gb50051-20XX烟囱设计规范
35米钢烟囱计算书
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=⨯⨯⨯==ρμγ67105.3106.669000Re ⨯>⨯==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。
自立式钢烟囱设计(GB50051-2002)
说明： 1.此版风荷载按最新 GB50009-2012《建筑结构荷载规范》计算。
LOGO 项目名称 设计 依据 GB50009-2012 GB50011-2010 GB50017-2003 GB50051-2002 建筑结构荷载规范 建筑抗震设计规范 钢结构设计规范 烟囱设计规范
自立式钢烟囱设计计算书
xxxxxxxxx 设计/时间 a 校对/时间 b 审核/时间 c 页数/总页 1/15 版直径D： 烟气温度： 烟囱筒壁材质： 烟温下强度设计值ft： 烟温下抗剪强度设计值fvt： 烟温下弹性模量Et： 烟囱平台活载LL： 抗震设计： 抗震设防烈度： 场地类别： 水平基本地震加速度值： 多遇地震/罕遇地震： 水平地震影响系数α max： 设计地震分组： 特征周期值Tg： 建筑结构抗震阻尼比ζ ： 结构自振周期T1： 水平地震影响系数α 1： 竖向地震影响系数α vmax 抗风设计： 设计风速ν ： 基本风压ω 0： 地面粗糙度类别： 建筑结构抗风阻尼比ζ ： 体型系数μ s： 7度 Ⅱ 0.100g (-) 多遇地震 0.08 (-) 第一组 0.35 (s) 0.01 (-) 0.963 (s) 0.041 (-) 0.000 (-) 35.8 (m/s) 0.80 (kN/m^2) A类 0.01 (-) 0.80 (-) (*按GB50051-2002第5.2.4条) (*按GB50009-2012表8.3.1) 本项目不计算竖向地震 (*按技术协议) (*按GB50011-2010第5.1.4条) (*按GB50051-2002第5.5.1条) (*按GB50011-2010第5.1.4条) Q345 295 (N/mm^2) 170 (N/mm^2) 206,000 (N/mm^2) 4.0 (kN/m^2) (*按技术协议) (*按技术协议) (*按技术协议) (*按技术协议) 80.0 (m) 7.5 (m) 100 (℃) (*按技术协议)
《烟囱工程技术标准》关键技术修订介绍
特种结构Special Structures 2020年10月|第37卷|第5期2020Oct|VOL.37|NO.5‘烟囱工程技术标准“关键技术修订介绍徐卫阳㊀王志宇㊀牛春良(上海必立结构设计事务所有限公司㊀201199)摘要:本文对新国标‘烟囱工程技术标准“(GB50051)在烟囱横风向共振及烟囱防腐两个方面的修订内容做了简要介绍㊂对比分析了国内外标准关于烟囱横风向共振的判定条件,分别介绍了雷诺数对顺风向与横风向荷载效应的影响㊂通过烟囱实际破坏案例的分析并结合国外有关标准的规定,认为我国‘建筑结构荷载规范“(GB50009 2012)把雷诺数作为横风向共振是否发生的判定条件之一,存在不足,‘烟囱工程技术标准“(GB50051)对此进行了修正和完善㊂烟囱防腐是烟囱设计的一项关键性工作,防腐材料选择的成败直接关系到整个烟囱设计的成败,‘烟囱工程技术标准“(GB50051)在总结国内外烟囱防腐经验基础上,推荐了现阶段最成熟的3类材料用于湿烟囱防腐,文章着重介绍了这3类防腐材料的优势与不足以及适用条件,供实际设计中辩证分析选用㊂关键词:雷诺数㊀斯科顿数㊀横风向共振㊀烟囱防腐㊀湿烟囱DOI:10.19786/j.tzjg.2020.05.024Revision Introduction of Key Technology in Technical Standardfor Chimney EngineeringXu Weiyang㊀Wang Zhiyu㊀Niu ChunliangShanghai Bilee Structural Design Service Co.Ltd.201199ChinaABSTRACT This article briefly introduced the revision of the new national standard Technical Standard for Chimney Engineering GB50051 in two aspects of chimney cross-wind resonance and chimney anti-corrosion. The article compared and analyzed the judgment conditions of chimney cross-wind resonance in domestic and foreign standards and introduced the influence of Reynolds number on the loading effect of the downwind and crosswind directions respectively.Through the analysis of the actual destruction of the chimney and combining with the relevant foreign standards it was found that it was insufficient for China s Load Code for Design of Building Structure GB50009 2012 to take Reynolds number as one of the conditions for judging cross-wind resonance.And this was amended and perfected in Technical Standard for Chimney Engineering GB50051 . For chimney design anti-corrosion is a key work and the choice of anti-corrosion materials directly matters about the success or failure of the entire chimney design.Technical Standard for Chimney Engineering GB50051 recommended the3most mature anticorrosive materials for wet chimney at this stage based on the summary of chimney anti-corrosion experiences home and abroad.The article focused on the advantages and dis-advantages and applicable conditions of these3anti-corrosion materials for dialectical analysis and selection in actual design.KEYWORDS Reynolds number㊀Scruton number㊀Cross-wind resonance㊀Chimney anticorrosion㊀Wet chimney引言现行国家标准‘烟囱设计规范“(GB50051 2013)和‘烟囱工程施工及验收规范“(GB50078 2008)全面修订㊁合并为‘烟囱工程技术标准“021‘烟囱工程技术标准“关键技术修订介绍徐卫阳㊀王志宇㊀牛春良特种结构(GB50051)(以下简称新国标)㊂新国标修改内容较多,涉及风荷载㊁温度作用㊁烟囱防腐以及玻璃钢烟囱等方面㊂我国‘烟囱设计规范“(GB50051 2013)依据‘建筑结构荷载规范“[1] (GB50009 2012),要求按雷诺数Re的情况进行横风向风振判定,而实际工程出现与上述规范判定情况相悖的现象,即根据雷诺数Re判定条件属于超临界范围,不发生横风向风振,实际工程却出现明显横风向风振现象㊂工程实践显示雷诺数作为横风向共振是否发生的判定条件之一,存在不足㊂本文主要针对新国标中横风向共振判定条件和烟囱防腐的修订做一背景介绍,以增加读者对新国标中有关内容的理解和应用,减少因设计不当而造成的工程破坏现象㊂1 烟囱横风向风振判定条件的修订1.1㊀现行国家标准关于横风向风振的判定条件对于圆形截面的高耸构筑物,‘建筑结构荷载规范“(GB50009 2012)要求按不同雷诺数Re 的情况进行横风向风振的校核,即: (1)当Re<3ˑ105,且结构顶部风速v H大于临界风速v cr时,可能发生亚临界的微风共振㊂此时,在构造上应采取防振措施,或控制结构的临界风速v cr不小于15m/s㊂(2)当Reȡ3.5ˑ106,且1.2v H>v cr时,可发生跨临界强风共振,此时应考虑横风向风振的等效风荷载㊂(3)当3ˑ105ɤReɤ3.5ˑ106时则发生超临界范围的风振,可不做处理㊂该规定的核心就是:当Reȡ3.5ˑ106,且1.2v H>v cr时,应进行横风向验算,实际上就是强风共振判定条件㊂但许多实际工程在 超临界 范围发生共振,造成结构破坏㊂近年来,自立式钢烟囱在我国大量建造,该破坏现象愈加频繁,需要对共振判定条件的适用性做出修正㊂雷诺数是大家比较熟悉的一个空气动力学参数,是流体的惯性力与粘性力之比,对风荷载效应有较大影响㊂在国外有关标准中,雷诺数对顺风向和横风向的影响主要体现在风荷载响应方面,而不是作为横风向共振的判定条件,具体表现为顺风向的体形系数与横风向的气动阻尼等方面的影响㊂1.2㊀雷诺数对顺风向风荷载的影响在顺风向风荷载效应计算时的一个重要参数就是体型系数,而体型系数除了与结构表面粗糙度㊁高径比㊁湍流度以及周围建筑的影响等有直接关系外,雷诺数的影响相对比较 隐性 ,但却不容忽视㊂当雷诺数小于亚临界值Re1(subcriti-cal)时,钢烟囱体型系数近似独立于雷诺数,即与雷诺数变化无关,为一固定值;当雷诺数大于Re1后,体型系数会急剧降低,雷诺数达到超临界值Re2(supercritical)时,体型系数降到最小值;此后,随着雷诺数的增大,体型系数又开始增长,直到雷诺数达到跨临界值Re3(postcritical)后,体型系数又重新稳定到一个新的恒定值㊂雷诺数Re1㊁Re2㊁Re3的典型值分别为2ˑ105㊁4ˑ105和2ˑ106㊂文献[3]还给出了钢烟囱基本体型系数与雷诺数关系如下:C