钢烟囱计算书最终.xls

1、cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 1 钢烟囱计算书: 一、设计资料： 烟囱高度：H=16.6 m 基本风压：w=0.5 kN/m2 地面粗糙度B类 a=0.16 抗震设防烈度7 度0.15 场地类别 分组二 烟气温度Tg=80 室外计算温度： 夏季极端高Ta=39 冬季极端低Ta=-5 大气湿度75% 烟囱上口内经D0=1.5 上口外径D=1.8 底部外径D1=1.8 二、材料选用： 1、材料选择： 因处在大气潮湿地区，筒壁钢材选用焊接

2、结构用耐候钢Q235NH。 其质量标准应符合焊接结构用耐候钢GB/T4172-2000 2、梯子、平台同筒壁 3、隔热内衬：选用轻质浇筑料，理化指标如下： 重度=8 kN/m3 耐压强度 110X16h：2.5 Mpa 1000X3h：2.5 Mpa 导热系数： 700：0.25 W/m.K 1000：0.25 W/m.K 使用温度：80 线变化率： 1000X3h：0-0.8 三、计算依据： 烟囱设计规范GB50051-2002，钢结构设计规范GB50017-2002， 建筑抗震设计规范GB50011-2001，建筑结构荷载规范GB50009-2001 四、烟囱形式： 1、钢板焊接，圆形，

3、2、浇筑料由底至顶，厚度取0mm。 3、烟囱分节制作吊装，采用现场焊接。共分7mX2+8m 五、筒壁受热温度计算： 温度计算简图如右： 上口外径D=1.8 底部外径D1=1.8 筒壁外半径r1=900 mm 筒壁内半径r0=888 mm r1/r0=1.01 1.1 采用平壁法计算 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 2 内衬厚度t1=0 m 筒壁厚度t2=0.012 m 导热系数1=0.25 m 导热系数2=58.15 in=38 ex

4、=12 1、热阻计算： R1=t1/1=0 m2K/W R2=t2/3=0.0002 m2K/W Rin=1/in=0.026 m2K/W Rex=1/ex=0.083 m2K/W 总热阻Rtot=Rin+R1+R2+Rex=0.109 m2K/W 2、各点受热温度计算：Tej=Tg-（Tg-Ta）Ri/Rtot T0=Tg-（Tg-Ta）Rin/Rtot=70.2 T1=Tg-（Tg-Ta）（Rin+R1）/Rtot=70.2 T2=Tg-（Tg-Ta）（Rin+R1+R2）/Rtot=70.2 筒壁温度0.015 s=0.502 据表3.2-2 w0T2=0.04 =1.69 据表3.2-

5、3B类 查GB50009-2001表7.4.4-1:1=0.81 =1 B=1 =1B=0.81 顺风向时的风荷载系数及风荷载标准值计算： 截面号标高zs1B=zz=wk=zszw0 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 3 1 h（m）Bz/B0 1BZ/Hz1+z/s（kN/m2） 016.6 1.284 0.5021.690.81110.81112.070.67 1151.14 0.5021.690.81110.81 0.903614

6、 0.5641.680.48 281 0.5021.690.81110.81 0.481928 0.1941.270.32 301 0.5021.690.81110.810010.25 标高3.4m3.41 0.5021.690.81110.81 0.2048190.041.050.26 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 4 顺风向时的风荷载引起的弯矩： 截面号标高节高平均外径wcp=(wi+wi-1)/2Qi=Dcpwcphi各截面M

7、i=qihi 1 h（m）（m） （m） 顺风向顺风向 016.61.61.8 11571.8 0.575 1.6561.325 2881.80.45.0430.56 3001.8 0.285 4.104100.5 标高3.4m3.44.61.80.29 2.40178.14 3、横向风振 圆形截面2/3高度处直径D=1.8 m 圆形截面斯脱罗哈数St=0.2 vcr1=D/T1St=33.33 m/s vcr2=D/T2St=209.3 m/s vcr3=D/T3St=600 m/s 烟囱雷诺数Re及横向风振判断： H=1.284 =1.25 VH=SQRT（2000wHw0/）=37.92

8、 m/s 2/3处的风速 Dm=1.8 m Hm=6 m V10=SQRT（1600w0)=28.3 Vm=(Hm/10)0.16V10=26.08 Re=69000VmDm=3E+06 3.0X105Re3.5X106，跨临界范围 VHVcr1,第1振型发生横向强风共振 VHVcr2，第2振型不发生横向共振 VHVH =0.16 H1=H/(1.3)1/=3.22 m 5、跨临界强风共振引起的在Z高度处第1振型的等效风荷载： H1/H=0.193976 查表7.2-41=1.54 各截面跨临界强风共振等效风压（kN/m2） 截面号顶标高Z/HZwcz1 02211 13.37 115 0.6

9、82 0.5647.54 28 0.364 0.1942.59 3000.020.27 标高3.43.4 0.1550.040.53 6、临界风速时对应的各截面顺风向风压： 临界风速在10m标高处对应的顺风向基本风压wcr10： wcr10=（1.3Vcr1）2（10/H）2/1600=0.9978 wcr10T12=0.07 查GB0009表7.4.3=2.04 横向风振临界风速对应的顺风向各截面风压标准值计算如下： 截面号标高zs1B=zz=wk=zszwcr10 1 h（m）Bz/B0 1BZ/Hz1+z/s（kN/m2） 022 1.284 0.5022.040.81110.81112

10、.291.47 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 5 1151.14 0.5022.040.81110.81 0.681818 0.5641.821.04 281 0.5022.040.81110.81 0.363636 0.1941.320.66 301 0.5022.040.81110.8100.021.030.52 标高3.4m3.41 0.5022.040.81110.81 0.154545 0.0361.060.53 7、临界

11、风速时对应的顺风向风压引起的弯矩及横向风振时强风共振等效风压引起的弯矩： 截面号标高节高平均外径wcp=(wi+wi-1)/2Qi=Dcpwcphi各截面Mi=qihiMwk=SQRT(Mc2+MA2) 1 h（m）（m） （m） 横风向顺风向横风向顺风向横风向Mc 顺风向Mc （kN.m） 02271.8 11571.810.455 1.255 131.7 15.81461.0755.3455 464.4 2881.8 5.0650.85 63.82 10.711606.6 203.52151619 3001.81.430.59 20.59 8.4963253.3 449.68953284

12、标高3.4m3.44.61.81.56 0.595 12.92 4.9272535.8 336.85852558 八、地震作用效应计算： II类场地，第二组：Tg=0.4 s 结构自振周期：T1=0.27 s =0.01 =0.9+（0.05-）/（0.5+5）=0.9727 2=1+（0.05-）/（0.06+1.7）=1.5195 6度区 0.05g，水平地震影响系数最大值max= 0.04 水平地震影响系数1： 1=（Tg/T）2max=0.089 筒身总重量GE： GE=115.6 KN H0=H/2=8.3 m 烟囱底部地震弯矩M0=1GEH0=85.394 烟囱底部剪力V0= 查表

13、3.5-3：底部剪力修正系数c= 0.752 V0=c1GE=7.74 kN 各截面的弯矩和剪力： 0.3H=4.98 m 0.1H=1.66 截面号标高弯矩MEhi剪力Vi 1 h（m）（kN.m）（kN） 016.6 1156.582.1448 28 35.394.7559 30 85.397.74 标高3.4m3.4 59.746.4718 竖向地震作用产生的竖向地震力：7度区可不考虑。 九、承载能力极限状态设计： 1、荷载效应组合： cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78

14、629e.xlsD2000libang 6 a、荷载效应组合（自重+风）各截面强度及局部稳定计算：(不考虑横风向风振时Mi取MIN,考虑横风向风振时Mi取MAX） 截面号Ani=0.785Wni=Ni=Mi=crt=Ni/AniMi/Wnimax=min= (di2-din2) 0.77d2t1.2Nk 1.4Mwk54933t/di 1 67371.84 3E+07 44.161.85 366.20.660.060.720.6 2 67371.84 3E+07 88.32 42.78 366.21.311.432.74-0.12 3 67371.84 3E+07138.72140.76 36

15、6.22.064.76.76-2.64 标高3.4m67371.84 3E+07117.36 109.4 366.21.743.655.39-1.91 b、地震作用效应组合（GE.SGE0.5SEvk+1.3SEhk+0.2wSwk)局部稳定及强度计算： 截面号Ani=0.785Wni=GESGE0.5SEvkNi=1.2Nk+1.3SEhk 0.2wSwkMi=1.3SEhk+Ni/AniMi/Wnimax=min= (di2-din2) 0.77d2t1.2Nk 0.5FEvk0.5FEvk 1.3MEhk0.2X1.4Mwk0.2wSwk 1 67371.84 3E+07 44.160

