玻璃钢烟囱筒壁承载能力计算书

35米钢烟囱计算书一、设计依据：1.《烟囱设计规范》（GB50051-2003）2.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2002）3.《高耸结构设计规范》（GB J135-91）4.《钢结构设计规范》（GB 50017-2004）5.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2002）6.《高耸结构设计手册》 王肇民 主编 中国建筑工业出版社7.《工程结构荷载与可靠度设计原理》 李国强等编 中国建筑工业出版社 8.《烟囱工程手册》 中国冶金建设集团包头钢铁设计研究总院二、计算技术资料：1.基本风压20/55.0m kN w =，地面粗糙度为B 类，地震设防烈度为七度； 2烟气最高温度：110o C ，不设隔热层； 3.烟囱钢材：Q235-B ；4.烟囱安全等级为一级，烟囱重要性系数0.1=o γ；5.烟囱高35米，内径 为6000毫米, 20米以下壁厚t=18毫米、20米以上壁厚t=16毫米，满足《烟囱设计规范》(GB50051-2003)9.3.3条要求。

三、判断是否考虑风荷载的顺风向风振以及横风向风振效应由ANSYS 程序计算该烟囱的基本自震周期 T 1=0.16s<0.25s高度35米处风压高度变化系数42.1=H μ 烟囱临界风速s m S T D v t cr /1732.016.0528.51=⨯==结构顶部风速s m w v H w H /8.4125.155.042.14.1200020000=⨯⨯⨯==ρμγ67105.3106.669000Re ⨯>⨯==D v cr ,但H cr v v <根据《高耸结构设计规范》和《建筑结构荷载规范》，需要考虑风荷载的顺风向风振，而不考虑横风向风振效应。

四、风荷载作用计算014.016.060.02210=⨯=T w ，查得脉动增大系数51.1=ξ，脉动影响系数83.0=v ，风压高度变化系数42.1=z μ，风荷载体型系数0.1=s μ五、地震作用地震设防烈度为七度， 类场地。