D,0=1.2㊀㊀㊀Re<2.5ˑ1051.2-3.42{log(Re)-5.40}0.7㊀㊀㊀Re>3.5ˑ105ìîíïïï(1) 1.3㊀雷诺数对横风向风荷载的影响我国‘建筑结构荷载规范“(GB50009 2012)[1]及其他引用性标准[2]均将雷诺数作为横风向共振是否发生的判定条件,而欧美标准[3]的判定条件主要是通过临界风速来确定是否考虑旋涡脱落引起的横风振动问题,雷诺数对气动阻尼参数有较大影响,反映的是振动效应,而不是判定条件㊂是否考虑横风向振动仅仅按下式判断:v cr<1.25v H(2)即当临界风速v cr小于烟囱顶部风速v H的1.25倍时,需要研究旋涡脱落的影响㊂文献[3]认为,烟囱的横风振动取决于烟囱的质量和阻尼,以及运动引起的气动阻尼,振动的强度很大程度上由两个无量纲参数的比值决定,即斯科顿数Sc和气动阻尼K a的比值,即是否满足S c4πK a>1作为振动强度的主要判定条件,其中Sc和K a分别按以下公式计算:Sc=2ξs m eρa d m2(3)m e=ʏh0m(z)f21(z)d zʏh0f21(z)d z(4)1212020年10月|第37卷|第5期2020Oct |VOL.37|NO.5K a =(1-3I v )K a,max当0<I v ɤ0.250.25K a,max当I v >0.25{(5)K a,max =2.8当Re ɤ2ˑ1050.9当Re >5ˑ105{(6)式中:ρa 为空气质量密度,取ρa =1.25kg /m 3;d m 为烟囱顶部1/3高度范围筒身平均外直径(m);f 1(z )为第一阶振型;ξs 为烟囱阻尼比;m (z )为烟囱单位高度质量(kg /m);h 为烟囱高度(m);I v 为烟囱顶部的湍流强度㊂1.4㊀新国标判定条件的修订基于工程实践及国外标准有关规定,新国标‘烟囱工程技术标准“(GB50051)关于横风向共振判定条件修改如下:对于混凝土烟囱和钢结构烟囱,当其顶部1/3高度范围内的坡度不大于2%时,且顶部风速符合下列条件时,应验算其涡激共振响应㊂v H >v cr,j1.2(7)v cr,j =d St ㊃T j(8)v H =40μH w 0(9)式中:v cr,j 为第j 振型临界风速(m /s);v H 为烟囱顶部H 处风速(m /s);d 为烟囱2/3高度处外径(m);St 为斯脱罗哈数,取St =0.2;T j 为结构或杆件的第j 振型自振周期(s);μH 为烟囱顶部H 处风压高度变化系数㊂对于钢烟囱,新国标同时规定:当Sc ɤ5时,应安装减振装置;当5<Sc ɤ15时,可安装减振装置,或进行抗疲劳设计;当Sc >15时,可不安装减振装置㊂1.5㊀烟囱横风向共振减振措施由于钢烟囱阻尼比较低,容易共振且共振荷载与对应顺风向荷载比较会较大㊂共振诱发的结果除了产生较大的振幅引起人们的不安外,最终会造成强度破坏或疲劳破坏,需要在设计阶段采取措施,并将横风共振效应降低到可接受水平㊂减振的措施主要有以下几种方式:1)改变结构刚度或结构形式,避免共振产生,以获得结构安全;2)增加空气动力装置,干扰涡激共振的发生;3)增加阻尼器装置,降低共振效应㊂ 1.6㊀钢烟囱横风共振破坏案例表1分别列举了山东某电厂启动锅炉45m㊁黑龙江伊利乳业新建60m 以及天津无缝钢管厂加热炉90m 三个典型高度的钢烟囱风振破坏案例㊂表1 横风共振钢烟囱破坏案例Tab.1㊀Failure cases of steel chimney undercross-wind resonance烟囱高度/m456090烟囱顶部直径/m 2.0 1.6 3.06烟囱底部直径/m 2.7 4.363.06共振时实测风力等级56~74~5烟囱自振周期T 1/s 0.670.771.98烟囱顶部风速v H /(m/s)19.4138.7639.27烟囱临界风速v cr,j /(m/s)14.9810.517.61计算雷诺Re (ˑ106)2.01.11.5计算斯科顿数Sc 2.852.752.30计算振幅/m 0.860.711.40实测振幅/m 1.76‘建筑结构荷载规范“(GB50009 2012)规定:1.当Re <3ˑ105,且v H大于v cr 时,可能发生亚临界的微风共振,构造上应采取防振措施;2.当Re ȡ3.5ˑ106,且1.2v H >v cr 时,可发生跨临界强风共振,应考虑横风向风振的等效风荷载;3.当3ˑ105ɤRe ɤ3.5ˑ106,则发生超临界范围的风振,可不做处理㊂表1中钢烟囱的计算雷诺数均在超临界范围(3ˑ105ɤRe ɤ3.5ˑ106),属于旋涡脱落不规则状态,不会产生共振,与实际情况相悖㊂按新国标‘烟囱工程技术标准“计算结果均发生共振,计算振幅与实际相符㊂2 烟囱防腐内容的修订2.1㊀‘烟囱设计规范“关于烟囱防腐内容的修订历程烟囱防腐是烟囱设计的核心内容之一,防腐方案是根据烟气介质的成份与浓度㊁烟气的湿度与温度等综合因素确定的㊂国家标准‘烟囱设计规范“的历次修订都是依据烟气情况变化和腐蚀破坏的实践总结而制定的㊂我国第一本烟囱设计标准‘烟囱设计规范“(GBJ51 83)的设计条件为高温烟气,对烟气腐蚀没有专门规定㊂‘烟囱设计规范“(GB500512002)在大量调研的基础上首次给出了烟囱防腐蚀设计规定,但规定主要是针对燃煤电厂干烟气做出的㊂当烟气温度低于150ħ时,根据燃煤含硫量确定烟气的腐蚀等级为弱腐蚀㊁中等腐蚀和强腐蚀等级,并给出相应的防腐蚀规定㊂配套实施的烟囱设计标准图集‘钢筋混凝土烟囱“(05G212)和‘钢烟囱“(08SG213-1)都是依据该版规范编制的,仅适合干烟气㊂自2004年开始,国内火力发电厂都强制要求设置烟气脱硫系统,并普遍采用湿法脱硫㊂湿221‘烟囱工程技术标准“关键技术修订介绍徐卫阳㊀王志宇㊀牛春良特种结构法脱硫后的烟气为过饱和湿烟气,湿烟气渗透性强㊁易冷凝,并含有稀硫酸㊁稀盐酸等腐蚀介质,对烟囱具有强腐蚀作用,造成大量烟囱腐蚀破坏,损失极其严重㊂在此背景下,‘烟囱设计规范“(GB50051 2013)规定了湿烟气㊁潮湿烟气和干烟气,并依此规定了不同烟囱选型和防腐措施㊂为了解规范应用效果,‘烟囱设计规范“(GB50051 2013)实施后,规范组组织全国主要电力设计单位和相关发电厂对烟囱腐蚀进行了较大范围的普查工作㊂新国标对防腐作出了较大调整,此次规范修订更关注材料本身的防腐性能,而不是烟囱结构型式,并将适用范围扩大至既有烟囱防腐改造工程㊂2.2㊀新国标防腐材料的选用新国标在总结国内烟囱防腐经验并借鉴国外先进标准的有关规定,对烟囱防腐材料的选用做出一些规定(表2)㊂表2 烟囱防腐材料选用Tab.2㊀Selection of anticorrosive materials for chimneys内衬或内筒防腐材料湿烟囱潮湿烟囱干烟囱强腐蚀中腐蚀弱腐蚀适用的排烟筒型式缠绕纤维增强塑料ʀѲ 套筒或多管式硼硅酸盐泡沫玻璃砖ʀѲ 单筒式㊁套筒或多管式镍基或钛基复合金属ʀѲ 钢或钢内筒防腐涂层әѲѲѲѲ钢或钢内筒轻质防腐砖әѲ 套筒或多管式ˑѲ 单筒式不锈钢ˑәʀʀ 钢烟囱轻质㊁耐酸浇筑料ˑѲѲѲѲ单筒式或钢烟囱耐酸砖ˑѲʀѲ 套筒式ˑәѲʀѲ单筒式普通粘土砖或耐火砖ˑˑәѲʀ单筒式ˑˑˑѲʀ砖烟囱注: ʀ 为建议采用; Ѳ 为可采用; ә 为谨慎采用; ˑ 为不应采用; 为可采用,但经济性差㊂2.3㊀部分防腐材料介绍1.缠绕纤维增强塑料本次新国标修订将玻璃钢内筒作为湿烟囱防腐方案之一㊂就防腐性能而言,玻璃钢材质可以满足30年以上的设计寿命,但组成玻璃钢的树脂和玻璃纤维基础材料性能㊁产品设计以及施工质量对最终玻璃钢制品的性能影响是非常显著的㊂新国标将原来 玻璃钢 改为 缠绕纤维增强塑料 ,主要是与实际工程中采用手糊方式直接粘附于排烟筒内壁的玻璃钢内衬加以区别㊂手糊玻璃钢内衬不适用标准第9章 纤维增强塑料内筒 的规定,其适用范围应当参照涂层材料执行㊂纤维增强塑料内筒主要适用于温度不大于60ʎ工况下的湿烟囱,最高温度不应大于100ʎ㊂纤维增强塑料内筒在温度大于60ʎ时,其力学性能显著下降,超过100ʎ时,已经接近树脂浇铸体的热变形温度㊂因此,当烟气超出100ʎ时,需要在烟囱前端采取冷却降温措施,或选用耐高温树脂材料㊂2.硼硅酸盐泡沫玻璃砖2013年版‘烟囱设计规范“已经明确轻质防腐砖主要推荐进口泡沫玻璃砖(宾高德玻璃砖),主要是基于国内轻质防腐砖(包括普通玻璃砖和玻化陶瓷砖)在湿烟囱领域应用存在大量破坏现象,而进口泡沫玻璃砖防腐效果优异,差距非常明显㊂新国标与国外标准一致,将以宾高德为代表的 硼硅酸盐泡沫玻璃砖 作为湿烟囱主要防腐方案之一,并将 硼硅酸盐泡沫玻璃砖 与 轻质防腐砖 列为两种方案,并分别给出使用限定条件,避免因选用方案不当造成腐蚀破坏㊂泡沫玻璃砖防腐系统是由泡沫玻璃砖和粘结剂共同组成的,两者的防腐性能和抗渗性能共同决定系统的最终防腐效果㊂与进口硼硅酸盐泡沫玻璃砖相比,国内轻质防腐砖吸水严重,在长期湿烟囱运行环境下,轻质砖处于含水饱和状态,腐蚀液体渗透到防腐砖背后胶粘层表面,轻质防腐砖丧失了抗渗防腐功能和保温能力㊂以宾高德为代表的硼硅酸盐泡沫,其闭孔率接近100%,保证了玻璃砖的抗渗性能,进而实现了防腐和保温功能㊂用于粘贴泡沫玻璃砖的胶既是粘贴防腐砖的粘接剂,同时也是湿烟囱防腐的第二道防线,这层胶厚度约3mm,形成一道富有弹性的密闭防腐和抗渗屏障㊂而调查情况表明,国产轻质防腐砖配套的粘结剂普遍存在渗漏问题,粘结剂防腐性能不能满足湿烟气运行工况,达不到密闭防腐和抗渗作用㊂3212020年10月|第37卷|第5期2020Oct|VOL.37|NO.5因此,上述两方面的材料问题是导致轻质防腐砖系统在湿烟囱环境下防腐失效的主要原因㊂所以新国标规定了轻质防腐砖仅用于潮湿烟气使用条件下的套筒式或多管式烟囱,不能直接粘贴在单筒式湿烟囱的筒壁上,以降低烟囱主体结构破坏的风险㊂进口硼硅酸盐泡沫玻璃砖因其防腐效果优异,国内外有大量成功应用案例,规定其可用于单筒式㊁套筒式或多管式湿烟囱的防腐㊂采用单筒式烟囱,不用设置内筒和平台,烟囱截面可大幅度降低,内部无需钢结构,可明显降低烟囱建造成本和后期维护成本㊂3.