钢烟囱结构设计计算

1设计依据:2烟囱资料:钢烟囱高度H22.000(m)11.0上部外径d12.000(m)4.000(m)下部外径d22.000(m)2个上部壁厚t112(mm)20.500(m)下部壁厚t212(mm)1.500(m)钢材牌号Q235215.000（N/mm2）截面面积A174946(mm2)3.70E+07(mm3)截面面积A274946(mm2)3.70E+07(mm3)旋转半径i1703(mm)63旋转半径i2703(mm)63重力荷载代表值GE214(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Gk167(kN)47(kN)4风荷载计算:基本风压ω00.35(kN/m2)地面粗糙度：B类ω0*T12＝0.494查表得：ξ=2.3775z(m)z/Hφzνμzβzμzω0d2μsωk10.00.450.060.8711.1241.4001.1000.43320.00.910.230.871.251.3811.7501.1000.66430.01.360.460.871.421.6701.9881.1000.91340.01.820.790.871.562.0472.1841.1001.23022.01.001.000.871.682.2312.3521.1001.443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μs—风荷载体型系数ξ—脉动增大系数ωk—风荷载标准值ωk=βzμsμzω02.89（kN/m）466(kN.m)4横风向风振计算:自振周期T11.188截面直径D2.0001.293Kg/m3斯托罗哈数St0.21.68H/d平台直径平台个数上部高度顶部风压高度变化系数μH底部风荷载弯矩标准值M1k=ωk1H2/3长细比λ2空气密度ρβz=1+ξνφz/μzft长细比λ1平台活荷标准值Qk截面抵抗矩Wt1截面抵抗矩Wt2烟囱顶部风荷载标准值ωk1=ωkd1钢烟囱计算书(自立式)《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2001（2006）《高耸结构设计规范》GBJ135-90《烟囱设计规范》GB50051-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001下部高度临界风速vcr=D/TiSt8.430.2(m/s)雷诺数Re=69000vD1.2E+065地震荷载计算:抗震设防烈度：6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ηC0.75αmax0.04特征周期Tg(s)0.35下降斜率调整系数η10.03阻尼调整系数η21.520.970.05011.000(m)117.9(kN.m)8.0(kN)6荷载组合:271.8（kN）651.9(kN.m)283.7(kN.m)0.8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=1.151.518.9ft=215满足！329.6σ＝18.9满足！2.稳定验算11251882查表φ=0.65523.5ft=215满足！8地脚螺栓选择:螺栓布置所在圆直径d02300（mm）12(个)螺栓材质Q23536（mm）71.8(kN)选用M36P＝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C30βl＝3混凝土ft1.430.62.9满足！10烟囱顶部位移:fmax=11ql4/120EI=8.1258424mmH/fmax=2707.4116100满足！顶部风速Vh＝(2000μHω0/ρ)1/2螺栓直径de非地震组合M=1.4×M1k地震组合M=1.3×M2k+0.2×1.4×M1k弯矩设计值σ=N/φA2+M/Wt2(1-0.8N/NEX)（N/mm2）螺栓数量n筒壁局部稳定0.4Ett2/k/d2（N/mm2）局部抗压调整系数kNex=π2EA/(1.1λ2)(N)截面抗震调整系数γRE＝底部地震剪力标准值V2k=ηCα1GE底部地震弯矩标准值M2k=α1GEH0混凝土局部压应力σcbt=N/A+M/W=荷载分布影响系数ω螺栓所受最大拉力为：Pmax＝4M/nd0-N/n=ωβlft=地震影响系数α1=(Tg/T)γη2αmax衰减指数γ烟囱顶至重心距离h03.E+05=Re3.E+06,发生超临界范围的共振，可不做处理！可不考虑竖向地震作用！0.675σ=N/A2+M/(γxWt2)（N/mm2）轴力设计值N=1.35Gk＋1.4×0.7×Qk非地震组合控制