（如果不单独存档，不盖入库章）计 算 书xxxx 项目 xxxx 装置 66米钢烟囱文件编号：xxxx钢烟囱设计软件QY-Chimney*********工程建设有限公司2017年10月目录1、设计资料 (3)2、计算依据 (7)3、筒体自重计算 (8)4、筒体截面参数 (10)5、筒体温度计算 (11)6、动力特征计算 (15)7、风荷载计算 (17)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） (19)9、地震作用及内力计算 (21)10、附加弯矩计算 (25)11、荷载内力组合 (31)12、钢烟囱强度与稳定计算 (34)13、考虑瞬时极端最大风速下验算结果 (38)14、筒壁容许应力计算 (39)15、钢烟囱底座计算 (42)16、钢烟囱位移结果 (46)17、加强圈间距计算 (47)1、设计资料1．基本设计资料烟囱总高度H = 66.000m烟气温度T gas = 80.00℃烟囱底部高出地面距离: 0mm夏季极端最高温度T sum = 40.00℃冬季极端最低温度T win = -15.00℃最低日平均温度T win = -5.00℃烟囱日照温差△T = 15.00℃基本风压ω0 = 0.35kN/m2瞬时极端最大风速: 50.00(m/s)地面粗糙度: B类烟囱筒体几何缺陷折减系数δ = 0.50 烟囱安全等级: 二级抗震设防烈度: 7度(0.10g)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: 2.00mm衬里起始高度: 0.00m设置破风圈: 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λ(W /(m·K))1 隔热层JM-100 1100 850.00 -----2 筒壁钢材Q235(B) 250 7850.00 58.150给定三个温度点下隔热层的导热系数值给定温度(℃) 350 450 550 导热系数(W /(m·K)) 0.200 0.200 0.2403．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)0 66.00 2000.00 -----1 60.00 2000.00 6.002 50.00 2000.00 10.003 40.00 2000.00 10.004 30.00 4000.00 10.005 20.00 4000.00 10.006 10.00 4000.00 10.007 0.00 4000.00 10.00 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(%)0 66.00 2000.00 ----- 100.00 10.00 110.00 0.0001 60.00 2000.00 6.000 100.00 10.00 110.00 0.0002 55.00 2000.00 5.000 100.00 10.00 110.00 0.0003 50.00 2000.00 5.000 100.00 10.00 110.00 0.0004 45.00 2000.00 5.000 100.00 10.00 110.00 0.0005 40.00 2000.00 5.000 100.00 10.00 110.00 0.0006 35.00 3000.00 5.000 100.00 16.00 116.00 10.0007 30.00 4000.00 5.000 100.00 16.00 116.00 10.0008 23.00 4000.00 7.000 100.00 16.00 116.00 0.0009 21.00 4000.00 2.000 100.00 16.00 116.00 0.00010 20.00 4000.00 1.000 100.00 16.00 116.00 0.00011 19.00 4000.00 1.000 100.00 16.00 116.00 0.00012 17.00 4000.00 2.000 100.00 16.00 116.00 0.00013 15.00 4000.00 2.000 100.00 16.00 116.00 0.00014 12.50 4000.00 2.500 100.00 16.00 116.00 0.00015 10.00 4000.00 2.500 100.00 16.00 116.00 0.00016 5.00 4000.00 5.000 100.00 16.00 116.00 0.00017 0.00 4000.00 5.000 100.00 16.00 116.00 0.000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)0 66.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----1 60.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----2 55.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----3 50.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----4 45.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----5 40.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----6 35.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----7 30.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----8 23.00 0.00 0.00 1 圆形----- ----- 10009 21.00 0.00 0.00 1 圆形----- ----- 100010 20.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----11 19.00 0.00 0.00 1 圆形----- ----- 100012 17.00 0.00 0.00 1 圆形----- ----- 100013 15.00 0.00 0.00 1 圆形----- ----- 100014 12.50 0.00 0.00 1 圆形----- ----- 200015 10.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----16 5.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----17 0.00 0.00 0.00 0 ----- ----- ----- -----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)1 13.00 1000.00 60.00 2.00 5.24 1.00 2.622 15.00 1000.00 60.00 2.00 5.24 1.00 2.623 17.00 1000.00 60.00 2.00 5.24 1.00 2.624 19.00 1000.00 60.00 2.00 5.24 1.00 2.625 21.00 1000.00 60.00 2.00 5.24 1.00 2.626 23.00 1000.00 60.00 2.00 5.24 1.00 2.627 46.00 1000.00 360.00 3.50 32.99 1.00 9.42平台荷载折减系数: 1.00是否设置爬梯: 是爬梯自重(沿高度): 5.00(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: 3500.00mm烟囱底板外径D2: 8000.00mm偏心弯矩M e: 0.00kN.m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: 4.0mm地脚螺栓中心线直径D3: 7500mm筋板材料: Q235(B)筋板高度hj: 600.00mm盖板材料: Q235(B)盖板类型: 环形盖板是否有垫板: 是垫板厚度td: 20mm垫板宽度L4: 500mm2、计算依据《烟囱设计规范》 GB 50051-2013（以下简称“烟规”）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012（以下简称“荷载规范”）《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010（以下简称“抗震规范”）《钢结构设计规范》GB 50017-2003（以下简称“钢结构规范”）《烟囱设计手册》(中国计划出版社, 2014年5月第1版, 以下简称“烟囱手册”)《塔式容器》NB/T 47041-2014《碳素结构钢》GB/T 700-2006《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-2008《钢结构设计手册》（第三版）中国建筑工业出版社《钢结构连接节点设计手册》（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。

直径2.6m钢烟囱计算书烟囱形式：直径2600mm，高28.1m，基础顶至10m标高采用φ2600x12的钢管，上段采用φ2596x10钢管，计算时将烟囱按标高分为0-10m，10-15m，15-20m，20-28.1m共4段。

1、有关几和参数：见下表：几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数标高(m) 外径B(m)形心高度z (m)风荷载作用面积(m2)形心处的外径(m)z/H高度变化系数脉动影响系数28.1 2.596 24.05 21.03 2.596 0.856 1.39 0.823 20 2.596 17.5 12.98 2.596 0.623 1.20 0.823 15 2.596 12.5 12.98 2.596 0.445 1.07 0.823 10 2.600 5 26 2.600 0.178 1.00 0.823 02、风荷载体型系数：总高度为28.1m，平均直径为近似可按2.6m，μzω0d2=μz*0.6*2.62=4.1μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=28.1/2.6=10.8，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(10.8-25)=0.52 3、风载的高度变化系数地面粗糙度类别为B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数μz见上表。

4、风振系数根据《建筑结构荷载规范》7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按βz=1+(ξνφz)/μz计算。

查《建筑结构荷载规范》附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为T1=0.011H=0.011x28.1=0.31s>0.25s，故需要考虑顺风向风振影响。

由ωT12=0.6*0.31*0.31=0.058 kNs2/m2，查得脉动增大系数ξ＝1.69+(1.77-1.69)/(0.06-0.04)*(0.058-0.04)=1.762。

