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1、煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范 (gb50051-2002-9)1 總則1.0.1 為了在煙囪設(shè)計(jì)中貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量,制定本規(guī)范。 1.0.2 本規(guī)范用于磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪、鋼煙囪、套筒式煙囪、多管式煙囪、煙囪基礎(chǔ)和煙道設(shè)計(jì)。 1.0.3 本規(guī)范是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gb50068)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)(gb/t50083)規(guī)定的原則制定的。 1.0.4 煙囪設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 1.0.5 本規(guī)范采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。
2、2 術(shù)語、符號(hào)2.1術(shù)語 2.1.1煙囪chimney 用于排放工業(yè)與民用爐窯高溫?zé)煔獾母呗枠?gòu)筑物。 2.1.2筒身shaft 煙囪基礎(chǔ)以上部分,包括筒壁、隔熱層和內(nèi)襯等部分。 2.1.3筒壁shell 煙囪筒身的最外層結(jié)構(gòu),用于保證筒身穩(wěn)定。 2.1.4隔熱層insulation 置于筒壁與內(nèi)襯之間,使筒壁受熱溫度不超過規(guī)定的最高溫度。 2.1.5內(nèi)襯lining &
3、#160;分段支承在筒壁牛腿之上的自承重砌體結(jié)構(gòu),對(duì)隔熱層起到保護(hù)作用。 2.1.6鋼煙囪steelchimney 筒壁材質(zhì)為鋼材的煙囪。 2.1.7鋼筋混凝土煙囪reinforcedconcretechimney 筒壁材質(zhì)為鋼筋混凝土的煙囪。 2.1.8磚煙囪brickchimney 筒壁材質(zhì)為磚砌體的煙囪。 2.1.9自立式鋼煙囪self一supportingsteelchimney 筒身在不加任何附
4、加受力支撐條件下,與基礎(chǔ)一起構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的鋼煙囪。 2.1.10拉索式鋼煙囪guyedsteelchimney 筒身與拉索共同組成穩(wěn)定體系的鋼煙囪。 2.1.11塔架式鋼煙囪framedsteelchimney 筒身與塔架共同組成穩(wěn)定體系的鋼煙囪。 2.1.12單筒式煙囪singletubechimney 內(nèi)襯分段支承在筒壁上的普通煙囪。 2.1.13套筒式煙囪tube-in-tubechimney
5、筒壁內(nèi)設(shè)置一個(gè)排煙筒的煙囪。 2.1.14多管式煙囪multi-fluechimney 兩個(gè)或多個(gè)排煙筒共用一個(gè)筒壁或塔架組成的煙囪。 2.1.15煙道flue 排煙系統(tǒng)的一部分,用以將煙氣從爐窯導(dǎo)入煙囪。 2.1.16橫風(fēng)向風(fēng)振across-windsympatheticvibration 在煙囪背風(fēng)側(cè)產(chǎn)生的旋渦脫落頻率較穩(wěn)定且與結(jié)構(gòu)自振頻率相等時(shí),產(chǎn)生的橫風(fēng)向的共振現(xiàn)象。 2.1.17臨界風(fēng)速criticalwindspeed
6、0; 結(jié)構(gòu)產(chǎn)生橫風(fēng)向共振時(shí)的風(fēng)速。 2.1.18鎖住區(qū)lockinrange 風(fēng)的旋渦脫落頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率相等的范圍。 2.1.19破風(fēng)圈strake(vane) 用于破壞風(fēng)的旋渦脫落規(guī)律的穩(wěn)定裝置。 2.1.20溫度作用temperatureaction 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到外部或內(nèi)部條件約束,當(dāng)外界溫度變化時(shí)或在有溫差的條件下,不能自由脹縮而產(chǎn)生的作用。 2.1.21傳熱系數(shù)heattransfercoefficient
7、0; 結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為ik,在單位時(shí)間內(nèi)通過結(jié)構(gòu)單位面積的傳熱量,單位:w/(m2·k)。 2.1.22導(dǎo)熱系數(shù)thermalconductivity 材料導(dǎo)熱特性的一個(gè)物理指標(biāo)。數(shù)值上等于熱流密度除以負(fù)溫度梯度。單位:w/(m·k)。 2.1.23附加彎矩additionalbendingmoment 因結(jié)構(gòu)側(cè)向變形,結(jié)構(gòu)自重荷載在結(jié)構(gòu)各水平截面產(chǎn)生的彎矩。 2.1.24航空障礙燈warninglamp &
8、#160;在機(jī)場(chǎng)一定范圍內(nèi),用于標(biāo)識(shí)高聳構(gòu)筑物或高層建筑外形輪廓與高度、對(duì)航空飛行器起到警示作用的燈具。 2.1.25板式基礎(chǔ)matfoundation 支承整個(gè)建筑或構(gòu)筑物的大面積鋼筋混凝土板基礎(chǔ)。 2.1.26圓形基礎(chǔ)circularfoundation 平面外形為圓形的板式基礎(chǔ)。 2.1.27環(huán)形基礎(chǔ)ring-likefoundation 平面外形為環(huán)形的板式基礎(chǔ)。 2.1.28殼體基礎(chǔ)shellfoundation
9、160; 以殼體結(jié)構(gòu)形成的空間薄壁基礎(chǔ)。 2.2符號(hào) 2.2.1作用、作用效應(yīng)和有關(guān)系數(shù) m、mk按荷載效應(yīng)基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值; ma、mak附加彎矩設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值; mw、mwk風(fēng)荷載彎矩設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值; me、mek地震彎矩設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值; mea地震附加彎矩設(shè)計(jì)值; n、nk按荷載效
10、應(yīng)基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向力值; g、gk永久荷載或結(jié)構(gòu)重力荷載設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值; qlk第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值; qik除第一個(gè)可變荷載外其他第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值; fehk水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值; fevk豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值; sgk永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); sqi
