拉索式鋼煙囪計(jì)算書

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1、拉索式鋼煙囪計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料1、鋼煙囪高度H=20m，直徑D=426mm，厚度t=8mm。2、基本風(fēng)壓：W0=0.55kN/m23、地面粗糙度類別：B類地面粗糙度指數(shù)：0.164、抗震設(shè)防烈度：6度設(shè)計(jì)基本地震加速度：0.05g設(shè)計(jì)特征周期0.35s設(shè)計(jì)地震分組為第一組。5、鋼煙囪阻尼比：0.016、拉索：d=0.014m二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50051-20022、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-20023、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20014、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5001

2、1-20105、《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50135-2006三、煙囪型式煙囪高度和直徑之比：H/D=20/0.426=47>35設(shè)一層拉索，拉索數(shù)量為3根，平面夾角成120o，拉索與煙囪夾角為30o。四、筒身自重計(jì)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=1.65kN/m筒壁總重：G=1.65x20=33kN2、拉索每延米自重：T1=7N/m拉索長度：S=13/cos30o=15m3根拉索總重：T=3x7x15=315N=0.315kN五、

3、風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩和拉索拉力計(jì)算1、拉索式鋼煙囪自振周期，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001附錄E之E.1.1取：T1=(0.007～0.013)H≈0.013x20=0.26s2、順風(fēng)向風(fēng)壓W0=0.55kN/m2，風(fēng)荷載系數(shù)計(jì)算。（1）風(fēng)壓高度變化系數(shù)：查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表7.2.1，地面粗糙度類別B，可得各截面的μz值。項(xiàng)目截面號(hào)標(biāo)高（m）μzμsβzWkWkd筒體0201.250.62.10.870.371151.140.61.70.640.272101.000.61.70.560.2

4、4拉索1151.140.851.50.800.0112101.00.851.50.700.010（2）風(fēng)荷載體型系數(shù)μs《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表7.3.1項(xiàng)次36（b）H/D=20/0.426=47>25μzW0d2=1.25x0.55x0.4262=0.125>0.015,Δ≈0,μs=0.6拉索：按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表7.3.1項(xiàng)次38拉索α=60o風(fēng)荷載水平分量的體型系數(shù)WSX=0.85風(fēng)荷載垂直分量的體型系數(shù)WSY=0.40（1）高度Z處的風(fēng)振系數(shù)βz。由于拉索只有一層，煙囪高度只有20m，為簡(jiǎn)化

5、計(jì)算，βz值仍按《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB135-90第3.2.10條之規(guī)定取值。地面粗糙度類別B類，拉繩鋼桅桿風(fēng)振系數(shù)βz為：桿身：懸臂端：2.1；其他部位：1.7。拉索：1.5。1、橫向風(fēng)振判斷。（1）第一陣型時(shí)臨界風(fēng)速VvcrVcrt=D/TISt=0.426/0.26x0.2=8.2m/s（2）煙囪雷諾數(shù)及橫向風(fēng)振判斷有可能發(fā)生第一陣型橫向風(fēng)振Re=69000VD=69000x33.2x0.426=9.8x105>3x105<3.5x106屬超臨界范圍，漩渦脫落沒有明顯周期，結(jié)構(gòu)橫向振動(dòng)呈隨機(jī)性，不會(huì)

6、共振。因此不必驗(yàn)算橫向風(fēng)振。2、風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值近似計(jì)算參照《煙囪工程手冊(cè)》3、拉索拉力設(shè)計(jì)值4、拉索拉力對(duì)煙囪產(chǎn)生的豎向壓力P設(shè)計(jì)值一、地震作用效應(yīng)計(jì)算根據(jù)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.42條，地震設(shè)防烈度等于8度I、II類場(chǎng)地的鋼桅桿及其地基基礎(chǔ)可不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算，僅需滿足抗震構(gòu)造要求。一、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)不考慮地震作用效應(yīng)，只考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)荷載效應(yīng)組合。鋼煙囪計(jì)算按《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》第10.7.1條第5款要求：設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，鋼板厚度應(yīng)留有2mm腐蝕厚度裕度。因此鋼板厚度t=8-2=6mm計(jì)算。1

7、、筒壁局部穩(wěn)定的臨界應(yīng)力值計(jì)算。按《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（9.3.2-2）計(jì)算2、在荷載（自重和風(fēng)）作用下鋼煙囪強(qiáng)度計(jì)算。按《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（9.3.2-1）計(jì)算荷載效應(yīng)組合（自重+風(fēng)）截面強(qiáng)度及局部穩(wěn)定計(jì)算見表截面號(hào)13.6822.903.68+22.90=26.58<21525.1210.175.12+10.17=15.29<21536.5906.59<2153、鋼煙囪整體穩(wěn)定驗(yàn)算。拉索式鋼煙囪整體穩(wěn)定驗(yàn)算的計(jì)算簡(jiǎn)圖可近似假定為兩端簡(jiǎn)支的壓桿。4.地腳螺栓最大拉力計(jì)算計(jì)算螺栓時(shí)，拉索式鋼煙囪宜假定筒底

8、固接，拉索與筒體連接處為鉸接進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。5.鋼煙囪底座基礎(chǔ)局部壓應(yīng)力計(jì)算：6..鋼煙囪底板厚度計(jì)算一、地基承載力計(jì)算1.荷載計(jì)算2.地基承載力計(jì)算二、煙囪穩(wěn)定性計(jì)算傾覆彎矩M=1.4Mk=1.4x18=25.2kN.m抗傾覆彎矩（50.3+170）x0.5x2=220.3kN.m>M