自立式钢烟囱计算表格
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烟囱内径(m)d 5.2烟囱外径(m)D 5.22壁厚(m)δ0.01截面的惯性矩(m4)J0.555360076单位高度质量(kg/m)m1284.864271烟囱高度(m)H25弹性模量(Pa)E 2.06E+11第一振型自振周期(s)T10.118560695f1(Hz)8.43第二振型自振周期(s)T20.018876982f2(Hz)52.97第三振型自振周期(s)T30.006755973f3(Hz)148.02临界风速(m/s)Vcn220.1404098实际风速(m/s)V 3.7塔设备的强度计算1.风载荷:风压值(Pa)q=ev2/2q8.385125风压按50年一遇(Pa)q0550计算段设计风压(Pa)q i q i=f i q0f i 查表可得q1550q2687.5q3775.5任意段i承受的水平分力(N)Pi Pi=K1K2i q i H i D ei每10m分一段P129944.53H110P233913.6875H210P337404.5364H352.风弯矩Mw0-0风弯矩(N·m)Mw0-01500030.0321500.030032KN ·m3.地震力计算水平地震力(N)地震影响系数α 1.138657292T17.151566852T219.98231915T3筒身总重(Kg)M032121.60679烟囱设备强度计算水平地震力(N)F F=9.8Cαm p F 179219.9588第一振型的地震力F k F k 43.5194817地震弯矩(N·M)M E 0-0M E 0-0=4.9Cαm 0H (H/D<15)457193.7725T 12871497.729T 28023302.478T 3当第一振型时设备中、下部截面(0,3/4)M E a-a 裙座底部截面(0)M E 0-0571492.2156顶部截面(3/4,1)M E a-a 114298.4431当第二振型时设备中、下部截面(0,3/4)M E a-a 裙座底部截面(0)M E 0-03589372.161顶部截面(3/4,1)M E a-a 717874.4323当第三振型时设备中、下部截面(0,3/4)M E a-a 裙座底部截面(0)M E0-010029128.1顶部截面(3/4,1)M E a-a2005825.624.筒体的强度计算及校核真空中筒其中引起的轴向应力σ1σ1=PD i /(4S)σ1715001500030.032489305.951上面两组中取较大值1500030.032质量载荷在筒体中引起的轴向应力(Pa)σ21926948.558最大弯矩在筒体中引起的轴向应力(Pa)σ37066813.174组合拉应力σ拉5211364.616=5.21Mpa 组合压应力σ压9065261.731=9.07Mpa材料的许用应力[σ]t 215Mpa校核σ拉正确σ压正确5.裙座的强度计算及校核1500030.032⎪⎩⎪⎨⎧+++--D W a a E D aa W M 25M .0M M M 321σσσσ+-=拉321σσσσ++=压⎩⎪⎨⎧+++---D W 00ED 00W M 25M .0M M M 0000maxM -946499.7235上面两组中取较大值1500030.032裙座基底截面断面系数W sb0.04082裙座基底截面面积A s0.163362818裙座圈计算σs压38674377.06=38.67Mpa材料的许用应力[σ]t 215Mpa校核σs压正确6.地脚螺栓的计算裙座基础环上的应力 (Pa)σb 85145基础环外径(m)D b0 5.82基础环内径(m)D bi 5.22裙座圈外径(m)D s0 5.52基础面积(m 2)A b 5.1998基础环断面系数(m 3)W b 6.9564每个螺栓所受的拉力(N)T 18447M30螺栓力学性能(N)T 0174000校核σs压正确[]S1s 000s00maxs A 8m .9W M σσ〈+=--压⎪⎩⎪⎨⎧+++---D W 00ED 00W M 25M .0M M M 000maxM -。
自立式钢烟囱大导程螺旋破风圈计算施工工法自立式钢烟囱大导程螺旋破风圈计算施工工法是指在设计和建造钢烟囱时,为了提高其抗风稳定性而采用的一种技术。
螺旋破风圈是指在烟囱的外壁上设置一系列螺旋状的嵌板或加强筋,用以增加烟囱的抗风能力。
下面将详细介绍自立式钢烟囱大导程螺旋破风圈计算施工工法。
1.计算方法计算自立式钢烟囱大导程螺旋破风圈的首要任务是确定烟囱的设计风压。
设计风压需要根据当地气象条件、建筑物周围环境、烟囱高度以及烟囱本身的尺寸等因素来确定。
根据确定的设计风压,可以利用结构力学原理和计算方法来计算螺旋破风圈的尺寸和布置方式。
2.施工工法施工工法包括砌筑烟囱本体和设置螺旋破风圈两个主要步骤。
2.1烟囱本体的砌筑首先,根据设计要求,选定适当的烟囱尺寸和形状,并制定相应的施工方案。
然后,在施工现场根据设计图纸进行基坑开挖,搭设施工脚手架和临时支撑。
接下来,根据设计要求,选择适当的砌筑材料和砌筑方法,逐层进行砌筑,同时注意烟囱的垂直度和水平度。
在砌筑过程中,还需安装烟囱内侧的防风支撑体系。
2.2螺旋破风圈的设置完成烟囱本体的砌筑后,可以进行螺旋破风圈的设置。
首先确定螺旋破风圈的起始位置和末端位置。
然后,根据设计要求,选择适当的材料和形状进行螺旋破风圈的制作。
