面产生的弯矩标准值(N·m);EkWGk——计算截面重力标准值(N);WWF——计算截面竖向地震作用产生轴向力标准值(N);.EvkSI资料编号:r——计算截面筒壁平均半径(m);pNO2f——考虑温度作用钢筋抗拉强度设计值(N/mm);ytAEGB50051-2002γ——水平地震作用分项系数γ=1.3;EhEhC.θ——受压区半角;CγG——重力荷载分项系数,γG=1.0;OMγ——竖向地震作用分项系数,按本规范表4.1.9-1规定采用;Ev@第44页 ψ——地震作用时风荷载组合系数,取ψ=0.2。cWEcWE@2弯矩影响系数β,可根据参数α由图6.5.1查得。α按下式计算:ccMα=(6.5.1-4)cϕrAf−(γG−γF)r0pGkEvEvkp筑龙式中ϕ——轴心受压承载力影响系数,按本规范(6.2.1-2)式计算时取e=0;00网2www.sinoaec.comA——计算截面筒壁截面面积(mm);2f——砖砌体抗压强度设计值(N/mm)。sinθ注:θ=π−。αc《烟囱设计规范》WWW.S6.5.2当计算出的配筋值小于构造配筋时,应按构造配筋。资料编号:IN6.6构造规定O6.6.1砖烟囱筒壁宜设计成截顶圆锥形,筒壁坡度、分节高度和壁厚应符合下列规AEGB50051-2002定:C.1筒壁坡度宜采用2%~3%。C2分节高度不宜超过15m。OM3筒壁厚度应按下列原则确定:@第45页 1)当筒壁内径小于或等于3.5m时,筒壁最小厚度应为240mm。当内径大于@3.5m时,最小厚度应为370mm;2)当设有平台时,平台处筒壁厚度宜大于或等于370mm;3)筒壁厚度可按分节高度自下而上减薄,但同一节厚度应相同;筑4)筒壁顶部应向外局部加厚,总加厚厚度以180mm为宜,并应以阶梯形向外龙挑出,每阶挑出不宜超过60mm。加厚部分的上部以1︰3水泥砂浆抹成排水坡(图网6.6.1)。www.sinoaec.com《烟囱设计规范》6.6.2内衬到顶的烟囱宜设钢筋混凝土压顶板(图6.6.1)。6.6.3支承内衬的环形悬臂应在筒身分节处以阶梯形向内挑出,每阶挑出不宜超过W60mm,挑出总高度应由剪切计算确定,但最上阶的高度不应小于W240mm。W6.6.4筒壁上孔洞设置应符合下列规定:.S1在同一平面设置两个孔洞时,宜对称设置;资料编号:I2孔洞对应圆心角不应超过50°。孔洞宽度不大于N1.2m时,孔顶宜采用半圆拱;O孔洞宽度大于1.2m时,宜在孔顶设置钢筋混凝土圈梁;AEGB50051-20023配置环箍或环筋的砖筒壁,在孔洞上下砌体中应配置直径为6mm环向钢筋,C其截面面积不应小于被切断的环箍或环筋截面面积;.C4当孔洞较大时,宜设砖垛加强。O6.6.5筒壁与钢筋混凝土基础接触处,当基础环壁内表面温度大于M100℃时,在筒壁根部1.0m范围内,宜将环向配筋或环箍增加1倍。@第46页 6.6.6按计算配置的环向钢箍,间距宜为0.5~1.5m。按构造配置环箍,间距不宜@大于1.5m。环箍的宽度不宜小于60mm,厚度不宜小于6mm。每圈环箍接头不应少于两个,每段长度不宜超过5m。环箍接头的螺栓宜采用Q235材料,其净截面面积不应小于环箍截面面积。环箍接头位置应沿筒壁高度互相错开。环箍接头做法见图6.6.6。筑6.6.7环箍安装时应施加预应力,预应力可按表6.6.7采用。龙网www.sinoaec.com2表6.6.7环箍预应力值(N/mm)安装时温度(℃)T>1010≥T≥0T<0《烟囱设计规范》预应力值3050606.6.8按计算配置的环向钢筋,直径宜为6~8mm,间距不少于3皮砖,且不大于8皮砖,按构造配置的环向钢筋,直径宜为6mm,间距不应大于8皮砖。W同一平面内环向钢筋不宜多于2根,2根钢筋的间距为W30mm。钢筋搭接长度应W为40d(d为钢筋直径),接头位置应互相错开。.钢筋的保护层为30mm(图6.6.8)。SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第47页 @筑龙网www.sinoaec.com6.6.9在环形悬臂和筒壁顶部加厚范围内,环向钢筋应适当增加。6.6.10地震区的砖烟囱,其最小配筋不应小于表6.6.10的规定。表6.6.10地震区砖烟自上部的最小配筋烈度和场地类别配筋方式7度Ⅲ、Ⅳ类场地6度Ⅲ、Ⅳ类场地7度Ⅰ、Ⅱ类场地8度Ⅰ、Ⅱ类场地H≤30m时全高配筋范围0.5H到顶端0.5H到顶端H>30m时由《烟囱设计规范》0.4H到顶端φ8,间距500~700mm,φ10,间距500~φ10,间距500mm,竖向配筋且不于6根W700mm,且不于6根且不少于6根W注:1竖向钢筋接头接40倍钢筋直径,钢筋在搭接范围内用铅丝绑实,钢筋宜设W直角弯钩。.S2烟囱顶部宜设钢筋混凝土压顶圈梁以锚固竖向钢筋。I资料编号:3竖向钢筋配置在距筒壁外表面120mm处。NO6.6.11内衬的设置,应符合下列要求:AEGB50051-20021当砖烟囱下部局部设置内衬时,其最低设置高度应超过烟道孔顶,超过高度C不宜小于1/2孔高。.C2内衬厚度应由温度计算确定,但烟道进口处1节的厚度(或基础)不应小于OM200mm或1砖。其他各节不应小于100mm或半砖。内衬各节的搭接长度不应小于300mm@第48页 或6皮砖(图6.6.11)。@6.6.12隔热层的构造应符合下列规定:1如采用空气隔热层时,厚度宜为50mm,同时在内衬靠筒壁一侧按竖向间距1m,环向间距为500mm,挑出顶砖,顶砖与筒壁间应留10mm缝隙;筑2填料隔热层的厚度宜采用80~200mm,同时应在内衬上设置间距为1.5~2.5m龙整圈防沉带,防沉带与筒壁之间留出10mm的温度缝(图6.6.12)。网6.6.13烟囱在同一平面内,有两个烟道口时,宜设置隔烟墙,其高度应超过烟道www.sinoaec.com孔顶,超出高度不小于1/2孔高。隔烟墙厚度应根据烟气压力(地震区应考虑地震作用)进行计算确定。《烟囱设计规范》6.6.14烟囱外表面的爬梯应按下列规定设置:W1爬梯应离地面2.5m处开始设置,直至烟囱顶端。WW2爬梯应设在常年主导风向的上风向。.3爬梯的围栏应按下列规定设置:SI资料编号:1)烟囱高度小于40m时,可不设置;N2)烟囱高度大于40m时,从15m处开始设置。OA4烟囱高度大于40m时,应在爬梯上设置活动休息板,其间隔不应超过E30m。GB50051-2002C6.6.15无特殊要求时,砖烟囱一般不设置检修平台和信号灯平台。.6.6.16爬梯等金属构件,应采取防腐措施。CO6.6.17爬梯与筒壁连接应牢固可靠。M6.6.18烟囱应设置清灰孔及防雷设施。@第49页 7单筒式钢筋混凝土烟囱@7.1一般规定7.1.1本章适用于高度小于等于210m的钢筋混凝土烟囱设计。7.1.2钢筋混凝土烟囱筒壁设计,应进行下列几项计算或验算:筑1附加弯矩计算:龙1)计算筒壁水平截面承载能力极限状态的附加弯矩。当在地震区时,尚应计网www.sinoaec.com算地震作用下的附加弯矩。2)计算正常使用极限状态下的附加弯矩。此时不应考虑地震作用。2水平截面承载能力极限状态计算。地震区的烟囱应分别按无地震作用和有地震作用两种情况进行计算。3正常使用极限状态的应力计算。应分别计算水平截面和垂直截面的混凝土和钢筋应力。4正常使用极限状态的裂缝宽度验算。7.2附加弯矩计算7.2.1承载能力极限状态和正常使用极限状态计算时,由于风荷载、日照和基础倾斜等原因,筒身重力荷载对筒壁任意水平截面产生的附加弯矩M(图7.2.1),可ai《烟囱设计规范》按下式计算:WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第50页 2q(h−h)h+2h1α∆TM=ii[i(+c)+tgθ](7.2.2)@ai23ρdc式中q——距筒壁顶(h−h)/3处的折算线分布重力荷载,可按本规范(7.2.3-1)ii式计算;筑h——筒身高度(m);龙h——计算截面i的高度(m);网iwww.sinoaec.com1/ρ——筒身代表截面处的弯曲变形曲率,可按本规范公式(7.2.5-1)、c(7.2.5-2)、(7.2.5-4)和(7.2.5-5)计算;α——混凝土的线膨胀系数;c∆T——由日照产生的筒身阳面与阴面的温度差,应按当地实测数据采用。当无实测数据时,可按20℃采用;d——高度为0.4h处的筒身外直径(m);tgθ——基础倾斜值,按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)规定的地基允许倾斜值采用。7.2.2地震区的钢筋混凝土烟囱,由于地震作用、风荷载、日照和基础倾斜等原因,筒身重力荷载对筒壁任意水平截面产生的附加弯矩M,可按下式计算:《烟囱设计规范》Eai2q(h−h)±γF(h−h)h+2h1α∆TiiEvEvikiicM=[(+)+tgθ](7.2.2)Eai23ρdEcW式中1/ρEc——考虑地震作用时,W筒身代表截面处的变形曲率,按本规范(7.2.5-3)W式计算;.SF——任意水平截面i的竖向地震作用标准值。资料编号:EvikIN7.2.3计算任意截面i的附加弯矩,其折算线分布重力荷载Oqi值,可按下式进行计A算:EGB50051-20022(h−h)Ciq=(q−q)+q(7.2.3-1)i011.3hC承载能力极限状态时:OGMq=(7.2.3-2)0h@第51页 Gq=1(7.2.3-3)@1h1正常使用极限状态时:Gkq=(7.2.3-4)0h筑G1k龙q=(7.2.3-5)1h1网www.sinoaec.com式中q——整个筒身的平均线分布重力荷载(kN/m);0q——筒身顶部第一节的平均线分布重力荷载(kN/m);1G、G——分别为筒身(内衬、隔热层、筒壁)全部自重荷载设计值和标准k值(kN);G、G——分别为筒身顶部第一节全部自重荷载设计值和标准值(kN);11kh——筒身顶部第一节高度(m)。17.2.4筒身代表截面处,轴向力对筒壁水平截面中心的相对偏心距,应按下列公式计算:1承载能力极限状态:《烟囱设计规范》eM+MWa=(7.2.4-1)rNr2正常使用极限状态:WWecMWk+Mak=(7.2.4-2)rWNr.k式中N——筒身代表截面处的轴向力设计值(kN);SI资料编号:N——筒身代表截面处的轴向力标准值(kN);kNOMW——筒身代表截面处的风弯矩设计值(kAN·m);EGB50051-2002M——筒身代表截面处的风弯矩标准值(kCN·m);Wk.M——筒身代表截面处承载能力极限状态附加弯矩设计值(kCN·m);aOMM——筒身代表截面处正常使用极限状态附加弯矩标准值(kN·m);ak@第52页 r——筒壁代表截面处的筒壁平均半径(m)。@7.2.5筒身代表截面处的变形曲率1/ρ和1/ρ,可按下列公式计算:cEc1承载能力极限状态:e1)当≤0.5时筑r龙11.6(M+M)=Wa(7.2.5-1)ρ0.33EI网cctwww.sinoaec.come2)当>0.5时r11.6(M+M)Wa=(7.2.5-2)ρ0.25EIcct3)当考虑地震作用时1ME+ψcWEMW+MEa=(7.2.5-3)ρ0.25EIEcct2正常使用极限状态:ec1)当≤0.5时r1M+M)Wkak=(7.2.5-4)ρ0.65EIcct《烟囱设计规范》ec2)当>0.5时r1M+M)Wkak=(7.2.5-5)ρc0.4EctIWW式中ME——筒身代表截面处的地震弯矩设计值(kWN·m);.M——筒身代表截面处的地震附加弯矩设计值(kSN·m);EaI资料编号:N2E——筒身代表截面处的筒壁混凝土在温度作用下的弹性模量(kN/m);ctOAψ——风荷载组合系数,取0.2;cWEEGB50051-2002CI——筒身代表截面惯性矩。.注:1计算1/ρc或1/ρEc值时,可先假定附加弯矩值,(承载能力极限状态计算时假定COMM=0.35M,考虑地震时M=0.35M,正常使用极限状态时M=0.2M),代aWEaEakW@第53页 入有关公式求得附加弯矩值与假定值相差不超过5%时,可不再计算,否则应进行循环迭@代,直到前后两次的附加弯矩不超过5%为止。其最后值为所求的附加弯矩值。2筒身代表截面处的附加弯矩,也可按7.2.6条的公式一次求出,不需迭代。