16、44.166.580.376.950.660.230.890.43 2 67371.84 3E+07 88.320 88.32 35.398.56 43.951.311.472.78 -0.16 3 67371.84 3E+07138.720 138.7 85.39 28.15113.542.063.795.85 -1.73 标高3.4m67371.84 3E+07117.360 117.4 59.74 21.88 81.621.742.734.47 -0.99 2、钢烟囱整体稳定验算： D=1800 mm d=1776 mm Et=20600000 =2 l=h=25 m I=(D4-d4)

17、/64=2.69E+10 mm4 A=(D2-d2)/4=67371.84 mm2 W=0.77d2t=29937600 mm3 i=SQRT(I/A)=632.17 mm =l/i=79.1 查表7.4-3得=0.745 NEx=2EtAbi/1.12=2E+09 N =Ni/Abi+Mi/Wbi(1-0.8Ni/NEX)= 7.4658 3、烟道入口处筒壁孔洞应力计算： 计算简图见P411 D=1800 mm =26=0.454 t=10 r=（D-2*t）/2=890 mm 筒壁A1=2rt（-）=47811 y1=rsin/（-）=145.3 mm 立柱A2： t1=36 mm l1=

18、600 mm l2=600 mm A2=（2l1t1+l2t1）=64800 2A2=1E+05 mm2 1=46=0.802 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 7 2=12=0.209 y2=cos1（Aiyi/A2）=879.1 mm 烟道接口：A3=0 烟道接口法兰：A4=0 A0=Ai=177410.8 y0=Aiyi/A=603 mm 截面惯性矩及截面抵抗矩计算： 立柱对全截面形心轴X0轴的惯性矩Ix0： a1=Rcos（1+

19、2）-y0=-125.1 mm b1=（R+l1）cos（1+2）-y0=193.5 mm a2=Rcos（1-2）-y0=143.3 mm b2=（R+l1）cos（1-2）-y0=640.9 mm a3=（R+l1-30）cos（1+2）-y0=177.6 mm b3=（R+l1-30）cos（1-2）-y0=616 mm Ix01=2l1t1（a12+a1b1+b12）/3=4E+08 mm4 Ix02=2l1t1（a22+a2b2+b22）/3=8E+09 mm4 Ix03=2l2t1（a32+a3b3+b32）/3=7E+09 mm4 Ix0z=Ix01+Ix02+Ix03=2E+1

20、0 mm4 筒身对X0轴的惯性矩Ix01： ax0=y1+y0=748.3 mm Ix0t=A1ax02+r3t（-cossin-2sin2/（-）)=4E+10 mm4 Ix0=Ix0z+Ix0t=6E+10 mm4 Wx01=Ix0/b2=9E+07 mm3 Wx02=Ix0/(R+y0)=4E+07 mm3 孔洞应力计算： 标高3.4m处内力：N=117.36 kN M=109.4 kNm 标高3.4m以上轴力引起的附加弯矩： M=Ny0=70.8 kNm 洞口侧M1=M-M=38.6 kNm 洞口另侧M2=M+M=180.2 kNm rd=650 mm bd=1300 mm rd/bd

21、=0.5 k=3 1=(N/A0+M/Wx01)k=3.2784 N/mm2 2=N/A0+M/Wx02=1.6729 N/mm2 筒壁厚度实际值为t+2mm=12 mm 4、地脚螺栓最大拉力计算：按烟囱设计规范法 两侧布置螺栓： 烟囱底部内力： N=104.04 kN M=140.76 d01=D-2（t+100）=1580 mm d02=D+200=2000 mm n=32 Pmax=4M/n（d01+d02）-N/2n=3.2892 kN 查表可选用M48（Q235) 5、钢烟囱底座基础局部压应力计算： G=180.34 kN M=140.76 kNm cnptcnpt1f28eae79

22、814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 8 Dd=d02+200=2200 mm dd=d01-200=1380 mm Ad=0.785（Dd2-dd2）=2E+06 mm2 Wd=(Dd4-dd4)/32Dd=9E+08 mm3 cbt=G/Ad+M/Wd=0.2377 N/mm2 荷载分布影响系数=0.675 C25混凝土在70时fc=8.75 混凝土局部承压强度提高系数l=1 lfc=5.9063 ok,局部承压满足。 4*、地脚螺栓最大拉力计算：按烟囱设计规范法 采用

23、一侧布置螺栓： 烟囱底部内力： N=104.04 kN M=140.76 n=32 d02=（D-t）+150=1940 mm Pmax=4M/（n*d02）-N/n=5.8183 kN 查表可选用M48（Q235) 5*、钢烟囱底座基础局部压应力计算： G=180.34 kN M=140.76 kNm Dd=d02+200=2090 mm dd=d02-150-50=1740 mm Ad=0.785（Dd2-dd2）=1E+06 mm2 Wd=(Dd4-dd4)/32Dd=5E+08 mm3 cbt=G/Ad+M/Wd=0.4738 N/mm2 荷载分布影响系数=0.675 C25混凝土在7