镍基或钛基复合金属美国电科院‘湿烟囱设计导则“[4](1996年版)推荐可采用Tianium Grade2(Ti2)用于湿烟囱防腐,但更倾向使用Tianium Grade7(Ti-0.15Pd 钛钯合金)作为湿烟囱防腐材料,并要求Ti2的铁含量为0.02%以下㊂Tianium Grade7的防腐性能要优于Ti2,但价格也较贵㊂‘湿烟囱设计导则“指出,Tianium Grade7用于脱硫塔入口烟道干湿交界面时,出现明显的腐蚀现象㊂故2012年版美国‘修订湿烟囱设计导则“[5]不再推荐钛材作为湿烟囱防腐材料,防腐金属仅推荐镍合金C276和C22㊂我国在湿烟囱防腐选材上大量采用钛钢复合板(Ti2),调研发现钛钢内筒也存在许多渗漏问题,但鉴于国内仍有大量钛板内衬应用,新国标仍保留了钛基复合金属内衬㊂根据国内外经验,建议当采用该方案时,宜采用更高等级的钛合金内衬或镍基复合金属内衬,并确保钛钢复合板的焊缝质量㊂目前我国已经开发出Ti10复合内衬,其性能大大优于Ti2复合内衬,而价格增加幅度较小,可提高目前钛钢复合板的防腐性能㊂另外,我国烟囱防腐领域钛钢复合板普遍采用1.2mm厚钛板复合,影响该类防腐的使用年限和焊接的可靠性,而国外标准采用厚度为1.6mm 以上,且金属防腐设备领域均采用2.0mm以上钛板复合,建议提高防腐设计标准㊂3 结语在横风向共振判断方面,国家标准‘建筑结构荷载规范“(GB50009 2012)把雷诺数作为判定横风向共振条件之一,存在不足㊂大量钢烟囱破坏案例表明,其雷诺数均发生在规范所规定的超临界 范围,规范规定与烟囱实际振动情况严重不符,造成工程破坏㊂新国标‘烟囱工程技术标准“对此进行了修正,并给出新的计算规定,更符合实际情况,从而可大幅度降低因规范规定不足所造成的工程破坏,满足工程设计需要㊂在烟囱防腐方面,新国标在总结国内外经验基础上,推荐了现阶段最成熟的3类材料用于湿烟囱防腐,这3类防腐材料均有各自优势与不足,需要在辩证分析后采用,以获得好的防腐效果和经济效益㊂参考文献[1]㊀GB50009 2012建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012GB50009 2012Load code for design of building structures [S].Beijing:China Architecture&Building Press,2012 [2]㊀GB50135 2019高耸结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,2019GB50135 2019Code for design of high-rising structurals[S].Beijing:China Planning Press,2019[3]㊀Model Code for Steel Chimneys Revision2[S].Germany:TheCICIND Chimney Standard,September2010[4]㊀湿烟囱设计导则[S].USA:Electric Power Research InstitueInc.1996Wet Stack Design Guide[S].USA:Electric Power Research Institue Inc.1996[5]㊀修订湿烟囱设计导则[S].USA:Electric Power ResearchInstitue Inc.2012Revised Wet Stack Design Guide[S].USA:Electric PowerResearch Institue Inc.2012421。
建设部关于发布国家标准《烟囱设计规范》的公告-建设部公告第101号
（第101号）
现批准《烟囱设计规范》为国家标准，编号为GB50051-2002，自2003年5月1日起实施。其中，第3.1.1、3.1.3、3.2.2、4.1.6、5.2.1、5.6.1、5.6.2、6.6.10、7.1.1、7.1.2、8.1.4、9.3.3、11.6.7、11.6.8、11.6.12、11.6.13、13.1.1条为强制性条文，必须严格执行。原《烟囱设计规范》GBJ51-83及原《烟囱设计规范》GBJ51--83的强制性条文同时废止。
建设部关于发布国家标准《烟囱设计规范》的公告
制定机关
建设部(已撤销)
公布日期
2003.01.10
施行日期
2003.01.10
文号
建设部公告第101号
主题类别
标准化
效力等级
部门规范性文件
时效性
失效
正文：
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本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
建设部
二00三年一月十日
——结束——
烟囱设计规范5.2.1条
5.2 风荷载5.2.1 基本风压按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）规定的50 年一遇的风压采用，但基本风压不得小于0.35kN/m基本风压按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）规定的50 年一遇的风压采用，但基本风压不得小于0.35kN/m2。
对于安全等级为一级的烟囱，基本风压应按100 年一遇的风压采用。
5.2.2。
对于安全等级为一级的烟囱，基本风压应按100 年一遇的风压采用。
5.2.2 计算塔架式钢烟囱风荷载时，可不考虑塔架与排烟筒的相互影响，可分别计算塔架和排烟筒的基本风荷载。
5.2.3 塔架式钢烟囱的排烟筒为两个和两个以上时，排烟筒的风荷载体型系数，应由风洞试验确定。
5.2.4 当烟囱坡度≤2%时，对于钢筋混凝土烟囱、钢烟囱（不含塔架式钢烟囱）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。
当按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）判断烟囱可能出现跨临界强风共振时，对于第1 振型横风向风振，当烟囱顶端设计风压值hω，满足（5.2.4-1）式时，烟囱承载能力极限状态仍由顺风向设计风压控制。
hω≥221104. 0hcrβξω+（5.2.4-1）1600211crυω=（5.2.4-2）式中hω——烟囱顶端风压设计值（kN/m2）；1crυ——第1 振型对应的临界风速（m/s），按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的规定计算；1 ξ——风振计算时，第1 振型结构阻尼比，钢筋混凝土烟囱取0.05，钢烟囱取0.01；hβ——烟囱顶端风振系数，按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）第33 页@ 筑龙网 《烟囱设计规范》资料编号：GB50051-2002 @的规定计算。
5.2.5 当不满足（5.2.4-1）式时，第1 振型横风向风振可能起控制作用，应计算横风向风振效应（弯矩和剪力）。
1 横风向风振锁住区，最不利起点高度1H 按下列公式计算：1）当1.31crυ≤hυ时：aHH/ 11) 3 . 1 (=（5.2.5-1）2)当1.31crυ＞hυ时：ahcrHH/ 111)(υυ×=（5.2.5-2）2 临界风速时，在10m 标高处对应的顺风向基本风压10crω，可按下列公式计算：2）当1.31crυ≤hυ时：直接取10m 高度处的基本风压值。
中华人民共和国国家标准烟囱设计规范
中华人民共和国国家标准烟囱设计规范Code for desing of chinmeys GB 50051━2002主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2 0 0 3 年5 月1 日中华人民共和国建设部公告第101 号建设部关于发布国家标准《烟囱设计规范》的公告1 总则1.0.1 为了在烟囱设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规范。
1.0.2 本规范用于砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱、套筒式烟囱、多管式烟囱、烟囱基础和烟道设计。
1.0.3 本规范是按照国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068）和国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》（GB/T 50083）规定的原则制定的。
1.0.4 烟囱设计除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1.0.5 本规范采用的设计基准期为50 年。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 烟囱chimney用于排放工业与民用炉窑高温烟气的高耸构筑物。
2.1.2 筒身shafi烟囱基础以上部分，包括筒壁、隔热层和内衬等部分。
2.1.3 筒壁shell烟囱筒身的最外层结构，用于保证筒身稳定。
2.1.4 隔热层insulation置于筒壁与内衬之间，使筒壁受热温度不超过规定的最高温度。
2.1.5 内衬lining分段支承在筒壁牛腿之上的自承重砌体结构，对隔热层起到保护作用。
2.1.6 钢烟囱steel chimney筒壁材质为钢材的烟囱。
2.1.7 钢筋混凝土烟囱reinforced concrete chimney筒壁材质为钢筋混凝土的烟囱。
2.1.8 砖烟囱brick chimney筒壁材质为砖砌体的烟囱。
2.1.9 自立式钢烟囱selfsupporting steel chimney筒身在不加任何附加受力支撑条件下，与基础一起构成一个稳定结构的钢烟囱。
烟囱设计规范gb50051-2013
烟囱设计规范gb50051-2013
烟囱设计规范gb50051-2013
本标准规定了烟囱的设计要求，包括安全性能要求、吊装要求、运行
要求、技术要求、使用要求和检验要求等。
一、安全性能要求1、外表面
设计应避免温度过高而引起火灾、爆炸；2、烟囱安装应符合现行有关安
全规程，应从安装中考虑防火、防爆等安全性能；3、安装烟囱应明确材
料选用范围，并在实施中严格遵守。
二、吊装要求1、烟囱的吊装应由专
业的施工单位完成，并配备安全吊装设备；2、烟囱应安装在结构受力较
小的地方，以减少自身的受力；3、烟囱的支持体应足够结实、匀质，不
得出现影响烟囱运行的空鼓。
三、运行要求1、烟囱的运行温度应根据燃
烧机组的规定范围进行控制；2、烟囱的运行压力应根据燃烧机组的规定
范围进行控制；3、烟囱的操作应符合有关规定，确保完好运行。
四、技
术要求1、烟囱的技术参数应符合燃烧机组的规定；2、烟囱的宽度应满
足燃烧机组的规定范围；3、烟囱的高度应满足燃烧机组的规定范围。
五、使用要求1、烟囱应保持干净，以免影响其运行性能；2、烟囱应及时报修，以保证其安全运行；3、烟囱应定期安全检查，以保证其安全使用。
六、检验要求1、烟囱的检验应按照有关规定进行。
