钢烟囱计算书计算书

密级：入库章密级：入库章（如果不单独存档，不盖入库章）计算书xxxx项目xxxx装置66米钢烟囱文献编号：xxxx钢烟囱设计软件QY-Chimney*********工程建设有限公司10月修改01234567日期编制校核审核

目录1、设计资料 42、计算根据 73、筒体自重计算 84、筒体截面参数 95、筒体温度计算 106、动力特性计算 137、风荷载计算 148、考虑瞬时极端最大风速时的风荷载计算（只计算顺风向风压） 169、地震作用及内力计算 1810、附加弯矩计算 2111、荷载内力组合 2512、钢烟囱强度与稳定计算 2713、考虑瞬时极端最大风速下验算成果 3014、筒壁允许应力计算 3115、钢烟囱底座计算 3316、钢烟囱位移成果 3617、加强圈间距计算 37

1、设计资料1．基本设计资料 烟囱总高度H= 烟气温度Tgas=℃ 烟囱底部高出地面距离:0mm 夏季极端最高温度Tsum=℃ 冬季极端最低温度Twin=℃ 最低日平均温度Twin=℃ 烟囱日照温差△T=℃ 基本风压w0=m2 瞬时极端最大风速:(m/s) 地面粗糙度:B类 烟囱筒体几何缺点折减系数d= 烟囱安全等级:二级 抗震设防烈度:7度 设计地震分组:第一组 建筑场地土类别:Ⅱ类 筒壁腐蚀厚度裕度: 衬里起始高度: 设立破风圈:是2．材料信息序号使用部位材料名称最高使用温度(℃)密度(kg/m3)导热系数l(W/(m·K))1隔热层JM-10011002筒壁钢材Q235(B)250给定三个温度点下隔热层的导热系数值给定温度(℃)350450550导热系数(W/(m·K))3．几何尺寸信息 烟囱总分段数:7烟囱筒身分段参数表编号标高(m)烟囱筒壁外直径(mm)分段高度(m)01234567 烟囱总截面数:18烟囱筒身分节参数表(1)截面编号标高(m)烟囱筒壁外直径(mm)分节高度(m)隔热层厚度(mm)筒壁厚度(mm)材料总厚度(mm)坡度(%)01234567891011121314151617烟囱筒身分节参数表(2)截面编号标高(m)附加重量(kN)附加风载(kN)洞口数量洞口形状洞口宽度(mm)洞口高度(mm)洞口直径(mm)001020304050607081圆形100091圆形1000100111圆形1000121圆形1000131圆形1000141圆形150160170钢平台参数表平台编号标高(m)平台宽度(mm)角度(°)活荷载自重均布(kN/m2)总计(kN)均布(kN/m2)总计(kN)1234567 平台荷载折减系数: 与否设立爬梯:是 爬梯自重(沿高度):(kN/m)4．烟囱底座设计参数 烟囱底板材料:Q235(B) 烟囱底板内径D1: 烟囱底板外径D2: 偏心弯矩Me: 地脚螺栓材料:Q235(B) 地脚螺栓数量n:6 地脚螺栓腐蚀裕量c2: 地脚螺栓中心线直径D3:7500mm 筋板材料:Q235(B) 筋板高度hj: 盖板材料:Q235(B) 盖板类型:环形盖板 与否有垫板:是 垫板厚度td:20mm 垫板宽度L4:500mm

2、计算根据 《烟囱设计规范》GB50051-（下列简称“烟规”） 《建筑构造荷载规范》GB50009-（下列简称“荷载规范”） 《建筑抗震设计规范》GB50011-（下列简称“抗震规范”） 《钢构造设计规范》GB50017-（下列简称“钢构造规范”） 《烟囱设计手册》(中国计划出版社,5月第1版,下列简称“烟囱手册”) 《塔式容器》NB/T47041- 《碳素构造钢》GB/T700- 《低合金高强度构造钢》GB/T1591- 《钢构造设计手册》（第三版）中国建筑工业出版社 《钢构造连接节点设计手册》（第二版）中国建筑工业出版社

