特种结构烟囱

特种结构烟囱第1页，共30页，2023年，2月20日，星期六－2－第一章烟囱

第一节概述二、烟囱的工作原理一、烟囱的用途热空气比重小，烟气自动上升冶金、电力、民用建筑等等第2页，共30页，2023年，2月20日，星期六－3－优点：缺点：砖烟囱裂缝加固施工中的砖烟囱三、烟囱的种类

就地取材，节约钢材、水泥和模板耐热性能好易开裂抗震性能差手工操作多，施工复杂1.砖烟囱第3页，共30页，2023年，2月20日，星期六－4－2.钢筋混凝土烟囱自重较砖烟囱小耐久性好抗震性能好施工速度快3.钢烟囱优点：不开裂自重更小抗震性能更好缺点：建成后的钢筋混凝土烟囱钢筋混凝土烟囱的滑模施工造价高优点：第4页，共30页，2023年，2月20日，星期六－5－第二节钢筋混凝土烟囱的基本构造筒身内衬与隔热层烟道与出灰口基础爬梯、信号平台、避雷针第5页，共30页，2023年，2月20日，星期六－6－一、筒身

1.形状及尺寸（1）空心截锥体、坡度2％左右（2）筒身分节（i）壁厚适中，不小于160mm

（ii）壁厚变化采用阶梯形（3）悬臂：设缝第6页，共30页，2023年，2月20日，星期六－7－2.钢筋（1）优先采用HRB335级钢筋可避免做弯钩、且与混凝土共同作用较好配筋示意图（3）配筋率不小于0.4%（普通受压构件不小于0.6％）

（2）一般为单侧钢筋（设在筒壁外侧），纵筋在内、环筋在外第7页，共30页，2023年，2月20日，星期六－8－（4）环形悬臂配筋构造第8页，共30页，2023年，2月20日，星期六－9－3混凝土

混凝土等级不宜小于C25，水灰比不宜大于0.5。第9页，共30页，2023年，2月20日，星期六－10－二、内衬与隔热层

1．作用防腐、隔热2．内衬粘土砖(500C以下)、或耐火砖(500C以上)3．隔热层（1）空气隔热层（2）散粒隔热层高炉水渣、矿渣棉等每隔1.5~2.5m设防沉带第10页，共30页，2023年，2月20日，星期六－11－三、烟道与出灰口

四、基础圆板或环板基础五、附属设施爬梯、信号平台、避雷针第11页，共30页，2023年，2月20日，星期六－12－第三节结构材料计算指标一、混凝土

1.强度（1）标准值轴心抗压强度标准值fctk、轴心抗拉强度标准值fttk

第12页，共30页，2023年，2月20日，星期六－13－第13页，共30页，2023年，2月20日，星期六－14－（2）设计值注意：常温下混凝土材料分项系数为1.4第14页，共30页，2023年，2月20日，星期六－15－2.弹性模量3.线膨胀系数：1.010-5/C第15页，共30页，2023年，2月20日，星期六－16－二、钢筋

1.强度（1）标准值：抗拉强度标准值fytk、抗压强度标准值第16页，共30页，2023年，2月20日，星期六－17－（2）设计值2．弹性模量：不折减3．线膨胀系数：1.210-5/C第17页，共30页，2023年，2月20日，星期六－18－第四节温度计算一、目的

（1）验算最高受热温度（钢筋混凝土150C）；（2）确定材料计算指标；（3）为使用阶段应力计算提供温度值。二、平壁法

1.计算理论平壁热传导理论2.适用范围外半径与内半径之比小于1.13.3.原理单位面积上的传热量与温差成正比、与厚度成反比。第18页，共30页，2023年，2月20日，星期六－19－4.计算公式Ti

计算点受热温度，CTg

烟气温度，CTa空气温度，C

Rj第j层热阻，m2K/WRtot总热阻，m2K/W，按下式计算式中，为传热系数，为导热系数，各变量单位均为国际单位第19页，共30页，2023年，2月20日，星期六－20－5.Tg和Ta的取值（1）Tg根据工艺要求确定三、环壁法

参见教材（2）Ta按不利情况考虑

验算最高受热温度和强度计算时取夏季室外最高温；验算温度应力及裂缝宽度时取冬季室外最低温。第20页，共30页，2023年，2月20日，星期六－21－第五节烟囱的荷载与内力一、结构自重

1．分节计算一般分为6～8个节段，每个阶段约10米。2．单节重量计算公式式中：i第i节

j筒壁、隔热层或内衬

Dxij

第i节相应层下部外径

dsij

第i节相应层上部内径3．各节下部截面轴力该截面以上各节重量之和。第21页，共30页，2023年，2月20日，星期六－22－二、风荷载

1．每节上的风荷载Dsi，Dxi第i节上、下部外径

w0

基本风压值（0.35kN/m2）（基本风压为0.3kN/m2省会城市：成都、贵阳、昆明、拉萨）

z

风压高度变化系数s

风载体型系数

z风振系数，与结构周期有关第22页，共30页，2023年，2月20日，星期六－23－2．周期计算公式（H150m）式中：D为半高处外径（m）。课堂练习钢筋混凝土烟囱高100m，底部外径为9m，筒身坡度为2%，求周期。第23页，共30页，2023年，2月20日，星期六－24－3．横风向风振当烟囱坡度2％时，可能出现横风向风压超过顺风向风压，此时应按规范验算横风向风振。4．弯矩第24页，共30页，2023年，2月20日，星期六－25－三、地震作用

第25页，共30页，2023年，2月20日，星期六－26－汶川地震：安县-北川交界处第26页，共30页，2023年，2月20日，星期六－27－1.烟囱高度不超过100m时的简化计算方法(1)烟囱底部由水平地震作用标准值产生的弯矩和剪力为

1——相应于烟囱基本自振周期的水平地震影响系数，按国家标准《建筑抗震设计规范》采用；GE——烟囱总重力荷载代表值；H0——基础顶至烟囱重心处高度；c——烟囱底部的剪力修正系数，见烟囱设计规范。第27页，共30页，2023年，2月20日，星期六－28－第28页，共30页，2023年，2月20日，星期六－29－(2)弯矩和剪力分布第