三管钢烟囱的风荷载计算及相关设计

三管钢烟囱的风荷载计算及相关设计

收稿日期:2010 11 29

作者简介:王敦科(1981 ),男,助理工程师,武汉理工大学设计研究院一所,湖北武汉 430070

王 丽(1981 ),女,硕士,工程师,武汉理工大学设计研究院一所,湖北武汉 430070

王敦科 王 丽

摘 要:根据工程实例,介绍了三管烟囱风荷载的计算思路和理论,着重阐述了风荷计算模型的建立和体型系数的计算,简要陈述了验算横风向风振的几个公式,最后通过得出的风荷载验算了烟囱位移,确定了烟囱壁厚。

关键词:三管烟囱,风荷载,位移中图分类号:TU 761.2

文献标识码:A

1 设计概况

某钢铁厂设计三管排气烟囱,呈正三角形布置,烟囱直径2.4m ,高58.5m,见图1。该烟囱排放废气为常温,无腐蚀性。厂址位于

城市郊区,基本风压 0=0.35k N /m 2。

2 风荷载计算

烟囱荷载主要包括:结构自重、风荷载、地震作用、裹冰荷载等,由于厂址位于6度设防区,可不进行截面抗震验算,风荷载计算是很重要的一项,以此来确定烟囱壁厚和基础所受的弯矩。风荷载标准值计算式:

k = s z z 0

(1)

其中, s 为风荷载体型系数; z 为高度z 处的风振系数; z 为

风压高度变化系数; 0为基本风压,k N /m 2

。

z , z 均与烟囱高度有关,烟囱所受风荷载随高度增加而增加,因此,将烟囱分成6个单元,具体模型见图2。每个单元h i 上

近似按均布荷载考虑,则各个单元的风振系数和风压高度变化系数与该单元的高度H i 有关,H i =

i

j =1

h j

。

当构筑物受风力作用时,可能发生顺风向风振,也可能发生

横风向风振,横风向风振都是由不稳定的空气动力形成,其性质远比顺风向更为复杂,包括旋涡脱落、颤振、扰振等。如二者同时发生,则应考虑其组合后的荷载总效应。

S =S 2C +S 2

A

(2)

其中,S C 为横风向荷载效应;S A 为顺风向荷载效应。

2.1 确定体型系数

G B 50051 2002烟囱设计规范[1]5.2.3条规定,当排烟筒为两个或两个以上时,排烟筒的风荷载体型系数应由风洞试验确定,

条文说明中介绍了上海东方明珠电视塔的风洞试验,并根据各国试验结果总结出:三个排烟筒的整体风荷载体型系数,可取:

s =1+0.4

(3)

其中, 为迎风面阻塞率,如图3所示, =2d /D 。本例d =2.4m,D =6.4+2.4=8.8m ,代入式(3),可得 =0.545, s =1.218。

2.2 顺风向荷载

建筑结构荷载规范 [2](2006年版)7.4.1条规定,对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋和基本自振周期T 1>0.25s 的各种高耸结构以及大跨度屋盖结构,均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。根据 建筑结构荷载规范 [2](2006年版)附录

E .1.1,高耸结构的自振周期:

T 1=(0.007~0.013)H

(4)

其中,H 为构筑物高度,钢结构可取高值,所以,取钢烟囱的

自振周期T 1=0.013 58.5=0.76s>0.25s ,应验算顺风向风振影响。

高度z 处的风振系数:

z =1+

v z

z

(5)

其中, 为脉动增大系数,与 0T 21有关,可查 建筑结构荷载规范 (2006年版)表7.4.3;v 为脉动影响系数,由于结构迎风面

宽度较大,B =8.8m ,H /B =6.65,可查 建筑结构荷载规范 (2006年版)表7.4.4 3; z 为振型系数,仅考虑第一振型,可查 建筑结构荷载规范 (2006年版)附录表F.1.2; z 为风压高度变化系数,由H i 查表。计算结果见表1,烟囱顺风向荷载见图4。

表1 烟囱风荷计算参数及结果

单元H i m

v

z

z

s

z 0

kN /m 2

i kN /m 2q i = i B kN /m 1102203304405506

58.5

2.040.530.0481.0520.1761.1520.3521.2680.5641.3910.8251.5341.01.616

1.21811.25

1.421.561.671.76

0.35

0.453.980.625.48

0.776.810.938.201.109.721.22

10.74

2.3 横风向荷载

圆形截面结构可根据雷诺数R e 的大小进行横风向风振校核:

R e =69000vd (6)其中,v 为计算所用风速,可取临界风速v cr 值;d 为结构截面

巨型悬挂体系双向耗能阻尼器开发与应用研究

收稿日期:2010 11 27

作者简介:王开国(1987 ),男,江苏科技大学土木学院土木系本科生,江苏张家港 215600

李兴章(1987 ),男,江苏科技大学土木学院土木系本科生,江苏张家港 215600

裴星洙(1954 ),男,教授,江苏科技大学土木学院,江苏张家港 215600

王开国 李兴章 裴星洙

摘 要:在巨型悬挂体系下,讨论了对阻尼器设计的要求,提出双U 形阻尼器的模型与工作原理,通过振动信号采集系统对安装阻尼器后的悬挂子结构进行实验分析,并绘制该阻尼器的滞回曲线,最后验证了阻尼器的设计要求和耗能效果。

关键词:双U 形阻尼器,振动信号采集,滞回曲线中图分类号:TU 352

文献标识码:A

0 引言

工业进程促使人口向城市集中,造成城市用地日趋紧张,建筑遂向高空发展,由多层发展为高层。为了节省建筑占地面积,高层悬挂体系应运而生。为达到抗震要求,有必要在巨型悬挂体系下进行新型阻尼器的应用研究。