3、筒体自重计算 如果存在洞口的话则扣除洞口部位的重量。每节根部自重涉及其上面全部分节的自重加上附加重量,每节重量等于本节全部自重加上附加重量。重要应用以下公式: EQrm=\F(ri+ri+1,2) EQr=rm-\F(t,2) EQVi=2prthi EQGi=Vigi筒身自重表格(1)截面编号标高(m)Vi(m3)重量(kN)隔热层筒壁隔热层筒壁01234567891011121314151617累计--筒身自重表格(2)截面编号标高(m)附加重量(kN)保温钉重(kN)加强筋重(kN)破风圈重(kN)爬梯自重(kN)平台自重(kN)本节总重量(kN)每节根部重量(kN)01959527917537925448934357741961075277141668821988796495110349851130101512641078136411421477121915791298161571456171571613累计--16131613 筒身总重量G=S(每节重量)= 烟囱底板及隔热层的重量=(极限状态法) 烟囱底板及隔热层的重量=(允许应力法)

4、筒体截面参数 在钢烟囱设计计算时，考虑留有腐蚀厚度裕度。腐蚀厚度裕度计入钢筒自重，但不计入计算截面的有效面积。下表壁厚已经涉及了腐蚀厚度裕度。截面编号标高(m)壁厚(mm)不扣除洞口部分扣除洞口部分A1(m2)A2(m2)I(m4)W(m3)An(m2)In(m4)Wn(m3)01234567891011121314151617注：（1）“筒壁面积A1”为筒壁实际毛截面面积。 （2）A2、I、W、An、In、Wn均为扣除腐蚀裕度后的成果。

5、筒体温度计算假定初始温度 温度计算采用以下计算办法,首先根据经验公式假设各材料的温度T: 筒身各层厚度分别为t1、t2 总厚度t=t1+t2 计算点坐标为x,因此可得: 0点:x=t 1点:x=t2 2点:x=0 则可按下式计算各点的初步温度 EQTi=Ta+\F(Tg-Ta,t)x各点温度计算 以上步假定的温度代入烟囱规范P36公式求出各点的温度,如果求出的各点温度与假定温度误差超出5%,则以本次求出的温度作为假定温度值,继续代入公式中求解,直到两者误差不大于5%为止(普通两次就能满足规定)。 当验算截面位于衬里起始高度下列时,验算夏季温度时,取烟气温度为夏季极端最高温度+10℃；验算冬季温度时,取烟气温度为10℃ 式中:Tcj计算点受热温度(℃) Tg烟气温度(℃) Ta空气温度(℃) Rtot隔热层、筒壁等总热阻(m2•K/W) Ri第i层热阻(m2•K/W) Rin隔热层内表面的热阻(m2•K/W) 计算内衬、隔热层和筒壁等各点受热温度时,内衬、隔热层和筒壁等的总热阻按下式计算: EQRtot=Rin+R1+R2+Rex EQRin=\F(1,aind0) EQR1=\F(1,2l1)ln\F(d1,d0) EQR2=\F(1,2l2)ln\F(d2,d1) EQRex=\F(1,aexdn) 式中:d0隔热层内直径(m) d1筒壁内直径(m) d2筒壁外直径(m)夏、冬季计算温度汇总表（当温度不不大于80℃时即表达为温度成果不满足，但仍可继续计算）标高(m)T0(℃)T1(℃)T2(℃)验算成果满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足冬季计算温度汇总表标高(m)T0(℃)T1(℃)T2(℃)4．材料力学参数 根据烟囱规范规定，Q235、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： EQft=gsf EQgs=1+\F(T,767×ln\F(T,1750)) 根据烟囱规范规定，钢材在温度作用下的弹性模量应折减，并应按下式计算： EQEt=bdE 其中bd按烟囱规范P25表查表计算夏季温度作用下材料设计值标高(m)gsftfytbdEt(×105) 注:强度值和弹性模量的单位均为N/mm2

6、动力特性计算 烟囱能够简化成含有多个集中质量的多质点振动体系,其持续渐变截面用分段变截面替代,求解特性方程,即可得到前5个振型的动力特性值。等效质点计算成果质点编号标高(m)截面惯性矩I(m4)截面刚度B(×107kN·m2)等效质点重量(kN)14828737949259169271248180914310521133124813671474158116118171571879前五阶振型相对位移计算成果标高(m)第一振型(相对值)第二振型(相对值)第三振型(相对值)第四振型(相对值)第五振型(相对值)00000前五阶自振周期分别为: T1= T2= T3= T4= T5=

