| 1 设计依据: | ||||||||
| 《建筑结构荷载设计规范》 GB50009-2001（2006） | ||||||||
| 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001 | ||||||||
| 《高耸结构设计规范》 GBJ 135-90 | ||||||||
| 《烟囱设计规范》 GB50051-2002 | ||||||||
| 2 烟囱资料: | ||||||||
| 钢烟囱高度H | 22.000 | (m) | H/d | 11.0 | ||||
| 上部外径d1 | 2.000 | (m) | 平台直径 | 4.000 | (m) | |||
| 下部外径d2 | 2.000 | (m) | 平台个数 | 2 | 个 | |||
| 上部壁厚t1 | 12 | (mm) | 上部高度 | 20.500 | (m) | |||
| 下部壁厚t2 | 12 | (mm) | 下部高度 | 1.500 | (m) | |||
| 钢材牌号 | Q235 | ft | 215.000 | （N/mm2） | ||||
| 截面面积A1 | 74946 | (mm2) | 截面抵抗矩Wt1 | 3.70E+07 | (mm3) | |||
| 截面面积A2 | 74946 | (mm2) | 截面抵抗矩Wt2 | 3.70E+07 | (mm3) | |||
| 旋转半径i1 | 703 | (mm) | 长细比λ1 | 63 | ||||
| 旋转半径i2 | 703 | (mm) | 长细比λ2 | 63 | ||||
| 重力荷载代表值GE | 214 | (kN) | ||||||
| 自振周期(按烟囱规范): | ||||||||
| T1=0.26+0.0024H2/d= | 1.188 | (S) | ||||||
| 3 竖向荷载计算: | ||||||||
| 重力标准值Gk | 167 | (kN) | 平台活荷标准值Qk | 47 | (kN) | |||
| 4 风荷载计算: | ||||||||
| 基本风压ω0 | 0.35 | (kN/m2) | 地面粗糙度： | B | 类 | |||
| ω0*T12＝ | 0.494 | 查表得： | ξ= | 2.3775 | ||||
| z(m) | z/H | φz | ν | μz | βz | μzω0d2 | μs | ωk |
| 10.0 | 0.45 | 0.06 | 0.87 | 1 | 1.124 | 1.400 | 1.100 | 0.433 |
| 20.0 | 0.91 | 0.23 | 0.87 | 1.25 | 1.381 | 1.750 | 1.100 | 0.664 |
| 30.0 | 1.36 | 0.46 | 0.87 | 1.42 | 1.670 | 1.988 | 1.100 | 0.913 |
| 40.0 | 1.82 | 0.79 | 0.87 | 1.56 | 2.047 | 2.184 | 1.100 | 1.230 |
| 22.0 | 1.00 | 1.00 | 0.87 | 1.68 | 2.231 | 2.352 | 1.100 | 1.443 |
| 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 | βz=1+ξνφz/μz | ||||
| μs— | 风荷载体型系数 | ξ— | 脉动增大系数 | |||||
| ωk— | 风荷载标准值 ωk=βzμsμzω0 | |||||||
| 烟囱顶部风荷载标准值ωk1=ωkd1 | 2.89 | （kN/m） | ||||||
| 底部风荷载弯矩标准值 M1k=ωk1H2/3 | 466 | (kN.m) | ||||||
| 4 横风向风振计算: | ||||||||
| 自振周期T1 | 1.188 | 截面直径D | 2.000 | 空气密度ρ | 1.293 | Kg/m3 | ||
| 斯托罗哈数St | 0.2 | 顶部风压高度变化系数μH | 1.68 | |||||
| 临界风速vcr=D/TiSt | 8.4 | 顶部风速Vh＝(2000μHω0/ρ)1/2 | 30.2 | (m/s) | ||||
| 雷诺数Re=69000vD | 1.2E+06 | 3.E+05<=Re<3.E+06, 发生超临界范围的共振，可不做处理！ | ||||||
| 5 地震荷载计算: | ||||||||
| 抗震设防烈度： | 6 | 可不考虑竖向地震作用！ | 加速度： | 0.10g | ||||
| 结构阻尼比ζ： | 0.01 | 地震分组： | 第一组 | 场地类别： | IV | |||
| 查表 剪力修正系数ηC | 0.75 | αmax | 0.04 | 特征周期Tg(s) | 0.35 | |||
| 下降斜率调整系数η1 | 0.03 | 阻尼调整系数η2 | 1.52 | 衰减指数γ | 0.97 | |||
| 地震影响系数α1=(Tg/T)γη2αmax | 0.050 | 烟囱顶至重心距离h0 | 11.000 | (m) | ||||
| 底部地震弯矩标准值 M2k=α1GEH0 | 117.9 | (kN.m) | ||||||
| 底部地震剪力标准值 V2k=ηCα1GE | 8.0 | (kN) | ||||||
| 6 荷载组合: | ||||||||
| 轴力设计值 N=1.35Gk＋1.4×0.7×Qk | 271.8 | （kN） | ||||||
| 弯矩设计值 | ||||||||
| 非地震组合 M=1.4×M1k | 651.9 | (kN.m) | ||||||
| 地震组合 M=1.3×M2k+0.2×1.4×M1k | 283.7 | (kN.m) | 截面抗震调整系数γRE ＝ | 0.8 | ||||
| 非地震组合控制 | ||||||||
| 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 | 局部抗压调整系数k | 1.5 | |||||
| σ=N/A2 +M/(γxWt2) （N/mm2） | 18.9 | < | ft= | 215 | 满足！ | |||
| 筒壁局部稳定 0.4Ett2/k/d2 （N/mm2） | 329.6 | > | σ＝ | 18.9 | 满足！ | |||
| 2. 稳定验算 | ||||||||
| Nex=π2EA/(1.1λ2)(N) | ######## | 查表 | φ= | 0.655 | ||||
| σ=N/φA2 +M/Wt2(1-0.8N/NEX) （N/mm2） | 23.5 | < | ft= | 215 | 满足！ | |||
| 8 地脚螺栓选择: | ||||||||
| 螺栓布置所在圆直径d0 | 2300 | （mm） | 螺栓数量n | 12 | (个) | |||
| 螺栓材质 | Q235 | 螺栓直径de | 36 | （mm） | ||||
| 螺栓所受最大拉力为：Pmax＝4M/nd0-N/n= | 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 | 30 | βl＝3 | 混凝土ft | 1.43 | 荷载分布影响系数ω | 0.675 | ||
| 混凝土局部压应力σcbt=N/A+M/W= | 0.6 | < | ωβlft= | 2.9 | 满足！ | |||
| 10 烟囱顶部位移: | ||||||||
| fmax=11ql4/120EI= | 8.125842 | mm | ||||||
| H/fmax= | 2707.412 | > | 100 | 满足！ | ||||