24、0时fc=8.75 混凝土局部承压强度提高系数l=1.25 lfc=7.3828 ok,局部承压满足。 6、钢烟囱底板厚度计算： 底板按三边支承板计算： a240 b250 b/a=1.0417 查表7.2-3 =0.1139 Mmax=cbta2=3108.3 Nmm ft=200 tSQRT(6Mmax/ft)=9.7 mm 实取t=30 mm 7、加劲肋计算： h=300 b=170 t=20 每区格数量n=1 =Pmax/nbt=0.9674 Nmm f=200，ok！ =1.5Pmax/nht=0.8223 Nmm fv=125，ok！ 十、基础计算：采用板式基础 1、设计资料 筒壁

25、底部荷载标准值： Nk=120 kN Mwk=270 kNm Mak=0 kNm Vk=28 kN 基础环壁顶部截面厚度t=600 mm 底板： cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 9 r1=1.9 m r2=1.35 m r3=0 m 材料指标： C35混凝土ftt=1.57 Mpa fc=16.7 Mpa 钢筋HRB400fy=360 Mpa 2、基础外形尺寸的确定： rz=（r2+r3）/2=0.675 m r1/rz=2.8148

26、 查图8.4-1得=0 r4=rz=0 m 基础底板厚度h（r1-r2）/2.2=0.25 m h（r3-r4）/3=0 m 实取h=1 m h1=h2h/2=0.5 m 实取h1=h2=0.5 m 3、地基承载力验算： A=（r12-r42）=11 m2 H=3 m 基础及其上土重Gk=AH=660 kN 基底总弯矩Mk=Mwk+Mak+VkH=354 kNm d1=2r1=3.8 m d4=2r4=0 m W=(d14-d44)/32d1=5.3843 m3 基础底面压力pmax=（Nk+Gk）/A+Mk/W=136.7 kN/m2 基础底面压力pmin=（Nk+Gk）/A-Mk/W=5.

27、163 kN/m2 4、冲切强度验算： 基础底面惯性矩I=(d14-d44)/64=10.23 m4 p=N/A+Mz（r1+r2）/2I=91.814 kN/m2 冲切破坏锥体以外的荷载Qc： h0=h-0.04=0.96 m 环壁外边缘： Fl=pr12-（r2+h0）2=-497.6 kN 环壁内边缘： Fl=p（r3-h0）2-r42=265.69 kN 冲切破坏锥体斜截面上、下边圆周长： 验算外环壁： bt=2r2=8.478 m bb=2(r2+h0)=14.507 m 验算内环壁： bt=2r3=0 m bb=2(r3-h0)=0 m 冲切强度： 验算外环壁： h=0.9 0.3

28、5hft（bt+bb）h0=10912 kNFl，ok! 验算内环壁： 0.35hft（bt+bb）h0=0 kNFl,冲切验算不满足！ 5、底板配筋计算： 采用径环向配筋，按r2处截面高度h0=0.96 计算。 底板下部r2处： cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD20001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD2000libang 10 MR=p（2r13-3r12r2+r23）/（3（r1+r2）=14.67 kNm 1=1 s=MR/1fcbh02=0.001 =1-SQRT(1-2s)=0.001

29、 s=(1+SQRT(1-2s)/2=0.9995 As=MR/fysh0=42.47 mm2/m Asmin=0.15%A=1500 mm2/m 底板下部实配径向钢筋为：20200 底板下部r2处环向钢筋： M=MR/2=7.3351 kNm 1=1 s=M/1fcbh02=0 =1-SQRT(1-2s)=0 s=(1+SQRT(1-2s)/2=1 As=M/fysh0=21.224 mm2/m Asmin=0.15%A=1500 mm2/m 底板下部实配径向钢筋为：20200 底板内悬挑上部单位宽度环向弯矩及配筋： MT=prz（2r43-3r42rz+rz3）/rz-（4r13-6r12

30、rz+2rz3）/（r1+rz）/（6（rz-r4）= -72.84 kNm 计算不需要配筋 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 11 钢烟囱计算书: 一、设计资料： 烟囱高度：H=25 m 基本风压：w=0.6 kN/m2 地面粗糙度B类 a=0.16 抗震设防烈度6 度 场地类别II 分组二 烟气温度Tg=100 室外计算温度： 夏季极端高Ta=35.4 冬季极端低Ta=-15.5 大气湿度75% 烟囱上口内经D0=1.58 m 上口

31、外径D=1.6 m 底部外径D1=1.6 m 二、材料选用： 1、材料选择： 因处在大气潮湿地区，筒壁钢材选用焊接结构用耐候钢Q235NH。 其质量标准应符合焊接结构用耐候钢GB/T4172-2000 2、梯子、平台同筒壁 3、隔热内衬：选用轻质浇筑料，理化指标如下： 重度=0.8 kN/m3 耐压强度 110X16h：2.5 Mpa 1000X3h：2.5 Mpa 导热系数： 700：0.25 W/m.K 1000：0.25 W/m.K 使用温度：100 线变化率： 1000X3h：0-0.8 三、计算依据： 烟囱设计规范GB50051-2002，钢结构设计规范GB50017-2002， 建

32、筑抗震设计规范GB50011-2001，建筑结构荷载规范GB50009-2001 四、烟囱形式： 1、钢板焊接，圆形， 2、浇筑料由底至顶，厚度取0mm。 3、烟囱分节制作吊装，采用现场焊接。共分8mX2+9m 五、筒壁受热温度计算： 温度计算简图如右： cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 12 筒壁外半径r1=800 mm 筒壁内半径r0=790 mm r1/r0=1.01 1.1 采用平壁法计算 内衬厚度t1=0 m 筒壁厚度t2=0

33、.01 m 导热系数1=0.25 m 导热系数2=58.15 in=38 ex=12 1、热阻计算： R1=t1/1=0 m2K/W R2=t2/3=0.0002 m2K/W Rin=1/in=0.026 m2K/W Rex=1/ex=0.083 m2K/W 总热阻Rtot=Rin+R1+R2+Rex=0.109 m2K/W 2、各点受热温度计算：Tej=Tg-（Tg-Ta）Ri/Rtot T0=Tg-（Tg-Ta）Rin/Rtot=84.6 T1=Tg-（Tg-Ta）（Rin+R1）/Rtot=84.6 T2=Tg-（Tg-Ta）（Rin+R1+R2）/Rtot=84.5 筒壁温度0.015

34、 s=0.55 据表3.2-2 w0T2=0.09 =1.86 据表3.2-3B类 查GB50009-2001表7.4.4-1:1=0.81 =1 B=1 =1B=0.81 顺风向时的风荷载系数及风荷载标准值计算： 截面号标高zs1B=zz=wk=zszw0 1 h（m）Bz/B0 1BZ/Hz1+z/s（kN/m2） 025 1.3350.551.860.81110.81112.130.94 117 1.2940.551.860.81110.81 0.68 0.5641.660.71 2910.551.860.81110.81 0.36 0.1941.290.43 3010.551.860.

35、81110.8100.21.30.43 标高2m210.551.860.81110.81 0.080.21.30.43 顺风向时的风荷载引起的弯矩： 截面号标高节高平均外径wcp=(wi+wi-1)/2Qi=Dcpwcphi各截面Mi=qihi 1 h（m）（m） （m） 顺风向顺风向 02581.6 11781.6 0.825 10.5642.24 2991.60.57 7.296155.9 3001.60.43 6.192344.5 标高2m271.60.43 4.816297.8 3、横向风振 圆形截面2/3高度处直径D=1.6 m 圆形截面斯脱罗哈数St=0.2 vcr1=D/T1St

36、=20.46 m/s vcr2=D/T2St=129.03 m/s vcr3=D/T3St=363.64 m/s 烟囱雷诺数Re及横向风振判断： H=1.335 =1.25 VH=SQRT（2000wHw0/）=42.36 m/s 2/3处的风速 Dm=1.6 m cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 14 Hm=17 m V10=SQRT（1600w0)=31 Vm=(Hm/10)0.16V10=33.75 Re=69000VmDm=4E

37、+06 Re3.5X106，属跨临界范围，应进行横向风振计算 VHVcr1,第1振型发生横向强风共振 VHVcr2，第2振型不发生横向共振 VHVcr3，第3振型不发生横向共振 4、横向风振是否起控制作用判定： wcr1=Vcr12/1600=0.26 kN/m2 w=wcr1SQRT（0.04/12+h2）=5.23 kN/m2 wh=VH2/1600=1.12 kN/m2 第1振型横向风振起控制作用，应计算横向风振效应。 横向风振锁住区，最不利起点高度H1： 1.3Vcr1=26.6 VH =0.16 H1=H/(1.3)1/=4.85 m 5、跨临界强风共振引起的在Z高度处第1振型的等效