11、k在基本組合中起控制作用的第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); sqik第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); swk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); sma由風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩效應(yīng); smae由地震作用、風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩效應(yīng); sehk、sevk水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); sdn荷
12、載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合; sdq荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合; 0煙囪的重要性系數(shù); g永久荷載的分項(xiàng)系數(shù); q1第一個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù); qi第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù); eh、ev水平地震作用、豎向地震作用的分項(xiàng)系數(shù); w風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù);
13、60; l平臺(tái)活荷載的分項(xiàng)系數(shù); a安裝檢修荷載的分項(xiàng)系數(shù); 1裹冰荷載的分項(xiàng)系數(shù); ci第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù); cw、cma不含地震作用效應(yīng)的基本組合中,風(fēng)荷載和附加彎矩的組合值系數(shù); cwe、cmae含地震作用效應(yīng)的基本組合中,風(fēng)荷載和附加彎矩的組合值系數(shù); cl平臺(tái)活荷載的組合
14、值系數(shù); qi第i個(gè)可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù); cw、sw混凝土、鋼筋在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的應(yīng)力值; ct、st混凝土、鋼筋在溫度效應(yīng)作用下的應(yīng)力值; cwt、swt混凝土、鋼筋在荷載效應(yīng)和溫度效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的應(yīng)力值; wmax考慮裂縫寬度分布不均勻性和長(zhǎng)期作用影響的混凝土最大裂縫寬度; tg煙氣溫度
15、; ta空氣溫度; t溫度差; pmax基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值; pmin基礎(chǔ)底面邊緣最小壓力設(shè)計(jì)值。 2.2.2材料性能和有關(guān)系數(shù) ec、ect混凝土在常溫和溫度作用下的彈性模量; ect混凝土在溫度和荷載長(zhǎng)期作用下的彈塑性模量; c混凝土在溫度作用下的彈性
16、模量折減系數(shù); es鋼筋的彈性模量; et、eta在溫度和荷載長(zhǎng)期作用下,鋼筋的彈性模量與混凝土的彈塑性模量的比值; e、et鋼材在常溫和溫度作用下的彈性模量; d鋼材在溫度作用下的彈性模量折減系數(shù); em磚砌體的彈性模量; em磚砌體在溫度作用下的彈塑性模量;
17、esh環(huán)箍的折算彈性模量; fck、fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; fctk、fct混凝土在溫度作用下軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; ftk、ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; fttk、ftt混凝土在溫度作用下軸心抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; rct混凝土在溫度作用下軸心抗壓強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù); r
18、tt混凝土在溫度作用下軸心抗拉強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù); fyk、fy鋼筋抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; fytk、fyt鋼筋在溫度作用下抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; fyk、fy鋼筋抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; fytk、fyt鋼筋在溫度作用下抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值; ryt鋼筋在溫度作用下抗拉和抗壓強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù); f磚砌
19、體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值或鋼材的抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; fv、fce分別為鋼材的抗剪和端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; fcw、ftw、fvw分別為鋼材對(duì)接焊縫的抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; ffw鋼材角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; ft鋼材在溫度作用下的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; fvt鋼材在溫度作用下的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; &
20、#160;fctw、fttw、fvtw分別為鋼材對(duì)接焊縫在溫度作用下的抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; fftw鋼材角焊縫在溫度作用下的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; fat環(huán)箍抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值; rs鋼材在溫度作用下抗拉及抗壓強(qiáng)度的折減系數(shù); r(·)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù); rre承載力的抗震調(diào)整系數(shù); c