螺旋破风圈通常由一系列嵌板或加强筋组成,这些嵌板或加强筋可以根据设计要求进行翻转和安装。
在安装螺旋破风圈时,需要确保螺旋破风圈的连接方式牢固可靠,并且与烟囱本体紧密结合。
3.安全措施在进行自立式钢烟囱大导程螺旋破风圈计算施工工法时,需要注意以下几个安全措施。
3.1施工方案的设计和评估在制定施工方案时,需要根据实际情况进行设计和评估。
施工方案应该充分考虑工程的安全性和可行性,并且应该符合当地的施工规范和标准。
3.2施工现场的安全管理在施工现场,应该建立完善的安全管理制度和安全操作规程,配备专业的安全人员和相关的防护设备。
同时,应该定期进行安全教育和培训,提高工作人员的安全意识和技能。
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 。
目录1、设计资料 ....................................................................................................................4、筒体截面参数..............................................................................................................14、钢烟囱位移结果 ........................................................................................................15、加强圈间距计算 ........................................................................................................1、设计资料1.1 基本设计资料烟囱总高度H = 60.300m烟气温度T gas= 95.00℃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 = -4.00℃最低日平均温度T win = -5.00℃烟囱日照温差△T = 20.00℃22 43.50 1800.00 6.803 41.59 4000.00 1.914 38.91 4000.00 2.685 37.12 4000.00 1.806 35.32 4000.00 1.807 32.82 4000.00 2.508 30.82 4000.00 2.009 29.02 4000.00 1.8010 26.30 4000.00 2.7211 24.30 4000.00 2.0012 22.00 4000.00 2.3013 20.50 4000.00 1.5014 18.70 4000.00 1.8015 16.70 4000.00 2.0016 13.80 4000.00 2.9017 3.80 4000.00 10.0018 -0.00 4000.00 3.80 烟囱总截面数: 21烟囱筒身分节参数表(1)截面标高烟囱筒壁分节高度筒壁厚度坡度19 3.80 4000.00 5.605 16.00 0.00020 -0.00 4000.00 3.800 16.00 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)5 38.91 8.00 0.00 0 矩形0 0 -----6 37.12 8.00 0.00 0 矩形0 0 -----7 35.32 8.00 0.00 0 矩形0 0 -----8 32.82 35.00 0.00 0 矩形0 0 -----9 30.82 75.00 0.00 0 矩形0 0 -----10 29.02 38.00 0.00 0 矩形0 0 -----11 26.30 8.00 0.00 0 矩形0 0 -----12 24.30 10.00 0.00 0 矩形0 0 -----13 22.00 10.00 0.00 0 矩形0 0 -----14 20.50 8.40 0.00 0 矩形0 0 -----15 18.70 38.00 0.00 0 矩形0 0 -----16 16.70 10.00 0.00 0 矩形0 0 -----18 9.40 0.00 0.00 1 圆形----- ----- 180020 -0.00 8.40 0.00 0 矩形0 0 -----是否设置爬梯: 否1.42、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)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0 60.30 0.001 55.30 25.932 50.30 25.933 43.50 35.261 55.30 0.00 3.34 29 292 50.30 0.00 3.34 29 593 43.50 0.00 4.54 40 984 41.59 0.00 1.27 20 1185 38.91 8.00 0.93 40 1586 37.12 8.00 0.00 29 1877 35.32 8.00 0.00 29 2168 32.82 35.00 0.00 64 2809 30.82 75.00 0.00 102 38110 29.02 38.00 0.00 62 