1 高层悬挂体系介绍

巨型悬挂体系是由框架主结构和悬挂在内部的子结构组成,框架主结构以型钢为材料。

为满足抗震要求,由抗震理论分析表明,在主结构与子结构之间设置阻尼器能够有效提高整体结构的抗震性能,如图1,图2所示。2 双U 形双向耗能阻尼器

由于风荷载和地震作用方向的不确定性,这就要求安装在巨型悬挂体系主结构和子结构间的阻尼器,具有能够消耗任意方向的性能,而一般通用的阻尼器只能满足单方向的减震耗能要求。半径。

表2 烟囱各点位移计算结果

m

位移12

3

4

5

67

i 0.0070.0530.1240.2190.3230.4220.470[ ]

0.050

0.150

0.250

0.350

0.450

0.483

0.585

v cr =

D

T i S t

(7)

其中,T i 为结构振型i 的自振周期,可取基本自振周期T 1;S t

为斯托罗哈数,对圆形截面结构取0.2。

经计算,v cr =15.8m /s ,R e =2.6 106,可知3 105

3 位移控制

烟囱在风荷载作用下将发生侧移,为了烟囱的正常使用,必须将位移控制在允许范围内。图4中,烟囱的分段分布荷载可转化为分段集中荷载,如图5所示。根据结构力学力法原理,烟囱上某一点的位移由所有作用在烟囱上的荷载共同影响产生, i =

F j

ij

, ij

可根据 建筑结构静力计算手册(第

2版) [3]第五

节 柱位移计算公式计算。取烟囱壁厚14mm,EI (三管)=2.93

107kN m 2,[ ]=H /100,烟囱各点处的位移见表2,可知 i <[ ],满足要求。参考文献:

[1] GB 50051 2002,烟囱设计规范[S].

[2] GB 50009 2001,建筑结构荷载规范(2006年版)[S].

[3] 建筑结构静力计算手册 编写组.建筑结构静力计算手册

[M ].第2版.北京:中国建筑工业出版社,1998.

The w i nd l oad calculation and related desi gn for three chimney of steel

W ANG Dun ke W ANG L i

Abstrac t :Th i s article acco rd i ng to the pro j ect examp l e ,introduced t h ree ch i m ney of stee lw i nd l oad compu tati on m en tality and t he theo ry ,e m phaticall y e laborated t he w i nd l oad computati on mode l estab lish m en t and the bu ild coeffic i ent com putation ,t h is arti c le stated br i e fly the checking ca lcu l a ti on cross w i nd w i nd w ard i nsp i red severa l f o r mu l as ,fi na lly through the w i nd load check i ng ca lcu l a ti on chi m ney displace m en t wh ich ob ta i ned ,has deter m i ned t he chi m ney w all thickness .K ey word s :t hree chi m ney o f stee,l w i nd l o ad ,d i sp l acement

结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析

结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析 结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析屠海明1张帆2 （1.同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司上海200092；2.中国铁塔股份有限公司北京100142）摘要：为了分析结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响，本文进行了阻尼比不同取值时风振系数的计算对比。结果表明风振系数随着结构阻尼比的增加而显著下降。然后根据上海某单管塔实测得到的阻尼比与规范规定的阻尼比取值，分别对该单管塔风荷载进行了计算对比。实测的阻尼比大于规范规定的取值，相应计算得到的风荷载也明显降低。这给单管塔的优化设计提供了参考依据。关键词：阻尼比单管塔风荷载引言近年来随着通信基站建设的发展，对通信塔的专业化、标准化提出了更高的要求。对于单管塔的设计和制作而言，起控制作用的荷载是风荷载，得到相对准确的风荷载设计值，对于每年数万座标准化生产的单管塔而言，具有很重要的经济意义。本文作者［1］根据2012年调整前后的荷载规范，对高耸结构的风荷载进行了分析与对比，并提出了《高耸结构设计规范》（GB 50135-2006）中风荷载部分条文的修改意见。但是以上分析没有专门涉及结构阻尼比对于风荷载计算的影响分析。同济大学何敏娟［2］等采用激振法对336m黑龙江电

视塔进行了模态参数的实测和分析，实测结构一阶阻尼比为0.028，大于规范规定值0.02。同济大学闫祥梅等［3］对位于河北的辛安-衡水500kV线路工程的几座直线输电塔转角塔进行了环境脉动下的动力测试。同济大学设计院梁峰［4］对上海新国际博览中心展馆两侧的30m高钢结构灯杆进行 了微风振动下的动力测试，得到了灯杆的自振频率和阻尼比。本文作者对上海移动两座单管塔进行了微风振动下的动力测试，并根据实测结果，与规范规定值对比，探讨结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响。 1 阻尼比对风荷载计算的影响结构阻尼比用于表达结构阻尼的大小，是描述结构在振动过程中能量耗散的术语。引起结构能量耗散的因素很多，主要有：材料阻尼，周围介质对振动的阻尼，节点、支座连接处的阻尼等。结构阻尼对结构效应的影响体现在结构的风致振动中，对于高耸结构的风振分析，比较准确的是采用频率域和时间域的动力分析方法。实际工程中，为了方便应用，按照荷载规范计算等效风荷载，用静力分析方法计算结构风效应。因此，结构阻尼比对风荷载计算的影响，主要体现在风振系数的计算上。《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）中风振系数的表达式为：其中：g为峰值因子；I10为10m高名义湍流强度；Bz为背景分量因子；共振分量因子R表示与频率有关的积分项，可按下列公式计算：其中：ζ1为结构阻尼比；f1为结构第1阶自振频率；kw为