目录1、设计资料基本设计资料烟囱总高度H =烟气温度T gas = ℃烟囱底部高出地面距离: 0mm夏季极端最高温度T sum = ℃冬季极端最低温度T win = ℃最低日平均温度T win = ℃烟囱日照温差△T = ℃基本风压?0 = m2瞬时极端最大风速: (m/s)地面粗糙度: B类烟囱筒体几何缺陷折减系数? =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:设置破风圈: 是自定义设计温度下筒壁钢材的许用应力: 是否计算抽力: 否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?(W /(m·K))1 筒壁钢材S31603 250几何尺寸信息烟囱总分段数: 18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)0 -----123456789101112131415161718烟囱总截面数: 21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)筒壁厚度(mm)坡度(%)0 -----1234567891011121314151617181920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)5 0 矩形0 0 -----6 0 矩形0 0 -----7 0 矩形0 0 -----8 0 矩形0 0 -----9 0 矩形0 0 -----10 0 矩形0 0 -----11 0 矩形0 0 -----12 0 矩形0 0 -----13 0 矩形0 0 -----14 0 矩形0 0 -----15 0 矩形0 0 -----16 0 矩形0 0 -----18 1 圆形----- ----- 180020 0 矩形0 0 -----是否设置爬梯: 否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M e: 地脚螺栓材料: Q235(B)地脚螺栓数量n: 20地脚螺栓腐蚀裕量c2:地脚螺栓中心线直径D3: 4500mm筋板材料: Q235(B)筋板高度hj:盖板材料: Q235(B)盖板类型: 环形盖板是否有垫板: 否2、计算依据《烟囱设计规范》 GB 50051-2013《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010《钢结构设计规范》GB 50017-2003《烟囱设计手册》(2014年5月第1版)《不锈钢结构技术规程》CECS 410：2015 《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-2008《钢结构设计手册》（第三版）《钢结构连接节点设计手册》（第二版）不锈钢S31603强度设计值见下表：3、筒体自重计算筒身自重表格(1)截面编号标高(m) 重量(kN) 筒壁1234567891011121314151617181920合计--筒身自重表格(2)截面编号标高(m)附加重量(kN)破风圈重(kN)本节总重量(kN)每节根部重量(kN)0 --1 29 292 29 593 40 984 20 1185 40 1586 29 1877 29 2168 64 2809 102 38110 62 44411 45 48812 37 52513 41 56614 32 59815 66 66416 41 70417 45 74918 65 81419 86 90020 67 967合计-- 967 967 筒身总重量 G = (每节重量) =6、动力特征计算前五阶自振周期分别为:T1 =T2 =T3 =T4 =T5 =前五阶振型相对位移计算结果标高(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)0 0 0 0 07、风荷载计算横向风振判断第1振型时的临界风速计算错误!式中D2/3-----2H/3高度处烟囱的外直径烟囱雷诺数R e错误!R e = 69000V cr1D2/3 = 69000 ×× = × 106R e≥× 106，×V H > V cr1需要考虑横风向风荷载已经设立破风圈，不考虑横风向作用风荷载标准值计算顺风向风压时风荷载计算结果标高R o?z?B?v z/H R?1(z) B z?z?k (m)90090090090020002000200020002000200020002000200020002000200020002000200020002000注：R0——筒身截面外半径（mm）风弯矩标准值计算风荷载及风弯矩标准值计算结果标高(m) Q i M wki-- --682667188881176139916392000231026043072343438674158451649235531648677548643注: 1、Q i表示作用于每一节中心处的集中风荷载, 单位为kN2、M wki = ∑(Q i h i), 单位为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风荷载计算结果标高R o?z?B?v z/H R?1(z) B z?z?k (m)90090090090020002000200020002000200020002000200020002000200020002000200020002000风荷载标准值计算结果标高(m) Q i M wki-- --913569621189157518742196267930953488411646015180557060496594740886851038011569 注: 1、Q i表示作用于每一节中心处的集中风荷载, 单位为kN2、M wki = ∑(Q i h i), 单位为8、地震作用及内力计算地震作用下的剪力(kN)标高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(m)地震作用下弯矩标高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(m)1858128149180203227262293324376418470506 551 603 684 815 992 11169、附加弯矩计算标高(m) 承载能力极限状态风荷载附加弯矩M ai承载能力极限状态地震附加弯矩M Eai正常使用极限状态风荷载附加弯矩M aki10、荷载内力组合荷载组合工况表组合1 S = + + + ××S Lk组合2 S = + + + ××S Lk组合3 S = + ××S wk + + ××S Lk组合4 S = + + ××S wk + ×M aE组合5 S = + + ××S wk + ×M aE组合6 S = + + + ××S wk +组合7 S = + - + ××S wk +组合8 S = + + + ××S wk +组合9 S = + - + ××S wk +组合10 S = + +组合11 S = + +标高(m)组合1 组合2 组合3N M N M N M 0 0 0 0 0 0 29 100 35 100 40 62 59 392 70 392 79 243 98 1063 118 1063 133 661 118 1314 142 1314 159 817 158 1740 190 1740 213 1082 187 2069 224 2069 252 1285 216 2423 259 2423 291 1505 280 2955 335 2955 377 1835 381 3411 458 3411 515 2118 444 3844 533 3844 599 2386 488 4534 586 4534 659 2814 525 5067 630 5067 709 3144 566 5704 680 5704 765 3539 598 6132 718 6132 807 3804 664 6658 796 6658 896 4129 704 7257 845 7257 951 4500 749 8148 899 8148 1011 5051 814 9545 976 9545 1099 5913 900 11391 1080 11391 1215 7048 967 12676 1160 12676 1305 7836标高(m)组合4 组合5N M N M0 0 0 035 45 29 4570 156 59 156 118 387 98 387 142 467 118 467 190 596 158 596 224 694 187 694 259 799 216 799 335 956 280 956 458 1092 381 1092 533 1223 444 1223 586 1435 488 1435 630 1601 525 1601 680 1802 566 1802 718 1939 598 1939 796 2108 664 2108 845 2303 704 2303 899 2597 749 2597 976 3063 814 3063 1080 3686 900 3686 1160 4123 967 4123标高(m)组合10N(kN) M0 0 29 96 59 376 98 1020 118 1260 158 1669 187 1984 216 2324 280 2834 381 3272 444 3687 488 4349 525 4860 566 5471 598 5881 664 6385 704 6958 749 7812 814 9150 900 10915967 12144标高(m)组合11N(kN) M0 0 29 100 59 392 98 1063 118 1314 158 1740 187 2069 216 2423 280 2955 381 3411 444 3844 488 4534 525 5067 566 5704 598 6132 664 6658 704 7257 749 8148 814 9545 900 11391 967 1267611、钢烟囱强度与稳定计算钢烟囱强度计算截面编号标高(m)A ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M iN iA ni±M iW ni(N/mm2)f t(N/mm2)⎝⎛⎭⎫N iA ni±M iW ni/f t(%)0 -- -- -- -- -- -- --1 35 1002 70 3923 118 10634 142 13145 190 17406 224 20697 259 24238 335 29559 458 341110 533 384411 586 453412 630 506713 680 570414 718 613215 796 665816 845 725717 899 814818 976 954519 1080 1139120 1160 12676钢烟囱局部稳定计算钢烟囱局部稳定验算表(一)截面编号标高(m)t(mm)D i(mm)?N?B A ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M i?N(N/mm2)?B(N/mm2)0 -- -- -- -- -- -- -- -- -- --1 1796 35 1002 1796 70 3923 1796 118 10634 3996 142 13145 3996 190 17406 3996 224 20697 3996 259 24238 3996 335 29559 3996 458 341110 3996 533 384411 3996 586 453412 3996 630 5067 13 3996 680 5704 14 3996 718 6132 15 3996 796 6658 16 3996 845 7257 17 3996 899 8148 18 3996 976 9545 19 3996 1080 11391 203996116012676钢烟囱局部稳定验算表(二)截面 编号 标高 (m) f yt (N/mm 2) ?? E t ×105 (N/mm 2) ?et ??crt?N +?B(N/mm 2) ()σN +σB /σcrt(%)0 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20钢烟囱整体稳定性计算 截面位置 A bi (m 2) W bi(m 3) 计算长 度l 0(m)长细比? 稳定 系数? N Ex (kN) N i (kN) M i ? (N/mm 2) f t(N/mm 2)?/f t(%) 底部48525116012676钢烟囱孔洞应力计算 根据烟囱规范式（）计算σ = ⎣⎡⎦⎤N A 0 + MW 0αk ≤ f t标高(m) ?k A0(m2)W0(m3)N(kN)M?N/(mm2)f tN/(mm2)结果976 9545不通过(洞口补强)(12、考虑瞬时极端最大风速下验算结果标高(m)A ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M iN iA ni±M iW ni(N/mm2)f y(N/mm2)⎝⎛⎭⎫N iA ni±M iW ni/f y(%)-- -- -- -- -- -- --29 9659 37698 1020118 1260158 1669187 1984216 2324280 2834381 3272444 3687488 4349525 4860566 5471598 5881664 6385704 6958749 7812814 9150900 10915967 12144烟囱底板厚度计算底板面积：A(m2)底板抵抗矩：W(m3)底板压应力：?cbt(kN/m2)筒壁外侧为三边支撑板自由边长度a(m)两端与自由边相邻的边长度b(m)?M max m)底板厚度t(mm)筒壁内侧为一边支撑板筒壁内侧为一边支撑板C(m)M max m)底板厚度t(mm)底板厚度取较大结果且要大于14mm ，因此取底板厚度t为45mm地脚螺栓直径计算单个地脚螺栓的拉力(kN)所需地脚螺栓净面积(mm2)地脚螺栓计算直径d1(mm)地脚螺栓所需直径d(mm)地脚螺栓所需面积(mm2)最终取地脚螺栓为30-M76筋板厚度计算底板分布反力得到的压力N1(kN)锚栓产生的拉力N2(kN)根据筋板抗拉强度计算的筋板厚度t1(mm)根据筋板抗剪强度计算的筋板厚度t2(mm)构造要求t3(mm)筋板厚度取以上三者的较大值，最终取值为28mm盖板厚度计算盖板类型为环形盖板筋板内侧间距l3'(mm)筋板自由外伸宽度b(mm)盖板上地脚螺栓孔直径d3(mm)计算盖板厚度t g(mm)构造要求：盖板厚度不小于底板厚度，最终取值为38mm筒壁各截面位移结果截面编号标高(m)基本风压作用下位移(mm)瞬时最大风速作用下位移(mm)地震作用下位移(mm)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718192015、加强圈间距计算编号标高(m)D r(mm)t r(mm)E t×105(N/mm2)??(N/mm2)f rv co(m/s)加强筋截面H s(m)0 -- -- -- -- -- -- -- --1 1800 102 1800 103 1800 104 4000 105 4000 106 4000 107 4000 108 4000 129 4000 1210 4000 1211 4000 1212 4000 1213 4000 1414 4000 1415 4000 1416 4000 1417 4000 1418 4000 14计算结果：1.塔筒体上部1/3筒高处需设置破风圈，以消除横风向风振;2.标高处管道按直径1800的开洞计算，根据计算结果，洞口处需要补强；3.沿筒高壁厚变化，厚度分别为16mm，14mm，12mm。