烟囱工程施工及规范最新
一、规范依据1. 《烟囱工程施工及验收规范》（GB50078-2008）：这是我国烟囱工程施工及验收的主要依据，规定了烟囱工程施工的基本原则、施工方法、质量检验和验收要求等。
2. 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）：本标准规定了建筑工程施工质量验收的基本原则、程序和方法，适用于烟囱工程的质量验收。
3. 《建筑工程施工安全规范》（JGJ59-2011）：本规范规定了建筑工程施工安全的基本要求，适用于烟囱工程施工的安全管理。
二、最新规范内容1. 基本规定：最新规范对烟囱工程施工的基本规定进行了细化，明确了施工前应具备的条件、施工组织设计、施工顺序等。
2. 施工方法：最新规范对烟囱工程施工方法进行了更新，增加了新型施工技术，如滑模施工、倒模施工等。
3. 质量检验：最新规范对烟囱工程的质量检验进行了完善，明确了质量检验的项目、方法和标准，提高了工程质量。
4. 验收要求：最新规范对烟囱工程的验收要求进行了细化，明确了验收程序、验收标准、验收记录等。
5. 环保要求：最新规范对烟囱工程的环保要求进行了加强，明确了废气排放标准、噪声控制标准等。
三、施工注意事项1. 施工前，应进行现场勘查，了解地质、水文、气象等条件，制定合理的施工方案。
2. 施工过程中，应严格执行规范要求，确保工程质量。
3. 加强施工现场管理，确保施工安全。
4. 严格按照环保要求进行施工，减少对环境的影响。
5. 做好施工记录，为工程验收提供依据。
总之，烟囱工程施工及规范是确保工程质量、安全及环保的重要依据。
在施工过程中，应严格按照规范要求进行，不断提高工程质量，为我国建筑事业的发展贡献力量。
废气排气筒(烟囱)建设规格及各行业环保高度要求
废气排气筒（烟囱）建设规格及各行业环保高度要求一、废气烟囱(排气筒)规格要求
设计的一般规定
1烟囱结构设计应符合《烟囱设计规范》(GB 50051――2002)和《钢结构设计规范》(GB 50017――2003)的要求。
2.设计烟囱时，应根据使用条件、功能要求、烟囱高度、材料供应及施工条件等因素，确定采用砖烟囱、钢筋混凝土烟囱或钢烟囱。
3.下列情况不宜采用砖烟囱：①重要的或高度大于60 m的烟囱;②地震设防裂度为9度地区的烟囱;③地震设防裂度为8度时，Ill、IV类场地的烟囱。
4.烟囱基础一般宜采用板式基础。
板式基础可以是环形或圆形的。
在条件允许时，可采用壳式基础。
5.烟囱筒壁和基础的受热温度应符合下列规定：
①烧结普通鄙土砖筒壁的最高受热温度不应超过400℃;
②钢筋混凝土筒壁和基础以及素混凝土基础，受热温度不应超过150℃;
③钢烟囱筒壁的最高受热温度应符合相关规定。
6.烟囱的荷载与作用可分为下列三类：
《锅炉大气污染物排放标准》2014：
排气筒最低高度等规定。
玻璃钢烟囱的设计技术及相关标准
容许树脂应变ξar
对各种树脂类型的可容许应变ξar 应当从以下公式（1）确定
6
第四届玻璃钢管道与容器技术研讨会文集
ξar = 0，1×ξr
（1）
其中：
Ξr 是树脂浇注体的断裂延伸率。
层合板极限应变ξ或应变ξ
层合板的应变ξl 应当根据等式（2A），对于单层板应变ξi，应当根据等式（2B）。
（2A）
（2B） 其中，Ulam 和 Xlam 为材料的极限模量和极限强度。
根据不同的 K 和 F，各个系数可以根据考虑的载荷情况得出，如第 8 项所给。 通过使用 8.1 中所给的方法，可以用这些系数确定可容许设计应变，以便建立可容 许设计强度（8.2），此设计强度将用于第 4 项和第 9 项中描述的整体设计分析。 A1 是与材料性能测试核实相关的设计系数， A2 是与化学环境相关的设计系数， A3 是与设计温度和树脂 HDT 影响相关的设计系数，并根据方程（6）获得：其中（6） 为
完整word版烟囱防腐施工技术规范
施工方案一、工程概略及编制依照：（一）工程概略：1、工程名称：发电有限企业烟囱内壁防腐工程2、建设地址：市西郊3、质量标准：恪守中国国家最新颁发的规范、技术标准以及建筑安装施工和环保规定。
工程合格率 100%，达到优秀标准。
4、工期： 25 天。
暂定开完工日期： 2008 年 3 月 2 日至 2008 年 3 月 27 日。
5、承包方式：包工、包料、包工期、包质量、包安全、包总价。
6、概括：发电有限企业建设规模为2×135WM 燃煤发电机组，#1、2 机组分别于 2003 年 8 月、2004 年 2 月投入运行。
烟气脱硫装置（ FGD）采纳石灰石—石膏湿法工艺，一炉一塔部署，将于 2007 年末投入运行。
脱硫装置不设 GGH, 脱硫效率不低于95%。
脱硫后的烟气为湿饱和烟气，烟温低，烟气中水分含量大，造成原有烟囱已经不可以适应烟气脱硫后腐化环境，必须对烟囱内壁进行防腐办理，防腐层一定知足脱硫系统运行或停止状态下烟气介质环境。
7、厂址概括：发电有限企业位于河南南部市境内（市属淮河流域）。
市大地结构单元上属于中朝准地台（一级）中的华北凹陷（二级）中的通许突出。
通许突出为早第三纪后下沉的潜藏突出，以古生界为基底，基底稳固。
厂址处于市西部，南邻漯阜铁路和周漯公路，北靠沙河水库，西邻沙河保证大堤，东邻市工业区。
（二）编制依照：1、发电有限企业烟囱内壁防腐工程招标文件及技术规范书。
2、《烟囱设计规范》 GB50051-2002；3、《烟囱施工质量施工质量查收规范》现行版本；4、《工业建筑防腐化设计规范》GB50046-95；5、《建筑防腐化工程施工及查收规范》GB50212-2002；6、《电力建设备工及查收技术规范（建筑工程篇）》现行版本；7、《火电施工质量检验及评定标准》（土建工程篇）现行版本；8、过去同类工程施工经验。
二、烟囱运行条件、改造方案及防腐选材（一）烟囱基本状况及运行条件：1、原烟囱设计基本状况：发电有限企业2×135WM 国产燃煤发电机组共用一座高180m、出口内径 5.0m 钢筋混凝土烟囱。
中华人民共和国国家标准烟囱设计规范.doc
中华人民共和国国家标准烟囱设计规范Code for desing of chinmeysGB 50051━2002主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2 0 0 3 年 5 月1 日中华人民共和国建设部公告第101 号建设部关于发布国家标准《烟囱设计规范》的公告1 总则1.0.1 为了在烟囱设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规范。
1.0.2 本规范用于砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱、套筒式烟囱、多管式烟囱、烟囱基础和烟道设计。
1.0.3 本规范是按照国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068）和国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》（GB/T 50083）规定的原则制定的。
1.0.4 烟囱设计除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1.0.5 本规范采用的设计基准期为50 年。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 烟囱 chimney用于排放工业与民用炉窑高温烟气的高耸构筑物。
2.1.2 筒身 shafi烟囱基础以上部分，包括筒壁、隔热层和内衬等部分。
2.1.3 筒壁 shell烟囱筒身的最外层结构，用于保证筒身稳定。
2.1.4 隔热层 insulation置于筒壁与内衬之间，使筒壁受热温度不超过规定的最高温度。
2.1.5 内衬 lining分段支承在筒壁牛腿之上的自承重砌体结构，对隔热层起到保护作用。
2.1.6 钢烟囱 steel chimney筒壁材质为钢材的烟囱。
2.1.7 钢筋混凝土烟囱 reinforced concrete chimney筒壁材质为钢筋混凝土的烟囱。
2.1.8 砖烟囱 brick chimney筒壁材质为砖砌体的烟囱。
2.1.9 自立式钢烟囱 selfsupporting steel chimney筒身在不加任何附加受力支撑条件下，与基础一起构成一个稳定结构的钢烟囱。
(完整word版)烟囱设计规范
锅炉房烟囱设计新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求：1．燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度的规定：1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱，烟囱高度可按表规定执行。
表燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度(GB 13271-2001)表燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值表燃油、燃气锅炉钢制烟囱出口内径参考值6．当烟囱位于飞行航道或飞机场附近时，烟囱高度不得超过有关航空主管部门的规定。
烟囱上应装信号灯，并刷标志颜色。
7．自然通风的锅炉，烟囱高度除应符合上述规定外，还应保证烟囱产生的抽力，能克服锅炉和烟道系统的总阻力。
对于负压燃烧的炉膛，还应保证在炉膛出口处有20~40Pa的负压。
每米烟囱高度产生的烟气抽力参见表。
表烟囱每米高度产生的抽力(Pa)2．计算方法二：烟囱的阻力计算：1．烟囱的摩擦阻力Pycm(单位为Pa)：2．烟囱出口阻力Pycc(单位为Pa)：3．烟囱总阻力Pyc(单位为Pa)：砖烟囱和钢筋混凝土烟囱的结构应符合下列要求：1．砖烟囱的最大高度不宜超过50m。
2．烟囱下部应设清灰孔，清灰孔在锅炉运行期间应严密封好（可用黄泥砖密封）。
3．烟囱底部应设置比水平烟道入口低0.5~1.0m的积灰坑。
4．当烟囱和水平烟道有两个接入口时，两个接口一般应相对设置，并用与水平烟道成45º角的隔板分开，隔板高出水平烟道的部分，不得小于水平烟道高度的1/2。
5．烟囱应设置维修爬梯和避雷针。
钢烟囱的设计应符合下列要求：1．钢烟囱应有足够的强度和刚度，烟囱壁厚要考虑一定量的腐蚀裕度，当烟囱高度为20~40m，直径为0.2~1.0m时，无内衬的筒体壁厚取4~10mm，有内衬的壁厚取8~18mm。
2．当烟囱高度和直径之比超过20时，必须设置可靠的牵引拉绳，拉绳沿圆周等弧度布置3~4根。