工程中风压-风荷载理论定义和计算方法

第一章风、风速、风压和风荷载 第一节风的基本概念 风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。气流一遇到结构的阻塞，就形成高压气幕。风速愈大，对结构产生的压力也愈大，从而使结构产生大的变形和振动。结构物如果抗风设计不当，或者产生过大的变形会使结构不能正常地工作，或者使结构产生局部破坏，甚至整体破坏。 风引起对结构作用的风荷载，是各种工程结构的重要设计荷载。风荷载对于高耸结构(如塔、烟囱、桅杆等)、高层房屋、桥梁、起重机、冷却塔、输电线塔、屋盖等高、细、长、大结构，常常起着主要的作用。因而，风力的研究，对工程结构，特别对上述工程结构，是设计计算中必不可少的一部分。 对结构安全产生影响的是强风，可分为热带低压、热带风暴、台风或飓风、寒潮风暴、飑风、龙卷风等。 不同的季节和时日，町以有不同的风向，给结构带来不同的影响。每年强度最大的风对结构影响最大，此时的风向常称为主导风向，可从该城市(地区)的风玫瑰图得出。由于风玫瑰图是由气象台得出的，建筑所在地的实际风向可能与此不同，因而在结构风丁程上，除了某些参数需考虑风向外，一般都可假定最大风速出现在各个方向上的概率相同，以较偏于安全地进行结构设计。关于需考虑风向的参数将在下面有关章节中加以说明。 风可以有一定的倾角，相对于水平一般最大可在±10°到—10°内变化。这样，结构上除水平分风力外，还存在上下作用的竖向分风力。竖向分风力对细长的竖向结构，例如烟囱等，一般只引起竖向轴力的变化，对这类工程来讲并不重要，因而只有像大跨度屋盖和桥梁结构，竖向分风力才应该引起我们的注意。但其值也较水平风力为小，但属于同一数量级。 根据大量风的实测资料可以看出，在风的时程曲线中，瞬时风速。包含两种成分：一种是长周期部分，其值常在10min以上；另一种是短周期部分，常只有几秒左右。图1—1是风从开始缓慢上升至稳定值后的一个时程曲线示意图。根据上述两种成分，实用上常把风分为平均风(即稳定风)和脉动风(即阵风脉动)来加以分析。平均风是在给定的时间间隔内，把风对建筑物的作用力的速度、方向以及其他物理量都看成不随时间而改变的量，考虑到风的长周期远远地大于一般结构的自振周期，因而这部分风 虽然其本质是动力的，但其作用与静力作用相近，因此可认为，其作用性质相当于静力。脉动风是由于风的不规则性引起的，它的强度是随时间按随机规律变化的。由于它周期较短，因而应按动力来分析，其作用性质完全是动力的。 研究表明，脉动风的影响与结构周期、风压、受风面积等有直接影响，这些参数愈大，影响也愈大，兼之结构上还有平均风作用，因而对于高、细、长、大等柔性结构，风的影响起着很大的、甚至决定性的作用。 第二节风力强度表示法 不同的风有不同的特征，但它的强度常用风速来表达。最常用的风速分类有两种，即范围风速和工程风速。 一、范围风速 将风的强度划分为等级，用一般风速范围来表达。常用的有：蒲福风速表；福基达龙卷风风力等级表。 (一)蒲福风速表

等效风荷载计算方法分析

等效静力风荷载的物理意义 从风洞试验获取屋面风荷载气动力信息，到得到结构的风振响应整个过程来看，计算过程中涉及到风洞试验和随机振动分析等复杂过程，不易为工程设计人员所掌握，因此迫切需要研究简便的建筑结构抗风设计方法。 等效静力风荷载理论 就是在这一背景下提出的。其基本思想是将脉动风的 动力效应以其等效的静力形式表达出来，从而将复杂的动力分析问题转化为易于被设计人员所接受的静力分析问题。等效静力风荷载是联系风工程研究和结构设计的纽带[3] ，是结构抗风设计理论的 核心内容，近年来一直是结构风工程师研究的热点之一。 等效静力风荷载的物理意义可以用单自由度体系的简谐振动来说明 [45, 108] 。 k c P(t) x(t) 图1.3 气动力作用下的单自由度体系 对如图1.3的单自由度体系，在气动力 P t 作用下的振动方程为： mx cx kx P t (1.4.1) 考虑粘滞阻尼系统，则振动方程可简化为： 2 00 2 22P t x f x f x m (1.4.2) 式中 12 f k m 为该系统的自振频率， 2c km 为振动系统的临界阻尼比。 假设气动力为频率为 f 的简谐荷载，即 20i ft P t F e ，那么其稳态响应为： 202 00 1 2i ft F k x t e f f i f f (1.4.3) 进一步化简有： 2 i ft x t Ae (1.4.4) 其中 02 2 2 1 2F k A f f f f ， 2 2arctan 1 f f f f ， A 为振幅， 为气动力和 位移响应之间的相位角。 现在假设该系统在某静力 F 作用下产生幅值为A 的静力响应，那么该静力应该为：