44411 26.30 8.00 0.00 45 48812 24.30 10.00 0.00 37 52513 22.00 10.00 0.00 41 56614 20.50 8.40 0.00 32 59815 18.70 38.00 0.00 66 66416 16.70 10.00 0.00 41 70417 13.80 0.00 0.00 45 74918 9.40 0.00 0.00 65 81419 3.80 0.00 0.00 86 9006、动力特征计算前五阶自振周期分别为:T1 = 0.7670sT2 = 0.2147sT3 = 0.0867sT4 = 0.0427sT5 = 0.0281s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)7、风荷载计算7.1 横向风振判断7.1.1 第1振型时的临界风速计算V cr1 = D2/3T1S t =4.000.7670 × 0.20= 26.08m/s式中D2/3-----2H/3高度处烟囱的外直径7.1.2 烟囱雷诺数R eR e = 69000V cr1D2/3 = 69000 × 26.08 × 4.00 = 7.20 × 106R e≥ 3.5 × 106,1.2 ×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7.2?k26.30 200071.00 1.92 0.44 1.9290 0.2036 0.5098 1.7754 0.9124.30 2000 1.29871.00 1.92 0.40 1.9290 0.1704 0.4373 1.6651 0.8322.00 2000 1.26191.00 1.92 0.36 1.9290 0.1420 0.3749 1.5702 0.7620.50 2000 1.23791.00 1.92 0.34 1.9290 0.1239 0.3336 1.5074 0.7218.70 2000 1.20391.00 1.92 0.31 1.9290 0.1023 0.2831 1.4306 0.6616.70 2000 1.16391.00 1.92 0.28 1.9290 0.0829 0.2372 1.3608 0.6113.80 2000 1.09871.00 1.92 0.23 1.9290 0.0576 0.1747 1.2658 0.549.40 2000 1.0001.00 1.92 0.16 1.9290 0.0282 0.0939 1.1428 0.443.80 2000 1.0001.00 1.92 0.06 1.9290 0.0100 0.0333 1.0507 0.40-0.00 2000 1.0001.00 1.92-0.001.9290 0.0100 0.0333 1.0507 0.40注:R0——筒身截面外半径(mm)7.3 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-0.00 6.15 8643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kN.m7.4 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(m)R o?z?B?v z/H R?1(z) B z?z?k60.30 900 1.71240.45 1.92 1.00 2.0186 1.0000 0.8758 2.3810 3.5455.30 900 1.66770.45 1.92 0.92 2.0186 0.8632 0.7762 2.2240 3.2250.30 900 1.62270.45 1.92 0.83 2.0186 0.7247 0.6698 2.0562 2.8943.50 900 1.5550.45 1.92 0.72 2.0186 0.5516 0.5319 1.8388 2.4841.59 2000 1.53591.00 1.92 0.692.0186 0.5057 1.0973 2.73033.6438.91 2000 1.50591.00 1.92 0.652.0186 0.4435 0.9815 2.5477 1.9437.12 2000 1.48251.00 1.92 0.622.0186 0.4017 0.9030 2.4240 1.8235.32 2000 1.45911.00 1.92 0.592.0186 0.3639 0.8311 2.3105 1.71 1.426i wki60.30 -- -- 55.30 36.45 91 50.30 32.99 356 43.50 39.45 962 41.59 20.27 1189 38.91 29.89 1575 37.12 13.53 1874 35.32 12.68 2196 32.82 16.35 267930.82 12.07 3095 29.02 10.11 3488 26.30 13.98 4116 24.30 9.30 4601 22.00 9.78 5180 20.50 5.91 5570 18.70 6.61 6049 16.70 6.76 6594 13.80 8.80 7408 9.40 11.33 86858、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)60.30 