3．烟囱与基础连接部分一般制作锥形，支撑板厚度一般为20~40mm。
4．带内衬的钢烟囱，内衬可分段支承，每段长4~6m，内衬和筒体之间保持20~50mm的间隙，并应在顶部装防护环板将内衬盖住。
废气烟囱(排气筒)规格设计的一般规定及规范化整治
废气烟囱(排气筒)规格设计的一般规定及规范化整治废气烟囱(排气筒)规格要求：设计的一般规定1.烟囱结构设计应符合《烟囱设计规范》(GB 50051―2002)和《钢结构设计规范》(GB 50017―2003)的要求。
2.设计烟囱时，应根据使用条件、功能要求、烟囱高度、材料供应及施工条件等因素，确定采用砖烟囱、钢筋混凝土烟囱或钢烟囱。
3.下列情况不宜采用砖烟囱：①重要的或高度大于60 m的烟囱;②地震设防裂度为9度地区的烟囱;③地震设防裂度为8度时，Ill、IV类场地的烟囱。
4.烟囱基础一般宜采用板式基础。
板式基础可以是环形或圆形的。
在条件允许时，可采用壳式基础。
5.烟囱筒壁和基础的受热温度应符合下列规定：①烧结普通鄙土砖筒壁的最高受热温度不应超过400℃;②钢筋混凝土筒壁和基础以及素混凝土基础，受热温度不应超过150℃;③钢烟囱筒壁的最高受热温度应符合相关规定。
6.烟囱的荷载与作用可分为下列三类：①永久性荷载与作用：结构自重、土重。
土压力、拉线的拉力;②可变荷载与作用③偶然荷载：罕遇地震作用、拉线断线、撞击、爆炸等。
7.烟囱的高度应同时满足国家污染物排放标准及环境评价的要求。
废气排气筒（烟囱）规范化整治1、一类环境空气质量功能区，如国家和省划定的自然保护区、风景名胜区和其它需要特别保护的地区，不得新建排气筒（烟囱）。
2 、排放同类污染物的两个或两个以上的排气筒（烟囱）（不论其是否属同一生产设备），在不影响生产、技术上可行的条件下，应尽可能合并成一个排气筒（烟囱）。
3、有组织排放废气的排气筒（烟囱）高度应符合国家大气污染物排放标准的有关规定。
达不到规定要求的，或对排放废气进行进一步处理，或对排气筒（烟囱）实施整治。
4 、对有破损、漏风的排气筒（烟囱）必须及时修复。
5、无组织排放有毒有害气体的，凡有条件的，均应加装引风装置，进行收集、处理，改为有组织排放。
新扩改项目，原则上不得设置无组织排放的设施。
烟囱设计规范
锅炉房烟囱设计1.燃煤、燃油(轻柴油、煤油除外)锅新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求:ﻫﻫ炉房烟囱高度的规定:1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱,烟囱高度可按表8、4、10-1规定执行。
表8.４.10－1燃煤、燃油(轻柴油、煤油除外)锅炉房烟囱最低允许高度(GB13271-2001)表8、４、10－3燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值表8、4.１0-4燃油、燃气锅炉钢制烟囱出口内径参考值６、当烟囱位于飞行航道或飞机场附近时,烟囱高度不得超过有关航空主管部门7.自然通风的锅炉,烟囱高度除应的规定。
烟囱上应装信号灯,并刷标志颜色。
ﻫﻫ符合上述规定外,还应保证烟囱产生的抽力,能克服锅炉与烟道系统的总阻力。
对于负压燃烧的炉膛,还应保证在炉膛出口处有２0~40Pa的负压。
每米烟囱高度产生的烟气抽力参见表8.4、１0-５。
表8、4、10-５烟囱每米高度产生的抽力(Pa)2.计算方法二:烟囱的阻力计算:ﻫ１、烟囱的摩擦阻力Ｐyｃm(单位为Ｐa):２.烟囱出口阻力Pyｃc(单位为Pa):ﻫ3.烟囱总阻力Ｐyｃ(单位为Pａ):砖烟囱与钢筋混凝土烟囱的结构应符合下列要求:ﻫ1、砖烟囱的最大高度不宜超过50m。
２.烟囱下部应设清灰孔,清灰孔在锅炉运行期间应严密封好(可用黄泥砖密封)。
ﻫ3.烟囱底部应设置比水平烟道入口低0.5~1、0m的积灰坑。
4、当烟囱与水平烟道有两个接入口时,两个接口一般应相对设置,并用与水平烟道成45º角的隔板分开,隔板高出水平烟道的部分,不得小于水平烟道高度的1／２。
５、烟囱应设置维修爬梯与避雷针。
ﻫﻫ钢烟囱的设计应符合下列要求:ﻫ1、钢烟囱应有足够的强度与刚度,烟囱壁厚要考虑一定量的腐蚀裕度,当烟囱高度为２0~40ｍ,直径为0、2～1.0m时,无内衬的筒体壁厚取4～１0ｍm,有内衬的壁厚取８~18mm。
2.当烟囱高度与直径之比超过20时,必须设置可靠的牵引拉绳,拉绳沿圆周等弧度布置3~4根。
烟道设计规范
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UDC 中华人民共和国国家标准@ 筑龙网PGB 50051━2002W.Code for desing of chinmeysSINOAEC.烟囱设计规范COM《烟囱设计规范》条文说明筑龙网WW资料编号:GB50051-2002-SM2003-01-10 发布2003-05-01 实施中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局第 1 页联合发布@@中华人民共和国国家标准筑龙网烟囱设计规范GB 50051━2002条文说明W. SINOAEC. COCode for desing of chinmeysM《烟囱设计规范》条文说明批准部门:中华人民共和国建设部筑网施行日期:2 0 0 3 年 5 月 1 日WW主编部门:中华人民共和国建设部资料编号:GB50051-2002-SM筑龙网2003 北京第 2 页@@目1 3 总材 3.1 3.2 3.3 3.4 4 砖次则......5 料......6 石 (6)筑龙网混凝土...... 6 钢筋和钢材 (8)设计基本规定 (11)4.4 5钢筋混凝土烟囱简壁的规定限值 (13)荷载与作用......15 5.1 5.2 5.5 5.6 荷载与作用的分类 (15)W.SINO4.3烟自受热温度允许值 (12)AE4.2一般规定 (12)C.4.1设计原则 (11)COM材料热工计算指标 (10)《烟囱设计规范》条文说明地震作用 (17)6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7一般规定...... 21 水平截面计算...... 21 环箍计算...... 22 环筋计算...... 22 竖向钢筋计算...... 22 构造规定 (22)筑6砖烟囱 (21)网温度作用 (20)WW风荷载 (15)资料编号:GB50051-2002-SM单筒式钢筋混凝土烟囱……23 7.1 7.2 7.3 一般规定…… 23 附加弯矩计算……23 烟囱筒壁承载能力极限状态计算 (24)第 3 页@7.4 8烟囱筒壁正常使用极限状态计算 (25)@套筒式和多管式烟囱......28 8.1 8.2 8.3 一般规定...... 28 计算规定 (28)筑龙网构造规定 (28)9钢烟囱......30 9.2 9.3 塔架式钢烟囱...... 30 自立式钢烟囱 (31)10.3 10.4 10.5 10.6 11砖烟囱的防腐蚀设计...... 32 单筒式钢筋混凝土烟囱的防腐蚀设计...... 32 砖内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀设计 (33)W.烟囱基础......34 一般规定...... 34 地基计算 (34)SI钢内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀设计 (33)《烟囱设计规范》条文说明11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 12 烟板式基础计算...... 34 壳体基础计算...... 36 道......37 一般规定 (37)12.1 12.2 13筑龙网刚性基础计算 (34)WWNOAEC.10.2排放腐蚀性烟气的烟囱结构型式选择 (32)CO10.1一般规定 (32)M10烟囱的防腐蚀 (32)资料编号:GB50051-2002-SM烟道的计算和构造 (37)航空障碍灯和标志......38 一般规定...... 38 障碍灯和标志...... 38 障碍灯的分布 (38)13.1 13.2 13.3第 4 页@11.0.2总则@本规范是原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)的修订本.在这次修订中,除了采用概率理论进行设计外,还增加了多管式和套筒式钢筋混凝土烟囱,钢烟囱,烟囱的防腐蚀和烟道等新的内容. 其中多管式和套筒式钢筋混凝土烟囱,是 20 世纪 80 年代中后期才开始在工程(主要是电力工程)中采用的新式烟囱.这种烟囱形式不仅有了一定的工程实践经验,而且有较强的发展势头.钢烟囱近年来也采用较多,特别是在地基比较软弱地区和化工系统中的小型烟囱,采用钢烟囱较多.烟囱的防腐蚀是烟囱设计中的一项主要内容,近年来 筑龙网中,增加了这部分内容.关于烟道我国尚无规范. 在设计工作中一般均依据现有参考资料去做. 在编制原《烟看,新增加的这些内容,还有待于不断总结经验,使其逐步完善和提高. 1.0.4 《烟囱设计规范》涉及的现行规范较多, 这些规范都是近年来对原规范修订而成.W.SINO规范.在这次规范修订中,根据现有资料及工程实践经验,增加了这部分内容.总的来AE囱设计规范》(GBJ 51—83)时,由于当时资料有限,也缺乏试验研究,因此没有列入C.COM发现低温烟囱腐蚀现象比较严重且普遍.针对上述情况,在这次《烟囱设计规范》修订《烟囱设计规范》条文说明其中有些规定对原规范进行了较大修改.有关的现行规范均进行了协调,但发现现行规范中,有些规定并不完全适用于烟囱设计, 本规范根据烟囱的特点做了一些特殊规定.筑龙网这些规范的修改内容,都直接影响本规范,有些还影响较大.在本规范修订时,与资料编号:GB50051-2002-SM第 5 页@33.13.1.1 砖烟囱筒壁材料的选用:材砖料石@ 筑龙网1 砖的强度等级,从对砖烟囱的调查研究发现,砖的强度等级低于或等于 MU7.5 时, 砌体的耐久性差,容易风化腐蚀.特别是处于潮湿环境或具有腐蚀性介质作用时更为突出.故将砖的强度等级提高一级,规定其强度等级不应低于 MU10.2 烟气中一般都含有不同程度的腐蚀介质,烟囱筒壁一般会受到烟气腐蚀的作用.在调查的砖烟囱中,发现砂浆被腐蚀后丧失强度,用手很容易将砂浆剥落.但砖仍具有烟囱调查发现:用 M2.5 混合砂浆砌筑配有环向钢筋的砖筒壁,由于砂浆强度低,密实性差,钢筋锈蚀严重,钢筋周围有褐色锈斑,钢筋与砂浆粘结不好,难以保证共同工作. 而用 M5 混合砂浆砌筑的烟囱投产使用多年, 烟囱外表无明显裂缝, 凿开后钢筋锈蚀较轻,W.