7、风荷载计算1．顺风向风压w0=m2时风荷载系数计算(1)风压高度变化系数 因地面粗糙度为B类,查荷载规范P31表可得到mz(2)风载体型系数ms 设立破风圈后，烟囱自上而下1/3高度范畴内ms=，其它位置ms=(3)风振系数bz 根据荷载规范可得 EQbz=1+2gI10Bz\R(1+R2)(4)x1=(5)脉动风荷载竖直方向的有关系数rz rz=(6)风荷载原则值计算 wk=bzmsmzw0顺风向风压时风荷载计算成果标高(m)RomzqBqvz/HRj1(z)Bzbzwk1000100010001000100010001500 注：R0——筒身截面外半径（mm）2．横向风振判断 已经设立破风圈，不考虑横风向作用3．风弯矩原则值计算风荷载及风弯矩原则值计算成果标高(m)RahiwcpQiMwk652144417401094148619212614283029403052328135153816412447605422 注:1、wcp表达均布风荷载平均值,wcp=(wi+wi-1)/2,单位为kN/m2 2、Qi表达作用于每一节中心处的集中风荷载,Qi=2Rahiwcp,单位为kN 3、Mi=∑(Qihi),单位为 4、Ra——筒身上下截面平均外半径（mm）

8、考虑瞬时极端最大风速时的风荷载计算（只计算顺风向风压）瞬时极端最大风速时只计算顺风向风压1．顺风向风压时风荷载系数计算(1)瞬时极端最大风速对应的风压计算 根据荷载规范第条 w=rv2/2，w=m2(2)风压高度变化系数 因地面粗糙度为B类,查荷载规范P31表可得到mz(3)风载体型系数ms 设立破风圈后，烟囱自上而下1/3高度范畴内ms=，其它位置ms=(4)风振系数bz 根据荷载规范可得 EQbz=1+2gI10Bz\R(1+R2)(5)x1=(6)脉动风荷载竖直方向的有关系数rz rz=(7)风荷载原则值计算 wk=bzmsmzw0顺风向风压时风荷载计算成果标高(m)RomzqBqvz/HRj1(z)Bzbzwk10001000100010001000100015002．风弯矩原则值计算风荷载及风弯矩原则值计算成果标高(m)RahiwcpQiMwk3201054217236375365727993991277313821143571490116009171441859752315426339 注:1、wcp表达均布风荷载平均值,wcp=(wi+wi-1)/2,单位为kN/m2 2、Qi表达作用于每一节中心处的集中风荷载,Qi=2Rahiwcp,单位为kN 3、Mi=∑(Qihi),单位为 4、Ra——筒身上下截面平均外半径（mm）

9、地震作用及内力计算 抗震设防烈度为7度,建筑场地为Ⅱ类,可不考虑竖向地震作用。水平地震作用采用振型分解反映谱法,不考虑扭转耦联作用。1．水平地震作用计算(1)水平地震影响系数最大值 因抗震设防烈度为7度,故多遇地震作用下水平地震影响系数最大值为(2)特性周期 因设计地震分组为第一组,建筑场地土为Ⅱ类,故特性周期Tg=(3)各振型参加系数 根据烟囱规范P32第条规定,计算烟囱水平地震作用时考虑前5个振型 根据抗震规范P36公式可得: EQgj=\F(\I\Su(i=1,n,XjiGi),\I\Su(i=1,n,X\o(ji,2)Gi)) 式中:Xjij振型i质点的水平相对位移 gjj振型的参加系数 计算成果见下表:振型参加系数的参数--质点重量与振型位移的乘积(kN)标高(m)第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型振型参加系数的参数--质点重量与振型位移平方的乘积(kN)标高(m)第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型各振型地震反映有关参数振型∑XjiGi∑Xji2Gigjajajgj第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型 注:aj对应于j振型自振周期的地震影响系数,按抗震规范第条拟定(4)各截面水平地震作用原则值 根据抗震规范P36公式可得: Fji=ajgjXjiGi(i=1,2,…n,j=1,2,3,4,5) 式中Fjij振型i质点的水平地震作用原则值 根据抗震规范P37公式 EQSEk=\R(∑S\o(j,2))计算成果以下:地震作用下,构造振动时的水平力(kN)标高(m)第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型振型组合值地震作用下的剪力(kN)标高(m)第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型振型组合值地震作用下弯矩标高(m)第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型振型组合值0441011612182733283864895245445646076557207929511124