21、混凝土的線膨脹系數(shù); s鋼筋及鋼材的線膨脹系數(shù); m磚砌體的線膨脹系數(shù); rtot總熱阻; rin內(nèi)襯內(nèi)表面的熱阻; rex筒壁外表面的熱阻; ri第i層的熱阻; i第i層的導(dǎo)熱系數(shù); in內(nèi)襯內(nèi)表面的傳熱系數(shù), &
22、#160; ex筒壁外表面的傳熱系數(shù); t筒壁內(nèi)表面與外側(cè)鋼筋的相對(duì)自由變形值。 2.2.3幾何參數(shù) a構(gòu)件的截面面積、基礎(chǔ)的底面面積; ao鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面的換算面積; as鋼筋混凝土筒壁豎向鋼筋的總面積; t筒壁厚度; t0筒壁有效厚度;
23、160; i截面的慣性矩; w一截面的抵抗矩; r一鋼筋混凝土筒壁截面的平均半徑; rco鋼筋混凝土筒壁水平截面的核心距; rcom磚筒壁水平截面的核心距; c、c鋼筋混凝土筒壁外側(cè)豎向鋼筋、內(nèi)側(cè)豎向鋼筋保護(hù)層的厚度; 鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面有一個(gè)孔洞時(shí)的孔洞半角;
24、; 1鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面有兩個(gè)孔洞時(shí)大孔洞的半角; 2鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面有兩個(gè)孔洞時(shí)小孔洞的半角; d鋼筋的直徑; ec按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向力值對(duì)鋼筋混凝土筒壁圓心水平線的偏心距; e按荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的軸向力值對(duì)鋼筋混凝土筒壁水平截面中心的偏心距; e0按荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的軸向力值對(duì)磚筒壁水平截面重心的偏心距;
25、; h煙囪筒身的高度; hi煙囪筒身第i計(jì)算截面的高度。 2.2.4其他 ct鋼筋混凝土構(gòu)件的受力特征系數(shù); wt在荷載標(biāo)準(zhǔn)值和溫度共同作用下鋼筋混凝土筒壁厚度內(nèi)受壓區(qū)的相對(duì)高度系數(shù); ctl混凝土溫度應(yīng)力的衰減系數(shù); 鋼筋混凝土筒壁豎向鋼筋的總配筋率; 、鋼筋混凝土筒壁外側(cè)豎
26、向鋼筋、內(nèi)側(cè)豎向鋼筋的配筋率; te以有效受拉混凝土截面積計(jì)算的受拉鋼筋配筋率; l鋼筋混凝土筒壁塊體水平截面和垂直截面在溫度效應(yīng)單獨(dú)作用下受壓區(qū)的相對(duì)高度系數(shù); st受拉鋼筋在溫度效應(yīng)作用下裂縫間的應(yīng)變不均勻系數(shù); stl受拉鋼筋在荷載效應(yīng)和溫度效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下裂縫間的應(yīng)變不均勻系數(shù); 磚筒壁計(jì)算截面以上的長(zhǎng)細(xì)比;
27、 i磚筒壁計(jì)算截面的回轉(zhuǎn)半徑; 磚砌筒壁的長(zhǎng)細(xì)比及軸向力偏心距e0對(duì)承載力的影響系數(shù)及鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面的受壓區(qū)半角。3 材料3.1磚石 3.1.1磚煙囪筒壁的材料應(yīng)按下列規(guī)定采用: 燒結(jié)普通粘土磚強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于mul0,水泥石灰混合砂槳強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于m5。 3.1.2煙囪及煙道的內(nèi)襯材料可按下列規(guī)定采用: 1 當(dāng)煙氣溫度低于400時(shí),可采用強(qiáng)度等級(jí)為mu10的燒結(jié)普通粘土磚和
28、強(qiáng)度等級(jí)為m2.5的混合砂漿; 2 當(dāng)煙氣溫度為400500時(shí),可采用強(qiáng)度等級(jí)為mu10的燒結(jié)普通粘土磚和耐熱砂漿; 3 當(dāng)煙氣溫度高于500時(shí),可采用粘土質(zhì)耐火磚和粘土質(zhì)火泥泥漿,也可采用耐熱混凝土。 3.1.3石砌基礎(chǔ)的材料應(yīng)采用未風(fēng)化的天然石材,并應(yīng)根據(jù)地基土的潮濕程度按下列規(guī)定采用: 1 當(dāng)?shù)鼗辽詽駮r(shí)應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于mu30的石材和強(qiáng)度等級(jí)不低于m5的水泥砂漿砌筑
29、; 2 當(dāng)?shù)鼗梁軡駮r(shí),應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于mu30的石材和強(qiáng)度等級(jí)不低于m7.5的水泥砂槳砌筑; 3 當(dāng)?shù)鼗梁柡蜁r(shí),應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于mu40的石材和強(qiáng)度等級(jí)不低于m10的水泥砂漿砌筑。 3.1.4磚砌體在溫度作用下的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模量,可不考慮溫度的影響,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50003)的規(guī)定采用。 3.1.5磚砌體在溫度作用下的線膨脹系數(shù)m可按下列規(guī)定采用:
30、0; 1 當(dāng)砌體受熱溫度t為20200時(shí),m可采用5×10-6; 2 當(dāng)砌體受熱溫度t>200,但t400時(shí),可按下式確定: 3.2混凝土 3.2.1鋼筋混凝土煙囪筒壁的混凝土宜按下列規(guī)定采用:
31、60; 1 混凝土宜采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制,強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于c25; 2 混凝土的水灰比不宜大于0.5,每立方米混凝土水泥用量不應(yīng)超過450kg; 3 混凝土的骨料應(yīng)堅(jiān)硬致密,粗骨料宜采用玄武巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖、石灰?guī)r等破碎的碎石或河卵石。細(xì)骨料宜采用天然砂,也可采用上述巖石經(jīng)破碎篩分后的產(chǎn)品,但不得含有金屬礦物、云母、硫酸化合物和硫化物; 4 粗骨料
32、粒徑不應(yīng)超過筒壁厚度的1/5和鋼筋凈距的3/4,同時(shí)最大粒徑不應(yīng)超過60mm。 3.2.2墓礎(chǔ)及煙道的混凝土強(qiáng)度等級(jí)按下列規(guī)定采用: 1 剛性基礎(chǔ)不應(yīng)低于c15 2 板式基礎(chǔ)不應(yīng)低于c20; 3 殼體基礎(chǔ)不宜低于c30; 4 煙道不應(yīng)低于c20。 3.2.3混凝土在溫度作用下的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按表3
33、.2.3的規(guī)定采用。 3.2.4受熱溫度值應(yīng)按以下規(guī)定采用: l 軸心受壓及軸心受拉時(shí)取計(jì)算截面的平均溫度; 2 彎曲受壓時(shí)取表面最高受熱溫度。 3.2.5混凝土在溫度作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算:
34、; 式中fct、ftt混凝土在溫度作用下的軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(n/mm2); 關(guān)fctk、fttk混凝土在溫度作用下的軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,按本規(guī)范表3.2.3的規(guī)定采用(n/mm2); rct、rtt混凝土在溫度作用下的軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù),按表3.2.5的規(guī)定采用。 3.2.6混凝土在溫度作用下的彈性模量應(yīng)考慮溫度折減,按下式計(jì)算:
35、 式中ect混凝土在溫度作用下的彈性模量(n/mm2); c混凝土在溫度作用下的彈性模量折減系數(shù),按表3.2.6的規(guī)定采用; ec混凝土彈性模量(n/mm2),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)
36、設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50010)的規(guī)定采用。 3.2.7混凝土的線膨脹系數(shù)c可采用1.o×10-5。 3.3鋼筋和鋼材 3.3.1鋼筋混凝土筒壁的配筋宜采用hrb335級(jí)鋼筋。磚筒壁的環(huán)向鋼筋可采用hpb235級(jí)鋼筋。其質(zhì)量應(yīng)分別符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(gb1499)和鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋(gb13013)的規(guī)定。 3.3.2hpb235和hrb335鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按表3.3.2的規(guī)定采用。
37、0; 表3.3.2鋼筋在溫度作用下的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm2) 3.3.3hpb235和hrb335級(jí)鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算:
38、; 式中fyt、fythpb235和hrb335級(jí)鋼筋在溫度作用下的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(n/mm2); fytk、fytk一一hpb235和hrb335級(jí)鋼筋在溫度作用下的抗拉、抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm2),按本規(guī)范表3.3.2的規(guī)定采用; ryt-hpb235和hrb335級(jí)鋼筋在溫度作用下的抗拉、抗壓強(qiáng)度
39、分項(xiàng)系數(shù),按表3.3.3的規(guī)定采用。 3.3.4鋼煙囪的鋼材、鋼筋混凝土煙囪及磚煙囪附件的鋼材除滿足下列規(guī)定外,還應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017)的規(guī)定。 l 鋼煙囪塔架和筒壁可采用q235、q345、q390、q420鋼。其質(zhì)量應(yīng)分別符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼(gb/t700)和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(gb/t1591)的規(guī)定。 2 處在大氣潮濕地區(qū)的鋼煙囪塔架和筒壁或排放煙氣屬于中等腐蝕性的筒壁宜采用q235nh、q295nh或q35
40、5nh可焊接低合金耐候鋼。其質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼(gb/t4172)。腐蝕性煙氣分級(jí)按本規(guī)范第10章的規(guī)定執(zhí)行。 3 煙囪的平臺(tái)、爬梯和磚煙囪的環(huán)箍宜采用q235鋼。 3.3.5當(dāng)作用溫度小于或等于100時(shí),鋼材和焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017)的規(guī)定采用。對(duì)未作規(guī)定的耐候鋼應(yīng)按表3.3.5-l和表3.3.5-2的規(guī)定采用。 3.3.6q235、q345、q390和q420鋼材及其焊縫在溫度作用
41、下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算: 式中ft一一鋼材在溫度作用下的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(n/mm2); fvt一一鋼材在溫度作用下的抗剪強(qiáng)
42、度設(shè)計(jì)值(n/mm2); fxtw焊縫在溫度作用下各種受力狀態(tài)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(n/mm2),下標(biāo)字母x為字母c(抗壓)、t(抗拉)、v(抗剪)和f(角焊縫強(qiáng)度)的代表; rs鋼材及焊縫在溫度作用下強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的折減系數(shù),按表3.3.6的規(guī)定采用; f、fv、fxw分別為鋼材和焊縫
43、在作用溫度小于或等于100時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(n/mm2),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017)的規(guī)定采用。 耐候鋼在溫度作用下鋼材和焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的溫度折減系數(shù)宜要求供貨廠商提供或通過試驗(yàn)確定。 3.3.7鋼筋在溫度作用下的彈性模量可不考慮溫度折減,應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50010)采用。鋼材在溫度作用下的彈性模量應(yīng)考慮折減,按下式計(jì)算:
44、; et=de(3.3.7) 式中:et一一鋼材在溫度作用下的彈性模量(n/mm2);
45、; d一一鋼材在溫度作用下彈性模量的折減系數(shù),按表3.3.7的規(guī)定采用; e鋼材在作用溫度小于或等于100時(shí)的彈性模量(n/mm2),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017)的規(guī)定采用。 3.3.8鋼筋和鋼材的線膨脹系數(shù)s可采用1.2×10-5。 3.4材料熱工計(jì)算指標(biāo) 3.4.1隔熱材料應(yīng)采用無機(jī)材料,其干燥狀態(tài)下的重力密度不宜大于8kn/m3。常用的隔熱材料有:硅藻土磚、膨脹珍珠巖、水泥膨脹珍珠巖制品
46、、高爐水渣、礦渣棉和巖棉等。 3.4.2材料的熱工計(jì)算指標(biāo),應(yīng)按實(shí)際試驗(yàn)資料確定,當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí),對(duì)幾種常用的材料,干燥狀態(tài)下可按表3.4.2的規(guī)定采用。在確定材料的熱工計(jì)算指標(biāo)時(shí),應(yīng)考慮下列因素對(duì)隔熱材料導(dǎo)熱性能的影響: 1 對(duì)于松散型隔熱材料,應(yīng)考慮由于運(yùn)輸、捆扎、堆放等原因所造成的導(dǎo)熱系數(shù)增大的影響; 2 對(duì)于煙氣溫度低于150時(shí),宜采用憎水性隔熱材料,否則應(yīng)考慮濕度對(duì)導(dǎo)熱性能的影響。 4 設(shè)計(jì)基本規(guī)定4.1設(shè)計(jì)
