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钢烟囱结构设计计算

钢烟囱结构设计计算
钢烟囱结构设计计算

1 设计依据:

2 烟囱资料:

钢烟囱高度H 22.000(m)

11.0

上部外径d 1 2.000(m) 4.000(m)下部外径d 2 2.000(m)2个上部壁厚t 112(mm)20.500(m)下部壁厚t 212(mm) 1.500(m)

钢材牌号Q235215.000(N/mm 2)截面面积A 174946(mm 2) 3.70E+07(mm 3)截面面积A 274946(mm 2) 3.70E+07(mm 3)旋转半径i 1703(mm)63旋转半径i 2703

(mm)63

重力荷载代表值G E 214(kN)自振周期(按烟囱规范):

T 1=0.26+0.0024H 2/d=

1.188(S)

3 竖向荷载计算:

重力标准值G k

167(kN)

47

(kN)

备注:z—计算高度ν—

脉动影响系数z/H—相对高度

μz —风压高度系数

φz —振型系数βz —风振系数μs —风荷载体型系数ξ—脉动增大系数ωk —风荷载标准值 ωk =βz μs μz ω0

2.89(kN/m)

466(kN.m)4 横风向风振计算:

自振周期T 1 1.188截面直径D

2.000

1.293Kg/m 3斯托罗哈数S t

0.2

1.68

H/d 平台直径平台个数上部高度顶部风压高度变化系数μH

底部风荷载弯矩标准值 M 1k =ωk1H 2/3长细比λ2

空气密度ρβz =1+ξνφz /μ

z

f t

长细比λ1平台活荷标准值Q k

截面抵抗矩W t1截面抵抗矩W t2

烟囱顶部风荷载标准值ωk1=ωk d 1钢烟囱计算书(自立式)

《建筑结构荷载设计规范》 GB50009-2001(2006)《高耸结构设计规范》 GBJ 135-90《烟囱设计规范》 GB50051-2002

《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001下部高度

临界风速v cr =D/T i S t 8.430.2(m/s)

雷诺数R e =69000vD 1.2E+06

5 地震荷载计算:

抗震设防烈度:6加速度:0.10g

结构阻尼比δ:0.01地震分组:第一组场地类别:IV 查表 剪力修正系数εC 0.75αmax 0.04特征周期T g (s)0.35下降斜率调整系数ε10.03阻尼调整系数ε2 1.520.97

0.050

11.000(m)117.9(kN.m)8.0(kN)

6 荷载组合:

271.8(kN)

651.9(kN.m)283.7(kN.m)

0.8

验算荷载

N=

271.8(kN)

M=

651.9(kN.m)

7 截面荷载计算:

1. 强度验算

γx =1.15

1.5

18.9

满足!329.6>σ=18.9

满足!

2. 稳定验算

11251882

查表

φ=0.655

23.5<

ft=215

满足!

8 地脚螺栓选择:

螺栓布置所在圆直径d 0

2300(mm)

12(个)螺栓材质Q235

36

(mm)

71.8(kN)

选用M36

P=

114.3

(kN)

(螺栓布置见附图)

9 基础局部受压应力:

基础混凝土强度等级 C 30βl =3

混凝土f t

1.430.6

<

2.9满足!

10 烟囱顶部位移:

fmax=11ql 4/120EI=

8.1258424mm H/fmax=

2707.4116>

100满足!

顶部风速V h =(2000μH ω0/ρ)1/2

螺栓直径d e

非地震组合 M=1.4×M 1k 地震组合 M=1.3×M 2k +0.2×1.4×M 1k

弯矩设计值

σ=N/φA 2 +M/W t2(1-0.8N/N EX ) (N/mm 2)

螺栓数量n 筒壁局部稳定 0.4E t t 2/k/d 2 (N/mm 2)

局部抗压调整系数k N ex =π2EA/(1.1λ2)(N)截面抗震调整系数γ

RE =

底部地震剪力标准值 V 2k =εC α1G E 底部地震弯矩标准值 M 2k =α1G E H 0混凝土局部压应力σcbt =N/A+M/W=

荷载分布影响系数ω

螺栓所受最大拉力为:P max =4M/nd 0-N/n=

ωβlft=地震影响系数α1=(Tg/T)γε2αmax 衰减指数γ烟囱顶至重心距离h 03.E+05<=Re<3.E+06, 发生超临界范围的共振,可不做处理!

可不考虑竖向地震作用!0.675σ=N/A 2 +M/(γx W t2) (N/mm 2)轴力设计值 N=1.35G k +1.4×0.7×Q k

非地震组合控制

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