10、附加弯矩计算1．承载能力极限状态风荷载附加弯矩 承载能力极限状态计算时,由风荷载、日照和基础倾斜的作用,筒身重力对各截面所产生的附加弯矩。(1)筒身代表截面变形曲率:取截面7作为筒身代表截面1)代表截面几何特性 扣除腐蚀厚度富裕度，外半径r1=,壁厚tn=,平均半径r=r1-tn/2= 面积A=2prtn=2×p××= 惯性矩I=pr3t=p××=2)折算线分布重力荷载 自重荷载分项系数取为 筒身顶部第1节高度h1= 筒身顶部第1节全部自重设计值G1=×= 筒身全部自重设计值G=×= 筒身顶部第1节的平均线分布重力荷载q1=G1/h1=/=m 整个筒身线分布重力荷载q0=G/h=/=m 代表截面处折算线分布重力荷载: EQq=\F(2(h-hi),3h)(q0-q1)+q1 =EQ\F(2×-,3××-+ =m3)截面受力状况鉴别 已知轴向力N=×= 风弯矩Mw=×= 假定附加弯矩Ma==×= 相对偏心距EQ\F(e,r)=\F(Mw+Ma,Nr)=\F+,× => ae取4)代表截面附加弯矩 EQMa=\F(\F(q(h-hi)2,2)\B\bc\[(\F(h+2hi,3)(\F,aeEstI)+\F(asΔT,d))+tgq),1-\F(q(h-hi)2,2)·\F(h+2hi,3)·\F,aeEstI)) 其中,钢材在温度作用下弹性模量Est=×105N/mm2=×108kN/m2,钢材在温度作用下线膨胀系数as=×10-5;筒身日照温度差ΔT=℃;基础倾斜值tgq=。 高度为(标高处筒身外直径d= 将以上数值代入公式 令A=EQ\F(q(h-hi)2,2)=\F×-2,2)= B=EQ\F(h+2hi,3)(\F,aeEstI)+\F(asΔT,d))+tgq =EQ\F+2×,3)×(\F×,××108×+\F×10-5×15,)+ = D=EQ1-\F(q(h-hi)2,2)·\F(h+2hi,3)·\F,aeEstI) =EQ1-\F×-2,2)×\F+2×,3)×\F,××108× = EQMa=\F(AB,D)=\F×,= 此时EQ\F(e,r)=\F+,×= 满足前面计算ae时所采用的条件5)代表截面变形曲率 变形曲率 EQ\F(1,rc)=\F(Mw+Ma),aeEstI)=\F×+,××108×=×10-5(2)各计算截面折算线分布重力荷载qi 将各计算截面高度hi以及q1=m,q0=m代入烟囱规范P53公式中: EQqi=\F(2(h-hi),3h)(q0-q1)+q1 根据烟囱规范P51公式计算附加弯矩 EQMai=\F(qi(h-hi)2,2)\B\bc\[(\F(h+2hi,3)(\F(1,rc)+\F(asΔT,d))+tgq) 计算成果见下表:标高(m)计算高度hi(m)折算分布荷载qi(kN/m)Mai2．承载能力极限状态地震附加弯矩 地震作用下按承载能力极限状态计算时,由于地震作用、20%风荷载、日照和基础倾斜的作用,筒身重力对各截面所产生的附加弯矩(1)筒身代表截面变形曲率:取截面7作为筒身代表截面1)代表截面几何特性 外半径r1=,壁厚tn=,平均半径r= 面积A= 惯性矩I=2)折算线分布重力荷载 筒身顶部第1节的平均线分布重力荷载q1=m 整个筒身线分布重力荷载q0=m 代表截面处折算线分布重力荷载q=m3)截面受力状况鉴别 已知轴向力N= 风弯矩Mw= 地震弯矩ME= 假定附加弯矩Ma==×= ae取4)代表截面附加弯矩 EQMEa=\F(A\B\bc\[(\F(h+2hi,3)(\F(ME+fcWEMw,aeEstI)+\F(asΔT,d))+tgq),1-A·\F(h+2hi,3)·\F,aeEstI)) 因不考虑竖向地震作用,因此FEvik=0 EQA=\F(q(h-hi)2,2) =EQ\F×-2,2) = EQB=\F(h+2hi,3)(\F(ME+fcWEMw,aeEstI)+\F(asΔT,d))+tgq =EQ\F+2×,3)×(\F+×,××108×+\F×10-5×,)+ = EQD=1-A·\F(h+2hi,3)·\F,aeEstI) =EQ1-×\F+2×,3)×\F,××108× = EQMa=\F(AB,D)=\F×,=5)代表截面变形曲率 EQ\F(1,rEc)=\F(ME+fcWEMw+Ma,aeEstI)=\F+×+,××108×=×10-5(2)各计算截面折算线分布重力荷载qi 将各计算截面高度hi以及q1=m,q0=m代入烟囱规范P53公式中: EQqi=\F(2(h-hi),3h)(q0-q1)+q1 根据烟囱规范P52公式计算附加弯矩 EQMEai=\F(qi(h-hi)2,2)EQ\B\bc\[(\F(h+2hi,3)(\F(1,rEc)+\F(asΔT,d))+tgq) 计算成果见下表:标高(m)计算高度hi(m)折算分布荷载qi(kN/m)MEai3．正常使用极限状态风荷载附加弯矩 正常使用极限状态计算时,由风荷载原则值、日照和基础倾斜的作用,筒身重力对各截面所产生的附加弯矩。(1)筒身代表截面变形曲率:取截面7作为筒身代表截面1)代表截面几何特性 外半径r1=,壁厚tn=,平均半径r=外半径r1=,壁厚tn=,平均半径r= 面积A= 惯性矩I=2)折算线分布重力荷载 筒身顶部第1节高度h1= 筒身顶部第1节全部自重原则G1k= 筒身全部自重原则值Gk= 筒身顶部第1节的平均线分布重力荷载q1=G1k/h1=/=m 整个筒身线分布重力荷载q0=Gk/h=/=m 代表截面处折算线分布重力荷载: EQq=\F(2(h-hi),3h)(q0-q1)+q1 =EQ\F(2×-,3××-+ =m3)截面受力状况鉴别 已知轴向力Nk= 风弯矩Mwk= 假定附加弯矩Mak==×= 相对偏心距EQ\F(ec,r)=\F(Mwk+Mak,Nkr)=\F+,× => ae取4)代表截面附加弯矩 EQMak=\F(\F(q(h-hi)2,2)\B\bc\[(\F(h+2hi,3)(\F(Mwk,aeEstI)+\F(asΔT,d))+tgq),1-\F(q(h-hi)2,2)·\F(h+2hi,3)·\F,aeEstI)) 令A=EQ\F(q(h-hi)2,2)=\F×-2,2)= B=EQ\F(h+2hi,3)(\F(Mwk,aeEstI)+\F(asΔT,d))+tgq =EQ\F+2×,3)×(\F,××108×+\F×10-5×,)+ = D=EQ1-\F(q(h-hi)2,2)·\F(h+2hi,3)·\F,aeEstI) =EQ1-\F×-2,2)×\F+2×,3)×\F,××108× = EQMak=\F(AB,D)=\F×,= 此时EQ\F(ec,r)=\F+,×= 满足前面计算ae时所采用的条件5)代表截面变形曲率 变形曲率 EQ\F(1,rc)=\F(Mwk+Mak,aeEstI)=\F+,××108×=×10-5(2)各计算截面折算线分布重力荷载qi 将各计算截面高度hi以及q1=m,q0=m代入烟囱规范P53公式中: EQqi=\F(2(h-hi),3h)(q0-q1)+q1 根据烟囱规范P51公式计算附加弯矩 EQMaki=\F(qi(h-hi)2,2)\B\bc\[(\F(h+2hi,3)(\F(1,rc)+\F(asΔT,d))+tgq) 计算成果见下表:标高(m)计算高度hi(m)折算分布荷载qi(kN/m)Maki