1.60 -2.93 1.45 -0.60 0.31 3.7055.30 4.38 -6.35 1.85 -0.24 -0.07 7.9350.30 7.15 -7.80 0.15 0.92 -0.50 10.6343.50 9.02 -7.21 -1.74 1.16 -0.05 11.7341.59 10.53 -6.53 -3.12 1.19 0.30 12.8438.91 12.34 -5.42 -4.41 1.00 0.61 14.2343.50 78.52 -99.39 17.49 2.06 -2.17 12841.59 95.70 -113.12 14.17 4.26 -2.27 14938.91 123.92 -130.63 5.79 7.45 -1.47 18037.12 146.13 -140.39 -2.15 9.25 -0.37 20335.32 170.89 -148.29 -11.45 10.56 1.01 22732.82 208.98 -156.13 -25.64 11.46 3.07 26230.82 244.50 -157.33 -37.10 10.68 4.34 29329.02 283.01 -150.98 -45.64 8.11 4.51 32426.30 347.28 -133.79 -55.17 2.79 3.55 37624.30 396.73 -118.02 -59.92 -1.29 2.37 418 22.00 455.76 -96.56 -62.36 -5.73 0.66 470 20.50 495.38 -80.69 -61.87 -8.19 -0.52 506 18.70 544.02 -59.72 -58.98 -10.48 -1.86 551 16.70 600.09 -32.63 -50.68 -11.22 -2.85 603 13.80 683.10 10.01 -33.72 -10.18 -3.48 684 9.40 811.00 79.04 -0.75 -4.89 -2.57 815 3.80 975.88 171.25 49.02 6.60 1.52 992 -0.00 1087.86 234.28 83.84 15.14 4.82 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(kN.m)承载能力极限状态地震附加弯矩M Eai(kN.m)正常使用极限状态风荷载附加弯矩M aki(kN.m)60.30 0.00 0.00 0.00 55.30 4.81 1.61 1.58 50.30 19.82 6.70 6.59 43.50 57.38 19.77 19.34 41.59 71.43 24.76 24.19 38.91 93.70 32.75 31.9410、荷载内力组合荷载组合工况表组合1 S = 1.0S Gk + 1.4S wk + 1.0M a + 0.7 × 1.4 ×S Lk组合2 S = 1.2S Gk +1.4S wk + 1.0M a + 0.7 × 1.4 ×S Lk组合3 S = 1.35S Gk + 0.6 × 1.4 ×S wk + 1.0M a + 0.7 × 1.4 ×S Lk组合4 S = 1.2S GE + 1.3S Ehk + 0.2 × 1.4 ×S wk + 1.0 ×M aE 组合5 S = 1.0S GE + 1.3S Ehk + 0.2 × 1.4 ×S wk + 1.0 ×M aE组合6 S = 1.2S GE + 1.3S Ehk + 0.5S Evk + 0.2 × 1.4 ×S wk + 1.0M aE124.30 525 5067 630 5067 709 3144 22.00 566 5704 680 5704 765 3539 20.50 598 6132 718 6132 807 3804 18.70 664 6658 796 6658 896 4129 16.70 704 7257 845 7257 951 4500 13.80 749 8148 899 8148 1011 5051 9.40 814 9545 976 9545 1099 5913 3.80 900 11391 1080 11391 1215 7048 -0.00 967 12676 1160 12676 1305 7836标高(m)组合4 组合5 N M N M60.30 0 0 0 0 55.30 35 45 29 45 50.30 70 156 59 156 43.50 118 387 98 387 41.59 142 467 118 467 38.91 190 596 158 596 37.12 224 694 187 694 35.32 259 799 216 79938.91 158 166937.12 187 198435.32 216 232432.82 280 283430.82 381 327229.02 444 368726.30 488 434924.30 525 486022.00 566 547120.50 598 5881 18.70 664 6385 16.70 704 6958 13.80 749 7812 9.40 814 9150 3.80 900 10915 -0.00 967 12144标高(m)组合11N(kN) M(kN.m)60.30 0 011、钢烟囱强度与稳定计算11.1 