38、风荷载： H1/H=0.194 查表7.2-41=1.54 各截面跨临界强风共振等效风压（kN/m2） 截面号顶标高Z/HZwcz1 025115.04 1170.68 0.5642.84 290.36 0.1940.98 3000.020.1 标高2m20.080.020.1 6、临界风速时对应的各截面顺风向风压： 临界风速在10m标高处对应的顺风向基本风压wcr10： wcr10=（1.3Vcr1）2（10/H）2/1600=0.3298 wcr10T12=0.05 查GB0009表7.4.3=1.73 横向风振临界风速对应的顺风向各截面风压标准值计算如下： 截面号标高zs1B=zz=wk

39、=zszwcr10 1 h（m）Bz/B0 1BZ/Hz1+z/s（kN/m2） 025 1.3350.551.730.81110.81112.050.5 117 1.2940.551.730.81110.81 0.68 0.5641.610.38 2910.551.730.81110.81 0.36 0.1941.270.23 3010.551.730.81110.8100.021.030.19 标高2m210.551.730.81110.81 0.080.021.030.19 7、临界风速时对应的顺风向风压引起的弯矩及横向风振时强风共振等效风压引起的弯矩： 截面号标高节高平均外径wcp=(

40、wi+wi-1)/2Qi=Dcpwcphi各截面Mi=qihiMwk=SQRT(Mc2+MA2) 1 h（m）（m） （m） 横风向顺风向横风向顺风向横风向Mc顺风向Mc（kN.m） 02581.6 11781.63.940.44 50.43 5.632201.73 22.5203 2991.61.91 0.305 24.45 3.904702.98 83.2 707.9 3001.60.540.21 7.776 3.0241411.91831424 标高2m271.60.540.21 6.048 2.3521248.31581258 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b

41、7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 15 八、地震作用效应计算： II类场地，第二组：Tg=0.4 s 结构自振周期：T1=0.391 s =0.01 =0.9+（0.05-）/（0.5+5）=0.9727 2=1+（0.05-）/（0.06+1.7）=1.5195 6度区 0.05g，水平地震影响系数最大值max= 0.04 水平地震影响系数1： 1=（Tg/T）2max=0.062 筒身总重量GE： GE=78.1 KN H0=H/2=12.5 m 烟囱底部地震弯矩M0=1GEH0=60.5

42、27 烟囱底部剪力V0= 查表3.5-3：底部剪力修正系数c= 0.752 V0=c1GE=3.64 kN 各截面的弯矩和剪力： 0.3H=7.5 m 0.1H=2.5 截面号标高弯矩MEhi剪力Vi 1 h（m）（kN.m）（kN） 025 11715.51.6598 29 30.992.5917 30 60.533.64 标高2m2 53.43 3.407 竖向地震作用产生的竖向地震力：6度区可不考虑。 九、承载能力极限状态设计： 1、荷载效应组合： cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b

43、7bf5d78629e.xlsD1600libang 16 a、荷载效应组合（自重+风）各截面强度及局部稳定计算： 截面号Ani=0.785Wni=Ni=Mi=crt=Ni/AniMi/Wnimax=min= (di2-din2) 0.77d2t1.2Nk 1.4Mwk54933t/di 1 39991.04 2E+0730284.17 274.70.75 18.02 18.77-17 2 39991.04 2E+0760991.04 274.71.5 62.84 64.34-61 3 39991.04 2E+07 93.721993.1 274.72.34 126.4128.73 -124

44、标高2m39991.04 2E+07 86.281761.6 274.72.16 111.7113.87 -110 b、地震作用效应组合（GE.SGE0.5SEvk+1.3SEhk+0.2wSwk)局部稳定及强度计算： 截面号Ani=0.785Wni=GESGE0.5SEvkNi=1.2Nk+1.3SEhk 0.2wSwkMi=1.3SEhk+Ni/Ani Mi/Wnimax=min= (di2-din2) 0.77d2t1.2Nk 0.5FEvk0.5FEvk 1.3MEhk0.2X1.4Mwk0.2wSwk 1 39991.04 2E+073003015.5 11.83 27.33 0.7

45、51.732.48 -0.98 2 39991.04 2E+0760060 30.99 43.65 74.641.54.736.23 -3.23 3 39991.04 2E+07 93.720 93.72 60.53 96.45156.98 2.349.95 12.29 -7.61 标高2m39991.04 2E+07 86.280 86.28 53.43 83.37 136.8 2.168.67 10.83 -6.51 2、钢烟囱整体稳定验算： D=1600 mm d=1584 mm Et=2060000 =2 l=h=25 m I=(D4-d4)/64=1.27E+10 mm4 A=(D2