7.2.6筒身代表截面处的附加弯矩,也可按下列公式不需迭代一次求出:筑1承载能力极限状态时:龙12h+2hi1.6MWαc∆T网q(h−h)[(+)+tgθ]ii23CEctIdwww.sinoaec.comM=(7.2.6-1)a2qi(h−hi)(h+2hi)1.61−••23CEIct2承载能力极限状态下,考虑地震作用时:h+2hM+ψMα∆TiEcWEWc1[(+)+tgθ]3CEIdctM=(7.2.6-2)Ea(h−h)1i1−A•3CEIct2q(h−h)±γF(h−h)iiEvEvikiA=(7.2.6-3)23正常使用极限状态时:12h+2hiMWkαc∆Tq(h−h)[(+)+tgθ]ii23CEIdM=ct(7.2.6-4)《烟囱设计规范》ak2q(h−h)h+2h1iii1−••23CEIctee式中C——刚度折减系数,承载能力极限状态时:当≤0.5,C=0.33;当>WrrWec0.5,C=0.25;当考虑地震时,C=0.25。正常使用极限状态时:当Wr.ec≤0.5,C=0.65;当S>0.5,C=0.4。rI资料编号:eec注:确定或时按7.2.5条注1假定附加弯矩,然后确定(7.2.6-1)、(7.2.6-2)或NrrOeec(7.2.6-4)式中的C值。再用计算出的附加弯矩复核A或值是否符合所采用的CErrGB50051-2002值条件。否则应另确定C值。C.7.2.7筒身代表截面可按下列规定确定:C1当筒身各段坡度均小于或等于3%时:OM1)筒身无烟道孔时,取筒身最下节的筒壁底截面;@第54页 2)筒身有烟道孔时,取洞口上一节的筒壁底截面。@2当筒身下部h/4范围内有大于3%的坡度时:1)在坡度小于3%的区段内无烟道孔时,取该区段的筒壁底截面;2)在坡度小于3%的区段内有烟道孔时,取洞口上一节筒壁底截面。筑7.2.8当筒身坡度不满足本规范7.2.7条的条件时,筒身附加弯矩可根据附加弯矩龙定义按下式进行计算(图7.2.8)。网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》nMai=∑Gj(uj−ui)(7.2.8)j=i+1式中Gj——筒身j质点的重力荷载(考虑地震影响时应包括竖向地震作用);WWui、uj——筒身i、j质点的最终水平位移,计算时包括日照温差和基础倾斜W.的影响。SI资料编号:7.3烟囱筒壁承载能力极限状态计算NO7.3.1钢筋混凝土烟囱筒壁水平截面极限状态承载能力,应按下列公式计算。AEGB50051-20021当烟囱筒壁计算截面无孔洞时(图7.3.1a):CN≤ααfA+(α−α)fA(.7.3.1-1)1ct1ytsCOsinαπsinαπ+sinαπ1M+Ma≤α1fctAr+fytAsr(M7.3.1-2)ππ@第55页 N+fAyts@α=(7.3.1-3)αfA+2.5fA1ctyts2当α≥时:3N+fAyta筑α=(7.3.1-4)αfA+2.5fA1ctyts龙2当筒壁计算截面有孔洞时:网www.sinoaec.coml)当计算截面有一个孔洞时(图7.3.1b):N≤ααfA+(α−α)fA(7.3.1-5)1ct1ytsrM+M≤{}(αfA+fA)[sin(απ−αθ+θ)−sinθ]+fAsin[α(π−θ)](7.3.1-6)a1ctytsyts1π−0A=2(π−θ)rt(7.3.1-7)2)当计算载面有两个孔洞时(图7.3.1c)N≤ααfA+(α−α)fA(7.3.1-8)1ct1ytsr{(αfA+fA)×[sin(απ−αθ−αθ+θ)−sinθ]1ctyts1211M+Ma≤π−θ1−θ2(7.3.1-9)+fA[sin(απ−αθ−αθ+θ)−sinθ]}ytstt1t222A=2(π−θ1−θ2)rt(7.3.1-10)《烟囱设计规范》式中N——计算截面轴向力的设计值(kN);α——受压区混凝土截面面积与全截面面积的比值;Wα——受拉纵向钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值α=1-1.5α,tWtW当α≥时,α=0;t.S2A——计算截面的筒壁截面面积(m);资料编号:IN2f——混凝土在温度作用下轴心抗压强度设计值(kN/m);ctOAα——受压区混凝土矩形应力图的应力与混凝土抗压强度设计值的比值,当1EGB50051-2002C混凝土强度等级不超过C50时,α=1.0;当为C80时,α=0.94,其间1.1C按线性内插法取用;O2MA——计算截面钢筋总面积(m);s@第56页 2f——计算截面钢筋在温度作用下的抗拉强度设计值(kN/m);yt@M——计算截面弯矩设计值(kN·m);M——计算截面附加弯矩设计值(kN·m);ar——计算截面筒壁平均半径(m);筑龙t——筒壁厚度(m);网θ——计算截面有一个孔洞时的孔洞半角(弧度);www.sinoaec.comθ——计算截面有两个孔洞时,大孔洞的半角(弧度);1θ——计算截面有两个孔洞时,小孔洞的半角(弧度)。2《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第57页 @筑龙网www.sinoaec.com7.4烟囱筒壁正常使用极限状态计算7.4.1正常使用极限状态计算包括以下内容:1计算在荷载标准值和温度共同作用下混凝土与钢筋应力,以及温度单独作用下钢筋应力,并应满足下列条件:σ≤0.4f(7.4.1-1)cwtctkσ≤0.5f(7.4.1-2)swtytkσ≤0.5f(7.4.1-3)stytk《烟囱设计规范》2式中σ——在荷载标准值和温度共同作用下混凝土的应力值(N/mm);cwt2σ——在荷载标准值和温度共同作用下竖向钢筋的应力值(N/mm);swtWW2σ——在温度作用下环向和竖向钢筋的应力值(N/mm);stW.f——混凝土在温度作用下的强度标准值,按本规范表3.2.3的规定取值ctkSI资料编号:2(N/mm);NOf——钢筋在温度作用下的强度标准值,按本规范表3.3.2的规定取值ytkA2EGB50051-2002(N/mm)。C2验算筒壁裂缝宽度,并应符合本规范表.4.4.2的规定。C(Ⅰ)荷载标准值作用下的水平截面应力计算O7.4.2钢筋混凝土筒壁水平截面在自重荷载、风荷载和附加弯矩(均为标准值)作M@第58页 用下的应力计算,应根据轴向力标准值对筒壁圆心的偏心距e与截面核心距r的相cco@应关系(e>r或e≤r),分别采用图7.4.2所示的应力计算简图。ccocco1轴向力标准值对筒壁圆心的偏心距应按下式计算:M+M筑Wkakec=(7.4.2-1)N龙k网式中M——计算截面由风荷载标准值产生的弯矩(kN·m);www.sinoaec.comWkM——计算截面正常使用极限状态的附加弯矩标准值(kN·m):akN——计算截面的轴向力标准值(kN)。k《烟囱设计规范》2截面核心距r可按下列公式计算:coWl)当筒壁计算截面无孔洞时:WWr=0.5r.(7.4.2-2)coSI资料编号:2)当筒壁计算截面有一个孔洞(将孔洞置于受压区)时:Nπ−θ−0.5sin2θ−2sinθOr=r(7.4.2-3)co2(π−θ−sinθ)AEGB50051-20023)当筒壁计算截面有两个孔洞(将大孔洞置于受压区)时:C.π−θ−θ−0.5(sin2θ+sin2θ)+2cosθ(sinθ−sinθ)r=121222C1r(7.4.2-4)co2[sinθ−sinθ+(π−θ−θ)cosθ]21122OM7.4.3当e>r时,筒壁水平截面混凝土及钢筋应力应按下列公式计算:cco@第59页 1背风侧混凝土压应力σ:cw@l)当筒壁计算截面无孔洞时:Nkσ=C(7.4.3-1)cwc1Ao筑π(1+αEtρt)(1−cosϕ)龙C=(7.4.3-2)c1sinϕ−(ϕ+παEtρt)cosϕ网www.sinoaec.com2)当筒壁计算截面有一个孔洞时:Nkσ=C(7.4.3-3)cwc2Ao(1+αρ)(π−θ)(cosθ−cosϕ)EttC=(7.4.3-4)c2sinϕ−(1+αρ)sinθ−[ϕ−θ+(π−θ)αρ]cosϕEttEtt3)当筒壁计算截面有两个孔洞时:Nkσ=C(7.4.3-5)cwc3AoBc3C=(7.4.3-6)c3Dc3B=(π−θ−θ)(1+αρ)(cosθ−cosϕ)(7.4.3-7)c312Ett1《烟囱设计规范》D=sinϕ−(1+αρ)sinθ−[ϕ−θ+αρ(π−θ−θ)]×cosϕ+αρsinθ(7.4.3-8)c3Ett11Et12Ett2式中A——筒壁计算截面的换算面积,按本规范(7.4.5-1)式计算;oWWα——在温度和荷载长期作用下,钢筋的弹性模量与混凝土的弹塑性模量的EtW.比值,按本规范(7.4.5-2)式计算;SI资料编号:ϕ——筒壁计算截面的受压区半角;NOρ——竖向钢筋总配筋率(包括筒壁外侧和内侧配筋)。tAEGB50051-20022迎风侧纵向钢筋拉应力σ:cwC.1)当筒壁计算截面无孔洞时:CNOkσ=αC(7.4.3-9)cwEts1MAo@第60页 1+cosϕC=C(7.4.3-10)@s1c11−cosϕ2)当筒壁计算截面有一个孔洞时:Nkσ=αC(7.4.3-11)swEts2筑Ao龙1+cosϕC=C(7.4.3-12)网s2c2cosθ−cosϕwww.sinoaec.com3)当筒壁计算截面有两个孔洞时:Nkσ=αC(7.4.3-13)swEts3Aocosθ+cosϕ2C=C(7.4.3-14)s3c3cosθ−cosϕ13受压区半角ϕ,应按下列公式确定:1)当筒壁计算截面无孔洞时:eϕ−0.5sin2ϕ+παρcEtt=(7.4.3-15)r2[sinϕ−(ϕ+παρ)cosϕ]Ett2)当筒壁计算截面有一个孔洞时:《烟囱设计规范》e(1+αρ)(ϕ−θ−0.5sin2θ+2sinθcosϕ)−0.5sin2ϕ+αρ(π−ϕ)cEttEt=(7.4.3-16)r2{}sinϕ−(1+αρ)sinθ−[ϕ−θ+(π−θ)αρ]cosϕEttEtt3)当筒壁计算截面有两个孔洞时:WWeBcec=(W7.4.3-17)rDec.SB=(1+αρ)(ϕ−θ−0.5sin2θ+2cosϕsinθ)−0.5sin2ϕ资料编号:ecEtt11I1(7.4.3-18)+αEtρt(π−ϕ−θ2−0.5sin2θ2−2cosϕsinθ2)NODec=2{}sinϕ−(1−αEtρt)sinθ1−[ϕ−θ1+αEtρt(πA−θ1−θ2)]cosϕ+αEtρtsinθ2(7.4.3-19)EGB50051-20027.4.4当e≤γ时,筒壁水平截面混凝土压力应按下列公式计算:Ccco.1背风侧的混凝土压应力σ:CcwO1)当筒壁计算截面无孔洞时:M@第61页 Nσ=kC(7.4.4-1)@cwc4AoecC=1+2(7.4.4-2)c4r2)当筒壁计算截面有一个孔洞时:筑Nk龙σ=C(7.4.4-3)cwc5Ao网www.sinoaec.comecsinθ2(+)[(π−θ)cosθ+sinθ]rπ−θC=1+(7.4.4-4)c52sinθπ−θ−0.5sin2θ−2π−θ3)当筒壁计算截面有两个孔洞时:Nkσ=C(7.4.6-5)cwc6Aoesinθ−sinθc122(+)[(π−θ−θ)cosθ−sinθ+sinθ]12121Nrπ−θ−θk12σ=C=1+cwc62A(sinθ−sinθ)o21(π−θ−θ)−0.5(sin2θ+sin2θ)−21212π−θ−θ12(7.4.4-6)《烟囱设计规范》2迎风侧混凝土压应力σ′:cw1)当筒壁计算截面无孔洞时:NWkσ′=C(7.4.4-7)cwc7AoWWeC=1−2c(.7.4.4-8)c7rSI资料编号:2)当筒壁计算截面有一个孔洞时:NNkOσ′=C(7.4.4-9)cwc8AoAEGB50051-2002esinθCc2(+)(π−θ−sinθ).rπ−θC=1−(7.4.4-10)c8sin2θCπ−θ−0.5sin2θ−2Oπ−θM3)当洞壁计算截面有两个孔洞时:@第62页 Nσ′=kC(7.4.4-11)@cwc9Aoesinθ−sinθc122(+)[(π−θ−θ)cosθ+sinθ−sinθ]12221rπ−θ−θ12C=1−(7.4.4-12)c92(sinθ2−sinθ1)筑(π−θ−θ)−0.5(sin2θ+sin2θ)−21212π−θ−θ12龙7.4.5筒壁水平截面的换算截面面积A和α按下列公式计算:网oEtwww.sinoaec.comA=2rt(π−θ−θ)(1+αρ)(7.4.5-1)o12EttEsα=2.5(7.4.5-2)EtEct2式中E——钢筋的弹性模量(N/mm);s2E——混凝土在温度作用下的弹性模量(N/mm),按本规范第3.2.6条规定ct采用。