钢烟囱设计计算书（自立式）1 设计依据1.1 《建筑结构荷载规范》GB 50009-20121.2 《建筑抗震设计规范》GB 50011-20101.3 《烟囱设计规范》GB 50051-2013 2 设计参数 钢烟囱计算高度H e 16m :=材料强度Q235f t 215MPa:=烟囱底、顶标高z 120m :=下部高度H 18m:=上部高度H 2H e H 1−8m =:=下部内径d 11700mm :=上部内径d 21700mm:=上部壁厚t 26mm:=下部截面面积上部截面面积下部截面抵抗矩上部截面抵抗矩下部截面回转半径I 1A 1i 120.012m4=:=上部截面回转半径I 2A 2i 220.012m4=:=截面长细比3 风荷载计算 基本风压ω00.35kPa:=根据规范《石油化工管式炉钢结构设计规范》SHT3070-2005附录B规定，则圆形烟囱体型系数μs 0.70:=烟囱筒体质量m e0γs A 1H 1⋅A 2H 2⋅+()⋅ 4.039ton ⋅=:=烟囱附加设备质量m e12323kg:=烟囱总质量m e m e0m e1+ 6.6ton⋅=:=N e m e g ⋅58.713kN⋅=:=参照规范《石油化工管式炉钢结构设计规范》SHT3070-2005附录B，则直筒式烟囱基本自振周期参照规范《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012附录F，则钢烟囱基本自振周期钢烟囱基本自振周期T 1max T 1a T 1b , ()0.208s=:=根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012第8·4条，可不考虑顺风向风振的影响。