2012新荷载规范风荷载调整理解

2012新荷载规范风荷载计算及其在PKPM软件中的实现 引言 相对于上一版规范GB50009-2001（以下简称2001规范），《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（以下简称2012规范)对风荷载的计算方法做了较大的修改。其中不仅调整了风压高度变化系数和体型系数等静力计算内容，而且对风振计算的内容与方法做了大量的改进和完善工作，这其中包括：修改了顺风向风振系数的计算表达式和计算参数，增加了大跨度屋盖结构风振计算的原则规定；增加了横风向和扭转风振等效风荷载计算的规定，增加了顺风向风荷载、横风向及扭转风振等效风荷载组合工况的规定；增加高层建筑结构顺风向及横风向风振加速度计算等内容。 在风荷载的计算中，除了少数工程通过风洞试验获得数据以外，大多数工程仍需要借助于软件的自动计算功能，这就需要由工程人员自行确定相关的参数，由于2012规范中风荷载计算涉及的参数较2001规范明显增多，且计算方法变得更加复杂，使得参数的选择和对计算结果的定性校核变得比较困难，因此有必要对各参数的选择和主要参数对计算结果的影响进行详细的分析讨论。 在本文中，依据2012规范提供的计算方法，结合PKPM的软件，讨论了不同的参数设置和结构的特征对计算结果的影响，并对规范中的重要条文，如适用范围等进行了重点探讨。 1顺风向风荷载 2012规范关于顺风向风荷载的计算公式没有形式上的变化，仍然采用平均风压乘以风振系数的表达形式。对于主要受力结构，风荷载标准值的计算公式如下： (1) 其中：—风荷载标准值（kN/m2）； —高度z处的风振系数； —风荷载体型系数； —风压高度变化系数； —基本风压。 如果不考虑结构在风荷载作用下的动力响应，则由平均风压引起的静荷载取决于体型系数、风 压高度变化系数及基本风压这三项因素，下面首先讨论顺风向作用下的静荷载计算： 1.1基本风压 2012规范在2001规范数据的基础上进行了重新统计，部分城市在补充新的气象资料重新统计后，基本风压有所提高。 1.2体型系数 2012规范中表8.3.1中增加了第31项，对于高度超过45m的矩形截面高层建筑需考虑深宽比D/B 对背风面体型系数的影响。当平面深宽比D/B≤1.0时，背风面的体型系数由-0.5增加到-0.6，矩形高层建筑的风力系数也由1.3增加到1.4 。 8.3.2条还增加了矩形平面高层建筑的相互干扰系数取值。

烟囱的设计

烟囱的设计 1. 设计参数 ： 车间平均温度：25℃ 环境温度：-9℃ 当地气压：100KPa 按中国（GB16297-1996）大气污染物综合排放标准最高允许浓度排放：60mg/m^3 假设处理风量：6000m3∕h ；出口流速： 2．计算： (1)烟气热释放率： 式中：H Q —烟气热释放率，kw ； a p —大气压力，取邻近气象站年平均值； v Q —实际排烟量，s m 3 s T —烟囱出口处的烟气温度，433K ； a T —环境大气温度，K ； 取环境大气温度a T =293K ，大气压力a p =978.4kP =0.35*1000000*6000/3600*(25+9)÷(25+273)=665KW (2)烟囱出口内径： m A d 376.014.311 .044=?==π

(3)由H Q ≤1700KW 或△T ＜35K △ H=2*(1.5Vd+0.01Qh)÷v =2*(1.5*0.376*15+0.01*665)÷3 =10m (4)则以大气污染物地面绝对最大浓度来确定烟囱几何高度（这里U S 采用危险风速计算）。其公式为： 式中：H S1 - 烟囱口距地面的几何高度，m ； Q - 污染源源强，mg/s ； ΔH - 烟气抬升高度，m ； U S =B/H s 危险风速（此时ΔH =H s ），m/s ； C 0 -污染物规定浓度限值，mg/m 3； C B - 地区污染物背景浓度，mg/m 3； бz/бy-垂直与横向扩散参数之比。 H s 烟囱最后确定的选取高度H S 应满足以下条件： ①H S 应高于或等于H S1和H S2中的较大值； ②H S 应符合烟囱设计模数系列，即30、45、60、80、100、120、150、180、210、240m 高度。 即所取高度为45m 。 ()H C C eu Q H B o s Y Z s ?--?≥πσσ/21; 0.15.0-

输电线路风荷载的全方位计算

输电线路风荷载的全方位计算 摘要：在高压架空送电线路设计中，最不利风向时的风荷载常决定着杆塔内力大小或基础作用力的大小。本文将通过几个工程实例详细说明在高压架空送电线路设计中，如何确定几种特殊情况下最不利风向时的风荷载计算，以确保高压架空送电线路的安全运行。 关键词：全方位;基础作用力;运行情况;不平衡张力;风荷载 Abstract: In the project design of overhead transmission lines, the most unfavorable wind direction, wind load often determines the internal force of tower or base force size. This article will through several engineering examples in detail in the overhead transmission line design, how to determine some special situations the most unfavorable wind direction wind load calculation, to ensure the high voltage overhead power transmission line safe operation. Key words: all-around; base forces; operation; unbalanced tension; wind load 1 引言 在高压架空送电线路设计中，杆塔荷载的计算应执行《110～750kV架空输电线路设计规范》（以下简称《规程》）中第10条“杆塔荷载及材料”。其中正常运行情况下，应计算的荷载组合是： 1 基本风速、无冰、未断线； 2 设计覆冰、相应风速及气温、未断线 3 最低气温、无冰、无风、未断线（适用于终端和转角杆塔） 本文主要针对上述第一种情况，在正常运行大风情况下计算铁塔内力或基础作用力时可能出现的漏洞。《电力工程高压送电线路设计手册》（第二版）第六章第二节也对这种组合也提出了更详细的规定，提出“在杆塔设计中，应取最不利的风向来计算杆塔的内力”。在一般情况下，按照这些规定计算杆塔荷载，能满足线路工程施工投产后的安全运行要求。但伴随着室温效应的影响，几年来极端气候更加频繁地出现，内地表现为超常量的下雪和降雨、沿海地区表现为强热带风暴风力的逐级增加和风球的更加飘忽不定。在这些情况下，有必要对杆塔荷载更加严谨的计算，以保证高压送电线路的安全运行。在线路设计中，不能主观臆测最不利的风向，应通过严谨的计算来确定。因此我们可利用计算机技术，模拟自然风对杆塔所有方向的冲击，全方位计算杆塔风荷载，才使计算结果正确可靠。下面就列举几个设计工程中常碰到的案例。

输电塔风荷载计算

输电塔架风荷载计算 1.输电塔基本信息 本输电塔架的塔身为干字型方形塔架，总高53.5m，地处B类地区，离地10m高处的风速为33m/s，整个塔身沿高度方向分为11个风荷载计算段。 图1 塔身立面图