(Ⅱ)荷载标准值和温度共同作用下的水平截面应力计算7.4.6在计算荷载标准值和温度共同作用下的筒壁水平截面应力前,首先应按下列公式计算应变参数:1压应变参数P值:《烟囱设计规范》c当e>r时:cco1.8σcwWP=(7.4.6-1)cεtEctWWε=1.25(αT−αT).(7.4.6-2)tccssSI资料编号:当e≤r时:ccoNO2.5σcwPc=(A7.4.6-3)εEtctEGB50051-2002C2拉应变参数P值(仅适用于e>r):ccco.C0.7σP=sw(O7.4.6-4)sεtEsM@第63页 式中ε——筒壁内表面与外侧钢筋的相对自由变形值;t@α、α——分别为混凝土、钢筋的线膨胀系数,按本规范3.2.7条及3.3.8cs条的规定采用;T、T——分别为筒壁内表面、外侧竖向钢筋的受热温度(℃),按本规范筑cs龙5.6节规定计算;网www.sinoaec.comσ、σ——分别为在荷载标准值作用下背风侧混凝土压应力、迎风侧竖向cwsw2钢筋拉应力(N/mm),按本规范7.4.3条、7.4.4条规定计算。7.4.7背风侧混凝土压应力σ(图7.4.7),应按下列公式计算:cwt1当P≥1时:cσ=σ(7.4.7-1)cwtcw2当P<1时:cσ=σ+E′ε(ξ−P)η(7.4.7-2)cwtcwcttwtcct1式中各变量按下列各公式计算:E′为在温度和荷载长期作用下混凝土的弹塑性模量:ct《烟囱设计规范》当e≥r时:ccoE′=0.55E(7.4.7-3)ctctW当ec≤rco时:WWE′=0.4E.(7.4.7-4)ctctSI资料编号:ξ为在荷载标准值和温度共同作用下筒壁厚度内受压区的相对高度系数:wtNc′O1+2αEtaρ′(1−)At当1>P>0时:EGB50051-2002c2[1+α(ρ+ρ′)]EtaC.c′C1+2α(ρ+ρ′)Etat0Oξ=P+(7.4.7-5)wtc2[1+αEta(ρ+ρ′)]M@第64页 c′1+2αρ′(1−)@Etat0当P≤时:c2[1+α(ρ+ρ′)]Eta2c′ξ=−α(ρ+ρ′)+[α(ρ+ρ′)]+2α(ρ+ρ′)+2P[1+α(ρ+ρ′)](7.4.7-6)wtEtaEtaEtacEtat0筑龙Eα=s(7.4.7-7)Eta网E′ctwww.sinoaec.com式中ρ、ρ′——分别为筒壁外侧和内侧竖向钢筋配筋率;t——筒壁有效厚度(mm);0c′——筒壁内侧竖向钢筋保护层(mm);η——为温度应力衰减系数。ct1《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第65页 @筑龙网www.sinoaec.com图7.4.7水平截面背风侧混凝上的应变和应力(宽度为1)当P≤0.2时:cη=1−2.6P(7.4.7-8)ct1c当P>0.2时:cη=0.6(1−P)(7.4.7-9)ct1c7.4.8迎风侧竖向钢筋应力σ(图7.4.8),应按下列公式计算:swt《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAc′EGB50051-2002ρ+ψρ′stCt01当e>r,P≥时:ccos+′.ρρCσswt=σswO(7.4.8-1)M@第66页 c′ρ+ψρ′@stt02当e>r,P<时:ccosρ+ρ′Esσ=ε(1−ξ)(7.4.8-2)swttwtψst筑龙式中各变量按下列公式计算:网在荷载标准值和温度共同作用下筒壁厚度内受压区的相对高度系数ξ为:www.sinoaec.comwtρξ=−α(+ρ′)wtEtaψst(7.4.8-3)ρ2ρc′Ps+[α(+ρ′)]+2α(+ρ′)−2α(ρ+ρ′)EtaEtaEtaψψtψstst0st式中α——按本规范公式(7.4.7-7)计算;EtaP——按本规范公式(7.4.6-4)计算;sψ——受拉钢筋在温度作用下的应变不均匀系数。按本规范公式(7.4.9-4)st计算。c′1+2αρ′(1−)Etat03当e≤r,P≤时:ccoc《烟囱设计规范》2[1+α(ρ+ρ′)]Etaσ=σ(7.4.8-4)swtstWc′1+2αρ′(1−)EtaWt04当e≤r,P>时,截面全部受压,不需进行计算,钢筋按ccocW2[1+α(ρ+ρ′)]Eta.极限承载能力计算结果配置。SI资料编号:(Ⅲ)温度作用下水平截面和垂直截面应力计算NO7.4.9裂缝处水平截面和垂直截面在温度单独作用下混凝土压应力σ和钢筋拉应ActEGB50051-2002力σ(图7.4.9)应按下列各式计算。stC.σ=E′εξ(7.4.9-1)ctctt1COEsMσ=ε(1−ξ)(7.4.9-2)stt1ψst@第67页 =−ρ+′+ρ2+ρ+ρ′c′@ξα(ρ)[α()]2α()(7.4.9-3)1EtaEtaEtaψψψtststst01.1Eε(1−ξ)ρst1teψ=(7.4.9-4)stEε(1−ξ)ρ+0.65fst1tettk筑龙网www.sinoaec.com2式中E′——混凝土弹塑性模量(N/mm),按本规范(7.4.7-3)式计算;ctε——按本规范(7.4.6-2)式计算;t2f——混凝土在温度作用下的抗拉强度标准值(N/mm),按本规范表3.2.3ttk采用;《烟囱设计规范》ρ——以有效受拉混凝土截面积计算的受拉钢筋配筋率,取ρ=2p。tete当计算的ψ<0.2时,取ψ=0.2;ψ>1时,取ψ=1。ststststW(Ⅳ)筒壁裂缝宽度验算W7.4.10钢筋混凝土筒壁应按下列公式验算最大水平裂缝宽度和最大垂直裂缝宽W.度。SI资料编号:1最大水平裂缝宽度:NσswtdeqOω=kαψ(1.9c+0.08)(7.4.10-1)maxcrAEρsteEGB50051-2002fCttkψ=1.1−0.65(.7.4.10-2)ρσteswtC∑nd2Oiideq=(M7.4.10-3)∑nividi@第68页 2式中σ——荷载标准值和温度共同作用下竖向钢筋在裂缝处的拉应力(N/mm);swt@α——构件受力特征系数,当σ=σ时,取α=2.4,在其他情况时,取crswtswcrα=2.1;cr筑k——烟囱工作条件系数,取足k=1.2;龙n——第n种钢筋根数;ii网www.sinoaec.comρ——以有效受拉混凝土截面积计算的受拉钢筋配筋率,当取σ=σ时,teswtswρ=ρ+ρ′当为其他情况时,ρ=2ρ,当ρ<0.01时,取ρ=0.01;teteteted、d——第i种受拉钢筋及等效钢筋直径(mm);ieqc——混凝土保护层厚度(mm);v——纵向受拉钢筋的相对粘结特性系数,光圆钢筋取0.7,带肋钢筋取1.0。i2最大垂直裂缝宽度:最大垂直裂缝宽度应按公式(7.4.1O-1)至(7.4.10-3)进行计算,此时应以σst代替公式中的σ,并取α=2.1。swtcr7.5构造规定《烟囱设计规范》7.5.1钢筋混凝土烟囱筒壁的坡度、分节高度和厚度应符合下列规定:1筒壁坡度宜采用2%,对高烟囱亦可采用几种不同的坡度;W2筒壁分节高度,应为移动模板的倍数,且不宜超过W15m;3筒壁最小厚度应符合本规范表W7.5.1的有关规定;.4筒壁厚度可随分节高度自下而上阶梯形减薄,但同一节厚度宜相同。SI资料编号:表7.5.1筒壁最小厚度N筒壁顶口内径D(mm)O最小厚度(mm)AD≤4E140GB50051-2002C4<D≤6160.6<D≤8C180OD>8M180+(D-8)×10注:采用滑动模板施工时,最小厚度不宜小于160mm。@第69页 7.5.2筒壁环形悬臂和筒壁顶部加厚区段的构造,应符合下列规定(图7.5.2):@1环形悬臂一般可不配置钢筋。受力较大或挑出较长的悬臂应按剪切计算配置钢筋。2在环形悬臂中,应沿悬臂设置垂直楔形缝,缝的宽度为20~25mm,缝的间距筑宜为1m左右。龙3在环形悬臂处和筒壁顶部加厚区段内,筒壁外侧环向钢筋应适当加密,一般网宜增加1倍配筋。www.sinoaec.com4当环形悬臂挑出较长或荷载较大时,宜在悬臂上下各2m范围,对筒壁内外侧竖向钢筋及环向钢筋适当加密,可增加1倍。《烟囱设计规范》WWW7.5.3筒壁上设有孔洞时,应符合下列规定:.1在同一水平截面内有两个孔洞时,宜对称设置;SI资料编号:2孔洞对应的圆心角不应超过70°。在同一水平截面内总的N开孔圆心角不得超过140°;3孔洞宜设计成圆形。矩形孔洞的转角宜设计成弧形(图O7.5.3);A4孔洞周围应配补强钢筋,并尽量配在孔洞边缘和筒壁外侧,其截面面积一般EGB50051-2002C宜为同方向被切断钢筋截面面积的1.3倍。.矩形孔洞转角处应配置与水平方向成45°角的斜向钢筋,每个转角处的钢筋,CO2按筒壁厚度每100mm不应小于250mm,且不少于两根。M所有补强钢筋伸过洞口边缘的最小长度:地震区的烟囱为45d,非地震区为@第70页 40d。特大烟道孔,配筋宜适当增加。@筑龙网www.sinoaec.com7.5.4筒壁环向钢筋的保护层厚度不应小于30mm。7.5.5筒壁最小配筋率应符合表7.5.5的规定。表7.5.5筒壁最小配筋率(%)配筋方式双侧配筋单侧配筋外侧0.250.40竖向钢筋内侧0.20—《烟囱设计规范》外侧0.250.25环向钢筋内侧0.10—W注:安全等级为一级的钢筋混凝土烟囱应采用双侧配筋。W7.5.6筒壁采用单侧配筋时,筒壁内侧的下列部位应配筋:W.1筒壁厚度大于350mm。SI资料编号:2筒壁长期处于外侧温度大于内侧温度的部位。N7.5.7环向钢筋应配在竖向钢筋靠筒壁表面(双侧配筋时指内、外表面)一侧。OA7.5.8钢筋最小直径与最大间距应符合表7.5.8的规定。当为双侧配筋时,内外侧EGB50051-2002钢筋应用拉筋拉结,拉筋直径不应小于6mm,纵横间距为C500mm。.表7.5.8筒壁钢筋最小直径和最大间距C(mm)O配筋种类最小直径最大间距M竖向钢筋10外侧250,内侧300@第71页 环向钢筋8200,且不大于壁厚@7.5.9纵向钢筋的分段长度,应取移动模板的倍数,并加搭接长度。搭接长度按国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010)规定采用。接头位置应相互错开,在任一搭接范围内,不应超过截面内全部钢筋根数的1/4。筑当钢筋采用焊接接头时,其焊接类型及质量应符合国家有关标准或规范的规定。龙7.5.10筒身应设测温孔、沉降观测点和倾斜观测点。网www.sinoaec.com7.5.11内衬及隔热层构造见本规范6.6.11、6.6.12条的有关规定。7.5.12爬梯的设置应按本规范6.6.14条的有关规定执行。7.5.13检修平台,应按下列规定设置:1烟囱高度小于60m时,无特殊要求可不设置;2烟囱高度为60~100m时,可仅在顶部设置;3烟囱高度大于100m时,在中部适当增设平台;4当设置航空障碍灯时,检修平台可与障碍灯维护平台共用,而不再单独设置检修平台。7.5.14爬梯和平台各杆件长度不宜超过2.5m,杆件之间应以螺栓连接。7.5.15爬梯和平台等金属构件,应采取防腐措施。7.5.16爬梯、平台与筒壁的连接应牢固可靠。《烟囱设计规范》7.5.17烟囱应设清灰孔和防雷设施。8套筒式和多管式烟囱W8.1一般规定WW8.1.1当采用多台烟气发生炉排烟时,每台烟气发生炉宜单独采用一个排烟筒,此.种情况可设计成多管式烟囱。SI资料编号:8.1.2套筒式和多管式烟囱,应使承重外筒与排烟筒分开,使外筒受力结构不与腐N蚀性烟气接触。