z高度处的风振系数βz计算峰值因子g 1 2.5:=10m高度名义湍流强度I 100.14:=备注：对应A、B、C和D类地面粗糙度，可分别取012、014、023和039结构阻尼比结构第1阶自振频率地面粗糙度修正系数备注：对应A、B、C和D类地面粗糙度，分别取128、100、054和026x 15>脉动风荷载的共振分量因子H1a 1.6m:=结构第1阶振型系数z为高度下部z为全高度处脉动风荷载垂直方向的相关系数脉动风荷载水平方向的相关系数ρx 1.00:=系数查表取值k0.910:=α10.218:=地面粗糙度类别B风压高度变化系数脉动风荷载的背景分量因子z高度处的风振系数风荷载标准值ωk1βz1μs ⋅μz1⋅ω0⋅0.319kPa ⋅=:=ωk2βz2μs ⋅μz2⋅ω0⋅ 1.298kPa⋅=:=烟囱底部截面受力计算：风荷载水平力标准值风荷载弯矩标准值风荷载水平力设计值V w 1.4V kw ⋅31.01kN ⋅=:=风荷载弯矩设计值M w 1.4M kw 248.06kN·m⋅=:=螺栓数量及直径计算根据《钢结构设计规范》表8·3·4，螺栓间距s取3倍至16倍螺栓孔径螺栓孔外挑宽度Δ1150mm:=螺栓圆周长L 1πd 12Δ1⋅+()⋅ 6.283m =:=螺栓数量估算螺栓数量取偶数个为地脚螺栓最大拉力查《钢结构设计手册》表10-6，螺栓直径d取20mm，对应最大拉力为34.3kN又由《石油化工管式炉钢结构设计规范》SHT3070-2005第9·3·13条，考虑锚栓的腐蚀裕度3mm 最终选择锚栓直径为M24。