46、-d2)/4=39991.04 mm2 W=0.77d2t=15769600 mm3 i=SQRT(I/A)=562.86 mm =l/i=88.8 查表7.4-3得=0.628 NEx=2EtAbi/1.12=9E+07 N =Ni/Abi+Mi/Wbi(1-0.8Ni/NEX)=130.22 3、烟道入口处筒壁孔洞应力计算： 计算简图见P411 D=1600 mm =32.5=0.567 t=8 r=（D-t）/2=796 mm cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e

47、.xlsD1600libang 17 筒壁A1=2rt（-）=32770 y1=rsin/（-）=166.2 mm 立柱A2： t1=16 mm l1=350 mm l2=220 mm A2=（2l1t1+l2t1）=14720 2A2=29440 mm2 1=47.5=0.829 2=15=0.262 y2=cos1（Aiyi/A2）=662.4 mm 烟道接口：A3=0 烟道接口法兰：A4=0 A0=Ai=62209.73 y0=Aiyi/A=225.9 mm 截面惯性矩及截面抵抗矩计算： 立柱对全截面形心轴X0轴的惯性矩Ix0： a1=Rcos（1+2）-y0=143.4 mm b1=（

48、R+l1）cos（1+2）-y0=304.9 mm a2=Rcos（1-2）-y0=448.9 mm b2=（R+l1）cos（1-2）-y0=744.1 mm a3=（R+l1-30）cos（1+2）-y0=291.1 mm b3=（R+l1-30）cos（1-2）-y0=718.8 mm Ix01=2l1t1（a12+a1b1+b12）/3=6E+08 mm4 Ix02=2l1t1（a22+a2b2+b22）/3=4E+09 mm4 Ix03=2l2t1（a32+a3b3+b32）/3=2E+09 mm4 Ix0z=Ix01+Ix02+Ix03=7E+09 mm4 筒身对X0轴的惯性矩Ix

49、01： ax0=y1+y0=392.1 mm Ix0t=A1ax02+r3t（-cossin-2sin2/（-）)=1E+10 mm4 Ix0=Ix0z+Ix0t=2E+10 mm4 Wx01=Ix0/b2=3E+07 mm3 Wx02=Ix0/(R+y0)=2E+07 mm3 孔洞应力计算： 标高2m处内力：N=86.28 kN M=1761.6 kNm 标高2m以上轴力引起的附加弯矩： M=Ny0=19.5 kNm 洞口侧M1=M-M=1742.1 kNm 洞口另侧M2=M+M=1781.1 kNm rd=100 mm cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d7

50、8629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 18 bd=900 mm rd/bd=0.1111 k=3.8889 1=(N/A0+M/Wx01)k=267.37 N/mm2 2=N/A0+M/Wx02=94.264 N/mm2 筒壁厚度实际值为t+2mm=10 mm 4、地脚螺栓最大拉力计算：按烟囱设计规范法 两侧布置螺栓： 烟囱底部内力： N=70.29 kN M=1993.1 实际取t=12 d01=D-2(t+100)=1376 mm d02=D+200=1800 mm n=16 Pmax=4M/n（d01+

51、d02）-N/2n=154.69 kN 查表可选用M48(Q235) 5、钢烟囱底座基础局部压应力计算： G=121.84 kN M=1993.1 kNm Dd=d02+200=2000 mm dd=d01-200=1176 mm Ad=0.785（Dd2-dd2）=2E+06 mm2 Wd=(Dd4-dd4)/32Dd=7E+08 mm3 cbt=G/Ad+M/Wd=2.943 N/mm2 荷载分布影响系数=0.675 C25混凝土在70时fc=8.75 混凝土局部承压强度提高系数l=1 lfc=5.9063 ok,局部承压满足。 4*、地脚螺栓最大拉力计算：按烟囱设计规范法 采用一侧布置螺

52、栓： 烟囱底部内力： N=70.29 kN M=1993.1 n=24 d02=（D-t）+150=1742 mm Pmax=4M/（n*d02）-N/n=187.76 kN 查表可选用M52(Q235) 5*、钢烟囱底座基础局部压应力计算： G=121.84 kN M=1993.1 kNm Dd=d02+150=1892 mm dd=d02-150-50=1542 mm Ad=0.785（Dd2-dd2）=943492 mm2 Wd=(Dd4-dd4)/32Dd=4E+08 mm3 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28ea