47、原則 4.1.1本規(guī)范采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度,以荷載、材料性能等代表值、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、分項(xiàng)系數(shù)、組合值系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。 4.1.2整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于煙囪可分為下列兩類: 1 承載能力極限狀態(tài):這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于煙囪結(jié)構(gòu)的內(nèi)力達(dá)到其最大承載力; 2 正常使用極限狀態(tài):這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于煙囪的應(yīng)力和裂縫分別達(dá)到正常使用和耐久性能
48、的規(guī)定限值,并滿足本規(guī)范各章有關(guān)規(guī)定。 4.1.3對(duì)于承載能力極限狀態(tài),煙囪應(yīng)按荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)的基本組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于正常使用極限狀態(tài),應(yīng)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4.1.4煙囪應(yīng)根據(jù)其高度按表4.1.4劃分為兩個(gè)安全等級(jí)。 4.1.5煙囪承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)按下列荷載效應(yīng)基本組合中的最不利值確定: 式中ro煙囪重要性系數(shù),按本規(guī)范第4.1.6條的規(guī)定
49、采用;rg永久荷載分項(xiàng)系數(shù),按本規(guī)范第4.1.7條的規(guī)定采用; rq1第一個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),按本規(guī)范第4.1.7條的規(guī)定采用; rqi第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),按本規(guī)范第4.1.7條的規(guī)定采用; gk永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,在式中作為下角標(biāo)出現(xiàn);
50、60; q1k第一個(gè)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,該可變荷載的效應(yīng)大于其他任何第i個(gè)可變荷載效應(yīng),在式中作為下角標(biāo)出現(xiàn); qik第i個(gè)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,在式中作為下角標(biāo)出現(xiàn); sgk永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); sq1k在基本組合中起控制作用的第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);
51、; sqik一一第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); ci第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù),按本規(guī)范第4.1.8條的規(guī)定采用; r(·)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式確定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗力函數(shù)。 4.1.6對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)工作壽命為100年以上的煙囪,煙囪的,要性系數(shù)ro不應(yīng)小于1.1,其他情況不應(yīng)小于1.0。煙囪的設(shè)計(jì)工作壽命應(yīng)同其配套使用的建(構(gòu))筑物的設(shè)計(jì)
52、工作壽命相同。 4.1.7承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),荷載效應(yīng)基本組合的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按表4.1.7的規(guī)定采用。 4.1.8承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),應(yīng)按表4.1.8的規(guī)定考慮可能發(fā)生的荷載效應(yīng)基本組合情況,采用相應(yīng)的組合值系數(shù)。 4.1.9地震區(qū)的煙囪尚應(yīng)采用地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的基本組合,按下列承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算: 式中rre承載力抗震調(diào)整系數(shù),磚煙囪取1.0;鋼筋混凝
53、土煙囪取0.9;鋼煙囪取0.8; reh水平地震作用分項(xiàng)系數(shù),按表4.1.9-1的規(guī)定采用; rev豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù),按表4.1.9-1的規(guī)定采用; sehk水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng),按本規(guī)范第5.5節(jié)的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算;
54、160;sevk豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); smae由地震作用、風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩效應(yīng),按本規(guī)范第7.2節(jié)的規(guī)定計(jì)算; sge重力荷載代表值的效應(yīng),重力荷載代表值取煙囪及其構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各層平臺(tái)活荷載組合值之和?;詈奢d的組合值系數(shù),應(yīng)按表4.1.9-2的規(guī)定采用; rw風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù),按本
55、規(guī)范表4.1.7的規(guī)定采用; cwe含地震作用效應(yīng)的基本組合中風(fēng)荷載的組合值系數(shù),取0.20; cmae由地震作用、風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩組合值系數(shù),取1.0; rge重力荷載分項(xiàng)系數(shù),一般情況應(yīng)取1.2,當(dāng)重力荷載對(duì)煙囪承載能力有利時(shí),不應(yīng)大于1.0。 4.1.10煙囪的正常使用極限狀態(tài)應(yīng)根據(jù)