（一）设计资料1.烟囱型式：单筒式钢筋混凝土烟囱2.钢内筒高210m，内直径8.0m钢筋混凝土外筒高205m，出口直径11m3.极端最低温度：-5度，极端最高温度：40度4.地震烈度：7度。

场地土类别：I类5.烟囱高度210m，安全等级为一级，风荷载采用百年一遇，换算后风荷载的为1.034Kpa6.烟囱零米标高相当于绝对标高12.00m，基础埋深-6.20m，持力层为中风化花岗岩，地基承载力特征值fa k≥800Kpa（二）设计原则1.钢筋混凝土外筒基础采用环板基础，混凝土等级为C402.内筒型式：自立式钢内筒，重量不传至外筒，计算外筒时不考虑内筒刚度，计算外筒时作为外加惯性荷载计入其重量。

内筒防腐按进口泡沫玻璃考虑，厚度为38mm，重量为13kg/㎡3．钢筋混凝土筒身采用C40混凝土。

外筒为内筒施工预留施工孔（9mx9m），外筒烟道孔按6.48mx16.68m考虑，底标高为12.73m4.计算软件为：钢筋混凝土烟囱计算软件Multi-flue Chimney V3.05.钢筋混凝土外筒内部设6层平台，平台处设置止晃点。

顶层平台为混凝土平台，按承重平台考虑，其余为钢平台，按检修平台考虑。

平台标高分别为：35.0m，70.0m，105.0m，140.0m，175.0m，203.6m（三）荷载计算1.钢内筒荷载计算（1）钢内筒筒壁自重荷载（壁厚按20mm计算）q1=rxA=rx∏x(r1·r1-r2·r2)=78x3.14x(4.058·4.058-4.038·4.038)=39.66KN/m(2) 钢内筒玻璃砖自重荷载：q2=rxA=rx∏xD=13x3.14x8.076=3.30 KN/m(3) 每个钢内筒沿竖向线性荷载：q= q1+ q2=39.66+3.30=42.96 KN/m2.平台荷载计算顶部平台恒载标准值；6 kN/㎡顶部平台活载标准值；7 kN/㎡其他平台恒载标准值；1.5kN/㎡其他平台活载标准值；3 kN/㎡35m平台：半径R=8.04m，A=3.14x8.04x8.04-3.14x4.35x4.35=143.56恒载标准值；1.5x143.56=215.34 KN活载标准值；3x143.56=430.68KN70m平台：半径R=6.60m，A=3.14x6.60x6.60-3.14x4.35x4.35=77.36恒载标准值；1.5x77.36=116.04 KN活载标准值；3x77.36=232.09KN105m平台：半径R=5.62m，A=3.14x5.62x5.62-3.14x4.35x4.35=39.76恒载标准值；1.5x39.76=59.64 KN活载标准值；3x39.76=119.28KN140m平台：半径R=4.95m，A=3.14x4.95x4.95-3.14x4.25x4.25=20.22恒载标准值；1.5x20.22=30.33 KN活载标准值；3x20.22=60.66KN175m平台：半径R=4.95m，A=3.14x5.15x5.15-3.14x4.45x4.45=21.10恒载标准值；6x21.10=31.65 KN活载标准值；3x21.10=63.30KN203.6m平台：半径R=4.95m，A=3.14x5.2x5.2-3.14x4.5x4.5=21.32恒载标准值；6x21.32=127.92 KN活载标准值；7x21.32=149.24KN计算各层外加垂直荷载时，平台活荷载折减系数取0.65计算各层外加惯性荷载时，不考虑顶层平台活荷载，考虑顶层平台积灰荷载1kN/㎡，其余平台荷载折减系数0.5，同时计入钢筒重量。