钢烟囱强度计算截面编号标高(m)A ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M i(kN.m)(N/mm2)f t(N/mm2)(%)0 60.30 -- -- -- -- -- -- --1 55.30 0.05610.024935 100 4.64 207.73 2.232 50.30 0.05610.024970 392 16.97 207.73 8.173 43.50 0.05610.0249118 1063 44.77 207.73 21.551 718 9.40 0.14890.1102976 9545 93.20 207.73 44.8719 3.80 0.17510.17371080 11391 71.73 207.73 34.5320 -0.00 0.17510.17371160 12676 79.59 207.73 38.3111.2 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?BA ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M i(kN.m)?N(N/mm2)?B(N/mm2)0 60.3-- -- -- -- -- -- -- -- -- --1 55.310.01796 0.60 0.68 0.0561 0.0249 35 100 0.63 4.012 50.310.01796 0.60 0.68 0.0561 0.0249 70 392 1.25 15.723 43.510.01796 0.60 0.68 0.0561 0.0249 118 1063 2.10 42.674 41.5910.03996 0.48 0.58 0.1252 0.1245 142 1314 1.13 10.565 38.9110.03996 0.48 0.58 0.1252 0.1245 190 1740 1.51 13.986 37.110.016.627 19.468 23.749 22.8710 25.7711 30.4012 33.9813 38.2414 35.2915 38.3216 41.7717 46.9018 86.6419 65.5620-0.0014.03996 0.53 0.62 0.1751 0.1737 1160 12676 6.63 72.96钢烟囱局部稳定验算表(二)截面编号标高(m)f yt(N/mm2)??E t×105(N/mm2)?et??crt?N+?B(N/mm2)(%)0 60.3-- -- -- -- -- -- -- -- --1 55.3227.06 0.50 0.33 2.061387.860.70 150.88 4.64 3.072 50.3227.06 0.50 0.34 2.061387.860.70 151.11 16.97 11.233 43.5227.06 0.50 0.34 2.061387.860.70 151.21 44.77 29.614 41.59227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.60 11.69 10.865 38.91227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.59 15.49 14.406 37.12227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.60 18.41 17.117 35.32227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.61 21.53 20.018 32.82227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.55 26.42 24.569 30.821.6310 24.4711 28.6212 31.8313 35.6614 30.5015 33.1916 36.0717 40.2718 72.0319 55.4820 61.55截面位置A bi(m2f t(N/mm2)?/f t(%)底部207.73 40.71标高(m) ?k0(m2)(m3) (kN) (kN.m) N/(mm2)tN/(mm2)结果9.40 3.00 0.1489 0.1102 976 9545 279.61 207.73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 i(kN.m)(N/mm2)f y(N/mm2)(%)60.30 -- -- -- -- -- -- -- 55.30 0.0561 0.0249 29 96 4.37 235.00 1.86 50.30 0.0561 0.0249 59 376 16.12 235.00 6.86 43.50 0.0561 0.0249 98 1020 42.68 235.00 18.16 41.59 0.1252 0.1245 118 1260 11.07 235.00 4.71 38.91 0.1252 0.1245 158 1669 14.67 235.00 6.24 37.12 0.1252 0.1245 187 1984 17.43 235.00 7.4213.1 烟囱底板厚度计算底板面积:A(m2) 