11、荷载内力组合1．筒壁各部分按下列类型进行荷载效应基本组合 (1)不考虑地震时: EQS=+++××SLk(组合1) EQS=+++××SLk(组合2) EQS=+××Swk++××SLk(组合3) 其中:SLk平台活荷载产生的效应原则值标高(m)SGk(kN)SwkMaSLk(kN)组合1组合2组合3NMNMNM00000000009565909599114991296317521428017532820932823620825444159025467630567634342934374099333751135444113549572041910941473345216795361679598106652714862043355922846652284744145266819212663370029558342955934187988726143603391940201096402012292556951283038838988435011784350132127659852940402431027451812244518137228711015305241643105746891260468914122980107832814444911265037134250371504320011423515472541195539314245393159534251219381650664128358481526584817093712129841245416413616314162163141816400414564760606641519727018107270202846041613542266664167682571999825722415220 注:1、NkN;M 2、上表的三个组合中的效应值为乘以构造重要性系数g0后的值,g0取为 (2)只有水平地震时: EQS=++××Swk+×MaE(组合4) EQS=++××Swk+×MaE(组合5)标高(m)SGE(kN)SwkMaESEhk组合4组合5NMNM0000000095654441148095801752141410120920517520525444130161305362254362359740502184315413595414361094772735237374367375431486107328652950543950685192114338682211836851183903261419948910841566903156697028302165241164169097016901006294022554412081755100617551036305223456412431822103618221103328125260713231961110319611169351527165514032107116921071252381629572015022300125223001330412431979215962503133025031488476036995117852938148829381645542242011241974340016453400 注:1、NkN;M (3)考虑瞬时极端最大风速时: EQS=++(组合10)标高(m)SGk(kN)MaSMaxwk组合10N(kN)M000009593209532817528105417510822545921722542230343993637343373541914753654195513527204727952774826682669399668966588736012773887131339513881382195114209985402143579851475910154161490110151531610784441600910781645311424721714411421761612195061859712191910412985415129820626145660623154145623760161366626339161327005 (4)计算地脚螺栓时，除以上组合外，增加下列组合 EQS=++(组合11)标高(m)SGk(kN)MaSwk组合11N(kN)M0000095965959917528214175328254594412546763439974034311354191471094419167952720414865272284668266192166829558873602614887402095138828309514350985402294098545181015416305210154689107844432811078503711424723515114253931219506381612195848129854141241298631414566064760145672701613666542216138257

12、钢烟囱强度与稳定计算1．钢烟囱强度计算弯距和轴力作用下，钢内筒的强度应按烟囱规范第条第1款计算，公式以下: EQ\F(Ni,Ani)±\F(Mi,Wni)≤ft 上式中的荷载组合效应值包含地震荷载时，为乘以抗震调节系数gRE后的值,gRE取为。安全等级为一级时，组合后值要乘以重要性系数g0＝截面编号标高(m)Ani(m2)Wni(m3)Ni(kN)MiEQ\F(Ni,Ani)±\F(Mi,Wni)ftN/(mm2)成果0111499通过2209328通过3305676通过44441135通过55361679通过66652284通过78342955通过810964020通过911784350通过1012244518通过1112604689通过1213425037通过1314245393通过1415265848通过1516216314通过1618107270通过1719998257通过钢烟囱局部稳定计算 弯矩和轴力作用下，钢烟囱局部稳定计算应按烟囱规范条第2款进行计算,公式以下：，，，，钢烟囱局部稳定验算表(一)截面编号标高(m)tmmDimmaNaBAnim2Wnim3NikNMisNN/mm2sBN/mm2011996114992199620932831996305676419964441135519965361679629966652284739968342955839961096402093996117843501039961224451811399612604689123996134250371339961424539314399615265848153996162163141639961810727017399619998257钢烟囱局部稳定验算表(二)截面编号标高(m)fytN/mm2daEt×105N/mm2setbscrtsN+sBN/mm2结论01通过2通过3通过4通过5通过6通过7通过8通过9通过10通过11通过12通过13通过14通过15通过16通过17通过3．钢烟囱整体稳定性计算 在弯距和轴力作用下，钢烟囱的稳定性应按烟囱规范第条第3款计算，公式以下： EQs=\F(Ni,jAbi)+\F(Mi,Wbi(1-NEx))≤ft EQNEx=\F(p2EtAbi,l2) 上式中的荷载组合效应值包含地震荷载时，为乘以抗震调节系数gRE后的值,gRE取为。安全等级为一级时，组合后值要乘以重要性系数g0＝对于自立式钢烟囱，按悬臂构件设计,EQl=\F(m·l,i),m为烟囱的计算长度系数,可按悬臂压杆构件直接取；l为烟囱高度，i为回转半径，EQi=\R(\F(I,A)),其中I和A取烟囱底截面的毛截面惯性矩和毛截面面积，内力N和M也取烟囱底截面内力，对每种组合进行验算，取最不利内力组合下的成果以下:截面位置Abi(m2)Wbi(m3)计算长度l0(m)长细比l稳定系数jNEx(kN)Ni(kN)MisN/(mm2)ftN/(mm2)成果底部4050619998257通过4．钢烟囱孔洞应力计算 根据烟囱规范式（）计算 EQs=\b\bc\[(\F(N,A0)+\F(M,W0))ak≤ft标高(m)akA0(m2)W0(m3)N(kN)MsN/(mm2)ftN/(mm2)成果10964020通过见应力分析报告见应力分析报告见应力分析报告14245393通过15265848通过