自立式钢烟囱一. 工程概况该结构为一自立式钢烟囱，安全等级为二m，壁厚从上至下分别为1012现在壁厚变化处作1-1、2-2、3-3剖面。

二. 设计依据主要计算根据是：1. 甲方提供的各种数据文件、资料和图2. 我国现行有关规范、规程，主要包《烟囱设计规范》（GB50051-《建筑结构荷载规范》（GB50009-《钢结构设计规范》（GB50017-《建筑抗震设计规范》（GB50011-三. 截面性质四. 荷载信息2.风荷载标准值：∑H/D=12.00，则μs=0.53w0=0.6kN/m2T1=0.39s，则w0 T12=0.09荷载规范》风荷载分布图（kN/m）弯矩图（kN·m）3. 地震荷载标准值：根据《烟囱设计规范》（GB50051-2002）式α1＝0.12，H0= M0=α1 G E H0=375.56kN·m∵T1=0.39s，T g=∴η0=0.55，V0=η0α1 G E=五. 荷载组合1. 荷载效应组合按下式确定：γ0（γG S GK+γQ1S Q1K）≤R2. 地震作用效应组合按下式确定：γGE S GE+γEhS EhK+ψcweγ具体为如下2种组合情况：1) 1.2×恒载+ 1.42) 1.2×恒载+ 1.4其中，γ0＝1.0，γRE＝0.8六. 强度及局部稳定验算f t=γs f=1.00×215=215N/mm2，f t/γRE＝268.75根据《烟囱设计规范》（GB50051-风荷载作用下：σcrt w10=0.4E t/k×t3/d3=351.57N/mm2σcrt w20=0.4E t/k×t2/d2=263.68N/mm2σcrt w30=0.4E t/k×t1/d1=219.73N/mm2地震作用下：σcrt E10=0.4E t/k×t3/d3=439.47N/mm2σcrt E10/γRE＝549.33N/mm21. 1.2×恒载+1.4×风载 1-1截面：σ1＝N1/A1+M1y1/I1= 4.34N/mm2＜f t= τ1=2V1/A1=0.84N/mm＜f v=125N/mm22-2截面：σ2＝N2/A2+M2y2/I2=12.81N/mm2＜f t= τ2=2V2/A2= 1.33N/mm＜f v=125N/mm23-3截面：σ3＝N3/A3+M3y/I3=20.40N/mm2＜f t= τ3=2V3/A3= 1.42N/mm＜f v=125N/mm22. 1.2×恒载+1.4×0.2×风载+1.3×地震3-3截面：σ3＝N3/A3+M3y/I3=12.21 N/mm2＜f t/γRE= τ3=2V3/A3=0.60 N/mm2＜f v/γRE=七. 稳定验算根据《烟囱设计规范》（GB50051-i=√(I3/A3)=878.24mmλ=μl/i=68.32，则φ=0.76N EX=πE t A3/（1.1λ2）=49445.11kN1. 1.2×恒载+1.4×风载 σ＝N3/φ3A3+M3y3/[I3（1-0.821.19 2. 1.2×恒载+1.4×0.2×风载+1.3×地震σ3＝N3/φA3+M3y3/[I3（1-0.812.96八. 柱脚验算1. 锚栓验算选用20个Φ39锚栓，材料选用Q235，锚锚栓中心离底板外边缘距离为100mm，筒锚栓数量n=20构外壁距离锚栓中心离底板外边缘距离为100mm筒壁内侧底板长度为100mm锚栓中心线形成的圆直径d0= 2.7m轴向压力N=0.9*（G1+G2+G3）=209.75kN根据《烟囱设计规范》（GB50051-锚栓最大拉力P max=4M/（nd0）－91.06kN2. 底板厚度验算底板面积A =2450440mm 2底板惯性矩I = 2.10E+12mm 4如采用加劲肋，则σcbt ＝G /A +My /I = 1.01N/mm 2a =πd /n =456mm ，b =b /a =0.44，则β＝0.05205M max =βσcbt a 2=10956N·mm t ≥√（6M max /f t ）=17.5mm ，取底板厚度为25 mm 。