外筒与排烟筒之间的净距离Oa不宜小于750mm。当为多管时,各排烟A筒之间的距离b(图8.1.2)也不宜小于750mm。EGB50051-2002C8.1.3承重外筒宜选择钢筋混凝土结构。排烟内筒可根据实际情况,选择砖砌体结.构(也可分为自立式和分段支承式)、自立式钢内筒、整体悬挂式或分段悬挂式钢CO内筒结构。M@第72页 @筑龙网www.sinoaec.com8.1.4套筒式和多管式烟囱应进行下列计算或验算:1承重外筒应进行水平截面承载能力极限状态计算和水平裂缝宽度验算。除不考虑温度应力及温度对材料强度的影响外,均按本规范第7章有关公式进行计算。2排烟内筒的计算:1)分段支撑的砖内筒,应进行受热温度和环箍或环筋计算;《烟囱设计规范》2)自立式砖砌内筒,除进行受热温度和环箍或环筋计算外。在地震区还应进行地震作用下的承载能力极限状态计算及顶部最大水平位移计算;3)自立式钢内筒应进行强度、整体稳定、局部稳定、洞口补强及顶部最大水WW平位移计算;W.4)悬挂式钢内筒应进行悬挂结点强度计算及悬挂下端最大水平位移计算。SI资料编号:3验算水平位移最大值,应保证内外筒不相碰撞。N8.1.5平台活荷载取值应符合下列规定:O1筒壁顶部平台的荷载应考虑积灰荷载及检修荷载。筒壁顶部平台活荷载(含AEGB50051-20022积灰荷载)标准值可取7kN/m。C.2承重平台。分段式砖砌内筒和悬挂式钢内筒的承重平台除考虑承受内筒自重C2O荷载外,还应考虑施工检修活荷载,可取7~11kN/m。各构件应按上述两种荷载单M独出现分别计算,取二者中的不利情况。@第73页 23对自立式和悬挂式钢内筒的非承重检修平台,活荷载标准值可取3kN/m。@4吊装平台。用于自立式或悬挂式钢内筒的吊装平台,应根据施工吊装方案,2确定荷载设计值。但平台各构件应考虑7~11kN/m的活荷载标准值。8.2计算规定筑8.2.1钢筋混凝土外筒:龙网1计算钢筋混凝土外筒时,除考虑自重荷载(包括分段支承的内筒和平台及悬www.sinoaec.com挂式钢内筒自重荷载)、风荷载、地震作用及附加弯矩外,还应根据实际情况,考虑平台活荷载、施工吊装荷载及安装检修荷载(在计算地震作用时,可不考虑施工吊装及安装检修荷载)。2在风荷载或地震作用下,外筒计算时,可不考虑内筒抗弯刚度的影响。8.2.2钢内筒:1自立式钢内筒的极限承载能力计算,除应考虑自重荷载、烟气温度作用外,还应考虑外筒在承受风荷载、地震作用、附加弯矩、烟道水平推力及施工安装和检修荷载对它的影响。计算钢内筒自重时,应计入本规范第10.6.3条规定的腐蚀厚度裕度。腐蚀厚度裕度不计入计算截面的有效截面面积。2自立式钢内筒应按本规范9.3.2、9.3.3条的规定进行计算。8.2.3内筒的受热温度计算:《烟囱设计规范》1砖砌内筒和钢内筒,均应根据筒壁具体构造,进行最高受热温度及温度差计算。计算出的最高受热温度,应符合本规范第4.3.1条的规定。2砖砌内筒和钢内筒受热温度计算:WW1)当烟气正常运行温度高于酸露点温度但低于W150℃时,采用大气极端最低温度计算出的内筒最里层内表面温度,应高于酸露点温度,外表面的温度不大于50℃。.S2)当烟气正常运行温度低于酸露点温度,且按照本规范I10.5.1条的规定需要资料编号:N设置封闭层或保温层时,各层厚度的确定,还应满足最外层外表面的温度不大于50O℃。AEGB50051-20028.2.4制晃装置计算:C.1自立式和悬挂式钢内筒,内筒与外筒之间的制晃拉紧索(钢板带或钢绳索)C承受的拉力,应根据内外筒变形协调计算。OM2钢内筒与拉紧索相连的加强支承环的弯矩、环向拉力及沿内筒半径方向的剪@第74页 力,可按下列公式计算:@M=0.25Fr(8.2.4-1)maxN=0.56F(8.2.4-2)tV=0.50F(8.2.4-3)筑max龙F=H/3(8.2.4-4)k网www.sinoaec.com式中M——支承环的最大弯矩(kN·m);maxN——支承环沿圆周方向的拉力(kN);tV——支承环沿半径方向的最大剪力(kN);maxr——钢内筒半径(m);H——外筒在k层制晃拉紧装置处,传给每一个内筒的最大水平力(kN),k可根据变形协调求得;F——支承环每个节点处的拉力设计值(kN)(图8.2.4)。注:对需要进行抗震验算的烟囱,公式(8.2.4-4)还应以H代替H进行验算。Ekk《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.8.3.1钢筋混凝土外筒除符合本规范7.5节的有关规定外,尚应满足:C1钢筋混凝土外筒上部宜设计成等直径圆筒结构。筒的下部可根据需要放坡;OM2外筒的最小厚度不宜小于250mm。筒壁应采用双侧配筋;@第75页 3筒壁最小配筋率应满足表8.3.1的规定。@表8.3.1筒壁最小配筋率(%)外侧0.25竖向钢筋内侧0.20筑外侧0.20环向钢筋龙内侧0.15网www.sinoaec.com4外筒筒壁顶部内外环向钢筋,在自上而下5m高度范围内,应比计算值增加1倍。5承重平台的大梁和吊装平台的大梁,应支承在筒壁内侧。筒壁预留孔洞的尺寸,应满足大梁安装就位要求,此处筒壁厚度应适当增大。大梁对简壁产生的偏心距应尽量减小,大梁支承点处应有支承垫板并配置局部承压钢筋网片。施工完毕后,应将筒壁孔洞用混凝土封闭。6外筒壁仅有1~2个烟道口时,筒壁洞口的设置和配筋应遵守第7.5.3条规定。当烟道口为3~4个时,除遵守本规范7.5.3条的有关规定外,在洞口上下的环向加固筋应有50%钢筋沿整个周圈布置。另50%加固筋应伸过洞口边缘1倍钢筋锚固长度。7当采用钢内筒时,外筒底部应预留吊装钢内筒的安装孔。《烟囱设计规范》如选择在外筒外部焊接成筒的施工方案时,安装孔宽度应大于钢内筒外径0.5~1.0m(如钢内筒选择在外筒内部焊接成筒的施工方案时,安装孔的宽度可不受此限),孔的高度应根据施工方法确定。吊装完成后,应用砖砌体将安装孔封闭,并在其中W开设一个检修大门。WW8外筒应在下部第一层平台上部.1.5m处,开设4~8个进风口。进风口的总面积约为外筒包围的水平截面面积(扣除排烟筒包围的水平面积)的5%左右。在顶层SI资料编号:平台下设4~8个出风口,其面积略小于进风口面积。NO9外筒的附件宜镀锌防腐,并采用镀锌自锚螺栓固定。A8.3.2内筒构造:EGB50051-2002C1砖内筒和钢内筒的防腐蚀措施,均应符合本规范第10章的有关规定;.2烟道与内筒相交处,应在内筒上设置烟气导流平台。CO3钢内筒(包括烟道入口以下至地面区段)应设隔热层。隔热层宜选择无碱超M细玻璃棉或泡沫玻璃棉(厚度由计算决定),外包加丝铝箔。@第76页 4钢内筒与水平烟道接口处,内筒应增加竖向和环向加劲肋(角钢或槽钢),@环向加劲肋间距以1.5m为宜。洞口边缘设加强立柱;必要时可与外筒之间增设支撑(图8.3.2-1)。筑龙网www.sinoaec.com5内筒应在中部和下部,各设置一个检测入孔。6钢内筒的筒壁顶部构造,可按图8.3.2-2处理。《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM8.3.3钢平台构造应符合下列要求:@第77页 1钢平台的计算与构造均按国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定@执行。受到烟气温度影响时,还应考虑由于温度作用造成钢材强度的降低。2钢平台易受到烟气冷凝酸腐浊的部位,应局部做隔离防腐措施。3各层平台应设置吊物孔。吊物孔尺寸及吊物时承受的重力,应根据安装、检筑修方案确定(平台下是否安装永久性单轨吊,应根据需要确定)。龙4各层平台应设置照明和通讯设施。上层照明开关应设在下层平台上。网5各层平台的通道宽度不宜小于750mm,洞口周圈应设栏杆和踢脚板。与排烟筒www.sinoaec.com相接触的孔洞,应留有一定空隙。8.3.4制晃装置应符合下列要求:1采用钢内筒时,应设置制晃装置。2制晃装置可采用刚性的,也可采用柔性的。当采用刚性制晃装置时,宜利用平台为约束构件。一般每隔一层平台设置一道。制晃装置对内筒仅起水平弹性约束作用,不应约束钢内筒由于烟气温度作用而产生的竖向和水平方向的温度变形。3柔性制晃装置以扁钢或拉紧索为制晃受力构件。一般设置在平台上方2.0m左右处。4柔性制晃装置与外筒或内筒的连接均采用铰接。拉紧节点宜采用花篮螺栓,以调整松紧度。松紧度的调整宜在烟囱开始运行时进行,并不宜使装置产生过大的《烟囱设计规范》拉紧初应力。5柔性拉紧制晃装置,宜根据钢内筒的数量,采用图8.3.4-1的布置方案。6制晃装置处内筒的加强环,可按图8.3.4-2进行加强。WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第78页 @筑龙网www.sinoaec.com9钢烟囱9.1一般规定9.1.1钢烟囱包括塔架式、自立式和拉索式三种形式。高大的钢烟囱可采用塔架式,低矮的钢烟囱可采用自立式,细高的钢烟囱可采用拉索式。9.1.2钢塔架及拉索计算可按国家标准《高耸结构设计规范》(GB50135)的有关规定进行。9.1.3钢烟囱选用的材料应符合国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定。《烟囱设计规范》9.2塔架式钢烟囱9.2.1钢塔架可根据排烟筒的数量,水平截面设计成三角形和方形。9.2.2钢塔架沿高度可采用单坡度或多坡度型式。塔架底部宽度与高度之比,不宜W小于1/8。WW9.2.3对于高度较高,底部较宽的钢塔架,宜在底部各边增设拉杆。.S9.2.4钢塔架的计算应符合下列规定:资料编号:I1在风荷载和地震作用下,应根据排烟筒与钢塔架的连接方式,考虑排烟筒对NO塔架的作用力。A2当钢塔架截面为三角形时,在风荷载或地震作用下,应考虑三种作用方向(图EGB50051-2002C9.2.4a)。.C3当钢塔架截面为四边形时,在风荷载或地震作用下,应考虑两种作用方向(图O9.2.4b)。M@第79页 @筑龙网www.sinoaec.com4当钢塔架与排烟筒采用整体吊装时应对钢塔架进行吊装验算。5在风荷载(标准值)作用下,钢塔架任意点的水平位移不得大于该点离地面高度的1/100。6钢塔架应考虑由脉动风引起的风振影响,当钢塔架的基本自振周期小于0.25s时,可不考虑风振影响。7为减少风振的发生,钢塔架杆件的自振频率应与塔架的自振频率相互错开。8对承受上拔力和横向力的钢塔架基础,除地基进行强度计算和变形验算外,尚应进行抗拔和抗滑稳定性验算。9.2.5钢塔架腹杆宜按下列规定确定:《烟囱设计规范》1塔架顶层和底层应采用刚性K型腹杆;2塔架中间层可采用预加拉紧的柔性交叉腹杆;3塔柱及刚性腹杆宜采用钢管,当为组合截面时宜采用封闭式组合截面;WW4交叉柔性腹杆宜采用圆钢。W.9.2.6钢塔架平台与排烟筒连接时,宜采用滑道式连接(图9.2.6)。SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第80页 @筑龙网www.sinoaec.com9.2.7钢塔架应沿塔面变坡处或受力情况复杂且构造薄弱处设置横隔,其余可沿塔架高度每隔2~3个节间设置一道横隔。塔架还应沿高度每隔14~20m设一道休息平台或检修平台。9.2.8塔架式烟囱的水平弯矩,按排烟筒与塔架变形协调进行计算。9.2.9排烟筒的构造要求与自立式钢烟囱相同。9.3自立式钢烟囱9.3.1自立式钢烟囱的直径d和高度h之间的关系宜满足h≤20d。当不满足此条件《烟囱设计规范》时,烟囱下部直径宜扩大或采用其他结构型式。9.3.2自立式钢烟囱应进行下列计算:1弯矩和轴力作用下,钢烟囱强度应按下列规定进行计算:WNMi±i≤Wf及σ(9.3.2-1)tcrtAniWniW.EtStσcrt=0.4•I(9.3.2-2)资料编号:kdiN式中Mi——钢烟囱水平计算截面i的最大弯矩设计值(包括风弯矩和水平地震作OA用弯矩)(N·mm);EGB50051-2002CN——与M相应轴向压力或轴向拉力设计值(包括结构自重和竖向地震作.iiC用)(N);OM2A——计算截面处的净截面面积(mm);ni@第81页 t——筒壁厚度(mm);@3W——计算截面处的净截面抵抗矩(mm);ni2f——温度作用下钢材抗拉、抗压和拉弯强度设计值(N/mm),按本规范3.3.5t及3.3.6条进行计算;筑龙k——局部抗压强度调整系数,对应于风荷载时,取k=1.50;对应于地震作用网时,取k=1.20;www.sinoaec.com2E——温度作用下钢材的弹性模量(N/mm);td——i截面钢烟囱外直径(mm);i2σ——筒壁局部稳定的临界应力值(N/mm)。