13、考虑瞬时极端最大风速下验算成果弯距和轴力作用下，钢内筒的强度应按烟囱规范第条第1款计算，公式以下: EQ\F(Ni,Ani)±\F(Mi,Wni)≤ft 上式中的荷载组合效应值采用组合（10）下的成果标高(m)Ani(m2)Wni(m3)Ni(kN)MiEQ\F(Ni,Ani)±\F(Mi,Wni)fyN/(mm2)成果95328通过1751082通过2542230通过3433735通过4195513通过5277482通过6689665通过88713133通过95114209通过98514759通过101515316通过107816453通过114217616通过121919104通过129820626通过145623760通过161327005通过

14、筒壁允许应力计算 根据NB/T47041-第和条进行烟囱稳定校核 1.对于圆筒形烟囱,根据公式53和公式54，不考虑s1。任意截面Ⅰ-Ⅰ处的轴向应力由下式计算 由竖向力引发的应力s2: EQs2=\F(m\o(0,I-I)g±F\o(v,I-I),pDidei) 其中EQF\o(v,I-I)仅在最大弯矩为地震弯矩参加组合时考虑，否则不考虑 由弯矩引发的应力s3: EQs3=\F(4M\o(max,I-I),pD\o(i,2)dei) 圆筒允许应力 EQ\b\bc\[(s)cr=K\b\bc\[(s)t 根据NB/T47041-，K取； [s]t按附录D取值。 最后验算，最大组合压应力要满足式56: EQs2+s3≤\b\bc\[(s)cr=K\b\bc\[(s)t 最大组合拉应力满足式58 EQ-s2+s3≤K\b\bc\[(s)tf注：以上最大弯矩成果为荷载原则组合成果，取和+SEhk的较大值 2.各截面计算成果各荷载成果标高(m)EQm\o(0,I-I)g(kN)SwkSEhk000956544175214101254441161343740218419109427352714863286681921386887261448995128305249852940544101530525641078328160711423515655121938167201298412479214564760951161354221124计算成果表(一)标高(m)+SEhkEQm\o(0,I-I)g(kN)EQF\o(v,I-I)(kN)EQM\o(max,I-I)deimmDi(m)65609506521415417502144412712540441740403343074010945464190109414867005270148619218676680192126141142887026142830123295102830294012799850294030521327101503052328114281078032813515153411420351538161674121903816412418231298041244760214114560476054222480161305422 注：对于每节烟囱，Di为该节底部筒壁内直径，Ri为该节顶部筒壁内半径计算成果表(二)标高(m)s2(MPa)(m0g+Fv)s2(MPa)(m0g-Fv)s3(MPa)s2+s3(MPa)EQK\b\bc\[(s)t(MPa)-s2+s3(MPa)EQ\b\bc\[(s)t(MPa)EQK\b\bc\[(s)tf(MPa)成果通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过