强度等级也不应低于 M5. 3.1.2SI砂浆密实饱满.所以,从防止钢筋锈蚀和保证钢筋与砂浆共同工作出发,砖筒壁的砂浆《烟囱设计规范》条文说明烟囱及烟道内衬材料的规定:在已投产使用的烟囱中,内衬开裂是比较普遍存在的问题.衬的开裂导致筒壁受热温度升高并产生裂缝,内衬已成为烟囱正常使用下的薄弱环节. 开裂严重直接影响烟囱的正常使用.因此,在内衬材料的选择上应予以重视. 内衬直接受烟气温度及烟气中腐蚀性介质的作用,因此内衬材料应根据烟气温度及腐蚀程度选择,依据烟气温度,可选用烧结普通粘土砖或粘土质耐火砖做内衬;当烟气筑龙网有的烟囱内衬在温度反复作用下,开裂长达几米或十几米,且沿整个壁厚贯通.内WWNOAEC.严重,砂浆疏松剥落.因此,从耐腐蚀上要求砂浆强度等级不应低于 M5.通过对配筋砖CO一定的强度,说明砂浆的耐腐蚀性不如砖.从调研中还可以看到烟囱筒首部分腐蚀更为资料编号:GB50051-2002-SM中含有较强的腐蚀性介质时,按正文第 10 章有关规定执行.3.23.2.1混凝土钢筋混凝土烟囱筒壁混凝土的采用有以下考虑:1 普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥除具有一般水泥特性外尚有抗硫酸盐侵蚀性好的优点.适合用于烟囱筒壁.但矿渣硅酸盐水泥抗冻性差,平均气温在 10℃以下时不宜使用.第 6 页@2 对混凝土水灰比和水泥用量的限制是为了减少混凝土中水泥石和粗骨料之间在较@高温度作用时的变形差.水泥石在第一次受热时产生较大收缩.含水量愈大,收缩变形愈大.骨料受热后则膨胀.而水泥石与骨料间的变形差增大的结果导致混凝土产生更大内应力和更多内部微细裂缝,从而降低混凝土强度.限制水泥用量的目的也是为了不使筑龙网水泥石过多,产生过大的收缩变形. 3 对粗骨料粒径的限制也可减少它与水泥石之间的变形差. 3.2.2 原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)对烟囱基础的混凝土强度等级规定偏低.在调研中发现当设有地下烟道的烟囱基础受到烟气温度作用后,混凝土开裂,疏松现象普 准》(GB 50068)要求:"……在各类材料的结构设计与施工规范中,应对材料和构件的力学性能,几何参数等质量特征提出明确的要求.……".为此,本规范作了补充. 温度作用下混凝土试件各类强度可以用下列随机方程表达:SI W.f xt = γ x f x 式中NOAEC.3.2.3原规范未列入混凝土在温度作用下的强度标准值. 《建筑结构可靠度设计统一标CO(1)此,本条作了适当提高.M遍,严重的已烧坏.并且作为高耸构筑物的基础,混凝土强度等级应高于一般基础.为《烟囱设计规范》条文说明f xt ——温度作用下混凝土各类强度(轴心抗压 f ct 和轴心抗拉 f tt )试验值;γ x ——温度作用下混凝土试件各类强度的折减系数;了国家标准《混凝土结构设计规范》(GBJ 10—89)中的统计参数求得各种强度等级及资料编号:GB50051-2002-SM不同强度类别的 f x 的密度函数.根据γ x 及 f x 的密度函数,采用统计模拟方法(蒙脱卡洛法)即可采集到 f xt 的子样数据.再经统计检验得 f xt 的各项统计参数及概率密度函数为正态分布.最后,混凝土在温度作用下的各类强度标准值按下式计算: f xt1 = fxt (11.645δ fxt ) 式中 (2)f xt1 ——温度作用下混凝土各类强度(轴心抗压 f ctk 和轴心抗拉 f ttk )的标准值;筑分布假设检验得到各项统计参数及判断——不拒绝韦伯分布.对随机变量 f x 则全部采用龙本规范根据国内外 375 个γ x 的试验子样按不同强度类别及不同温度进行参数估计和网f x ——常温下混凝土各类强度的试验值.WW第 7 页@fxt ——随机变量 f xt 的平均值(见表 1);@δ fxt ——随机变量 f xt 的变异系数(见表 1).表 3.2.3 中的数值根据计算结果作了少量调整,见表 1. 表 1 强度类别轴心抗压200 60 轴心抗拉 200 3.2.5 符号温度 (℃) 60 C15 13.83 0.24 13.98 0.26 12.83 0.25 13.08 0.27 1.65 0.23 1.53 0.25 1.40 0.24 1.16 0.27 C20 17.38 0.21 17.57 0.24 16.12 0.23 16.44 0.25 1.87 0.21 1.73 0.23 1.59 0.22 1.33 0.25 温度作用下混凝土强度平均值及变异系数混凝土强度等级 C25 20.90 0.20 21.12 0.22 19.38 0.21 19.76 0.24 2.04 0.19 1.89 0.21 1.73 0.20 1.45 0.23 C30 23.53 0.18 23.78 0.21 21.83 0.20 22.26 0.22 2.20 0.17 2.03 0.20 1.86 0.19 1.55 0.22 C35 27.08 0.17 27.37 0.20 25.11 0.19 25.61 0.22 2.39 0.16 2.21 0.19 2.02 0.18 1.69 0.21 C40 30.47 0.16 30.80 0.19 28.26 0.18 28.82 0.21 2.52 0.16 2.33 0.18 2.13 0.17 1.78 0.21筑龙网 δ fct150δ fttW.150SIftt100NOAEC.COMfct100《烟囱设计规范》条文说明本条对混凝土强度设计值的规定是按工程经验校准法计算确定的.考虑烟囱竖向浇灌施工和养护条件与一般水平构件的差异, 《烟囱设计规范》原 (GBJ 将这一系数提高为 0.8, 据此进行工程经验校准, 得到混凝土在温度作用下的轴心抗压强度材料分项系数为 1.85. 3.2.6本规范利用采集到的 320 个混凝土在温度作用下的弹性模量试验数据, 用参数估资料编号:GB50051-2002-SM计和概率分布的假设检验方法,取保证率为 50%来计算弹性模量标准值.所得结果推算成折减系数与原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)比较接近,故不作变更.筑于施工工艺的改善与养护技术的提高,这一系数适当提高一些是必要的.本次规范修订龙51—83)规定的混凝土在温度作用下的轴心抗压设计强度乘以一个 0.7 的折减系数.由网3.3.1村对钢筋混凝土筒壁未推荐采用 HPB 235(光圆钢筋),因为在温度作用下光圆钢筋与混凝土的粘结力显著下降.如温度为 100℃时,约为常温的 3/4.温度为 200℃时, 第 8 页WW3.3钢筋和钢材@约为常温的 1/2. 温度为 450℃时, 粘结力全部破坏. 本规范对高强度钢筋 HRB 400 和 RRB@400 也未作推荐,因为当钢筋应力过高时,会引起裂缝宽度过大.为了减小裂缝宽度,采取了控制钢筋拉应力的措施. 3.3.2 国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010)对热轧钢筋在常温下的标准值都筑龙网已作出规定.而原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)对热轧钢筋在温度作用下的强度折减系数也已有规定.由于试验数据匾乏,无条件对钢筋在温度作用下的强度标准值作统计分析.本条所列的强度标准值的取值方法是常温下热轧钢筋的强度标准值乘以温度折减系数.范》(GB 50017)换算公式计算.本条对耐候钢的角焊缝强度设计值适当降低,相当于增加了一定的腐蚀裕度. 3.3.6对 Q235,Q345,Q390 和 Q420 钢材强度设计值的温度折减系数是采用欧洲钢结构W.对 Q235 和 Q345 的试验结果也比较接近.SI协会(ECCS)的规定值.这些数值我国过去一直沿用,而且与上海交通大学和同济大学《烟囱设计规范》条文说明对于耐候钢,由于试验资料匾乏,未作规定.我国济钢集团总公司对其生产的耐硫酸露点腐蚀钢 12MnCuCr(V)(相当于 Q295NH)钢材进行了性能试验,其可焊性和耐硫见表 2. 表2 温度(℃) 牌号 12MnCuCr(V) 3.3.7在温度作用下 12MnCuCr(V)钢材屈服强度折减系数试验数据筑20龙网酸腐蚀性效果都较好.高温拉伸试验结果,其屈服强度的温度折减系数可作为设计参考, 100 0.87WW150 0.90NO200 0.82AE250 0.76 300 0.71C.4172)规定的钢材屈服强度除以抗力分项系数而得.其他则按国家标准《钢结构设计规 CO3.3.5耐候钢的抗拉, 抗压和抗弯强度设计值是以国家标准《焊接结构用耐候钢》 (GB/T M3.3.3钢筋的强度设计值的分项系数是按工程经验校正法确定.350 0.62400资料编号:GB50051-2002-SM1.000.57由于限制了钢筋混凝土筒壁和基础的最高受热温度不超过 150℃,钢筋弹性模量降低很少.为使计算简化,本条规定了筒壁和基础的钢筋弹性模量不予折减. 钢烟囱的最高受热温度规定为 400℃.因此钢材在温度作用下的弹性模量应予折减. 为与屈服强度折减系数配套,本条也采用了欧洲钢结构协会(ECCS)的规定.第 9 页@3.43.4.1材料热工计算指标@隔热材料应采用重力密度小,隔热性能好的无机材料.隔热材料宜为整体性好,不易破碎和变形,吸水率低,具有一定强度并便于施工的轻质材料.根据烟气温度及材料最高使用温度确定材料的种类.常用的隔热材料有:硅藻土砖,膨胀珍珠岩,水泥膨胀珍珠岩制品,岩棉,矿渣棉等. 3.4.2 材料的热工计算指标离散性较大,应按所选用的材料实际试验资料确定.但有的筑龙网生产厂家无产品性能指标试验资料提供时,可按正文表 3.4.2 采用. 导热系数是建筑材料的热物理特性指标之一,单位为瓦(特)每米开(尔文)[w/与温度有关,材料重力密度小,其导热系数小;材料湿度大,其导热系数就愈大.烟囱经验考虑湿度对导热系数的影响.材料随受热温度的提高,导热系数增大.对烟囱来说, 一般烟气温度较高,温度对导热系数的影响不能忽略.在计算筒身各层受热温度时,应采用相应温度下的导热系数.在烟囱计算中,按下式来表达:W.λ = a + bT式中SINOAE或使用不当,致使隔热材料有一定湿度,应采取措施尽量控制材料的湿度,或根据实践C.隔热层处于工作状态时,一般材料应为干燥状态.由于施工方法(如双滑或内砌外滑)COM(m.K)].说明材料传递热量的能力.导热系数除与材料的重力密度,湿度有关外,尚(3)《烟囱设计规范》条文说明b ——系数,相当于温度增高 1℃时导热系数增加值;有关资料和规范,以及国内各生产厂和科研单位的试验数据加以分析整理后得出的,当无材料试验数据时可以采用.