拉索式钢烟囱计算书

1、拉索式钢烟囱计算书一、设计资料1、钢烟囱高度 H=20m，直径D=426mm,厚度t=8mm。22、基本风压：Wo=O.55kN/m3、 地面粗糙度类别：B类 地面粗糙度指数：0.164、 抗震设防烈度：6度 设计基本地震加速度：0.05g设计特征周期0.35s 设计地震分组为第一组。5、钢烟囱阻尼比：0.01& 拉索：d=0.014m二、设计依据1、烟囱设计规范GB50051-20022、钢结构设计规范GB50017-20023、建筑结构荷载规范GB50009-20014、建筑抗震设计规范GB50011-20105、高耸结构设计规范GB50135-2006三、烟囱型式烟囱高度和直径之比：H/

2、D=20/0.426=4735设一层拉索，拉索数量为3根，平面夹角成120o，拉索与烟囱夹角为30 0。四、筒身自重计算及拉索自重1、筒壁每延米自重：G1=2x3.14x(0.426/2+0.410/2)x0.008x78.5=1.65 kN/m 筒壁总重：G=1.65x20=33 kN2、拉索每延米自重：T1=7N/m拉索长度：S=13/cos30 o=15m3 根拉索总重：T=3x7x15=315N=0.315 kN五、风荷载产生的弯矩和拉索拉力计算1、 拉索式钢烟囱自振周期，按建筑结构荷载规范GB50009-2001附录E之E.1.1 取：T1=(0.0070.013)H 0.013x2

3、0=0.26s2、顺风向风压 W0=0.55kN/m2，风荷载系数计算。(1)风压高度变化系数：查建筑结构荷载规范表7.2.1,地面粗糙度类别B，可得各截面的卩z值项目截面号标咼(m)1 z1 sB zWkWkd筒体020r 1.250.62.10.870.371151.140.61.70.640.272101.000.61.70.560.24拉索115r 1.140.851.50.800.0112101.00.851.50.700.010(2)风荷载体型系数卩s 建筑结构荷载规范表7.3.1项次36 (b)H/D=20/0.426=4725卩 zW0d2=1.25x0.55x0.4262=0

4、.1250.015,A 0,(1 s=0.6拉索：按建筑结构荷载规范表 7.3.1项次38拉索a =60 o风荷载水平分量的体型系数Wsx=0.85风荷载垂直分量的体型系数Wsy=0.40(3)高度Z处的风振系数B z。由于拉索只有一层，烟囱高度只有 20m,为简 化计算，B z值仍按高耸结构设计规范GB135-90第3.2.10条之规定取 值。地面粗糙度类别B类，拉绳钢桅杆风振系数B z为： 杆身：悬臂端：2.1;其他部位：1.7。拉索：1.5。3、横向风振判断。(1) 第一阵型时临界风速VvcrVcrt=D/T St=0.426/0.26x0.2=8.2m/s(2) 烟囱雷诺数及横向风振判

5、断2000 口 HW0【2000x1.25x0.55Vh H 033.2m/s 8.2m/s p1.25有可能发生第一阵型横向风振55Re=69000VD=69000x33.2x0.426=9.8x10 3x103.5x106属超临界范围，漩涡脱落没有明显周期，结构横向振动呈随机性，不 会共振。因此不必验算横向风振。4、风荷载产生的弯矩设计值近似计算参照烟囱工程手册M1 =qlx1.4x0.32x72 =11kN.m2 2Q =1.4x0.32x71.4x0.27x13 =8.1kN2 2 QH(H2hJ8.1x20x(20 2x13)2M 28h128x132=4.9kN.m5、拉索拉力设计

6、值8.8x202h1 sin a2x15xsi n30= 11.4kNS11.4x10223.6N /mma n 2x1441470:f4 9 0J /mm36、拉索拉力对烟囱产生的竖向压力P设计值c cos a180 cos 311.4x066 =19.8kN0.5六、地震作用效应计算根据高耸结构设计规范第 4.42条，地震设防烈度等于 8度I、II类场地的钢桅杆及其地 基基础可不进行截面抗震验算，仅需满足抗震构造要求。七、承载能力极限状态设计不考虑地震作用效应，只考虑结构自重和风荷载效应组合。钢烟囱计算按烟囱设计规范第10.7.1条第5款要求：设计计算时，钢板厚度应留有2mm腐蚀厚度裕度。

7、因此钢板厚度 t=8-2=6mm计算。1、筒壁局部稳定的临界应力值计算。按烟囱设计规范公式（932-2）计算5 =血 xJ 0.4X沁3 乂旦二 773.7N/mm2crt K d1.54262、在荷载（自重和风）作用下钢烟囱强度计算。按烟囱设计规范公式（9.3.2-1）计算M . mAni_Wm-ft 及r tAni =0.785(4242 - 4102) = 9165mm2a) 未开洞截面：Wm =0.77d2t =0.77x4242x6 =830565mm3b) 开一个洞宽为b的截面：2b22733Wm =0.77d2t(1 -0.65 ) =0.77x4242x6x(1 -0.65x)= 481728mm3d424N1 =1.2x1.65x719.8 =33.7kN13N2 =1.2x1.65x(7)1.2x0.315 19.8 = 46.9kNN3 =1.2x1.65x20 1.2x0.315 19.8 =60.4kNM1 =1.4M1k =11kN.mM 2 =1.4M 2k = 4.9kN.mM 3 = 0kN.m荷载效应组合(自重+风)截面强度及局部稳定计算见表截面 号Ni2(N/mm ) An