56、不同目的分別按荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計(jì),并應(yīng)滿足本規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)限值。 1 標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)用于驗(yàn)算鋼筋混凝土煙囪筒壁的混凝土壓應(yīng)力、鋼筋拉應(yīng)力及裂縫寬度,應(yīng)按下式確定: 式中sdn荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合;
57、 ci第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù),按本規(guī)范表4.1.11的規(guī)定采用。 2 準(zhǔn)永久組合用于地基變形的計(jì)算,應(yīng)按下式確定: 式中sdq荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合; qi任何第i個(gè)可變荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù),平臺(tái)活荷載取0.6,地震作
58、用和安裝檢修荷載不應(yīng)考慮;一般情況下不宜考慮風(fēng)荷載,但對(duì)于風(fēng)玫瑰圖呈嚴(yán)重偏心的地區(qū),可采用頻遇值系數(shù)0.4進(jìn)行計(jì)算。 4.1.11荷載效應(yīng)及溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)考慮表4.1.11的兩種情況,并采用相應(yīng)的組合值系數(shù) 4.2一般規(guī)定 4.2.1設(shè)計(jì)煙囪時(shí),應(yīng)根據(jù)使用條件、煙囪高度、材料供應(yīng)及施工條件等因素,確定采用磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪或鋼煙囪。下列情況不宜采用磚煙囪: 1 重要的或高度大于6om的煙囪; 2 地震設(shè)防烈度為9度地區(qū)的煙囪;
59、 3 地震設(shè)防烈度為8度時(shí),iii、iv類場(chǎng)地的煙囪。 4.2.2煙囪內(nèi)襯的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定: l 磚煙囪 l)當(dāng)煙氣溫度大于400時(shí),內(nèi)襯應(yīng)沿筒壁全高設(shè)置; 2)煙氣溫度小于或等于400時(shí),內(nèi)襯可在筒壁下部局部設(shè)置并應(yīng)符合構(gòu)造要求。 2 鋼筋混凝土煙囪的內(nèi)襯應(yīng)沿筒壁全高設(shè)置。 4.2.3煙囪基礎(chǔ)一般宜采用板式基礎(chǔ)。板式基礎(chǔ)可以是環(huán)形或圓形的。在條件允
60、許時(shí),可采用殼體基礎(chǔ)。對(duì)于高度較小且為地上煙道入口的磚煙囪,亦可采用毛石砌體或毛石混凝土剛性基礎(chǔ)。 4.2.4筒壁的計(jì)算截面位置應(yīng)按下列規(guī)定采用: 1 水平截面應(yīng)取筒壁各節(jié)的底截面; 2 垂直截面可取各節(jié)底部單位高度的截面。 4.3煙囪受熱溫度允許值 4.3.1煙囪筒壁和基礎(chǔ)的受熱溫度應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 燒結(jié)普通粘土磚筒壁的最高受熱溫度不應(yīng)超過400; 2 鋼筋混
61、凝土筒壁和基礎(chǔ)以及素混凝土基礎(chǔ)的最高受熱溫度不應(yīng)超過150; 3 鋼煙囪筒壁的最高受熱溫度應(yīng)符合表4.3.1的規(guī)定。 4.4鋼筋混凝土煙囪筒壁的規(guī)定限值 4.4.1對(duì)正常使用極限狀態(tài),按荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算鋼筋混凝土煙囪筒壁的混凝土壓應(yīng)力和鋼筋拉應(yīng)力時(shí),計(jì)算所得的應(yīng)力值應(yīng)符合本規(guī)范第7.4.1條第1款的規(guī)定。 4.4.2對(duì)正常使用極限狀態(tài),按荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮裂縫寬度分布不均勻性和長(zhǎng)期作用影響時(shí),計(jì)算所得的最大水平裂縫寬度和最大垂直裂縫寬度不應(yīng)大于表4.4.2規(guī)定的最大裂縫寬度限值。
62、160; 5 荷載與作用5.1荷載與作用的分類 5.1.1煙囪的荷載與作用可分為下列三類: 1 永久性荷載與作用:結(jié)構(gòu)自重、土重、土壓力、拉線的拉力; 2 可變荷載與作用:風(fēng)荷載、煙氣溫度作用、雪荷載、安裝檢修荷載、平臺(tái)活荷載、裹冰荷載、大氣溫度作用、常遇地震作用、煙氣壓力及地基沉陷等; 3 偶然荷載:罕遇地震作用、拉線斷線、撞擊、爆炸等。 5.1.2本規(guī)范僅列出
63、風(fēng)荷載、地震作用、煙氣溫度作用等需加明確的內(nèi)容。凡本規(guī)范未予強(qiáng)調(diào)的荷載與作用,均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009)和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011)的規(guī)定采用。 5.2風(fēng)荷載 5.2.1基本風(fēng)壓按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009)規(guī)定的50年一遇的風(fēng)壓采用,但基本風(fēng)壓不得小于0.35kn/m2。對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)的煙囪,基本風(fēng)壓應(yīng)按100年一遇的風(fēng)壓采用。5.2.2計(jì)算塔架式鋼煙囪風(fēng)荷載時(shí),可不考慮塔架與排煙筒的相互影響,可分別計(jì)算塔架和排煙筒的基本風(fēng)荷載。 5.2.3塔架式鋼煙囪的排煙筒為兩個(gè)和兩個(gè)以上時(shí),排煙筒的風(fēng)荷載體型系數(shù),應(yīng)由風(fēng)
64、洞試驗(yàn)確定。 5.2.4當(dāng)煙囪坡度2時(shí),對(duì)于鋼筋混凝土煙囪、鋼煙囪(不含塔架式鋼煙囪)應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009)的規(guī)定驗(yàn)算橫風(fēng)向風(fēng)振影響。當(dāng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009)判斷煙囪可能出現(xiàn)跨臨界強(qiáng)風(fēng)共振時(shí),對(duì)于第1振型橫風(fēng)向風(fēng)振,當(dāng)煙囪頂端設(shè)計(jì)風(fēng)壓值wh滿足(5.2.4-l)式時(shí),煙囪承載能力極限狀態(tài)仍由順風(fēng)向設(shè)計(jì)風(fēng)壓控制。
65、 式中wh煙囪頂端風(fēng)壓設(shè)計(jì)值(kn/m2); vcrl第l振型對(duì)應(yīng)的臨界風(fēng)速(m/s),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009)的規(guī)定計(jì)算; l一風(fēng)振計(jì)算時(shí),第1振型結(jié)構(gòu)阻尼比,鋼筋混凝土