crt2在弯矩和轴向力作用下,钢烟囱的稳定性应按下式进行验算:NMii+≤f(9.3.2-3)tϕAW(1−0.8N/N)bibiiEx2πEAtbiN=(9.3.2-4)Ex21.1λ2式中A——计算截面处的毛截面面积(mm);bi《烟囱设计规范》3W——计算截面处的毛截面抵抗矩(mm);biλ——烟囱长细比,按悬臂构件计算;ϕ——焊接圆筒截面轴心受压构件稳定系数,按附录B采用。WW3地脚螺栓最大拉力可按下式计算:W.4MSNP=−max资料编号:ndn0IN式中Pmax——地脚螺栓的最大拉力(kN);OAM——烟囱底部最大弯矩设计值(kN·m);EGB50051-2002CN——与弯矩相应的轴向压力设计值(kN);.d——地脚螺栓所在圆直径(m);C0On——地脚螺栓数量。M4钢烟囱底座基础局部受压应力,可按下式计算:@第82页 GMσ=+≤ωβf(9.3.2-6)@cbttctAWt式中σ——钢烟囱(包括钢内筒)荷载设计值作用下,在混凝土底座处产生的局cbt2部压应力(N/mm);筑2A——钢烟囱与混凝土基础的接触面面积(mm);龙t网3W——钢烟囱与混凝土基础的接触面截面抵抗矩(mm);www.sinoaec.comω——荷载分布影响系数,可取ω=0.675;β——混凝土局部受压时强度提高系数,按国家标准《混凝土结构设计规范》t(GB50010)计算;f——混凝土在温度作用下的轴心抗压强度设计值。ct5烟道入口宜设计成圆形。矩形孔洞的转角宜设计成圆弧形。孔洞应力应满足:NMσ=(+)α≤f(9.3.2-7)ktAWoo式中A——洞口补强后水平截面面积,应不小于无孔洞的相应圆筒壁水平截面面o2积(mm);3《烟囱设计规范》W——洞口补强后水平截面最小抵抗矩(mm);o2f——温度作用下的钢材抗压强度设计值(N/mm);tN、M——洞口截面处轴向力及弯矩设计值(N、WN·mm);Wα——洞口应力集中系数,孔洞圆角半径r与孔洞宽度b之比,r/b=0.1时,kW.可取α=4,r/b≥0.2时,取α=3,中间值线性插入。kSkI资料编号:9.3.3自立式钢烟囱的筒壁最小厚度应满足下列条件:N当烟囱高度h≤20m,t=4.5+C(O9.3.3-1)A当烟囱高度h>20m,t=6+C(E9.3.3-2)GB50051-2002C式中C——腐蚀厚度裕度,有隔热层时取C=2mm,无隔热层时取C=3mm。.9.3.4隔热层的设置应符合以下规定:CO1当烟气温度高于本规范表4.3.1规定的最高受热温度时应设置隔热层。M2烟气温度低于150℃,且按本规范第10章规定,烟气有可能对烟囱产生腐蚀@第83页 时,应设置隔热层。@3隔热层厚度由温度计算决定,但最小厚度不宜小于50mm。对于全辐射炉型的烟囱,隔热层厚度不宜小于75mm。4隔热层应与烟囱筒壁牢固连接,当用块状材料或不定型现场浇注材料时,可筑采用锚固钉或金属网固定。烟囱顶部可设置钢板圈保护隔热层边缘。钢板圈厚度不龙小于6mm。网5为支承隔热层重量,可在钢烟囱内表面,沿烟囱高度方向,每隔1m至1.5mwww.sinoaec.com设置一个角钢加固圈。6当烟气温度高于560℃时,隔热层的锚固件可采用不锈钢(1Cr18Ni9Ti)制造。烟气温度低于560℃时,可采用一般碳素钢制造。7对于无隔热层的烟囱,在其底部2m高度范围内,应对烟囱采取外隔热措施或者设置防护栏,防止烫伤事故。9.3.5破风圈的设置应符合下列规定:1设置条件:当烟囱的临界风速小于6~7m/s时,应设置破风圈。当烟囱的临界风速为7~13.4m/s,且小于设计风速时,而用改变烟囱高度、直径和增加厚度等措施不经济时,也可设置破风圈。《烟囱设计规范》2设置破风圈范围的烟囱体型系数应按表面粗糙情况选取。3设置位置:需设置破风圈时,应在距烟囱上端不小于烟囱高度1/3的范围内设置。W4破风圈型式与尺寸:WWl)交错排列直立板型:直立板厚度不小于6mm,长度不大于1.5m,宽度为烟.囱外径的1/10:每圈立板数量为4块,沿烟囱圆周均布,相邻圈立板相互SI资料编号:错开45°。N2)螺旋板型:螺旋板厚度不小于6mm,板宽为烟囱外径的O1/10。螺旋板为3A道,沿圆周均布,螺旋节距可为烟囱外直径的5倍。EGB50051-2002C9.3.6可根据需要在烟囱顶部设置用于涂刷油漆的导轨滑车及滑车钢丝绳。.C9.4拉索式钢烟囱OM9.4.1当烟囱高度与直径之比大于20(h/d>20)时,可采用拉索式钢烟囱。@第84页 9.4.2当烟囱高度与直径之比小于35时,可设1层拉索。拉索一般为3根,平面@夹角为120°,拉索与烟囱轴向夹角不小于25°。拉索系结位置距烟囱顶部小于h/3处。9.4.3烟囱高度与直径之比大于35时,可设2层拉索,下层拉索系结位置,宜设筑在上层拉索系结位置至烟囱底的1/2高度处。龙9.4.4拉索式烟囱在风荷载和地震作用下的内力计算,可按国家标准《高耸结构设网计规范》(GB50135)的规定计算。并考虑横风向风振的影响。www.sinoaec.com9.4.5拉索式钢烟囱筒身的构造措施,与自立式钢烟囱相同。10烟囱的防腐蚀10.1一般规定10.1.1烟囱内的烟气温度低于150℃,且燃煤的含硫量大于0.75%时,烟囱的防腐蚀设计应符合本章的有关规定。10.1.2烟气对烟囱和烟道结构腐蚀等级分类如下:1当燃煤含硫量为0.75%~1.5%时,烟气属弱腐蚀性;2当燃煤含硫量为大于1.5%但小于或等于2.5%时,烟气属中等腐蚀性;3当燃煤含硫量大于2.5%时,烟气属强腐蚀性。《烟囱设计规范》10.2排放腐蚀性烟气的烟囱结构型式选择10.2.1烟囱高度小于或等于100m时,一般采用单筒式烟囱。但当烟气属强腐蚀性时,宜采用套筒式烟囱,即在承重外筒内,另做独立砖内WW筒,使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气接触。W10.2.2烟囱高度大于100m时,烟囱型式可根据烟气腐蚀等级按下列规定采用:.S1当排放强腐蚀性烟气时,宜采用套筒式或多管式烟囱。I资料编号:N2当排放中等腐蚀性烟气时,可根据烟囱的重要性既可采用套筒式或多管式烟O囱,也可以采用防腐型单筒式烟囱。AEGB50051-20023当排放弱腐蚀性烟气时,可采用普通单筒式烟囱,但应采取有效防腐蚀措施。C.10.3砖烟囱的防腐蚀设计CO10.3.1当排放弱腐蚀性烟气时,烟囱内衬宜按烟囱全高设置;当排放中等腐蚀性M或强腐蚀性烟气时,烟囱内衬应按烟囱全高设置。@第85页 10.3.2当排放中等腐蚀性烟气时,烟囱内衬宜采用耐酸胶泥或耐酸砂浆砌筑。@10.3.3当排放强腐蚀性烟气时,内衬应采用耐酸胶泥(或砂浆)和耐酸砌块砌筑,如采用普通单筒式烟囱时,烟囱筒壁和内衬之间应设防腐隔离层。10.4单筒式钢筋混凝土烟囱的防腐蚀设计筑10.4.1当排放弱腐蚀性烟气时,筒壁内表面宜涂防腐耐酸涂料。对于高度大于100m龙网的烟囱,内衬宜采用耐酸砖和耐酸砂浆(或耐酸胶泥)砌筑。www.sinoaec.com10.4.2当排放中等腐蚀性烟气时,筒壁内表面应涂防腐耐酸涂料,内衬应采用耐酸砂浆或耐酸胶泥砌筑,筒壁宜增加30mm的腐蚀裕度。对于高度大于100m的烟囱,尚需在筒壁与内衬之间做防腐隔离层,并采用耐酸砖内衬。10.4.3当排放强腐蚀性烟气时,筒壁的防腐蚀措施应严格掌握,并将筒壁的腐蚀裕度增至50mm。10.4.4单筒式钢筋混凝土烟囱,烟囱内的烟气压力宜符合下列规定:1烟囱高度小于或等于100m时,烟囱内部烟气压力可不予限制。2烟囱高度大于100m时,当排放弱腐蚀性烟气时,其最大烟气压力不宜超过10mm水柱;当排放中等腐蚀性烟气时,其最大烟气压力不宜超过5mm水柱。3当烟囱内部烟气压力超过上述规定时,可采取下列降低烟气压力的措施:1)增大烟囱出口直径,降低烟气流速;《烟囱设计规范》2)减小烟囱外表面坡度,减小内衬表面粗糙度;3)在烟囱顶部做烟气扩散装置。W10.5砖内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀设计WW10.5.1砖内筒自承重结构应符合下列规定:.1在内筒满足强度、稳定和位移等条件下,套筒式和多管式烟囱宜优先采用独SI资料编号:立自承重内筒结构,内筒与外筒之间可设置横向支撑。NO2内筒应采用耐酸砖(或其他耐酸砌块)和耐酸砂浆(或胶泥)砌筑。A3砖内筒应配置环向钢筋,或在内筒外表面设置环向钢箍,以承受温度应力。EGB50051-2002C当采用普通碳素钢环箍时,环箍表面应采取防腐保护。.4砖内筒的烟气一般应处于负压状态运行。如出现正压情况,应在内筒内表面CO或外表面做封闭层,或在外筒和内筒之间,采用风机加压,使内筒外部的空气压力M超过相应处烟气压力约5mm水柱左右。@第86页 5必要时可在砖筒外表面做保温层,使烟气不在内筒内表面出现结露现象。@10.5.2砖内筒分段支撑结构应符合下列规定:1当烟囱高度大于100m,或采用砖内筒自承重结构,在技术上和经济上不合理时,可采用砖内筒分段支承结构。筑2砖内筒的防腐蚀要求,除按本规范10.5.1条2~5款的规定外,还应满足下列要求:龙1)各分段接头处,应采用耐酸防腐材料连接,要求烟气不渗漏,有温度伸缩网性(图10.5.2)。www.sinoaec.com2)在满足砌体强度、稳定等情况下,尽可能采用轻质砌块。3)砖内筒支撑结构应进行防腐蚀保护。3砖内筒采用分段支撑结构时,砖内筒的烟气,在运行过程中应处于负压状态。《烟囱设计规范》WWW10.6钢内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀设计.SI资料编号:10.6.1钢内筒套筒式和多管式烟囱的防腐蚀设计,应考虑下列因素:N1烟囱内烟气的腐蚀性等级;OA2结构重要性;EGB50051-20023烟囱运行方式(经常性或间隙性运行方式);C.4钢内筒钢板是否有烟气结露现象;CO5技术经济比较;M6检修条件。@第87页 10.6.2钢内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀结构型式(从外到内)有以下几种:@1保温层钢内筒防腐涂料。2保温层钢内筒防腐厚涂料(厚1~3mm)。3保温层钢内筒挂贴1~2mm厚防腐薄钢板。筑4保温层钢内筒防腐涂料40~60mm厚轻质耐酸混凝土。龙5保温层钢内筒防腐涂料40~60mm厚轻质耐酸混凝土挂贴耐网酸陶瓷板。www.sinoaec.com10.6.3材料及结构构造应符合下列规定:1钢内筒一般采用普通钢板或耐硫酸露点腐蚀钢板。2钢内筒的筒首部分,一般采用不锈钢。3如采用普通钢板或耐硫酸露点腐蚀钢板做钢内筒,在钢内筒设计计算时,应留有2~3mm厚腐蚀厚度裕度。4钢内筒的外表面也应涂刷防护油漆。5钢内筒的外保温层一般应做两层,接缝应错开。6排放湿烟气的钢内筒,下部应设置用以汇集酸液的漏斗,并采取措施处理后进行排放。10.7钢烟囱的防腐蚀设计《烟囱设计规范》10.7.1高度不超过100m的钢烟囱可按下列要求进行防腐蚀设计:1当排放弱腐蚀性烟气时,筒壁材料可采用普通钢板。当排放中等腐蚀性烟气和强腐蚀性烟气时,宜采用耐硫酸露点腐蚀钢板。WW2烟囱筒首部分,宜采用不锈钢板(高度为1.5倍左右烟囱出口直径)。W3钢烟囱的内外表面应涂刷防护油漆。但当排放强腐蚀性烟气时,钢烟囱内表.S面宜改用厚1~3mm的防腐厚涂料。I资料编号:N4钢烟囱宜做外保温层,并用铝皮包裹。O5设计计算时,钢板厚度应留有2~3mm腐蚀厚度裕度。AEGB50051-200210.7.2高度超过100m的钢烟囱可参照本规范10.6C节的有关规定,进行防腐蚀设.计。CO10.8烟道结构的防腐蚀设计M10.8.1烟道结构的防腐蚀设计可参照本章有关规定,进行防腐蚀设计。