2.风荷载计算 2.1投影面积的计算 不考虑塔身迎风面的倾斜度，将塔身分段投影到迎风面计算净面积，根据所给角钢以及圆钢管的尺寸，计算投影面积，并计算出塔身轮廓所围的面积，以便计算每一段的挡风系数。 2.2基本风压 基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地 10m 高统计所得的50年一遇 10min 平均最大风速为标准，近似计算如下： 22 2 00330.68/16001600v w kN m === 2.3 体形系数的计算 塔架体型系数s μ如下计算 ?? ? ??+++=角钢、钢管混合 钢管 角钢)1(1.1) 1(8.0)1(3.1s ηηημ η——背风面风荷载降低系数。 故各塔架段的体形系数按上式计算可得表1 表1 体型系数的计算 2.4 顺风向风振系数 由于塔形为干字型，而且高度小于75m ，故干字型塔架一阶自振周期： 10.0390.657T s ===

故塔架的第一阶自振频率1f 为: 11 1 1.52f Hz T == 塔架一阶振型系数如下计算: 44 3221346)(H z H z H z z +-= φ 对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构，均可仅考虑结构第一振型的影响。z 高度处的风振系数z β可按下式计算 210121R B gI z z ++=β 式中g 为峰值因子，可取2.5；10I 为10m 高名义湍流强度，对应B 类地面粗糙度，可取0.14；R 为脉动风荷载的共振分量因子；z B 为脉动风荷载的背景分量因子。 R = 11305 f x x = > w k 地面粗糙度对B 类地面粗糙度分别取1.0；1ζ结构阻尼比，对钢结构可取0.01。 11()()x z a z z H z B k z ρρφμ= z ρ——脉动风荷载竖直方向相关系数； 0.795z ρ== x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数，本算例此相关系数可取1x ρ=。 其中k=0.910，a1=0.218。

关于风荷载体型系数取用-2

关于门式刚架单层房屋体型系数的选用，目前国内主要有两种，一种是按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002，一种是按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)。如何选用这两种规范的体型系数和在结构设计软件PKPM中的具体应用成了结构设计人员必须解决的问题，本文就两种规范体型系数的区别和各自的适用范围通过算例进行验证，并提出笔者的看法。 在《建筑结构荷载规范》(以下简称GB50009)中，7.1.1条明确指出，计算主要承重结构和围护结构时，分别采用7.1.1-1式和7.1.1-2式，体型系数分别采用主体结构体型系数和围护结构的局部风压体型系数。主体结构体型系数根据7.3.1条取用，而围护结构局部风压体型系数按照7.3.3条规定，考虑边角区的影响和有效受风面积的修正。在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（以下简称CECS102）中，主体结构和围护结构均采用相同的公式附录A.0.1式。刚架和围护结构等的体型系数按照表A.0.2中的相应数据。其中区分端区、中间区、边角区等，同样也有有效受风面积的修正。 GB50009已在我国沿用了50多年，积累了丰富的实际工程经验，它是面对所有结构形式的建筑房屋，因此具有通用性，也是工程设计和软件应用的主要参考依据。CECS102是参考美国金属房屋制造商协会MBMA的相关试验数据和资料编制的，主要针对门式刚架低矮房屋，已为世界多个国家采用。CSCE102有其相对较强的针对性，也就有其特定的适用范围，关于风荷载计算适用范围在CECS102附录A.0.2中已有明确表述，对于门式刚架轻型房屋，当其屋面坡度不大于10度、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不小于房屋的最小水平尺寸时，风荷载体型系数可以按照CECS102附录A的规定进行取用。此时的风荷载计算结果是比较接近相关的试验数据的，用于工程设计是没有问题的。而试验分析同时也表明，当柱脚铰接且刚架的L/H大于2.3和柱脚刚接且L/H大于3.0时，按《荷规》风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩已经偏离试验数据较多，再按此风荷载体型系数取用已经严重不安全。因此，在工程设计中对于房屋高宽比不大于1的，应该严格按照CECS102的体型系数进行取用。 下面通过算例比较《荷载规范》和《门规》的风荷载体型系数的计算结果，对于主体结构，封闭式房屋中间区的体型系数： 算例一，跨度L＝24m，高度H＝8m，L/H=3.0, 50年一遇基本风压W0＝ 0.50KN/m2，地面粗糙度B类，恒载0.30KN/m2，活载0.50KN/m2。 1、按GB50009取用风荷载体型系数： 左风左柱弯矩图：

烟囱设计总说明

设计总说明 一：本工程设计 烟囱总高度102m,出口内径2.0m，基本风压0.55KN/m2,地面粗糙度类别为B类，抗震设防烈度为8度（水平地震设计基本加速度为0.2g），设计地震分组为第Ⅱ组，建筑场地类别为Ⅱ类，地基承载力特征值为150kpa,基础埋深为4m,烟气温度为150℃~250℃，烟气腐蚀性等级为无腐蚀，设计使用年限为50年，烟囱的安全等级为二级。 二：设计依据 《烟囱设计规范》GB50051-2002 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《砌体结构设计规范》GB50003-2001 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94 《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2001 《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001 三：烟囱型号 3.1烟囱编号： YC100/2.0-0.55-2-150-b 3.2筒壁型号选用： TB100/2.0-1 3.3基础型号： J100/2.0-4 四：主要建筑材料 4.1 混凝土 4.1.1 筒壁：高度为102m，烟囱采用C35。 4.1.2 基础：采用C30。 4.1.3 垫层及散水：C15。 4.1.4 混凝土宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制。 4.1.5 混凝土的水灰比不宜大于0.5。 4.1.6 混凝土水泥用量不应超过45kg/m3,不应低于300kg/ m3(C35)。 4.1.7 环境类别为二(b)类时，混凝土最大氯离子含量分别不应大于0.3%、0.2%和0.1%。 4.18 混凝土最大碱含量不应大于3.0kg/ m3。 4.2 钢筋：HRB335级钢筋，fy=300N/mm2应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499要求。HPB235级钢筋，fy=210N/mm2应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圈钢筋》GB13013要求。钢筋焊接接头时焊条采用E43xx型（HPB235级钢筋焊接）和E50xx型（HRB335级钢筋焊接）。 4.3 钢材焊条 4.3.1 梯子、平台、附件等采用Q235-B，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700要求；焊条采用E4300~E4313型焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117要求。 4.3.2 避雷针及针尖材料采用不锈钢，牌号为0Cr18Ni9Ti，不锈钢焊条为E0-19-10Nb-16。 4.4 内衬及隔热层 4.4.1 内衬、隔热层材料为MU10烧结普通粘土砖，重力密度要求≤18kN/ m3，导热系数≤0.81+0.0006TФcw/mK。 4.4.2内衬、隔热材料应按表4.4.2选用 4.4.2内衬、隔热材料应按表4.4.2选用

