30米烟囱计算书

30米烟囱计算书烟囱形式：直径2700毫米，高30米，基础顶至11米标高采用2700x14的钢管，上段采用2607x12钢管，计算时将烟囱按标高分为0-15米，15-20米，20-25米，25-30米共四段。一、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 (米)外径B (米)形心高度 z (米)风荷载作用面积 (米2)形心处的外径 (米)z/H高度变化系数脉动影响系数302.60726.1621.142.6180.8671.50.834202.60719.613.092.6180.6341.310.834152.60714.613.092.6180.4561.180.834102.700726.52.7110.1891.110.8340二、风荷载体型系数：总高度为30米，平均直径为近似可按2.7米，z0d2=z*0.6*2.72=4.4z，地面粗糙度类别为B类，所以z1.0，得z0d20.015，H/d=30/2.7=11.1，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得s=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(11.1-25)=0.53三、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。四、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=0.011x30=0.33s0.25s，故需要考虑顺风向风振影响。由0T12=0.6*0.31*0.31=0.058 kNs2/米2，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30米时，脉动影响系数为=0.79+(0.83-0.79)/(30-20)*(30-20)=0.83。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 (米)z/Hzzz26.050.8560.79+(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=1.8619.50.6230.46+(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 (米)z/Hzzz14.50.4450.23+(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=1.3870.1780.02+(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=1.07五、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 (米)风荷载作用面积s0zzk(kN/米2)集中力Pk(kN)26.0521.030.520.61.391.860.52*0.6*1.39*1.86=0.8121.03*0.81=17.0319.512.980.520.61.201.600.52*0.6*1.2*1.60=0.6012.98*0.60=7.7914.512.980.520.61.071.380.52*0.6*1.07*1.38=0.4312.98*0.43=5.587260.520.61.001.070.52*0.6*1.0*1.07=0.3326*0.33=8.58六、底部产生的弯矩和剪力Vk=17.03+7.79+5.58+8.58=38.98 kN米k=17.03*24.05+7.79*17.5+5.58*12.5+8.58*5=658 kN.米七、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)=36.5米/sRe69000vcrD=69000*34.2*2.7=6.4x1063.5x106cr=D/T1/St=2.7/(0.010*30)/0.2=4536.5*1.2=43.8 米/s不用考虑横向风振八、钢烟囱强度验算本烟囱为自立式钢烟囱，H/d=30/2.7=11.120，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=（2.7*2.72.576*2.576）/4=0.51米2，Wn=1/32x(D3-d3)=（2.7*2.7*2.72.576*2.576*2.576）/32=0.0255，自重G=1.2*78.5*0.098*30277 kN，弯矩设计值米=1.4米k=1.4*658=921kN.米钢烟囱的应力为： =N/n+米/Wn= 259/0.098+921/0.047=22238 kN/米2=22.2 N/毫米2满足要求九.地脚锚栓计算在2.5米标高以下烟囱基础