@第88页 11烟囱基础@11.1一般规定11.1.1烟囱地基基础的计算,除满足本规范的规定外,尚应符合国家标准《建筑筑地基基础设计规范》(GB50007)的规定。在地震区还应符合国家标准《建筑抗震龙设计规范》(GB50011)的规定。网11.1.2本章仅给出基础的内力(M、N、V)的计算公式,基础截面极限承载能www.sinoaec.com力计算和正常使用极限状态验算,应符合国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010)的有关规定。11.1.3对于有烟气通过的基础,材料强度应考虑温度作用的影响。11.2地基计算11.2.1烟囱基础地基压力计算,应符合下列规定:1轴心荷载作用时:N+GkkP=≤f(11.2.1-1)kaa2偏心荷载作用时除满足式(11.2.1-1)外,尚应符合下列要求:1)地基最大压力:《烟囱设计规范》N+GMkkkP=+≤f(11.2.1-2)kmaxaaW2)地基最小压力:WW板式基础W.N+GMkkkPkmin=−≥S0(11.2.1-3)aWI资料编号:N壳体基础ONMAkkPkmin=−≥0E(11.2.1-4)GB50051-2002AWC.式中N——相应荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN);kCOG——基础自重标准值和基础上土重标准值之和(kN);kM@第89页 f——修正后的地基承载力特征值(kPa);a@M——相应于荷载效应标准组合时,传至基础底面的弯矩值(Kn·m):k3W——基础底面的抵抗矩(m);2A——基础底面面积(m)。筑龙11.2.2地基的沉降和基础倾斜,应按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)网和本规范第4.1.10条的规定进行计算。www.sinoaec.com11.2.3环形或圆形基础下的地基平均附加应力系数,可按本规范附录C采用。11.3刚性基础计算11.3.1刚性基础的外形尺寸(图11.3.1),应按下列条件确定:《烟囱设计规范》1当为环形基础时:b≤0.8htgα(11.3.1)1Wb2≤htgαW(11.3.2)W2当为圆形基础时:.Sb≤0.8htgα(11.3.3)资料编号:1INDOh≥(11.3.4)3tgαAEGB50051-2002式中b1、b2——基础台阶悬挑尺寸(m);C.h——基础高度(m);COtgα——基础台阶宽高比,按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBM50007)的规定采用;@第90页 D——基础顶面筒壁内直径(m)。@11.4.1板式基础外形尺寸(图11.4.1)的确定,宜符合下列规定:1当为环形基础时:r≈βr(11.4.1-1)4z筑r−r龙12h≥(11.4.1-2)2.2网www.sinoaec.comr−r34h≥(11.4.1-3)3.0hh≥(11.4.1-4)12hh≥(11.4.1-5)222当为圆形基础时:r1≈1.5(11.4.1-6)r2r−r12h≥(11.4.1-7)2.2r3h≥(11.4.1-8)4.0《烟囱设计规范》hh≥(11.4.1-9)12式中β——基础底板平面外形系数,根r与r的比值,由图11.4.11-2查得;1zWr+r23rz——环壁底截面中心处半径。Wrz=,其余符号见图11.4.1。W211.4.2计算基础底板的内力时,基础底板的压力可按均布荷载采用,并取外悬挑.S中点处的最大压力(图11.4.1),其值应按下式计算。资料编号:INMzr1+r2NP=+×(11.4.2)AI2OA式中M——作用于基础底面的总弯矩设计值(kN·m);zEGB50051-2002CN——作用于基础顶面的垂直荷载设计值(kN)(不含基础自重及土重);.2CA——基础底面面积(m);O4I——基础底面惯性矩(m)。M@第91页 @筑龙网www.sinoaec.com11.4.3在环壁与底板交接处的冲切强度可按下式计算(图11.4.4):F≤βf(b+b)h(11.4.3)lhtttb0式中F——冲切破坏体以外的荷载设计值(kN),按本规范11.4.4条计算;l2f——混凝土在温度作用下的抗拉强度设计值(kN/m);ttb——冲切破坏锥体斜截面的下边圆周长(m),b《烟囱设计规范》验算环壁外边缘时,b=2π(r+h);b20验算环壁内边缘时,b=2π(r−h);b30Wb——冲切破坏锥体斜截面的上边圆周长(m);tWW验算环壁外边缘时,b=2πr.t2S验算环壁内边缘时,b=2πr;资料编号:tI3Nh0——基础底板计算载面处的有效厚度(m);OAβ——受冲切承载力截面高度影响系数,当Eh不大于800mm时,β取1.0;当GB50051-2002hhCh大于等于2000mm时,β取0.9,其间按线性内插法取用。.hC11.4.4冲切破坏锥体以外的荷载Fl,可按下列公式计算。OM1计算环壁外边缘时:@第92页 22F=pπ[r−(r+h)](11.4.4-1)l120@2计算环壁内边缘时:1)环形基础22Fl=pπ[(r2−h0)−r4](11.4.4-2)筑龙2)圆形基础网2F=pπ(r−h)(11.4.4-3)www.sinoaec.coml3011.4.5环形基础底板下部和底板内悬挑上部均采用径、环向配筋时,确定底板配筋用的弯矩设计值可按下列公式计算:1底板下部半径r处单位弧长的径向弯矩设计值:2p23M=(2rr+r)(11.4.5-1)R1223(r+r)122底板下部单位宽度的环向弯矩设计值:MRM=(11.4.5-2)θ23底板内悬挑上部单位宽度的环向弯矩设计值:323323pr2r−3rr+r4r−6rr+2rz44zz11zzM=(−)(11.4.5-3)θT6(rz−r4)rzr1+rz《烟囱设计规范》式中几何尺寸意义见图11.4.4。11.4.6圆形基础底板下部采用径、环向配筋,环壁以内底板上部为等面积方格网配筋时,确定底板配筋用的弯矩设计值,可按下列规定计算:WW1当r1/rz≤1.8时,底板下部径向弯矩和环向弯矩设计值,分别按本规范式W.(11.4.5-1)和式(11.4.5-2)进行计算。SI资料编号:2当r1/rz>1.8时,底板下部的径向和环向弯矩设计值,分别按下列公式计算:NOp3222AM=(2r+3rr+rr−3rr−3rrr)(11.4.6-1)R12r2131212123EGB50051-20022Cp2.M=(4r−3rr−3rr)(11.4.6-2)θ111312C3环壁以内底板上部两个正交方向单位宽度的弯矩设计值均为:OM@第93页 323p4r−6rr+2rM=(r2−11zz)(11.4.6-3)@Tz6r+r1z式中几何尺寸意义见图11.4.4。注:当r/r>1.8时,基础外形不合理,一般不采用。1z筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.S11.4.7圆形基础底板下部和环壁以内底板上部均采用等面积方格网配筋时,确定资料编号:I底板配筋用的弯矩设计值,可按下列公式计算:NO1底板下部在两个正交方向单位宽度的弯矩为:AEGB50051-2002p323M=(2r−3rr+r)(C11.4.7-1)B11226r1.C2环壁以内底板上部在两个正交方向单位宽度的弯矩均为:O3Mp22rzM=(r−2r+3rr−)(11.4.7-2)Tz1126r1@第94页 11.4.8当按本规范公式(11.4.5-3)、(11.4.6-3)或(11.4.7-2)计算所得的@Gk弯矩(M或M)不大于0时,环壁以内底板上部一般不配置钢筋。但当p−θTTkminA≤0,或基础有烟气通过且烟气温度较高时,应按构造配筋。11.4.9环形和圆形基础底板外悬挑上部一般不配置钢筋,但当地基反力最小边扣筑Gk龙除基础自重和土重,基础底面出现负值p−<0时,底板外悬挑上部应配置钢kminA网筋。其弯矩值可近似按承受均布荷载q的悬臂构件进行计算。www.sinoaec.comMrNz1q=−(11.4.9)IA11.4.10底板下部配筋,应取半径r处的底板有效高度h,按等厚度板进行计算。2o当采用径、环向配筋时,其径向钢筋可按r处满足计算要求呈辐射状配置;环向2钢筋可按等直径等间距配置。11.4.11圆形基础底板下部不需配筋范围半径r(图11.4.11-1),应按下列公式d计算。径、环向配筋时:r≤βr−35d(11.4.11-1)d0z等面积方格网配置时:《烟囱设计规范》r≤r+r−r−35d(11.4.11-2)d321WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C式中β——底板下部钢筋理论切断系数,按r/.r由图11.4.11-2查得;01zCd——受力钢筋直径(mm)。OM注:当计算出的r≤O时,底板下部各处均应配筋(不切断)。d@第95页 @筑龙网www.sinoaec.com11.4.12当有烟气通过基础时,基础底板与环壁,可按下列规定计算受热温度:1基础环壁的受热温度,按本规范公式(5.6.5)进行计算。计算时环壁外侧的计算土层厚度(图11.4.12)可按下式计算:H=0.505H−0.325+0.050DH(11.4.12)1《烟囱设计规范》式中H——计算土层厚度(m);1H、D——分别为由内衬内表面计算的基础环壁埋深(m)和直径(m),见图11.4.12所示。WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM2基础底板的受热温度,可采用地温代替本规范公式(5.6.5)中的空气温度T,a@第96页 按第一类温度边界问题进行计算。计算时基础底板下的计算土层厚度(见图11.4.12)@和地温可按下列规定采用:l)计算底板最高受热温度时H=0.3m,地温取15℃;22)计算底板温度差时H2=0.2m,地温取10℃。筑龙3计算出的基础环壁及底板的最高受热温度,应小于或等于混凝土的最高受热网温度允许值。www.sinoaec.com11.4.13计算基础底板配筋时,应根据最高受热温度,采用本规范第3.2节及第3.3节规定的混凝土和钢筋在温度作用下的强度设计值。11.4.14在计算基础环壁和底板配筋时,如未考虑温度作用产生的应力时,宜增加15%的配筋。11.5壳体基础计算11.5.1壳体基础的外形尺寸(图11.5.1)应按下列规定确定:《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:1倒锥壳(下壳)的控制尺寸r应按下列公式确定:N2ONk+GkMkApkmax=±2(E11.5.1-1)GB50051-2002kmin2πr2πγ2C.pkmaxC≤3(11.5.1-2)pkminOM式中G——基础自重标准值和至埋深Z处的土重标准值之和(kN);k2@第97页 pkmax——分别为下壳经向长度内,沿环向(r处)单位长度范围内,在水平@2pkmin投影面上的最大和最小地基反力标准值(kN/m)。