钢烟囱结构计算

钢烟囱结构计算 一、筒身自重计算及拉索自重 （1）筒身自重 筒壁1220.2960.00878.5 1.17/G rt kN m πρπ==???= 烟囱全高自重13541G G kN =?=筒 （2）拉索自重 钢丝绳采用镀锌钢丝绳16NAT6（6+1）+NF1470ZZ124 89.9 GB/T 8918-1996 拉索自重：8.99N/m 每根索长：2538.9cos50S m ==? 每根拉索自重：28.9938.9350G m N =?= 近似计算三根索，自重全部由筒身承担： 3350=1.05k G N =?索 二、风荷载产生的弯矩设计值及拉索拉力设计值 （1）风荷载另行计算，结果如下： 烟囱25m 位置设定拉索，25m 位置以上，风荷载设计值 1.4 1.74=2.44k /N m =? 25m 位置以下，风荷载设计值 1.4 1.52=2.13k /N m =? （2）风荷载产生的弯矩设计值 近似计算如下： 22111= 2.4410=122kN m 22 M q l =????? ()()22 12221277.653535225122.3kN m 8825QH H h M h -??-?===??(公式参烟囱工程手册7.3-2) 作用在烟囱上总水平力： 2.4410 2.1325=77.65k Q N =?+? （3）拉索拉力设计值 177.653570.95kN<124kN 2sin 225sin 50QH S h α?===??? (公式参烟囱工程手册7.3-3) 16φ钢丝绳最小破断拉力为124kN ，故16φ镀锌钢丝绳满足要求。

（4）拉索拉力焊缝计算 假设拉索翼缘板厚8t mm =，焊缝长度200w l mm = 3 2270.9501044.34/210/2008 t w S N mm N mm l t σ?===

25m单管塔风荷载计算

25m灯管塔计算书 概况： 本计算书为云南联通25m灯管塔标准塔，设1个平台，分别在23m高度处，平台设计板状天线6付（迎风面积按0.45m2/付计）；塔体采用圆形杆体，连接方式采用法兰连接，塔底用Q235预埋锚栓进行连接。 设计依据： 1. 设计依据: (1) 钢结构设计规范(GB 50017-2003) (2) 高耸结构设计规范(GBJ135-2006) (3) 建筑结构荷载规范(GB 5009-2001)（2006年版） (4) 移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005） 2. 设计荷载: 根据建设单位提出的要求确定设计荷载。 塔架设计基本风压0.45kN/m2，设计地震烈度6度。 荷载计算： 按《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》第3.2.5条第3点，钢塔桅结构的抗震设防烈度为8度及以下时可不进行截面抗震验算，因此只验算风荷载作用下截面承载力。 华信设计建筑设计研究院(https://www.doczj.com/doc/b714679663.html,) 第1 页共6 页

以下统计风荷载： 按搬运条件、制作工艺等要求，将塔段从下至上分为8000，8000，11000共3段，每段厚度分别为10mm、8mm、6mm. 对杆体，移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005），本塔体为折边型，体型系数取Us=1.0； 华信设计建筑设计研究院(https://www.doczj.com/doc/b714679663.html,) 第2 页共6 页

内力计算： 内力计算采用ANSYS通用有限元程序，选用Beam44变截面梁单元，荷载作用简图及计算结果（位移、弯矩、剪力）如下： 华信设计建筑设计研究院(https://www.doczj.com/doc/b714679663.html,) 第3 页共6 页

直径1.4m烟囱计算

直径1.4m烟囱计算书 烟囱形式：直径1400mm，高15m，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 15 1.4 7.5 21 1.4 0.5 1.13 0.823 0 2、风荷载体型系数： 总高度为15m，平均直径为近似可按1.4m，μzω0d2=μz*0.6*1.42=1.176μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=15/1.4=10.72，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=0.011x15=0.165s ＜0.25s，故不需要考虑顺风向风振影响。 5、各段风荷载的集中力 应用《建筑结构荷载规范》中式7.1.1条ωk=βzμsμzω0求风荷载，各分段的集中力Pi=ωk A w，此处A w的为风荷载作用面积，其计算过程见下表： 风荷载标值计算 标高z (m) 风荷载作 用面积 μsω0μzβzωk(kN/m2) 集中力 P k(kN) 24.05 21.03 0.52 0.6 1.39 1.86 0.52*0.6*1.39*1.8 6=0.81 21.03*0.81 =17.03 17.5 12.98 0.52 0.6 1.20 1.60 0.52*0.6*1.2*1.60 =0.60 12.98*0.60 =7.79 12.5 12.98 0.52 0.6 1.07 1.38 0.52*0.6*1.07*1.3 8=0.43 12.98*0.43 =5.58 7.5 21 0.52 0.6 1.1 1 0.52*0.6*1.1*1=0 .3432 21*0.3432= 7.2 6、底部产生的弯矩和剪力