（如果不单独存档，不盖入库章）计 算 书xxxx 项目 xxxx 装置 66米钢烟囱文件编号：xxxx钢烟囱设计软件QY-Chimney*********工程建设有限公司2017年10月目录1、设计资料 (3)2、计算依据 (7)3、筒体自重计算 (8)4、筒体截面参数 (10)5、筒体温度计算 (11)6、动力特征计算 (15)7、风荷载计算 (17)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） (19)9、地震作用及内力计算 (21)10、附加弯矩计算 (25)11、荷载内力组合 (31)12、钢烟囱强度与稳定计算 (34)13、考虑瞬时极端最大风速下验算结果 (38)14、筒壁容许应力计算 (39)15、钢烟囱底座计算 (42)16、钢烟囱位移结果 (46)17、加强圈间距计算 (47)1、设计资料1．基本设计资料烟囱总高度H = 66.000m烟气温度T gas = 80.00℃烟囱底部高出地面距离: 0mm夏季极端最高温度T sum = 40.00℃冬季极端最低温度T win = -15.00℃最低日平均温度T win = -5.00℃烟囱日照温差△T = 15.00℃基本风压ω0 = 0.35kN/m2瞬时极端最大风速: 50.00(m/s)地面粗糙度: B类烟囱筒体几何缺陷折减系数δ = 0.50 烟囱安全等级: 二级抗震设防烈度: 7度(0.10g)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: 2.00mm衬里起始高度: 0.00m设置破风圈: 是2．材料信息3烟囱总分段数: 7是否设置爬梯: 是爬梯自重(沿高度): 5.00(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: 3500.00mm烟囱底板外径D2: 8000.00mm偏心弯矩M e: 0.00kN.m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: 4.0mm地脚螺栓中心线直径D3: 7500mm筋板材料: Q235(B)筋板高度hj: 600.00mm盖板材料: Q235(B)盖板类型: 环形盖板是否有垫板: 是垫板厚度td: 20mm垫板宽度L4: 500mm2、计算依据《烟囱设计规范》 GB 50051-2013（以下简称“烟规”）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012（以下简称“荷载规范”）《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010（以下简称“抗震规范”）《钢结构设计规范》GB 50017-2003（以下简称“钢结构规范”）《烟囱设计手册》(中国计划出版社, 2014年5月第1版, 以下简称“烟囱手册”)《塔式容器》NB/T 47041-2014《碳素结构钢》GB/T 700-2006《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-2008《钢结构设计手册》（第三版）中国建筑工业出版社《钢结构连接节点设计手册》（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。

玻璃钢烟囱9玻璃钢烟囱9.1一般规定9.1.1当选用玻璃钢烟囱时，应符合下列规定：1烟气长期运行温度不得超过100℃。

当烟气超出运行条件时，可在烟囱前端采取冷却降温措施，也可将选用的原材料和制成品的性能经试验验证后确定。

2事故发生时的30min内温度不得超过树脂的玻璃化温度(Tg)。

3环境最低温度不宜低于－40℃。

9.1.2玻璃钢烟囱直径和高度应符合下列规定：1自立式玻璃钢烟囱的高度不宜超过30m，且其高径比(H/D)不宜大于10；2拉索式玻璃钢烟囱的高度不宜超过45m，且其高径比(H/D)不宜大于20；3塔架式、套筒式或多管式玻璃钢烟囱，其跨径比(L/D)不宜大于10。

注:H为烟囱高度(m)；L为玻璃钢烟囱横向支承间距(m)；D为玻璃钢烟囱直径(m)。

9.1.3玻璃钢烟囱的设计，应计入烟气运行的流速、温度、磨损及化学介质腐蚀等因素的影响。

当烟气流速超过31m/s时，应在拐角以及突变部位的树脂中添加耐磨填料或采取其他技术措施。

9.1.4平台活荷载与筒壁积灰荷载的取值应符合本规范第5章的有关规定。

9.1.5结构强度和承载力计算时，不应计入筒壁防腐蚀内衬层的厚度和外表面层厚度，但应计算其重量影响。

9.1.6玻璃钢烟囱设计使用年限不宜少于30年。

9.1.7塔架式和拉索式玻璃钢烟囱层间挠度不应超过相应支撑段间距的1/120。

9.2材料9.2.1玻璃钢烟囱的筒壁应由防腐蚀内衬层、结构层和外表面层组成，并应符合下列规定：1防腐蚀内衬层应由富树脂层和次内衬层组成：富树脂层厚度不应小于0.25mm，宜采用玻璃纤维表面毡，其树脂含量不应小于85%（重量比），也可选用有机合成纤维材料；次内衬层应采用玻璃纤维短切毡或喷射纱，其厚度不应小于2mm，树脂含量不应小于70%（重量比）。

当内衬层需防静电处理时，可采用导电碳纤维毡或导电碳填料，其内表面的连续表面电阻率不应大于1.0×106Ω，静电释放装置的对地电阻不应大于25Ω。