10.014底板抵抗矩:W(m3) 9.325底板压应力:?cbt(kN/m2) 1602.954 筒壁外侧为三边支撑板自由边长度a(m) 0.524两端与自由边相邻的边长度b(m) 0.500?0.109盖板类型为环形盖板筋板内侧间距l3'(mm) 523.60筋板自由外伸宽度b(mm) 500.000盖板上地脚螺栓孔直径d3(mm) 86.00计算盖板厚度t g(mm) 37.11 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 60.30 132.17 177.00 17.551 55.30 113.74 152.32 14.862 50.30 95.86 128.36 12.293 43.50 74.61 99.91 9.414 41.59 69.46 93.01 8.755 38.91 62.42 83.59 7.8615、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 60.30 -- -- -- -- -- -- -- --1 50.30 1800 10 2.06 141.00 7.77 34.99 2.9412 43.50 1800 10 2.06 141.00 7.77 34.99 2.9413 41.59 1800 10 2.06 141.00 7.77 34.99 2.9414 38.91 4000 10 2.06 141.00 1.57 15.74 2.9415 37.12 4000 10 2.06 141.00 1.57 15.74 2.9416 35.32 4000 10 2.06 141.00 1.57 15.74 2.9412.9412.0422.0422.0422.0422.0421.5001.5001.5001.5001.5001.5001.2.3.需要避开筒壁开洞;4.筒顶最大水平位移132.17mm(177mm)。
目录1、设计资料...................................................... 错误 ! 未定义书签。
2、计算依据...................................................... 错误 ! 未定义书签。
3、筒体自重计算.................................................. 错误 ! 未定义书签。
4、筒体截面参数.................................................. 错误 ! 未定义书签。
5、筒体温度计算.................................................. 错误 ! 未定义书签。
6、动力特征计算.................................................. 错误 ! 未定义书签。
7、风荷载计算.................................................... 错误 ! 未定义书签。
8、地震作用及内力计算............................................ 错误 ! 未定义书签。
9、附加弯矩计算.................................................. 错误 ! 未定义书签。
10、荷载内力组合.............................. ................. 错误 ! 未定义书签。
11、钢烟囱强度与稳定计算....................... ................ 错误 ! 未定义书签。
12、考虑瞬时极端最大风速下验算结果................ ............. 错误 ! 未定义书签。
钢烟囱设计10钢烟囱10.1一般规定10.1.1钢烟囱可分为塔架式、自立式和拉索式。
外筒为钢筒壁的套筒式和多管式钢烟囱,外筒可按本章第10.3节有关自立式钢烟囱的规定进行设计,内筒布置与计算应按本规范第8章有关规定进行设计。
10.1.2钢塔架及拉索计算可按现行国家标准《高耸结构设计规范》GB50135的有关规定进行。
10.1.3当烟气温度较高时,对于无隔热层的钢烟囱应在其底部2m高度范围内,采取隔热措施或设置安全防护栏。
10.1.4钢烟囱选用的材料应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定。
10.2塔架式钢烟囱10.2.1钢塔架可根据排烟筒的数量确定,水平截面可设计成三角形和方形。
10.2.2钢塔架沿高度可采用单坡度或多坡度形式。
塔架底部宽度与高度之比,不宜小于1/8。
10.2.3对于高度较高,底部较宽的钢塔架,宜在底部各边增设拉杆。
10.2.4钢塔架的计算应符合下列规定:1在风荷载和地震作用下,应根据排烟筒与钢塔架的连接方式,计算排烟筒对塔架的作用力。
2当钢塔架截面为三角形时,在风荷载与地震作用下,应计算三种作用方向[图10.2.4(a)]。
3当钢塔架截面为四边形时,在风荷载与地震作用下,应计算两种作用方向[图10.2.4(b)]。
图10.2.4塔架外力作用方向4当钢塔架与排烟筒采用整体吊装时应对钢塔架进行吊装验算。
5钢塔架应计算由脉动风引起的风振影响,当钢塔架的基本自振周期小于0.25s时,可不计算风振影响。
