单筒式钢筋混凝土烟囱计算书

单筒式钢筋混凝土烟囱计算书

项目名称_____________构件编号_____________日期_____________ 设计_____________校对_____________审核_____________

一、设计资料

1．基本设计资料

烟囱总高度H = 50m

烟囱顶部内直径D0 = 1.35m

烟气温度T gas = 700.00℃

夏季极端最高温度T sum = 38.40℃

冬季极端最低温度T win = -30.40℃

烟囱日照温差△T = 20.00℃

基本风压ω0 = 0.40kN/m2

地面粗糙度: B类

空气密度ρ = 1.25kN/m3

烟囱安全等级: 二级

环境类别: 一类

抗震设防烈度: 7度(0.15g)

设计地震分组: 第一组

建筑场地土类别: Ⅰ类

筒壁竖向钢筋等级: HRB335

筒壁环向钢筋等级: HPB235

燃煤含硫量S ar = 0.43%

烟道底部标高0.00m

混凝土刚度折减系数0.90m

3．几何尺寸信息

烟囱总截面数: 6

筒身代表截面: 截面5

烟囱筒身分节参数表(1)

注: 1. 内衬材料列中“内衬1”为“粘土耐火砖”，“内衬2”为“粘土耐火砖”

2. 上表中标高及长度单位为m

烟囱筒身分节参数表(2)

4．基础设计参数

基础形式: 圆形基础

基础混凝土等级: C30

基础钢筋等级: HRB335

底板下部配筋形式: 径环向配筋

地下烟道: 无

基础及其上土平均重度γG = 20.00 kN/m3

地基土抗震承载力调整系数ζa = 1.00

基础宽度修正系数ηb = 1.00

基础埋深修正系数ηd = 1.00

基础埋深: 3.00m

自动计算沉降经验系数

基础几何尺寸:

环壁顶部厚度r t = 1.00 m

r1 = 4.57m r2 = 3.77m r3 = 2.32m

h = 1.50m h1 = 1.00m

±0.000相当于绝对标高32.000m

天然地面标高32.000m

土层参数表

二、计算依据

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(以下简称“荷载规范”)

《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(以下简称“抗震规范”)

《烟囱设计规范》GB 50051-2002(以下简称“烟囱规范”)

《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002(以下简称“基础规范”)

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002(以下简称“混凝土规范”)

《烟囱工程手册》(中国计划出版社，2004年7月第1版，以下简称“烟囱手册”) 《钢筋混凝土烟囱》05G212 (以下简称“烟囱图集”)

三、筒身自重计算

筒壁内侧挑出牛腿支承内衬和隔热层的重量，因此每节下部重量不包括本节的内衬及隔热层的重量，该重量由下一节来承受。如果存在洞口的话则扣除洞口部位的重量。每节根部自重包括其上面所有分节的自重加上附加重量，每节重量等于本节所有自重加上附加重量。主要应用如下公式:

r m = r i + r i+1

2

r = r m - t 2

V i = 2πrth i

G i = V iγi

筒身自重表格(1)

筒身自重表格(2)

注: 截面1的附加重量中已包含了作用在截面0上的附加重量

筒身总重量G = (每节重量) = 5307.53kN

四、筒身温度计算

1．确定计算方法

根据烟囱规范P33第5.6.4条规定，当烟囱筒壁外半径(r2)与内半径(r1)的比值小于1.1时，可采用平壁法计算受热温度，否则应采用环壁法计算受热温度。

各截面采用计算方法

2．假定初始温度

温度计算采用如下计算方法，首先根据经验公式假设各材料的温度t:

筒身各层厚度分别为t1、t2、t3、t n

总厚度t = t1 + t2 + t3 + t n

计算点坐标为x，所以可得:

0点: x = t

1点: x = t n + t3 + t2

2点: x = t n + t3

3点: x = t n

4点: x = 0

则可按下式计算各点的初步温度

T i = T a + T g - T a

t x

3．各点温度计算

以上步假定的温度代入烟囱规范P34公式5.6.5求出各点的温度，如果求出的各点温度与假定温度误差超过5%，则以本次求出的温度作为假定温度值，继续代入公式5.6.5中求解，直到二者误差小于5%为止(一般两次就能满足要求)。

当验算截面位于烟道底部标高以下时，验算夏季温度时，取烟气温度为夏季极端最高温度+10℃；验算冬季温度时，取烟气温度为10℃

T cj = T g - T g - T a

R tot

∑

i=0

j

R i

式中: T cj ----- 计算点受热温度(℃)

T g ----- 烟气温度(℃)

T a ------ 空气温度(℃)

R tot ----- 内衬、隔热层、筒壁等总热阻(m2·K/W)

R i ------ 第i层热阻(m2·K/W)

按平壁法计算时，内衬、隔热层和筒壁等的总热阻按下式计算: R tot = R in + R1 + R2 + R3 + R n + R ex

R in =

1αin

R1 = t1λ1

R2 = t2λ2

R3 = t3λ3

R n = t n λn

R ex =

1αex

式中: t1 ----- 为内衬的厚度(m)

t2 ----- 第1隔热层的厚度(m)

t3 ----- 第2隔热层的厚度(m)

t n ----- 筒壁混凝土厚度(m)

其余符号意义见烟囱规范P35说明，计算λ时温度采用平均温度，示意图见下: