鋼煙囪計(jì)算書(shū)
1 設(shè)計(jì)依據(jù):
《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50009-2001（2006）
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2001
《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ 135-90
《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50051-2002
2 煙囪資料:
鋼煙囪高度H
22.000
(m)
H/d
11.0
上部外徑d1
2.000
(m)
平臺(tái)直徑
4.000
(m)
下部外徑d2
2.000
(m)
平臺(tái)個(gè)數(shù)
2
個(gè)
上部壁厚t1
12
(mm)
上部高度
20.500
(m)
下部壁厚t2
12
(mm)
下部高度
1.500
(m)
鋼材牌號(hào)
Q235
ft
215.000
（N/mm2）
截面面積A1
74946
(mm2)
截面抵抗矩Wt1
3.70E+07
(mm3)
截面面積A2
74946
(mm2)
截面抵抗矩Wt2
3.70E+07
(mm3)
旋轉(zhuǎn)半徑i1
703
(mm)
長(zhǎng)細(xì)比λ1
63
旋轉(zhuǎn)半徑i2
703
(mm)
長(zhǎng)細(xì)比λ2
63
重力荷載代表值GE
214
(kN)
自振周期(按煙囪規(guī)范):
T1=0.26+0.0024H2/d=
1.188
(S)
3 豎向荷載計(jì)算:
重力標(biāo)準(zhǔn)值Gk
167
(kN)
平臺(tái)活荷標(biāo)準(zhǔn)值Qk
47
(kN)
4 風(fēng)荷載計(jì)算:
基本風(fēng)壓ω0
0.35
(kN/m2)
地面粗糙度：
B
類
ω0*T12＝
0.494
查表得：
ξ=
2.3775
z(m)
z/H
φz
ν
μz
βz
μzω0d2
μs
ωk
10.0
0.45
0.06
0.87
1
1.124
1.400
1.100
0.433
20.0
0.91
0.23
0.87
1.25
1.381
1.750
1.100
0.664
30.0
1.36
0.46
0.87
1.42
1.670
1.988
1.100
0.913
40.0
1.82
0.79
0.87
1.56
2.047
2.184
1.100
1.230
22.0
1.00
1.00
0.87
1.68
2.231
2.352
1.100
1.443
備注：
z—
計(jì)算高度
ν—
脈動(dòng)影響系數(shù)
z/H—
相對(duì)高度
μz—
風(fēng)壓高度系數(shù)
φz—
振型系數(shù)
βz—
風(fēng)振系數(shù)
βz=1+ξνφz/μz
μs—
風(fēng)荷載體型系數(shù)
ξ—
脈動(dòng)增大系數(shù)
ωk—
風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ωk=βzμsμzω0
煙囪頂部風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωk1=ωkd1
2.89
（kN/m）
底部風(fēng)荷載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 M1k=ωk1H2/3
466
(kN.m)
4 橫風(fēng)向風(fēng)振計(jì)算:
自振周期T1
1.188
截面直徑D
2.000
空氣密度ρ
1.293
Kg/m3
斯托羅哈數(shù)St
0.2
頂部風(fēng)壓高度變化系數(shù)μH
1.68
臨界風(fēng)速vcr=D/TiSt
8.4
頂部風(fēng)速Vh＝(2000μHω0/ρ)1/2
30.2
(m/s)
雷諾數(shù)Re=69000vD
1.2E+06
3.E+05<=Re<3.E+06, 發(fā)生超臨界范圍的共振，可不做處理！
5 地震荷載計(jì)算:
抗震設(shè)防烈度：
6
可不考慮豎向地震作用！
加速度：
0.10g
結(jié)構(gòu)阻尼比ζ：
0.01
地震分組：
第一組
場(chǎng)地類別：
IV
查表 剪力修正系數(shù)ηC
0.75
αmax
0.04
特征周期Tg(s)
0.35
下降斜率調(diào)整系數(shù)η1
0.03
阻尼調(diào)整系數(shù)η2
1.52
衰減指數(shù)γ
0.97
地震影響系數(shù)α1=(Tg/T)γη2αmax
0.050
煙囪頂至重心距離h0
11.000
(m)
底部地震彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 M2k=α1GEH0
117.9
(kN.m)
底部地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值 V2k=ηCα1GE
8.0
(kN)
6 荷載組合:
軸力設(shè)計(jì)值 N=1.35Gk＋1.4×0.7×Qk
271.8
（kN）
彎矩設(shè)計(jì)值
非地震組合 M=1.4×M1k
651.9
(kN.m)
地震組合 M=1.3×M2k+0.2×1.4×M1k
283.7
(kN.m)
截面抗震調(diào)整系數(shù)γRE ＝
0.8
非地震組合控制
驗(yàn)算荷載
N＝
271.8
（kN）
M=
651.9
(kN.m)
7 截面荷載計(jì)算:
1. 強(qiáng)度驗(yàn)算
γx=
1.15
局部抗壓調(diào)整系數(shù)k
1.5
σ=N/A2 +M/(γxWt2) （N/mm2）
18.9
<
ft=
215
滿足！
筒壁局部穩(wěn)定 0.4Ett2/k/d2 （N/mm2）
329.6
>
σ＝
18.9
滿足！
2. 穩(wěn)定驗(yàn)算
Nex=π2EA/(1.1λ2)(N)
########
查表
φ=
0.655
σ=N/φA2 +M/Wt2(1-0.8N/NEX) （N/mm2）
23.5
<
ft=
215
滿足！
8 地腳螺栓選擇:
螺栓布置所在圓直徑d0
2300
（mm）
螺栓數(shù)量n
12
(個(gè))
螺栓材質(zhì)
Q235
螺栓直徑de
36
（mm）
螺栓所受最大拉力為：Pmax＝4M/nd0-N/n=
71.8
(kN)
選用M36
P＝
114.3
(kN)
（螺栓布置見(jiàn)附圖）
9 基礎(chǔ)局部受壓應(yīng)力:
基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí) C
30
βl＝3
混凝土ft
1.43
荷載分布影響系數(shù)ω
0.675
混凝土局部壓應(yīng)力σcbt=N/A+M/W=
0.6
<
ωβlft=
2.9
滿足！
10 煙囪頂部位移:
fmax=11ql4/120EI=
8.125842
mm
H/fmax=
2707.412
>
100
滿足！