6钢塔架杆件的自振频率应与塔架的自振频率相互错开。
7对承受上拔力和横向力的钢塔架基础,除地基应进行强度计算和变形验算外,尚应进行抗拔和抗滑稳定性验算。
10.2.5钢塔架腹杆宜按下列规定确定:1塔架顶层和底层宜采用刚性K型腹杆。
2塔架中间层宜采用预加拉紧的柔性交叉腹杆。
3塔柱及刚性腹杆宜采用钢管,当为组合截面时宜采用封闭式组合截面。
4交叉柔性腹杆宜采用圆钢。
10.2.6钢塔架平台与排烟筒连接时,可采用滑道式连接(图10.2.6)。
钢烟囱计算书:一、设计资料:烟囱高度:H=16.6m基本风压:w=0.5kN/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Ⅲ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/T4172-20002、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ρ=8kN/m3耐压强度110℃X16h: 2.5Mpa1000℃X3h: 2.5Mpa导热系数:700℃:≤0.25W/m.K1000℃:≤0.25W/m.K使用温度:80℃线变化率:1000℃X3h: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,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=900mm筒壁内半径r0=888mmr1/r0= 1.01< 1.1采用平壁法计算内衬厚度t1=0m筒壁厚度t2=0.012m导热系数λ1=0.25m导热系数λ2=58.15аin=38аex=121、热阻计算:R1=t1/λ1=0m2²K/WR2=t2/λ3=0.0002m2²K/WR in=1/аin=0.026m2²K/WR ex=1/аex=0.083m2²K/W总热阻R tot=R in+R1+R2+R ex=0.109m2²K/W2、各点受热温度计算:T ej=T g-(T g-T a)∑R i/R totT0=T g-(T g-T a)R in/R tot=70.2℃T1=T g-(T g-T a)(R in+R1)/R tot=70.2℃T2=T g-(T g-T a)(R in+R1+R2)/R tot=70.2℃筒壁温度<100℃,故钢材强度及弹性模量折减系数rs=1六、筒身自重计算:1、筒壁和内衬体积计算:V=πth((D+d)/2-t)1、钢烟囱结构自震周期计算:(等截面圆烟囱)T i=2πH2SQRT(W/(E t Ig))/C i=A=π(D2-d2)/4=0.0674m2A1=π(D2-d2)/4=0m2 W=Aρ= 5.291kN/mEt= 2.06E+08kN/m2I=π(D4-d4)/64=0.026924m4H=22mC1= 3.515C2=22.034C3=61.701T1=0.27sT2=0.043sT3=0.015s2、顺风向风压w0=0.5kN/m222m处μz= 1.2μz w0d2= 1.944>0.015μs=0.502据表3.2-2w0T2=0.04ξ= 1.69据表3.2-3B类查GB50009-2001表7.4.4-1:ν1=0.81ζν=1ζB=1ν=ν1ζνζB=0.81顺风向时的风荷载系数及风荷载标准值计算:)i圆形截面2/3高度处直径D= 1.8m 圆形截面斯脱罗哈数St=0.2v cr1=D/T 1S t =33.33m/s v cr2=D/T 2St=209.3m/s v cr3=D/T 3St=600m/s 烟囱雷诺数Re及横向风振判断:μH = 1.284ρ= 1.25V H =SQRT(2000γw μH w 0/ρ)=37.92m/s 2/3处的风速Dm= 1.8m Hm=6m V 10=SQRT(1600w 0)=28.3Vm=(Hm/10)0.16V 10=26.08Re=69000V m D m =3E+063.0X10^5≤Re≤3.5X10^6,跨临界范围VH>Vcr1,第1振型发生横向强风共振VH<Vcr2,第2振型不发生横向共振VH<Vcr3,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:w cr1=V cr12/1600=0.69kN/m 2w=w cr1SQRT(0.04/δ12+βh 2)=13.87kN/m 2w h =V H 2/1600=0.9kN/m 2第1振型横向风振起控制作用,应计算横向风振效应。
结构计算书工程名称:威海恒邦化工有限公司乳山化肥厂3万吨/年合成氨搬迁改造工程项目:三废混燃炉-烟囱基础计算:校对:审核:北京蓝图工程设计有限公司2008年10月7 日计算书一、设计资料1、烟囱高度H=45 m ,基础顶高出室外地坪500mm。