2下壳经向水平投影宽度之可按下列公式确定:筑pkl=(11.5.1-3)龙fa网www.sinoaec.com(N+G)(1+cosθ)kk0p=(11.5.1-4)k2r(π+θcosθ−sinθ)2000式中p——在荷载标准值作用下,下壳经向水平投影宽度l和沿半径为r的环向单k2位弧长范围内产生的总地基反力标准值(kN/m);θ——地基塑性区对应的方位角,可根据e/r查表11.5.1,e=M/(N+G)02kkk表11.5.1θ与e/r的对应值02e/r2θ0e/r2θ0e/r2θ003.14160.132.58130.262.05280.013.09340.142.54070.272.01090.023.04880.152.50020.281.9685《烟囱设计规范》0.033.00390.162.45980.291.92560.042.95960.172.41950.301.88210.052.9159W0.182.37920.311.8380W0.062.87270.191W2.33890.321.79320.072.82990.20.2.29850.331.7476S0.082.78770.21I2.25810.341.7010资料编号:N0.092.74580.222.21750.351.6534O0.102.70430.23A2.17670.361.6045EGB50051-20020.112.66300.242.1357C0.371.5542.0.122.66200.252.09440.381.5024C0.391.44860.431.2067O0.470.8746M0.401.39270.441.13610.480.7545@第98页 0.411.33410.451.05910.490.5898@0.421.27230.460.97330.5003下壳内、外半径r、r可按下列公式确定:3112122122筑r=(r−l)+(l−r)+(r+rl−l)(11.5.1-5)3222223433龙网r=r+l(11.5.1-6)13www.sinoaec.com4下壳与上壳(正锥壳)相交边缘处的下壳有效厚度h可按下列公式确定:2.2Qch≥(11.5.1-7)0.75ft11Q=p(11.5.1-8)ck2sinα式中Q——下壳最大剪力(N),计算时不计下壳自重;c2f——混凝土的抗拉强度设计值(N/mm)。11.5.2正倒锥组合壳体基础的计算可按下列原则进行:1正锥壳(上壳)可按无矩理论计算。2倒锥壳(下壳)可按极限平衡理论计算。11.5.3正锥壳的经、环向薄膜内力,可按下列公式计算:《烟囱设计规范》NM+H(r−r)tgalllaN=−−(11.5.3-1)a22πrsinαπrsinαN=0(11.5.3-2)θWW式中N、M——分别为壳上边缘处总的垂直力(kN)和弯矩设计值(kN·m);llW.N、N——分别为壳体计算截面处单位长度的经向、环向薄膜力(kN);aθSI资料编号:Hl——作用于壳体上边缘的水平剪力设计值(kN);NOr、r——分别为壳体上边缘及计算截面的水平半径(m)(图A11.5.1);aEGB50051-2002α——壳面与水平面的夹角(度)(图11.5.1)。C.11.5.4倒锥壳的计算,可按下列步骤进行:CO1倒锥壳水平投影面上的最大土反力q,可按下列公式进行计算(图ymaxM11.5.4-1):@第99页 r2(p−Q1)@k0r2q=(11.5.4-1)ymaxr−r13Q=Hthϕ+c(z−z)(11.5.4-2)0000311筑222oH=0.25γ(z−z)tg(ϕ+45)(11.5.4-3)00310龙22网式中q——倒锥壳水平投影面上的最大土反力(kN/mm);ymaxwww.sinoaec.com1ϕ——土的计算内摩擦角(度);可取ϕ=ϕ,ϕ为土的实际内摩擦角;0021c——土的计算粘聚力c=c,c为土的实际粘聚力;0023γ——土的重力密度(kN/mm);0H——作用在bc面上总的被动土压力(kN);0Q——作用在bc面上总的剪切力(kN)。0《烟囱设计规范》WWW2计算壳体特征系数C:.SSr−r资料编号:C=13(I11.5.4-4)S2hsinαN式中h——为倒锥壳与正锥壳相交处倒锥壳的厚度(m)。OA当C<2时为短壳,否则为长壳。EGB50051-2002SC3倒锥壳内力(图11.5.4-2)可按下列公式计算:.C1)当为短壳时:OM环向拉力Nθ@第100页 1N=(Bq+BH+B)(x−x)(x+x+x)θ2ymax3513123@6其中:21oH=0.5γztg(ϕ+45)0202经向弯矩:筑龙1M=(Bq+BH+B)α10ymax14网x′W21www.sinoaec.com1M=(Bq+BH+B)a20ymax14x′′W22采用M与M中较大者进行配筋计算。α1a2其中:12(x−x)12W=(11.5.4-9)1222(x−x′)(x−x′)121212(x−x)23W=(11.5.4-10)2222(x′′−x)(x′′−x)23232B=sinα+tgϕsinαcosα002B1=cosα+tgϕ0sinαcosα2《烟囱设计规范》B2=sinαcosα+tgϕ0sinα(11.5.4-11)2B3=tgϕ0cosα−sinαcosαB=csin2α40B=ccos2α50W式中有关符号见图11.5.4-2WW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第101页 2)当为长壳时:@环向拉力:N=N(C−1)(11.5.4-12)θ1θs其中N按公式(11.5.4-5)计算。θ筑龙经向弯矩:网11www.sinoaec.comMa1=[qymax(B0+W1W3B2)+HB1+B4+W1W3(HB3+B5)]x′W21(11.5.4-13)1−Nθ(CS−1)k0(x1−x′2)ctgα211Ma2=[qymax(B0+W2W4B2)+HB1+B4+W2W4(HB3+B5)]x′′W22(11.5.4-14)1−N(C−1)k(x′′−x)ctgαθS0232采用M与M中较大者进行配筋计算。α1a2其中:122W=(x+xx−2x)k(x−x′)ctgα(11.5.4-15)311220126122W=(x−xx−x)k(x′′−x)ctgα(11.5.4-16)422331236《烟囱设计规范》式中k与k按式(11.5.4-17)、(11.5.4-18)确定(图11.5.4-3)。01WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第102页 ak=(11.5.4-17)@0x−x′12bk=(11.5.4-18)1x′′−x23筑式中a、b——分别为下壳外部和内部环向拉、压合力作用点间的距离。龙11.5.5组合壳上环梁的内力可按下式计算(图11.5.5):网www.sinoaec.comN=rNcosα(11.5.5-1)θMeaa3M=−Ne−Ne(11.5.5-2)aab11aa33M=Mr(11.5.5-3)θae式中N——环梁的环向力(kN)(以受拉为正);θMM——环梁单位长度上的扭矩(kN·m)(围绕环梁截面重心以顺时针方向转a动为正);M——环梁的环向弯矩(kN·m)(以下表面受拉为正);θN、N——分别为第i个(i=1代表烟囱筒壁;i=3代表基础的正锥壳)壳aaiabi体小径边缘和大径边缘处单位长度上的薄膜经向力(kN)(以《烟囱设计规范》受拉为正);r——环梁截面重心处的半径(m);eWe、e——分别为壳体(i=1,3)的薄膜经向力至环梁截面重心的距离(m)13WW(图11.5.5)。.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第103页 11.5.6组合壳体基础底部构件的冲切强度,可按本规范第11.4.2至第11.4.4条@的有关规定计算。此时,冲切破坏锥体斜截面的下边圆周长S和冲切破坏锥体以外x的荷载Q(图11.5.6),应按下列公式计算:c1验算外边缘时:筑龙S=2π[r+h(sinα+cosα)](11.5.6-1)x20网22www.sinoaec.comQ=pπ{r−[r+h(sinα+cosα)]}(11.5.6-2)c1202验算内边缘时:S=2π[r−h(sinα−cosα)](11.5.6-3)x30{22}Q=pπ[r−h(sinα−cosα)]−r(11.5.6-4)c304式中h——计算截面的有效高度(m)。0其他符号见图11.5.6。《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C11.6.1烟囱与烟道沉降缝设置,应符合下列规定:.1当为地面烟道或地下烟道时,沉降缝应设在基础的边缘处。CO2当为架空烟道时,沉降缝可设在筒壁边缘处。M注:当为壳基础时,宜采用地面烟道或架空烟道。@第104页 11.6.2基础的底面应设混凝土垫层,厚度宜采用100mm。@11.6.3设置地下烟道入口的基础,宜设贮灰槽,槽底面应较烟道底面低250~500mm。11.6.4设置地下烟道入口的基础,当烟气温度较高,采用普通混凝土不能满足本筑规范第4.3.1条规定时,宜将烟气入口提高至基础顶面以上。龙11.6.5烟囱周围的地面应设护坡,坡度不应小于2%。护坡的最低处,应高出周围网地面100mm。护坡宽度不应小于1.5m。www.sinoaec.com11.6.6板式基础的环壁宜设计成内表面垂直、外表面倾斜的形式,上部厚度应比筒壁、隔热层和内衬的总厚度增加50~100mm。环壁高出地面不宜小于400mm。11.6.7板式基础的配筋最小直径和最大间距应符合表11.6.7的规定。表11.6.7板式基础筋最小直径及最大间距(mm)部位配筋种类最小直径最大间距坚向钢筋12250环壁环向钢筋10200径向10r2处250,外边缘400径环向配筋底板下部环向10方格网配筋10《烟囱设计规范》11.6.8板式基础底板上部按构造配筋时,其钢筋最小直径与最大间距,应符台表11.6.8的规定。表11.6.8W板式基础底板上部的构造配筋(mm)W基础形式配筋种类W最小直径最大间距环形基础径环向配筋.10径向250环250S圆形基础方格网配筋I10250资料编号:N11.6.9基础环壁设有孔洞时,应符合本规范第7.5.3条的有关规定。洞口下部距O基础底部距离较小时,该处的环壁应增加补强钢筋。必要时可按两端固接的曲梁进AEGB50051-2002行计算。C.11.6.10壳体基础可按图11.6.10及表11.6.10所示外形尺寸进行设计。壳体厚度C不应小于300mm。壳体基础与筒壁相接处,应设置环梁。OM表11.6.10壳体基础外形尺寸@第105页 基础形式tbc@正倒锥组合壳(0.035~0.06)r2(0.35~0.55)r2(0.05~0.065)r2筑龙网www.sinoaec.com11.6.11壳体上不宜设孔洞,如需设置孔洞时,孔洞边缘距壳体上下边距离不宜小于lm,孔洞周围应按本规范第7.5.3条规定配置补强钢筋。11.6.12壳体基础应配双层钢筋,其直径不小于12mm,间距不大于200mm.受力钢筋接头应采用焊按。当钢筋直径小于14mm时,亦可采用搭接,搭接长度不应小于40d,《烟囱设计规范》接头位置应相互错开。壳体最小配筋率(径向和环向)均不应小于0.4%。上壳上下边缘附近构造环向钢筋应适当加强。W11.6.13基础钢筋保护层应不小于W40mm;当无垫层时,不应小于70mm。W11.6.14壳体基础不宜留施工缝,如施工有困难时,应注意对施工缝的处理。.S12烟道I资料编号:N12.1一般规定OA12.1.1烟道可分为以下三种类型:EGB50051-2002C1地下烟道;.2地面烟道;CO3架空烟道。M12.1.2烟道的材料选择,宜符合下列规定:@第106页 1下列情况地下烟道宜采用钢筋混凝土烟道:@1)净空尺寸较大;2)地面荷载较大或有汽车、火车通过;3)有防水要求。筑2除上述情况外,地下烟道及地面烟道可采用砖砌烟道。龙3架空烟道宜采用钢筋混凝土结构,也可采用钢烟道。网12.1.3烟道的结构型式宜按下列规定采用:www.sinoaec.com1砖砌烟道的顶部宜做成半圆拱。2钢筋混凝土烟道宜做成箱形封闭框架,也可做成槽形,顶盖为预制板。3钢烟道宜设计成圆筒形或矩形。12.1.4烟道应进行下列计算:1最高受热温度计算。计算出的最高受热温度,应小于或等于材料的允许受热温度。2结构承载能力极限状态计算。对钢筋混凝土架空烟道还应验算烟道沿纵向弯曲产生的挠度和裂缝宽度。12.1.5当为地下烟道时,烟道应与厂房柱基础、设备基础、电缆沟等保持一定距离,一般可按表12.1.5确定。《烟囱设计规范》表12.1.5地下烟道与地下构筑物边缘最小距离烟气温度<200200~400401~600601~800(℃)W距离(m)≥0.1W≥0.2≥0.4≥0.5W12.2烟道的计算和构造.SI资料编号:12.2.1地下烟道的最高受热温度计算,应考虑周围土壤的热阻作用,计算土层厚N度(图12.2.1)可按下列公式计算:O1计算烟道侧墙时:AEGB50051-2002h=0.505H-0.325+0.050bH(C12.2.1-1)1.2计算烟道底板时:COh2=0.3m,地温取15℃(M12.2.1-2)3计算烟道顶板时,取实际土层厚度。@第107页 式中H、b——分别为从内衬内表面算起的烟道埋深和宽度(m)(图12.2.1);@h——烟道侧面计算土层厚度(m);1h——烟道底面计算土层厚度(m)。2筑龙网www.sinoaec.com确定计算上层厚度后,可按本规范公式(5.6.5),采用平壁法计算烟道受热温度,其计算原则与本规范11.4.12条相同。计算受热温度应满足材料受热温度允许值。对材料强度应考虑温度作用的影响。《烟囱设计规范》212.2.2地面荷载应根据实际情况确定,但不得小于10kN/m。对于钢铁厂的炼钢车2间、轧钢车间外部的地下烟道,在没有足够依据时,可采用30kN/m荷载进行计算。12.2.3地下烟道在计算时应考虑侧墙两侧无土、一侧无土和两侧有土等各种荷载W情况。WW12.2.4地下砖砌烟道(图12.2.4)的承载能力计算应符合下列规定:.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第108页 @筑龙网www.sinoaec.com1烟道侧墙的计算模型可按下列原则采用:1)当侧墙两侧有土时,侧墙可按上(拱脚处)下端铰接,并仅考虑拱顶范围以外的地面荷载,按偏心受压计算。2)当侧墙两侧无土时,侧墙可按上端(拱脚处)悬臂,下端固接,验算拱顶推力作用下的承载能力,不考虑内衬对侧墙的推力。3)砖砌地下烟道不允许出现一侧有土另一侧无土的情况。2砖砌烟道的顶拱按双铰拱计算。其荷载组合应考虑拱上无土、拱上有土、拱上有地面荷载(并考虑最不利分布)等几种情况。当顶拱截面内有弯矩产生时,截面内的合力作用点不应超过截面核心距。《烟囱设计规范》3砖砌烟道的底板计算可按下列原则考虑。1)当为钢筋混凝土底板时,地基反力可按平均分布采用。2)当底板为素混凝土时,地基反力考虑侧壁压力按45°角扩散。W12.2.5钢筋混凝土地下烟道应按下列规定进行计算:WW1槽形地下烟道的顶盖、侧墙和底板可按下列规定计算(图12.2.5a):.1)预制顶板按两端简支板计算;SI资料编号:2)侧墙和底板按上部有盖板和无盖板两种情况计算。N当上部有盖板时,上支点可按铰接考虑。OA当上部无盖板时,侧墙按悬臂计算。EGB50051-2002C2封闭箱形地下烟道(图12.2.5b)按封闭框架计算。.COM@第109页 @筑龙网12.2.6地面砖烟道(图12.2.6)的承载能力可按下端固接的拱形框架进行计算。www.sinoaec.com12.2.7架空烟道计算应符合下列规定:1架空烟道应考虑以下几种荷载:自重荷载、风荷载、底板积灰荷载和烟气压力。在地震区尚应考虑地震作用。《烟囱设计规范》2发电厂的架空烟道底板积灰荷载,可按表12.2.7采用。表12.2.7烟道底板积灰荷载单机容量W≥200≤125W除尘方式干式湿式干式湿式W积灰荷载10.151520S23烟道内的烟气压力,一般按±2.5kN/mI考虑。资料编号:4架空烟道在进行温度计算时,除计算出的最高受热温度要满足材料受热温度NO允许值外,还应使温度差值符合以下要求:AEGB50051-20021)砖砌烟道的侧墙,不大于20℃;C2)钢筋混凝土烟道及砖砌烟道的钢筋混凝土的底板和顶板,不应大于40℃。.C12.2.8烟道的构造:OM1地下砖烟道的顶拱中心夹角一般为60°~90°,顶拱厚度不应小于一砖,侧@第110页 墙厚度不应小于一砖半。@2砖烟道(包括地下及地面砖烟道)所采用砖的强度等级不应低于MU10,砂浆的强度等级不应低于M2.5。当温度较高时应采用耐热砂浆。3地下及地面烟道均宜设内衬和隔热层。砖内衬的顶应做成拱形,其拱脚应向筑烟道侧壁伸出,并与烟道侧壁留10mm空隙。龙4不设内衬的烟道,应在烟道内表面抹粘土保护层。网5当为封闭式箱形钢筋混凝土烟道时,拱型砖内衬的拱顶,至烟道顶板底表面,www.sinoaec.com应留有不小于150mm的空隙。6烟道与炉子基础及烟囱基础连接处,应设置沉降缝。对于地下烟道,在地面荷载变化较大处,也应设置沉降缝。7较长的烟道应设置伸缩缝。地面及地下烟道的伸缩缝最大的间距为20m,架空烟道一般不超过25m,缝宽20~30mm。缝中应填塞石棉绳等可压缩的耐高温材料。当有防水要求时,应按防水温度缝处理。地震区的架空烟道与烟囱之间防震缝的宽度不应小于70mm。8连接引风机和烟囱之间的钢烟道,应设置补偿器。13航空障碍灯和标志13.1一般规定《烟囱设计规范》13.1.1对于以下可能影响航空器飞行安全的烟囱应设置航空障碍灯和标志。1在民用机场净空保护区域内,修建的烟囱;W2在民用机场净空保护区域外,但在民用机场进近管制区域内(即以民用机场W基准点(跑道中心点)为中心,以W50km为半径划定的区域),修建高出地表150m.的烟囱;SI资料编号:3在建有高架直升机停机坪的城市中,修建有可能影响飞行安全的烟囱。NO13.2障碍灯和标志AEGB50051-200213.2.1中光强障碍灯:应为红色闪光灯晚间运行。闪光频率应在每分钟20~60次C.之间,闪光的有效光强不小于2000cd+25%。C13.2.2高光强障碍灯:应为白色闪光全天候运行。闪光频率应为每分钟40~60次,OM闪光的有效光强随背景亮度自动改变光强闪光,白天应为200000cd,黄昏或黎明为@第111页 20000cd,夜间为2000cd。@13.2.3烟囱标志:应采用橙色与白色相间或红色与白色相间的水平色标漆。13.3障碍灯的分布13.3.1障碍灯的设置应显示出烟囱的最顶点和最大边缘(即视高和视宽)。筑13.3.2高度小于或等于45m的烟囱,可只在烟囱顶部设置一层障碍灯。高度超过龙网45m的烟囱应设置多层障碍灯,各层的间距不应大于45m,并尽可能相等。www.sinoaec.com13.3.3烟囱顶部的障碍灯应设置在烟囱顶端以下1.5~3m范围内,高度超过150m的烟囱可设置在烟囱顶端以下7.5m范围内。13.3.4每层障碍灯的数量应根据其所在标高烟囱的外径确定:1外径小于或等于6m时,每层设3个障碍灯;2外径超过6m,但不大于30m时,每层设4个障碍灯;3外部直径超过30m,每层设6个障碍灯。13.3.5高度超过150m的烟囱顶层应采用高光强闪光障碍灯,其间距控制在75~105m范围内,在高光强闪光障碍灯分层之间设置低、中光强障碍灯。13.3.6高度低于150m的烟囱,也可采用高光强白色障碍灯,采用高光强白色闪光障碍灯后,可不必再用色标漆标志烟囱。13.3.7每层障碍灯应设置维护平台。《烟囱设计规范》13.4障碍灯的工作要求13.4.1所有障碍灯应同时闪光,高光强障碍灯应自动变光强,中光强障碍灯应自动W启闭,所有障碍灯应能自动监控,使其保证正常状态。WW13.4.2设置障碍灯时,应考虑避免使居民感到不快,从地面只能看到散逸的光线。.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第112页 附录A环形截面几何特性计算公式@表A.0.1环形截面几何特性计算公式简图筑龙计算内容网www.sinoaec.com重心至圆心的sinθsinθ1−sinθ20rr距离yπ−θπ−θ1−θ20sinθsinθ1−sinθ2y1r2r2−rr2cosθ2−r重心至截面π−θπ−θ1−θ2边缘的距离sinθsinθ1−sinθ2y2r2r2cosθ+rr2cosθ1+rπ−θπ−θ1−θ2截面面积A2πrt2rt(π−θ)2rt(π−θ1−θ2)3r3t[π−θ−θ−cosθsinθ]rt(π−θ−cosθsinθ1211重心轴的截面πtr3sin2(sinθ−sinθ)2《烟囱设计规范》12惯性矩I−2)−cosθ2sinθ2−2π−θπ−θ1−θ2注:r为外径;r为平均半径(r=r−t/2);t为壁厚。22WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第113页 附录B焊接圆筒载面轴心受压稳定系数ϕ@表B.0.1焊接圆筒载面轴心受压稳定系数ϕ筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第114页 @筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第115页 附录C环形和圆形基础的最终沉降量和倾斜的计算@C.0.1基础最终沉降量可按下列规定进行计算:1环形基础可计算环宽中点C、D(图C.0.1a)的沉降;圆形基础应计算圆心O点(图C.0.1b)的沉降。筑计算应按《建筑地基基础设计规范》进行。平均附加应力系数a,可按本附录中龙的表C.0.1采用。网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》2计算环形基础沉降量时,其环宽中点的平均附加应力系数值a,应分别W按大圆与小圆由表C.0.1中相应的WZ/R和b/R栏查得的数值相减后采用。WC.0.2基础倾斜可按下列规定进行计算:.S1分别计算与基础最大压力pmax及最小压力Ipmin相对应的基础外边缘A、B两点资料编号:N的沉降量S和S,基础的倾斜值m,可按下式计算:ABθOAS−Sm=AB(EC.0.2)GB50051-2002θ2r1C.式中r1——圆形基础的半径或邱形基础的外圆半径。CO平均附加应力系数a,可按本附录中的表C.0.2-1、表C.0.2-2M采用。2计算在梯形荷载作用下酌基础沉降量S和S时,可将荷载分为均布荷载和三AB@第116页 角形荷载两部分,分另(计算其相应的沉降量再进行叠加。@3计算环形基础在三角形荷载作用下的倾斜值时,可按半径r的圆板在三角形荷1载作用下,算得的A、B两点沉降值,减去半径为r的圆板在相应的梯形荷载作用下,4算得的A、B两点沉降值。筑龙C.0.3正倒锥组合壳体基础,其最终沉降量和倾斜值,可按下壳水平投影的环板基网础进行计算。www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第117页 @筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第118页 @筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第119页 @筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第120页 @筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第121页 @筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第122页 @筑龙网www.sinoaec.com《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第123页 本规范用词说明@1为便于在执行本规范条文说明时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:筑正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。龙2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:网www.sinoaec.com正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”3)表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的用词:正面词采用“宜”或“可”;反面词采用“不宜”或“不可”。2条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。非必须按所指定的标准、规范或其他规定执行时,写法为“可参照……”。《烟囱设计规范》WWW.SI资料编号:NOAEGB50051-2002C.COM@第124页'