筑龙要准确地给出材料的导热系数是比较困难的,本规范给出的导热系数数值,参考了网T ——平均受热温度.WWa ——温度为 0℃时导热系数;资料编号:GB50051-2002-SM第 10 页@44.14.1.1设计基本规定设计原则@根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068)的规定,并为使本筑龙网规范与其他设计规范配套使用.本规范由原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)采用基本安全系数的半概率半经验极限状态设计法修改为采用荷载分项系数,组合值系数,材料分项系数和结构重要性系数的近似概率极限状态设计法. 4.1.2,4.1.3 烟囱设计根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068)的规定划分为两类极限状态——承载能力极限状态和正常使用极限状态.烟囱的承载能4.1.4原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)按烟囱不同高度划分为三个等级,并相应乘以调整系数 1.0, 1.1 和 1.2. 这与国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB 50068) 按照结构破坏可能产生的严重性而划分三个等级的思路是一致的.但划分的层次上则不W.规范与国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068)取得协调,把原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)的三个等级改划为二个等级,取消了次要结构这一个等级. 4.1.8 根据烟囱的工作特性, 本条列出了烟囱可能发生的各种荷载效应和作用效应的基SI一样.考虑到烟囱属高耸结构,破坏后果均较严重,不存在次要结构的情况.为了使本《烟囱设计规范》条文说明组合情况Ⅲ多发生于塔架式或拉索式烟囱. 组合情况Ⅱ,Ⅲ的发生在时间上有明显的间断性.它们的时间特性是每次发生的持续时间相对于不发生的时间要短得多.根据随机过程概率理论,在发生安装检修荷载, 裹冰荷载的短时间内,与之组合的风荷载代表值,显然不应等同于按 50 年一遇统计所得筑龙网本组合情况.其中组合情况Ⅰ是普遍发生的;组合情况Ⅱ多发生于套筒式或多管式烟囱; WWNOAEC.控制变形,但增加了钢筋与混凝土的应力控制及裂缝宽度控制.CO力极限状态设计包括截面抗震验算.单筒式钢筋混凝土烟囱的正常使用极限状态不要求 M资料编号:GB50051-2002-SM的值.经过计算与归纳,本条对各种组合情况中风荷载代表值的取值作了调整,对风荷载采用不同组合值系数. 附加弯矩属可变荷载,组合中应予折减.但由于缺乏统计数据且考虑到自重为其量值产生的主要因素,故按不变荷载,即取组合系数为 1.0. 4.1.9 本条所列截面抗震验算的表达式及所采用的系数,除增加了附加弯矩效应外,与国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011) 一致.在烟囱截面抗震验算中,钢筋混凝土烟囱必须考虑附加弯矩效应.第 11 页@4.1.10烟囱地基变形计算,主要包括基础最终沉降量计算及基础倾斜计算.在长期荷@载作用下,地基所产生的变形主要是由于土中孔隙水的消散,孔隙水的减少而发生的. 风荷载是瞬时作用的活荷载,在其作用下土中孔隙水一般来不及消散,土体积的变化也迟缓于风荷载,故风荷载产生的地基变形可按瞬时变形考虑.影响烟囱基础沉降和倾斜筑龙网的主要因素,是作用于筒身的长期荷载,邻近建筑的相互影响以及地基本身的不均匀性, 而瞬时作用的影响是很小的,故一般情况下,计算烟囱基础的地基变形时,可不考虑风荷载.但对于烟囱来讲,风荷载是主要活荷载,特殊情况下,即对于风玫瑰图严重偏心的地区,为确保结构的稳定性,应考虑风荷载.4.2.1烟囱筒壁的材料选择,在一般情况下主要依据烟囱的高度和地震烈度.从目前国内情况看.烟囱高度大于 80m 时,一般采用钢筋混凝土筒壁.烟囱高度小于或等于 60m 免发生一定程度的破坏.而且高烈度区砖烟囱的竖向配筋量很大,导致施工质量难以保W.SI砖烟囱的抗震性能较差.即使是配置竖向钢筋的砖烟囱,遇到较高烈度的地震仍难《烟囱设计规范》条文说明证,而造价与钢筋混凝土烟囱相差不大. 4.2.2烟囱内衬设置的主要作用是降低筒壁温度,保证筒壁的受热温度在限值之内,减少材料力学性能的降低和降低筒壁温度应力以减少裂缝开展.设置内衬还可减少烟气对筒壁的腐蚀和磨损,考虑上述因素,本条对内衬的设置区域,温度界限分别作了规定.及温度也按分节进行计算.这样,在每节底部的水平截面总是该节的最不利截面.因而本规范规定在计算水平截面时,取筒壁各节的底截面. 垂直截面本可以选择任意单位高度为计算截面.因为各节底部截面的一些数据是现成的(如筒壁内外半径,内衬及隔热层厚度).所以计算垂直截面时,也规定取筒壁各节底部单位高度为计算截面.资料编号:GB50051-2002-SM筑因烟囱的坡度,筒身各层厚度及截面配筋的变化都在分节处,同时筒身的自重,风荷载龙4.2.4筒壁计算截面的选取,是以具有代表性,计算方便又偏于安全为原则而确定的.网4.34.3.1烟囱筒壁和基础的最高受热温度允许值仍与原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)的规定相同.即砖筒壁最高受热温度为 400℃,钢筋混凝土筒壁和基础为 150℃.补充规第 12 页WW烟自受热温度允许值NO外,还宜根据烟囱直径,烟气温度,材料供应及施工条件等情况进行综合比较后确定.AE时,多数采用砖烟囱.烟囱高度介于 60m 至 80m 之间时,除要考虑烟囱高度和地震烈度 C.COM4.2一般规定@定了钢烟囱的最高受热温度允许值.@对于烧结普通粘土砖砌体的筒壁,限制最高使用温度,是依据在温度作用下材料性能的变化,温度应力的大小,筒壁使用效果等因素综合考虑的.砖砌体在 400℃温度作用下,强度有所降低(主要是砂浆强度降低).由于筒壁的高温区仅在筒壁内侧,筒壁内筑龙网的温度是由内向外递减的, 平均温度要小于 400℃. 从砖砌体材料性能上规定最高受热温度为 400℃是可以的. 钢筋混凝土及混凝土的受热温度允许值规定为 150℃, 低于《冶金工业厂房钢筋混凝土结构抗热设计规程》 (CYS 12—79)规定的 200℃.这是因为从烟囱的大量调查中发现,或燃料改变)外,还与内衬及隔热层性能达不到设计要求有关.这些都将导致筒壁温度升高,综合以上因素,限制钢筋混凝土筒壁的设计最高受热温度为 150℃是合适的. 钢筋混凝土基础的设计最高受热温度,原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)未给出W.已全部烧坏.这是因为热量在土中不易散发,蓄积的热量使基础受热温度愈来愈高,导致混凝土解体.在本规范编制过程中,进行了大试件模拟试验.在试验的基础上,给出了温度计算公式, 在试设计过程中发现, 用上述公式计算, 对烟气温度大于 350℃的基础,SI温度计算公式.实际调查中发现,高温烟气穿过基础时,基础有的出现严重酥碎,有的《烟囱设计规范》条文说明土为基础材料等措施,尚缺乏工程实践经验,因此高温烟囱宜尽量避免采用地下烟道. 钢烟囱筒壁受热温度的适用范围摘自国家标准《钢制压力容器》(GB 150).筑4.44.4.1本条给出了在正常使用极限状态计算时控制混凝土及钢筋的应力限值以防止混龙网很难单用隔热的措施使基础受热温度降至 150℃以下. 如果采取通风散热或改用耐热混凝钢筋混凝土烟囱简壁的规定限值WWNOAEC.于在使用过程中受热温度还可能出现超温现象.超温现象除了因为烟气温度升高(事故CO收缩及徐变,施工质量等综合因素造成的.另一方面,烟气的温度不仅长期作用,且由M由于温度的作用,筒壁裂缝比较普遍,有些还相当严重.这是由于温度应力,混凝土的资料编号:GB50051-2002-SM凝土和钢筋应力过大.在实际工程中发现,烟囱筒壁的实际裂缝宽度一般均大于计算值,有的相差一倍或几倍.裂缝间距也远大于计算值.为此,规范组进行了大试件模拟试验研究,对裂缝宽度计算公式进行了修正.但缺少实际使用经验.对混凝土及钢筋应力实施较严格控制,则是从另一个角度限制裂缝宽度的措施. 4.4.2 裂缝宽度限值原则上保留了原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)的规定,为与国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)统一,本条也区分了使用环境类别.并对第 13 页@裂缝宽度限值作了调整.由于裂缝宽度计算公式已作了修正,所以实质上对裂缝宽度的 @控制较原《烟囱设计规范》(GBJ 51—83)严格.筑龙网 W.SINOAEC.COM《烟囱设计规范》条文说明筑龙网WW资料编号:GB50051-2002-SM第 14 页@55.15.1.1荷载与作用荷载与作用的分类@荷载与作用的分类与国家标准《高耸结构设计规范》(GBJ 135)是一致的.与筑龙网《高耸结构设计规范》相比,本规范有温度作用. 对烟囱来讲,温度作用具有准永久性质.但从温度变化的幅度角度看,又具有较大的可变性.因此在荷载与作用的分类时,将温度作用划为可变荷载.5.25.2.2,5.2.3风荷载料很少,且缺乏通用性.因此,在条文中规定:应进行模拟试验来确定. 当然,这样规定将给设计工作带来一定困难,因此,在此介绍一些情况,可供设计W.。
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竭诚为您提供优质文档/双击可除gb50051-20XX烟囱设计规范篇一：烟囱设计规范锅炉房烟囱设计新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求：1．燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度的规定：1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱，烟囱高度可按表8.4.10-1规定执行。
表8.4.10-1燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度(gb13271-20xx)表8.4.10-3燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值表8.4.10-4燃油、燃气锅炉钢制烟囱出口内径参考值6．当烟囱位于飞行航道或飞机场附近时，烟囱高度不得超过有关航空主管部门的规定。