66、煙囪取0.05,鋼煙囪取0.01; h一煙囪頂端風(fēng)振系數(shù),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009)的規(guī)定計(jì)算。 5.2.5當(dāng)不滿足(5,2.4一l)式時(shí),第1振型橫風(fēng)向風(fēng)振可能起控制作用,應(yīng)計(jì)算橫風(fēng)向風(fēng)振效應(yīng)(彎矩和剪力)。 l 橫風(fēng)向風(fēng)振鎖住區(qū),最不利起點(diǎn)高度h1按下列公式計(jì)算: l)當(dāng)1.3vcrlvh時(shí):
67、; 2)當(dāng)1.3vcrlvh時(shí):
68、160; 2 臨界風(fēng)速時(shí),在10m標(biāo)高處對(duì)應(yīng)的順風(fēng)向基本風(fēng)壓wcrlo,可按下列公式計(jì)算: l)當(dāng)1.3vcrlvh時(shí):
69、 2)當(dāng)1.3vcrlvh時(shí):直接取10m高度處的基本風(fēng)壓值。 式中h一一煙囪高度(m); 地面粗糙度系數(shù),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009)的規(guī)定取值;
70、 vh煙囪頂端風(fēng)速設(shè)計(jì)值(m/s)。 5.3安裝檢修荷載 5.3.1套筒式或多管式鋼筋混凝土煙囪,應(yīng)根據(jù)內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)形式與施工方法,考慮吊裝和檢修荷載。 5.3.2塔架式鋼煙囪應(yīng)考慮施工及檢修荷載。 5.4裹冰荷載 5.4.1拉索式鋼煙囪的拉索,塔架式鋼煙囪的塔架,如符合裹冰氣象條件時(shí),應(yīng)考慮裹冰荷載。裹冰荷載的計(jì)算原則,可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50135)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。 5.5地震作用 5.5.1本節(jié)的規(guī)定適用于地震設(shè)防烈度為6度到9度地震區(qū)的煙囪抗
71、震設(shè)計(jì)。 l 本規(guī)范未作規(guī)定的均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011)的規(guī)定執(zhí)行。在進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算時(shí),鋼筋混凝土煙囪和磚煙囪的結(jié)構(gòu)阻尼比可取0.05,鋼煙囪可取0.01; 2 6度和7度地震區(qū)可不考慮豎向地震作用,8度和9度地震區(qū)應(yīng)考慮豎向地震作用。 5.5.2設(shè)防烈度為6度時(shí),i、ii類場(chǎng)地的磚煙囪,可以僅配置環(huán)箍或環(huán)筋,否則應(yīng)按本規(guī)范第6.5節(jié)的規(guī)定配置豎向鋼筋。 5.5.3下列煙囪可不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算,但應(yīng)滿足抗震構(gòu)造
72、要求: 1 設(shè)防烈度為7度時(shí),i、ii類場(chǎng)地,且基本風(fēng)壓w00.5kn/m2的鋼筋混凝土煙囪; 2 設(shè)防烈度為7度時(shí),iii、iv類場(chǎng)地和8度時(shí),i、ii類場(chǎng)地,且高度不超過45m的磚煙囪。 5.5.4煙囪的水平地震作用計(jì)算可采用下列計(jì)算方法: 1 煙囪高度不超過100m,可采用本規(guī)范5.5.5條的簡(jiǎn)化計(jì)算方法; 2
73、除第一款以外的煙囪宜采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算。 采用振型分解反應(yīng)譜法時(shí),高度不超過150m時(shí),宜考慮前3個(gè)振型組合;高度超過15om時(shí),宜考慮前3-5個(gè)振型組合;高度超過210m時(shí),考慮的振型數(shù)量不應(yīng)少于5個(gè)。 5.5.5獨(dú)立煙囪采用簡(jiǎn)化法進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí),應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的作用效應(yīng): 1 煙囪底部地震彎矩及剪力,應(yīng)按下列公式計(jì)算:
74、0; 式中m0煙囪底部由水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩(knm); l相應(yīng)于煙囪基本自振周期的水平地震影響系數(shù),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011)采用; ge煙囪總重力荷載代表值(kn),取煙囪總自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值與各層平臺(tái)活
75、荷載組合值之和,活荷載組合值系數(shù)按本規(guī)范表4.1.9-2的規(guī)定采用; h?;A(chǔ)頂至煙囪重心處高度(m); v0煙囪底部由水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的剪力(kn); c煙囪底部的剪力修正系數(shù),可按表5.5.5采用。 2&
76、#160;煙囪基本自振周期t1可分別按下列公式確定: 高度不超過60m的磚煙囪 高度不超過150m的鋼筋混凝土煙囪
77、 式中h煙囪高度(m); d煙囪1/2高度處的水平截面外徑(m); t1煙囪的基本自振周期(s)。 3 煙囪各截面的彎矩和剪力,可按圖5.5.5確定:
78、0; 圖5.5.5煙囪水平地震作用效應(yīng)分布 5.5.6在豎向地震作用下,煙囪的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下列公式計(jì)算: 1 煙囪根部的豎向地震力?。?#160; &
79、#160; 2 其余各截面?。?#160; 式中fevik任意水平截面i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(k
80、n),對(duì)于煙囪下部截面,當(dāng)fevikfevo時(shí),取fevikfevo; gie計(jì)算截面i以上的煙囪重力荷載代表值(kn),取截面i以上的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值與平臺(tái)活荷載組合值之和,活荷載組合值系數(shù)按本規(guī)范表4.1.9-2的規(guī)定采用; ge基礎(chǔ)頂面以上的煙囪總重力荷載代表值(kn),取煙囪總自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值與各層平臺(tái)活荷載組合值之和,活荷載組合值系數(shù)按本規(guī)范表4.1.9-2的規(guī)定采用;
81、60; c結(jié)構(gòu)材料的彈性恢復(fù)系數(shù),磚煙囪c=0.6;鋼筋混凝土煙囪c=0.7;鋼煙囪c=0.8; kv豎向地震系數(shù),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011)所規(guī)定的設(shè)計(jì)基本地震加速度與重力加速度比值的65采用,即:7度取kv0.065(0.1);8度取kv0.13(0.2);9度取kv=0.26;