风荷载标准值计算方法

按老版本规范风荷载标准值计算方法: 1.1风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算: w k =B gz u z y si W 0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006 年版] 上式中： w k ：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa); Z :计算点标高：15.6m ； B gz ：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型，按以下公式计算(高度不足5m 按5m 计算)： 1. 正压区 2. 负压区 - 对墙面， - 对墙角边, 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取 -0.2或0.2 本计算点为大面位置 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的， 在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料， 在上述区域 B gz =K(1+2 卩 f ) 其中K 为地面粗糙度调整系数， 1 f 为脉动系数 A 类场地： B gz =0.92 X (1+2 卩 f ) 其中： ■0 12 1 f =0.387 X (Z/10). B 类场地： B gz =0.89 X (1+2 [1 f ) 其中： 1 f =0.5(Z/10) -0.16 C 类场地： B gz =0.85 X (1+ 2 1 f ) 其中： 1 f =0.734(Z/10) -0.22 D 类场地： B gz =0.80 X (1+2 1 f ) 其中： 1 f =1.2248(Z/10) -0. 3 对于B 类地形， B gz =0.89 X (1+2 X (0.5(Z/10) 卩Z :风压咼度变化系数； 根据不同场地类型，按以下公式计算: 类场地： ))=1.7189 类场地: 类场地: 类场地: 0 24 卩 z =1.379 X (Z/10). 当 Z>300m 时，取 Z=300m 当 Z<5m 时，取 Z=5m 0.32 卩 z =(Z/10) 当 Z>350m 时，取 Z=350m 当 Z<10ni 时，取 Z=10m 卩 z =0.616 X (Z/10) 0.44 当 Z>400m 时，取 Z=400m 当 Z<15ni 时，取 Z=15m 卩 z =0.318 X (Z/10) 0.60 当 Z>450m 时，取 Z=450m 当 Z<30ni 时，取 Z=30m 15.6m 高度处风压高度变化系数： 对于B 类地形， 卩 z =1.000 X (Z/10) 卩S1：局部风压体型系数； 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护 构 件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数卩 一、外表面 S1 ： 按表7.3.1采用; 取-1.0 取-1.8 15.6m 高度处瞬时风压的阵风系数:

风荷载计算

第二部分 风荷载计算 一：风荷载作用下框架的弯矩计算 （1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=??? 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值 z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w = 该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。 （2）确定各系数数值 因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.8 1.375 1.514.4 H B ==<，应采用风振 系数z β来考虑风压脉动的影响。该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。 风荷载计算 （3）计算各楼层标高处的风荷载z q 。攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横 向框架梁，其负荷宽度为,由0k z s z W w βμμ=???得沿房屋高度分布风荷载标准值。 7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=?=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可

得各楼层标高处的()q z 见表。其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。 风正压力计算： 7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==????= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==????= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==????= 风负压力计算： 7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==????= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==????= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==????= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==????= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==????= 2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==????= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==????= （4）将分布风荷载转化为节点荷载 第六层：即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响 6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.480 0.5[( ) 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222 F KN ++++=+?+?++?+?= 第五层的集中荷载5F 的计算过程 5 2.21 6 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.385 0.5[ ] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+?+++?= 4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.38 5 1.385 1.385 1.385 0.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+?+++?= 3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.385 0.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222 F KN ++++=+?+++?= 第二层，要考虑层高的不同： 2 3.3 4.252.216 1.385( )13.5922 F KN =+?+=

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生命是永恒不断的创造，因为在它内部蕴含着过剩的精力，它不断流溢，越出时间和空间的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表现的形式表现出来。 －泰戈尔 120米钢筋混凝土烟囱 设计资料 烟囱高度H=120m，烟囱顶部内直径D0=2.75m,基本风压W0=0.7 kN/ m2，地面粗糙度类别为B类；抗震设防烈度为8度；建筑场地土类别为Ⅲ类；夏季极端最高温度38.4℃；冬季极端最低温度为30.4℃；烟气最高温度T=750℃； g 材料选择及计算指标 1.筒壁采用强度等级C25混凝土，HRB335钢筋。 （1）混凝土计算指标： 轴心抗压强度标准值 f=16.7N/mm2； ck

轴心抗压强度设计值 f=11.9N/mm2； c 轴心抗拉强度标准值 f=1.78N/mm2； tk 轴心抗拉强度设计值 f=1.27N/mm2； t 弹性模量 E=2.8× c 104N/mm2； 线膨胀系数 =1×10-5℃； c 重力密度24 kN/m3 。 （2）钢筋计算指标： 抗拉强度标准值 f=335N/mm2； yk 抗拉强度设计值 f=300N/mm2； y 弹性模量 E=2×105N/mm2； s 2.隔热层 矿渣棉重力密度 2 kN/m3； 硅藻土砖砌体重力密度 6 kN/m3； 3.内衬 粘土质耐火砖重力密度19 kN/m3。 烟囱形式 烟囱筒身高度每10m为一节，共分十二节，外壁坡度为0.02，筒身尺寸见下页表，在烟囱根部相应位置开两个空洞，孔洞所对应的圆心角分别为60度和30度：

