直径2.6m烟囱计算.doc

直径2.6m烟囱计算书烟囱形式：直径2600mm，高28.1m，基础顶至10m标高采用2600x12的钢管，上段采用2596x10钢管，计算时将烟囱按标高分为0-10m，10-15m，15-20m，20-28.1m共4段。1、有关几和参数：见下表：几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数标高 (m)外径B (m)形心高度 z (m)风荷载作用面积 (m2)形心处的外径 (m)z/H高度变化系数脉动影响系数28.12.59624.0521.032.5960.8561.390.823202.59617.512.982.5960.6231.200.823152.59612.512.982.5960.4451.070.823102.6005262.6000.1781.000.82302、风荷载体型系数：总高度为28.1m，平均直径为近似可按2.6m，z0d2=z*0.6*2.62=4.1z，地面粗糙度类别为B类，所以z1.0，得z0d20.015，H/d=28.1/2.6=10.8，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得s=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(10.8-25)=0.52 3、风载的高度变化系数地面粗糙度类别为B类，查建筑结构荷载规范表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数z见上表。4、风振系数根据建筑结构荷载规范7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按z=1+(z)/z计算。查建筑结构荷载规范附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为T1=0.011H=0.011x28.1=0.31s0.25s，故需要考虑顺风向风振影响。由0T12=0.6*0.31*0.31=0.058 kNs2/m2，查得脉动增大系数1.69+(1.77-1.69)/(0.06-0.04)*(0.058-0.04)=1.762。烟囱属于结构迎风面宽度远小于其高度的情况，且其外形、质量沿高度比较均匀，脉动系数可按表建筑结构荷载规范7.4.4-1 确定，查得当总高度为28.1时，脉动影响系数为=0.79+(0.83-0.79)/(30-20)*(28.1-20)=0.823。迎风面宽度远小于其高度的高耸结构，其振型系数z可按表F.1.1 采用。顺风向风振系数计算 标高 z (m)z/Hzzz24.050.8560.79+(0.86-0.79)/(0.9-0.8)*(0.856-0.8)=0.831.760.8231.391+(1.76*0.823*0.83)/1.39=1.8617.50.6230.46+(0.59-0.46)/(0.7-0.6)*(0.623-0.6)=0.491.760.8231.201+(1.76*0.823*0.49)/1.2=1.60 标高 z (m)z/Hzzz12.50.4450.23+(0.34-0.23)/(0.5-0.4)*(0.445-0.4)=0.281.760.8231.071+(1.76*0.823*0.28)/1.07=1.3850.1780.02+(0.06-0.02)/(0.2-0.1)*(0.178-0.1)=0.051.760.8231.001+(1.76*0.823*0.05)/1.0=1.075、各段风荷载的集中力应用建筑结构荷载规范中式7.1.1条k=zsz0求风荷载，各分段的集中力Pi=kAw，此处Aw的为风荷载作用面积，其计算过程见下表：风荷载标值计算 标高 z (m)风荷载作用面积s0zzk(kN/m2)集中力Pk(kN)24.0521.030.520.61.391.860.52*0.6*1.39*1.86=0.8121.03*0.81=17.0317.512.980.520.61.201.600.52*0.6*1.2*1.60=0.6012.98*0.60=7.7912.512.980.520.61.071.380.52*0.6*1.07*1.38=0.4312.98*0.43=5.585260.520.61.001.070.52*0.6*1.0*1.07=0.3326*0.33=8.586、底部产生的弯矩和剪力Vk=17.03+7.79+5.58+8.58=38.98 kNMk=17.03*24.05+7.79*17.5+5.58*12.5+8.58*5=658 kN.m7、叛断是否考虑横向风振当烟囱坡度2%时，对于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。由建筑结构荷载规范7.6节知，雷诺数Re69000vD，其中风速vH=sqrt(2000H0/)=sqrt(2000*1.39*0.6/1.25)=36.5m/sRe69000vcrD=69000*34.2*2.6=6.1x1063.5x106cr=D/T1/St=2.6/(0.010*28.1)/0.2=46.2636.5*1.2=43.8 m/s不用考虑横向风振8、钢烟囱强度验算本烟囱为自立式钢烟囱，H/d=28.1/2.6=10.820，满足自立式钢烟囱的直径d和高度h之间的关系宜满足h20d的要求。考虑到此钢烟囱较轻，所以风荷载应起控制作用不考虑地震。烟囱所受轴力近似考虑为烟囱自重，烟囱截面面积为n=（2.6*2.62.576*2.576）/4=0.098m2，Wn=1/32x(D3-d3)=（2.6*2.6*2.62.576*2.576*2.576）/32=0.047，自重G=1.2*78.5*0.098*28.1259 kN，弯矩设计值M=1.4Mk=1.4*658=921kN.m钢烟囱的应力为： =N/n+M/Wn= 259/0.098+921/0.047=22238 kN/m2=22.2 N/mm2满足要求9、 地脚锚栓计算在2m