53、e79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 19 cbt=G/Ad+M/Wd=5.4963 N/mm2 荷载分布影响系数=0.675 C25混凝土在70时fc=8.75 混凝土局部承压强度提高系数l=1.25 lfc=7.3828 ok,局部承压满足。 6、钢烟囱底板厚度计算： 底板按三边支承板计算： a200 b353 b/a=1.765 查表7.2-3 =0.1258 Mmax=cbta2=27657 Nmm ft=200 tSQRT(6Mmax/ft)=28.8 mm 实取t=36 mm 7、加劲肋计算： h=250 b=170 t=12 每区格数

54、量n=1 =Pmax/nbt=75.829 Nmm f=200，ok！ =1.5Pmax/nht=77.346 Nmm fv=125，ok！ 十、基础计算：采用板式基础 1、设计资料 筒壁底部荷载标准值： Nk=78.1 kN Mwk=1423.7 kNm Mak=0 kNm Vk=24.048 kN 基础环壁顶部截面厚度t=600 mm 底板： r1=3 m r2=1.2 m r3=0.65 m 材料指标： C25混凝土ftt=1.27 Mpa fc=11.9 Mpa 钢筋HRB335fy=300 Mpa 2、基础外形尺寸的确定： rz=（r2+r3）/2=0.925 m r1/rz=3.2

55、432 查图8.4-1得=0 r4=rz=0 m 基础底板厚度h（r1-r2）/2.2=0.8182 m h（r3-r4）/3=0.2167 m 实取h=1 m cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 20 h1=h2h/2=0.5 m 实取h1=h2=0.5 m 3、地基承载力验算： A=（r12-r42）=28 m2 H=4 m 基础及其上土重Gk=AH=2240 kN 基底总弯矩Mk=Mwk+Mak+VkH=1519.8 kNm d1=

56、2r1=6 m d4=2r4=0 m W=(d14-d44)/32d1=21.195 m3 基础底面压力pmax=（Nk+Gk）/A+Mk/W=154.5 kN/m2 基础底面压力pmin=（Nk+Gk）/A-Mk/W=11.082 kN/m2 4、冲切强度验算： 基础底面惯性矩I=(d14-d44)/64= 63.585 m4 p=N/A+Mz（r1+r2）/2I=73.621 kN/m2 冲切破坏锥体以外的荷载Qc： h0=h-0.04=0.96 m 环壁外边缘： Fl=pr12-（r2+h0）2=1002 kN 环壁内边缘： Fl=p（r3-h0）2-r42=22.215 kN 冲切破坏

57、锥体斜截面上、下边圆周长： 验算外环壁： bt=2r2=7.536 m bb=2(r2+h0)=13.565 m 验算内环壁： bt=2r3=4.082 m bb=2(r3-h0)=0 m 冲切强度： 验算外环壁： h=0.9 0.35hft（bt+bb）h0=8103.7 kNFl，ok! 验算内环壁： 0.35hft（bt+bb）h0=1567.7 kNFl，ok! 5、底板配筋计算： 采用径环向配筋，按r2处截面高度h0=0.96 计算。 底板下部r2处： MR=p（2r13-3r12r2+r23）/（3（r1+r2）=136.3 kNm 1=1 s=MR/1fcbh02=0.012 =

58、1-SQRT(1-2s)=0.0121 s=(1+SQRT(1-2s)/2=0.994 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 21 As=MR/fysh0=476.15 mm2 Asmin=0.15%A=1500 mm2/m 底板下部实配径向钢筋为：20200 底板下部r2处环向钢筋： M=MR/2=68.152 kNm 1=1 s=M/1fcbh02=0.006 =1-SQRT(1-2s)=0.006 s=(1+SQRT(1-2s)/2=

59、0.997 As=M/fysh0=237.35 mm2 Asmin=0.15%A=1500 mm2/m 底板下部实配径向钢筋为：20200 底板内悬挑上部单位宽度环向弯矩及配筋： MT=prz（2r43-3r42rz+rz3）/rz-（4r13-6r12rz+2rz3）/（r1+rz）/（6（rz-r4）= -175.9 kNm 计算不需要配筋 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 22 各截面底部轴力 Nki（kN） 25 50 78.1 71.9 cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 23 wk=zszw0 （kN/m2） cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD16001f28eae79814d0133fb8b7bf5d78629e.xlsD1600libang 24 wk=zszwcr10 （kN/m2） Mwk=SQRT(Mc2+MA2) cnptcnpt1f28eae79814d0133fb8b