82、0; av豎向地震影響系數(shù),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011)的規(guī)定取水平地震影響系數(shù)最大值的65。 注:l套筒式或多筒式煙囪,當(dāng)采用自承重式排煙簡(jiǎn)時(shí),上式中的gie及ge不包括排煙筒重量。當(dāng)采用平臺(tái)支承排煙筒時(shí),則平臺(tái)及排煙筒重量通過平臺(tái)傳給外承重筒,在gie及ge中應(yīng)計(jì)入平臺(tái)及排煙筒重量,但應(yīng)按(5.5.7)式對(duì)平臺(tái)及排煙筒重量進(jìn)行振動(dòng)效應(yīng)折減。 2 塔架式鋼煙囪,可僅計(jì)
83、算塔架的豎向地震作用。 3 kv=0.1和kv=0.2分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。 5.5.7套筒式或多管式煙囪,當(dāng)采用平臺(tái)承受排煙筒重力荷載時(shí),排煙筒及平臺(tái)自重荷載,應(yīng)乘以平臺(tái)及排煙筒重力荷載振動(dòng)效應(yīng)折減系數(shù):
84、0; 式中g(shù)kl一根主梁所承受的總重力荷載(包括主梁自重荷載)標(biāo)準(zhǔn)值(kn); l主梁跨度(m); e主梁材料的彈性模量(kn/m2);
85、160;i主梁截面慣性矩(m,); tgv豎向地震特征周期(s),可采用水平特征周期的65。 注:當(dāng)為多層支承平臺(tái)時(shí),可取中間一層平臺(tái)的一根主梁為代表,不需每層分別計(jì)算值 5.6溫度作用 5.6.1煙囪內(nèi)部的煙氣溫度,應(yīng)按煙囪使用時(shí)的最高溫度采用。注:如因除塵和余熱利用等原因進(jìn)入煙自的煙氣沮度遠(yuǎn)低于爐內(nèi)溫度時(shí),應(yīng)注意考慮由于降溫設(shè)備故障而出現(xiàn)的事故性高溫。 5.6.2煙囪外部的空氣溫度,應(yīng)按下
86、列規(guī)定采用: 1 計(jì)算煙囪最高受熱溫度和確定材料在溫度作用下的折減系數(shù)時(shí),應(yīng)采用極端最高溫度; 2 計(jì)算筒壁溫度差時(shí),應(yīng)采用極端最低溫度。 5.6.3筒身計(jì)算出的各點(diǎn)受熱溫度,均不應(yīng)大于本規(guī)范4.3.1條及表3.4.2規(guī)定的相應(yīng)材料最高使用溫度允許值。 5.6.4煙囪筒壁及基礎(chǔ)環(huán)壁外半徑(r2)與內(nèi)半徑(rl)的比值小于1.l時(shí)(r2rl<1.1),可采用平壁法計(jì)算受熱溫度。否則,應(yīng)采用環(huán)壁法計(jì)算受熱溫度。 5.6
87、.5采用平壁法或環(huán)壁法計(jì)算內(nèi)襯、隔熱層、筒壁或基礎(chǔ)環(huán)壁、煙道壁各點(diǎn)的受熱溫度(圖5.6.5)可按下式計(jì)算: 式中tcj計(jì)算點(diǎn)受熱溫度(); tg煙氣溫度();
88、60; ta空氣溫度(); rtot內(nèi)襯、隔熱層、筒壁或基礎(chǔ)環(huán)壁及環(huán)壁外側(cè)計(jì)算土層等總熱阻(m2k/w); ri第i層熱阻(m2k/w)。
89、160; 圖5.6.5傳熱簡(jiǎn)圖 5.6.6按平壁法計(jì)算時(shí),內(nèi)襯、隔熱層和筒壁等的總熱阻按下式計(jì)算: 式中rin內(nèi)襯內(nèi)表面的熱阻(m2k
90、/w); 1內(nèi)襯的導(dǎo)熱系數(shù)w/(mk); 2隔熱層的導(dǎo)熱系數(shù)w/(mk); n筒壁或計(jì)算土層的導(dǎo)熱系數(shù)w/(mk); tl內(nèi)襯厚度(m);
91、160; t2隔熱層厚度(m); tn筒壁或計(jì)算土層厚度(m); in內(nèi)襯內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)w/(m2k); ex筒壁或計(jì)算土層外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)w/(m2k); &
92、#160; rex筒壁或計(jì)算土層外表面的熱阻(m2k/w)。 5.6.7按環(huán)壁法計(jì)算內(nèi)襯、隔熱層和筒壁等各點(diǎn)受熱溫度時(shí)圖(5.6.7),內(nèi)襯、隔熱層和筒壁等的總熱阻按下式計(jì)算: 式中d0、d1、d2、d3分別為內(nèi)襯、隔熱層和筒壁內(nèi)直徑及筒壁或計(jì)算土層的
93、外直徑(m),其余符號(hào)含義同本規(guī)范第5.6.6條。 圖5.6.7傳熱計(jì)算簡(jiǎn)圖 5.6.8內(nèi)襯內(nèi)表面的傳熱系數(shù)和筒壁或計(jì)算土層外表面的傳熱系數(shù),可分別按表5.
94、6.8-1及表5.6.8-2采用。 6 磚煙囪6.1一般規(guī)定 6.1.1磚煙囪筒壁設(shè)計(jì),應(yīng)進(jìn)行下列計(jì)算和驗(yàn)算: 1 水平截面承載力極限狀態(tài)計(jì)算和荷載偏心距驗(yàn)算: l)在永久荷載(自重荷載)和風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值作用下,按本規(guī)范6.2.1條的規(guī)定進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算; 2)地震區(qū)的磚煙囪,應(yīng)符合本規(guī)范第5.5.2條的規(guī)定; 3)在自重荷載和風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,按本
95、規(guī)范6.2.2條驗(yàn)算水平截面荷載偏心距。 2 在溫度作用下,按正常使用極限狀態(tài),進(jìn)行環(huán)箍或環(huán)筋計(jì)算。計(jì)算出的環(huán)箍或環(huán)筋截面積,如小于構(gòu)造值,應(yīng)按構(gòu)造值配置。 6.2水平截面計(jì)算 6.2.1筒壁在永久荷載(自重荷載)和風(fēng)荷載共同作用下,水平截面極限承載能力按下式計(jì)算: 式中n永久荷載(自重
96、荷載)產(chǎn)生的軸向壓力設(shè)計(jì)值(n); f磚砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50003)的規(guī)定采用; a計(jì)算截面面積(mm2); 一長(zhǎng)細(xì)比()及軸向力偏心距(e0)對(duì)承載力的影響系數(shù); 計(jì)算截面以l筒壁
97、長(zhǎng)細(xì)比,可取=1.2hd/i,其中hd為計(jì)算截面至筒壁頂端的高度(m); i計(jì)算截面的回轉(zhuǎn)半徑(m); e0在風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值作用下,軸向力至截面重心的偏心距(m); 與砂漿強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)的系數(shù),當(dāng)砂漿等級(jí)m5時(shí),=0.0015;當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)為m2.5時(shí),=0.0020。 6.2.2在自重及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,軸向力至截面重心的偏心距,應(yīng)滿足以下條件:
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