烟囱上应装信号灯，并刷标志颜色。
7．自然通风的锅炉，烟囱高度除应符合上述规定外，还应保证烟囱产生的抽力，能克服锅炉和烟道系统的总阻力。
对于负压燃烧的炉膛，还应保证在炉膛出口处有20~40pa的负压。
每米烟囱高度产生的烟气抽力参见表8.4.10-5。
表8.4.10-5烟囱每米高度产生的抽力(pa)2．计算方法二：烟囱的阻力计算：1．烟囱的摩擦阻力pycm(单位为pa)：2．烟囱出口阻力pycc(单位为pa)：3．烟囱总阻力pyc(单位为pa)：砖烟囱和钢筋混凝土烟囱的结构应符合下列要求：1．砖烟囱的最大高度不宜超过50m。
2．烟囱下部应设清灰孔，清灰孔在锅炉运行期间应严密封好（可用黄泥砖密封）。
3．烟囱底部应设置比水平烟道入口低0.5~1.0m的积灰坑。
4．当烟囱和水平烟道有两个接入口时，两个接口一般应相对设置，并用与水平烟道成45o角的隔板分开，隔板高出水平烟道的部分，不得小于水平烟道高度的1/2。
5．烟囱应设置维修爬梯和避雷针。
钢烟囱的设计应符合下列要求：1．钢烟囱应有足够的强度和刚度，烟囱壁厚要考虑一定量的腐蚀裕度，当烟囱高度为20~40m，直径为0.2~1.0m 时，无内衬的筒体壁厚取4~10mm，有内衬的壁厚取8~18mm。
2．当烟囱高度和直径之比超过20时，必须设置可靠的牵引拉绳，拉绳沿圆周等弧度布置3~4根。
3．烟囱与基础连接部分一般制作锥形，支撑板厚度一般为20~40mm。
4．带内衬的钢烟囱，内衬可分段支承，每段长4~6m，内衬和筒体之间保持20~50mm的(gb50051-20xx烟囱设计规范)间隙，并应在顶部装防护环板将内衬盖住。
5．钢烟囱宜选用由专业厂加工制造的焊制不锈钢烟囱。
篇二：烟囱设计规范裂缝宽度计算条文探讨烟囱设计规范裂缝宽度计算条文探讨方伟定钟金周朱建成（浙江省电力设计院浙江杭州310012）摘要：针对强台风区烟囱设计过程中遇到的实际问题，对《混凝土设计规范gb50010-20xx》、《烟囱设计规范gb50051-20xx》及aci318-11有关裂缝计算和控制的部分条款进行了探讨，对烟囱设计规范中有关裂缝宽度计算的条文提出了相应的意见。
关键字：烟囱设计规范；裂缝宽度；标准组合；准永久组合中图分类号：文献标识码：athediscussionoftheclauseaboutthecrackwidthcalculati onin“codefordesignofchimneys”Fangweidingzhongjinzhouzhujiancheng（zhejiangelectricpowerdesigninstitute,hangzhou3100 12,china）abstract:accordingtopracticalproblemsencounteredint hedesignofthechimneyinthestrongtyphoonarea,thepaper pointsoutdifferencesaboutthecrackwidthcalculationfromthec odefordesignofconcretestructure(gb50010-20xx),codef ordesignofchimneys(gb50051-20xx)andbuildingcodeRequirements forstructuralconcrete(aci318-11).atlast,someusefula dvicesaresuggestedfortheclauseaboutthecrackwidthcalculationi ncodefordesignofchimneys.keywords:codefordesignofchimneys;crackwidth;standar dcombination;quasi-permanentcombination1引言华润浙江苍南发电厂，位于浙江沿海最南端的苍南县，为新建滨海燃煤电厂，规划容量4×1000mw；本期工程新建2×1000mw超超临界机组。
根据环评报告要求及技术经济比较，本期烟囱高度为240m，采用两管集束烟囱，外筒顶部外径20.04m，底部外径27.84m，每根排烟管出口直径8.2m，供一期1号、2号机组(2×1000mw)机组使用；烟气采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，不设置烟气加热系统（ggh），采用悬挂式复合钛板双管钢内筒和钢筋混凝土外筒套筒式烟囱方案。
厂址所在区域为强台风出没区，每隔几年都有超强台风登陆该区，对该区域造成较大的破坏。
本工程厂区设计最大风速：43.8m/s（50年一遇），基2本风压：1.20kn/m，累年极大风速：≥60m/s。
因此烟囱无论按老规范100年一遇或按新规范50年一遇基本风压再乘上1.1（1.32kn/m2），较常规风荷载几乎大了一倍以上，而烟囱又是对风载很敏感的构筑物，因此如何科学合理地进行抗风设计，是本工程烟囱设计的关键。
在设计过程中，根据烟囱设计规范，无论采用烟囱计算软件还是手算，我们发现为了控制烟囱顶部的裂缝宽度满足规范要求，烟囱顶部的环向配筋过大，从设计概念上直觉判断，环向配筋计算结果不大合理，为了从本质上了解这个问题，我们从烟囱设计规范裂缝宽度计算条文作一探讨，不妥之处，希望同行批评指正。
2混凝土设计规范gb50010-20xx有关裂缝控制验算规定混凝土设计规范（gb50010-20xx），对正常使用极限状态裂缝控制验算规定如下：钢筋混凝土和预应力混凝土构件，应按下列规定进行受拉边缘应力或正截面裂缝宽度验算：1）一级裂缝控制等级构件，在荷载标准组合下，受拉边缘应力应符合下列规定：σckσpc≤0(1)2）二级裂缝控制等级构件，在荷载标准组合下，受拉边缘应力应符合下列规定：σckσpc≤ftk(2)3）三级裂缝控制等级时，钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算，预应力混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载标准组合并考虑长期作用影响的效作者简介：方伟定（1965-），男，高级工程师，主要从事电厂土建结构设计。
应计算。
最大裂缝宽度应符合下列规定：ωmax≤ωlim(3)对环境类别为二a类的预应力混凝土构件，在荷载准永久组合下，受拉边缘应力尚应符合下列规定：σcqσpc≤ftk(4)式中：σck、σcq，荷载标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；σpc，扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力；ftk，混凝土轴心抗拉强度标准值；ωmax，按荷载的标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度；ωlim，最大裂缝宽度限值，根据结构所处环境，按规范第3.4.5条采用。
3混凝土设计规范gb50010-20xx有关裂缝宽度计算对于允许出现裂缝的三级抗裂构件，我国规范gb50010-20xx给出了如下规定：在矩形、t形、倒t形和i形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中，按荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算：dωσmax=αcrψs1.9cs+0.08eq（5）steψ=1.10.65ftk（6）tesdneq=id2i7iiiρ=as+apte8te式中：αcr，构件受力特征系数；ψ，裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：当ψ=0.2；当ψ>1.0时，取ψ=1.0；对直接承受重复荷载的构件，取ψ=1.0；σs，按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋应力或按标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋等效应力；以上20xx版规范第3点与20xx版一个最大的区别是，20xx版钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算，对预应力构件可按荷载标准组合并考虑长期作用影响的效应计算；而20xx版是按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的效应计算，在裂缝宽度计算公式中也体现了这个区别。
但规范条文说明又指出，对沿截面上下或周边均匀配置纵向钢筋的构件裂缝宽度计算，研究尚不充分，为此，当按公式(5)计算时，关于钢筋应力бs及ate的取用原则等应按更合理的方法计算。
同时构件受力特征系数αcr对于受弯构件，20xx版为2.1，20xx版为1.9，相差有约10%。
4烟囱设计规范gb50051-20xx有关裂缝宽度计算4.1最大水平裂缝宽度应按下列公式计算ωψσswt1.9cdmax=kαcr+0.08eq（9）steψ=1.10.65fttk（10）2teswtdneq=idi11iii式中：σswt为荷载标准值和温度共同作用下竖向钢筋在裂缝处的拉应力。
fttk为混凝土在温度作用下的轴心抗拉强度标准值。
4.2最大垂直裂缝宽度最大垂直裂缝宽度应按公式（9）至（11）进行计算，此时，应以σst代替公式中σswt，并取αcr=2.1。
烟囱规范条文说明：裂缝计算公式引用了规范gb50010-20xx中的公式，但公式中增加了一个大于1的工作条件系数k。
笔者认为：烟囱规范用于裂缝宽度的计算公式，钢筋在裂缝处的拉应力采用荷载标准值和温度共同作用下，仍旧沿用了gb50010-20xx和gb50051-20xx中的公式，与gb50010-20xx 中的公式钢筋拉应力按准永久组合计算并不一致。
同时混凝土20xx版规范中构件受力特征系数αcr对于受弯构件取值已经由20xx版的2.1变为1.9。
5美国规范aci318-11有关裂缝控制验算规定美国规范aci318-11根据预压受拉区（指在恒载和活载作用下弯曲受拉的部分截面）在使用荷载下计算的边缘纤维最大应力ft，将预应力混凝土受弯构件划分为如下三个级别：u级——构件未开裂ft≤7.5c(12)t级——构件处于开裂和未开裂状态之间7.5c≤ft≤12c(13)c级——构件开裂。