风荷载标准值计算方法

按老版本规范风荷载标准值计算方法： 1.1风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算： w k =β gz μ z μ s1 w ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中： w k ：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：15.6m； β gz ：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)： β gz =K(1+2μ f ) 其中K为地面粗糙度调整系数，μ f 为脉动系数 A类场地：β gz =0.92×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.387×(Z/10)-0.12 B类场地：β gz =0.89×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.5(Z/10)-0.16 C类场地：β gz =0.85×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.734(Z/10)-0.22 D类场地：β gz =0.80×(1+2μ f ) 其中：μ f =1.2248(Z/10)-0.3 对于B类地形，15.6m高度处瞬时风压的阵风系数： β gz =0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189 μ z ：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： A类场地：μ z =1.379×(Z/10)0.24 当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m； B类场地：μ z =(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地：μ z =0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m； D类场地：μ z =0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m； 对于B类地形，15.6m高度处风压高度变化系数： μ z =1.000×(Z/10)0.32=1.1529 μ s1 ：局部风压体型系数； 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护 构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μ s1 ： 一、外表面 1. 正压区按表7.3.1采用； 2. 负压区 -对墙面，取-1.0 -对墙角边，取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 本计算点为大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于围护结构有开启的可能，所以

烟囱高度的设计方法

烟囱高度的设计方法高架连续点源的典型代表就是孤立的高烟囱烟囱的作用除了利用热烟气与环境冷空气之间的密度差产生的自生通风力来克服烟气流动阻力向大气排放外，还要把烟气中的污染物散逸到高空之中，通过大气的稀释扩散能力降低污染物的浓度，使烟囱的周边的环境处于允许的污染程度之下1. 烟囱高度对烟气扩散的影响烟囱高度对扩散稀释污染物以及降低污染物的落地浓度起着重要作用由高斯扩散模式（4－23）可见，落地最大浓度与烟囱有效高度的平方成反比一个高烟囱所造成的地面污染物浓度，总是比相同排放强度的低烟囱所造成的浓度低，如图5－20所示其中，C(h2)＜C(h1)，即烟囱下风向高烟囱的地面烟气浓度小于低烟囱，只有当离开烟囱相当长的距离后烟气浓度曲线才逐渐接近此外，Xmax(h2)＞Xmax(h1)，Cmax(h2)＜Cmax(h1)，即低烟囱的污染物最大落地浓度Cmax位于离烟囱较近的距离Xmax处，而且数值上比高烟囱污染物的最大落地浓度要大得多因此，高烟囱的作用不是将高浓度的烟气由近处转移至远处，而是使下风处约10 km范围内的烟气浓度都降低了烟囱的设计应合理地确定烟囱高度，做到既减少污染又不浪费因为高烟囱虽然非常有利于污染物浓度的扩散稀释，但烟囱达到一定高度后，再继续增加高度对污染物落地浓度的降低已无明显作用，而烟囱的造价也近似地与烟囱高度的平方成正比因此，烟囱高度设计的基本要求是，在排放源造成的地面最大浓度不超过国家规定的数值标准下，使得建造投资费用最小2. 烟囱高度的设计方法烟囱高度应满足排放总量控制的要求目前，烟囱高度的计算一般采用按烟气在有效高度H处的正态分布扩散模式推导确定的简化公式，主要以地面最大浓度为依据，可以有以下两种计算方法：（1）按污染物的地面最大浓度计算的h若国家规定的排放标准浓度为C0，当地本底浓度为Cb，则烟囱排放污染物产生的地面最大允许浓度应满足CmaxC0－Cb如果设计有效高度为H的烟囱，当z/y＝常数（一般取0.5～1.0）时，由式：（2）按污染物的地面绝对最大浓度计算的h 烟囱排放污染物产生的地面绝对最大允许浓度应满足可得烟囱高度：上述两种计算方法的差别在于风速取值不同式取用危险风速ucr计算h，这是考虑风速变化对地面最大浓度Cmax到的影响，当风速增加时，一方面使Cmax减小（见式5－26）；另一方面，从烟流抬升公式烟流抬升高度h减小，则Cmax反而增大这双重相反影响的结果，定会在某一风速下出现地面最大浓度的极大值，称为地面绝对最大浓度Cabsm当出现绝对最大浓度时的风速即为危险风速ucr显然，风速取值不同，计算结果也不同将烟流抬升高度公式代入式中，便可得到式3. 影响烟囱设计高度的因素设计烟囱高度首先要考虑所用公式是否适当，能否代表实际的烟流扩散型式，其次是选择合理的计算参数烟囱高度设计中，选择适当的计算公式是准确确定烟囱高度的必要条件除了上述介绍的以外，还有一些计算公式这些公式对地形地貌及气象条件的依赖性很强，且计算结果差别也很大例如上述两种烟囱高度计算公式，按u=5m/s和ucr＝15m/s分别计算，可达h＝0.46hcr，即按u计算的烟囱高度还不到按ucr计算结果的一半设计时应结合当地实际状况，考虑可能出现的最不利的气象条件，以及地面最大浓度的数值出现的频率与持续时间，从而选择适合相应条件的计算公式近地面的风速是影响大气扩散和烟囱高度的重要因素如前所述，随着风速的增大，一方面增强了大气对污染物扩散稀释的能力，直接使地面最大浓度值减小；另一方面减小了烟流的抬升高度，降低了烟囱有效高度，反而使地面最大浓度值增大因此，当烟囱的几何高度一定时，地面最大浓度将随风速由小增大而出现最大值，如图5－21所示若按危险风速或地面绝对最大浓度要求设计烟囱高度，实际风速下地面浓度均不会超标，但烟囱高投资大；若按平均风速或地面最大浓度要求来设计，则烟囱较矮，可节省费用，但风速小于平均风速时，地面浓度可能超标因此对于不同的地区，应当考虑一个合理的计算风速通常是确定出一个地面浓度不会超标的保证率，以此确定用于烟囱高度设计的计算风速，即这个高度可保证在所确定的保证率内地面浓度不会超标对有抬升烟源的情况，用图5－21加以说明若规定地面污染浓度不超过0.9Cabsm，由曲线查得，当风速u/ u cr＜0.52或u/ u cr＞1.92时，Cmax＜0.9 Cabsm 如果这两区间风速的累计出现频率为90％，此即为