35米钢烟囱计算书
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35米钢烟囱计算书
一、设计依据:
1.《烟囱设计规范》(GB50051-2003)
2.《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2002)
3.《高耸结构设计规范》(GB J135-91)
4.《钢结构设计规范》(GB 50017-2004)
5.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2002)
6.《高耸结构设计手册》 王肇民 主编 中国建筑工业出版社
7.《工程结构荷载与可靠度设计原理》 李国强等编 中国建筑工业出版社 8.《烟囱工程手册》 中国冶金建设集团包头钢铁设计研究总院
二、计算技术资料:
1.基本风压20/55.0m kN w =,地面粗糙度为B 类,地震设防烈度为七度; 2烟气最高温度:110o C ,不设隔热层; 3.烟囱钢材:Q235-B ;
4.烟囱安全等级为一级,烟囱重要性系数0.1=o γ;
5.烟囱高35米,内径 为6000毫米, 20米以下壁厚t=18毫米、20米以上壁厚t=16毫米,满足《烟囱设计规范》(GB50051-2003)9.3.3条要求。
三、判断是否考虑风荷载的顺风向风振以及横风向风振效应
由ANSYS 程序计算该烟囱的基本自震周期 T 1=0.16s<0.25s
高度35米处风压高度变化系数42.1=H μ 烟囱临界风速s m S T D v t cr /1732
.016.0528
.51=⨯==
结构顶部风速s m w v H w H /8.4125
.155
.042.14.1200020000
=⨯⨯⨯=
=
ρ
μγ
67105.3106.669000Re ⨯>⨯==D v cr ,但H cr v v <
根据《高耸结构设计规范》和《建筑结构荷载规范》,需要考虑风荷载的顺风向风振,而不考虑横风向风振效应。
四、风荷载作用计算
014.016.060.02210=⨯=T w ,查得脉动增大系数51.1=ξ,脉动影响系数83.0=v ,风
压高度变化系数42.1=z μ,风荷载体型系数0.1=s μ
五、地震作用
地震设防烈度为七度, 类场地。地震作用一般不控制,故不验算。
六、结构验算 按 6028×16毫米计算
1.烟囱截面特性计算(烟囱外径D =6.028米,烟囱内径r D =6.000米) 面积)(4
2
2r D D A -=
π
=0.2425米2
惯性矩)(64
4
4r D D I -=
π
=0.9217米4
截面抵抗矩D
I
W 2=
=0.3335米3 回转半径A
I
i =
=1.9495米 长细比==
i
l
2λ31,查得稳定系数=ϕ0.932 2.结构内力计算
风荷载作用下弯矩(标准值)
=M 2766m kN -
风荷载作用下剪力(标准值) =V 158kN
自重产生轴力(标准值)
=N 286+327+100=713kN 3.结构计算
(1)强度验算(1.2永久荷载+1.4风荷载)
=+=
ni
i
ni i W M A N σ15 N/毫米22215N f =<,满足要求 局部稳定:=⋅=
t crt d t
k E 4
.0σσ1392mm N (2)稳定验算(1.2永久荷载+1.4风荷载)
==2
21.1λπbi t Ex
A E N 466404kN =-+)
8.01(Ex i bi i
bi i N N W M A N ϕ1622215mm N f mm N =<,满足要求 3.侧移验算(1.0永久荷载+1.0风荷载)
由STS 计算侧移,烟囱顶部侧移 18.8毫米。满足要求。 4.基础锚栓36 米42(Q235)验算(0.9永久荷载+1.4风荷载)
=-=
n
N
nd M P 0max 450kN kN 9.156< 满足要求