内容发布更新时间 : 2024/10/12 12:34:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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 外径B 形心高度 风荷载作用形心处的高度变脉动影z/H (m) (m) z (m) 面积 (m2) 外径 (m) 化系数 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=ωkAw，此处Aw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 风荷载作集中力μs ω0 μz βz ωk(kN/m2) z (m) 用面积 Pk(kN) 0.52*0.6*1.39*1.821.03*0.8124.05 21.03 0.52 0.6 1.39 1.86 6=0.81 =17.03 0.52*0.6*1.2*1.6012.98*0.6017.5 12.98 0.52 0.6 1.20 1.60 =0.60 =7.79 0.52*0.6*1.07*1.312.98*0.4312.5 12.98 0.52 0.6 1.07 1.38 8=0.43 =5.58 0.52*0.6*1.1*1=021*0.3432=7.5 21 0.52 0.6 1.1 1 .3432 7.2 6、底部产生的弯矩和剪力
Vk=7.2 kN
Mk=7.2*7.5=54 kN.m 7、叛断是否考虑横向风振
当烟囱坡度≤2%时，对于钢烟囱应按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的规定验算横风向风振影响。由《建筑结构荷载规范》8.5节知，雷诺数Re＝69000vD，其中风速
vH=sqrt(2000μHω0/ρ)=sqrt(2000*1.13*0.6/1.25)=32.9m/s Re＝69000vcrD=69000*46.67*1.4=4.51x106>3.5x106 υcr=D/T1/St=1.4/(0.010*15)/0.2=46.67>32.9*1.2=39.6 m/s 不用考虑横向风振
8、钢烟囱强度验算
本烟囱为自立式钢烟囱，H/d=15/1.4=10.7<20，满足自立式钢烟囱的直径d和高度h之间的关系宜满足h≤20d的要求。
考虑到此钢烟囱较轻，所以风荷载应起控制作用不考虑地震。烟囱所受轴力近似考虑为烟囱自重，烟囱截面面积为Ａn=π（2.6*2.6－2.576*2.576）/4=0.098m2，Wn=1/32xπ(D3-d3)=π（2.6*2.6*2.6－2.576*2.576*2.576）/32=0.047，自重G=30 kN，弯矩设计值 M=1.4Mk=1.4*54=75.6kN.m 9、地脚锚栓计算
在1.5m标高以下烟囱基础用C25砼灌实，其重量为25*1.5*2*2=150kN 采用Q345B级M52锚栓，受拉承载力为316.4 kN，
Pmax=4M/nd0-N/n=4*921/(28*3.0)-(259+240)/28=26<316.4 kN，满足要求 10、基础计算：
采用砼圆形基础，直径为=6 m 埋深6m， fak=350kPa，Ｗ=(1/32)π*63=21.2，Ａ=πx62/4=28.3 m2
考虑地基承载力较高，故不对其进行修正 Vk =38.98kN Ｍk=658 kN.m
Nk =259/1.2+240 =455 kN 土及基础重：Ｇk =150 kN 地基反力：
Pmax=(Nk +Ｇk )/A+Mk/W=
(455+3396)/28.3+(658+38.98*6)/21.2=178
Pmin=(Nk +Ｇk )/A-Mk/W=(455+3396)/28.3-(658+38.98*6)/21.2＝94 满足要求
11、烟囱稳定性验算：
烟囱倾覆力矩为为M=1.4*54=75.6 kN.m
烟囱抗倾覆力矩为(Nk +Ｇk )*d/2=(30+150)*2/2=180 kN.m>M
满足要求。