2、基本风压ω=0.65 KN/m2 ,地面粗糙度B类,3、本工程结构安全等级:二级;设计使用年限50年:抗震设防烈度:六度;设计基本地震加速度值:0.05g,设计地震分组:第一组;场地类别为II 类.4、烟气温度:0T160Cg二、上部钢烟囱永久荷载上部荷载见附图1;三、风荷载及弯矩计算;ωK= βZ µs µz ω0ωK ——风荷载标准值(KN/m2);βZ——高度z处的风振系数;µs——风荷载体形系数;ω0——基本风压(KN/m2);1、钢烟囱结构自振周期计算:经验公式:一般情况:T1=(0.007~0.013)H依据:建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)附录E.1.1对于自立式钢烟囱,有经验可得:T1=0.013H ,H=45 .5m可得T1=0.013Х45.5 = 0.59 s2、顺风向ω0=0.65KN/m2时风荷载系数计算:(1)、风荷载高度变化系数µz将烟囱分为9部分:如图一:每一部分的控制截面为该部分的线截面处,其编号等同与部分编号查:建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)表7.2.1得:地面粗糙度B类图一(2)、风荷载体型系数µs查:建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)表7.3.1 由 1/7<H/d=45.0/[(3.016.+2.016)/2]=18<25 µz ω0 d 2 = 1.62X0.65X2.5162 >0.015 0≈∆ µs =60.056.0)1825(7255.06.06.0≈=-⨯---(3)、风振系数 βZ 计算 zzz μξνϕβ+=1 z β ——风振系数ξ——脉动增大系数 ν ——脉动影响系数z ϕ——振型系数1、脉动增大系数 ξ查 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)表7.4.3 ω0 T 12 = 226.059.065.02=⨯KN S 2/m 2 地面粗糙度 B 类,钢结构: ()07.2226.04.02.04.004.224.224.2=-⨯---=ξ四、 脉动影响系数 νν=ν1x υθθB1)脉动影响系数ν1查 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)表7.4.4-1 当 H=45.5 ,B 类时:ν1=0.86 。
代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:①1200:垂直段L仁17m①1200 :长度18m计算: 1 、烟囱自生力通风力 hzshzs=h( p k o- p ) g (Pa)式中:p k o——周围空气密度,按p 9=1.293 Kg/m3p—烟气密度, Kg/m3g——重力加速度, 9.81m/ s 2h ——计算点之间的垂直高度差, h=12m 标准状况下的烟气密度p 0 =1.34 Kg/m3则p = p 0 273/273+t =1.34*273/273+170=0.825 Kg/m3 hzs=12*(1.293-0.825)*9.81=55.1Pa 2、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=100.48kpa最热天气地面环境温度t=29Cp k o (273/273+29) *100480/101325=1.16 Kg/m 3 贝Up k=烟囱内每米温降按0.5 C考虑,则出口烟气温度为:170- (17+18) *0.5=152.5 C则烟气内的平均烟温为( 170+152.5)/2=161.25 C烟囱内烟气的平均密度为:p =1.34*[273/(273+161.25)]*100480/101325=0.853Kg/m32、烟囱阻力计算已知条件:锅炉三台,每台烟气量:5100m3h烟道长度:①1200:垂直段L1= 17m ①1200 :水平长度18m入口温度:170C烟囱出口温度:152.5 CEA hy= △ h m + △ h j + △ h yc 式中△ hm ——烟道摩擦阻力A h j ――局部阻力 A h yc ――烟囱出口阻力A h m =入 L/d dl (w 2/2)pa式中入——摩擦阻力系数,对金属烟道取 0.02 L ――烟道总长度,L=35m W ――烟气流速,m/s3*5100* m 3/h= 3.8m/s3.14*(1.2/2)2*3600d dl ——烟道当量直径,圆形烟道为其内径 P 烟气密度,Kg/m3 尸 p 273/(273+t pj )=0.826p ――标准状况下烟气密度, 1.34 Kg/m3; t pj ――烟气平均温度A h m =0.02*35/1.2*(3.8 2/2)*0.853=3.6 paA h j =(90 度弯头个数 *0.7)*w 2/2*p=(3*0.7)*3.82/2*0.853=12.9pa△ h yc二?出口阻力系数,查表1.1 =1.1*(3.82/2)*0.853=6.8pahy=3.6+12.9+6.8=23.3pa代谢病医院DN400烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:①400:垂直段L仁17m①400:长度22m计算: 1 、烟囱自生力通风力 hzshzs=h( p k o- p ) g (Pa)式中:p k o——周围空气密度,按p 9=1.293 Kg/m3p—烟气密度, Kg/m3g——重力加速度, 9.81m/ s 2h ——计算点之间的垂直高度差, h=12m标准状况下的烟气密度p 0 =1.34 Kg/m3则p = p 0 273/273+t =1.34*273/273+170=0.825 Kg/m3 hzs=12*(1.293-0.825)*9.81=55.1Pa2、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。