15、钢烟囱底座计算（一）承载能力极限状态计算1．烟囱底板厚度计算 底板面积：EQA=\F(p(D\o(2,2)-D\o(1,2)),4)=\F(p×-,4)= 底板抵抗矩：EQW=\F(p(D\o(2,4)-D\o(1,4)),32D2)=\F(p×-,32×= 底板压应力：EQscbt=\F(N,A)+\F(M,W)=\F(1999,+\F(8257,=(kN/m2) (1)筒壁外侧为三边支撑板，自由边长度EQa=\F(pD2,n)=\F×,6)=(m) 两端与自由边相邻的边长度EQb=\F(D2-D0,2)=\F-,2)=(m),D0为烟囱底部筒壁外直径 根据b/a，查烟囱手册P177表8-5得出b= EQMmax=bscbta2=××=m), EQt≥\R(\F(6Mmax,f))=\R(\F(6×217884,205))= (2)筒壁内侧为一边支撑板，筒壁内侧底板悬臂长度 EQC=\F(D0-D1,2)-t=\F-,2)-=(m), EQMmax=\F(1,2)scbtC2=\F(1,2)××=m), EQt≥\R(\F(6Mmax,f))=\R(\F(6×6014,205))= 底板厚度取较大成果且要不不大于14mm，因此取底板厚度t为80mm2．地脚螺栓直径计算 根据烟囱规范式，单个地脚螺栓的拉力: EQN拉=\F(4M,nD3)-\F(N,n)=\F(4×8257,6×-\F(1613,6)=(kN) 则所需地脚螺栓净面积： EQAs=\F(N拉,f\o(t,a))=\F(465108,140)= 地脚螺栓计算直径为：EQd1=\R(\F×4,p))=\R(\F××4,p))=71mm 则地脚螺栓所需直径：EQd=d1+c2=71+= 则地脚螺栓所需面积：EQA=\F(pd2,4)=\F(p×752,4)= 查表SHT3070-附录C,实际取地脚螺栓为6-M853．筋板厚度计算 (1)按照底板分布反力得到的压力 N1=a×b×sc=××= a—筋板所承受的底板区格宽度； b—筋板所承受的底板区格长度； sc—底板的分布反力，取scbt的值； (2)锚栓拉力产生的拉力 N2=N拉= (3)根据筋板抗拉强度 EQs=\F(N,bt)≤f 对于环形盖板，N=max(N1，N2)；对于分块盖板，N=max(N1，*N2),则 EQt≥\F(N,bf)=\F(1840398,×215)= (4)根据筋板抗剪强度 EQτ=\F×N,hj×t)≤fv 对于环形盖板，N=max(N1，N2)；对于分块盖板，N=max(N1，*N2),则 EQt≥\F×N,hjfv)=\F×1840398,600×120)= (5)根据《钢构造连接节点设计手册》（第二版）第8-88条的构造规定 EQt≥\F(b,18\R(\F(235,fy)))=\F(,18\R(\F(235,235)))= 其中，筋板自由外伸宽度b取为EQb=\F(D2-D0,2)=\F-,2)= (6)筋板厚度tj取以上三者的较大值，最后取值为112mm4．盖板计算 盖板类型为环形盖板 有垫板时，盖板最大应力 EQs=\F(3,4)\b\bc\[(\F(N拉l\o(3,'),(b-d3)t\o(g,2)+(l4-d2)t\o(d,2))))≤f 筋板内侧间距 EQl\o(3,')=a= 筋板自由外伸宽度b取为EQb=\F(D2-D0,2)= N拉为一种地脚螺栓的最大拉力; 盖板上地脚螺栓孔直径d3：d3=d+10=85+10= 垫板上地脚螺栓孔直径d2：d2=d+2=85+2= 垫板厚度td=20mm 垫板宽度l4=500(mm) 盖板材料的强度f取为190MPa； 则可计算出盖板厚度tg: EQtg≥\R(\F(\F(3N拉l\o(3,'),4f)-(l4-d2)t\o(d,2),b-d3))=\R(\F(\F(3×465108×,4×190)-(500-×202,(-))=构造规定：盖板厚度不不大于底板厚度t，最后取tg=80mm（二）允许应力法计算根据NB/T47041-第条进行计算1．烟囱底板厚度计算 底板面积：EQAb=\F(p(D\o(2,2)-D\o(1,2)),4)=\F(p×-,4)= 底板抵抗矩：EQZb=\F(p(D\o(2,4)-D\o(1,4)),32D2)=\F(p×-,32×= 底板压应力：EQ\F(M\o(max,0-0),Zb)+\F(m0g+F\o(v,0-0),Ab)=\F(5422,+\F(1613,=m2 EQ\F\o(W,0-0)+Me,Zb)+\F(mmaxg,Ab)=\F×5422+0,+\F(1677,=m2 mmaxg=1613+64=1677kN sbmax取max,,最后取值为m