烟囱计算书

结构计算书工程名称： 威海恒邦化工有限公司乳山化肥厂3万吨/年合成氨搬迁改造工程项 目： 三废混燃炉-烟囱基础计 算： 校 对： 审 核： 北京蓝图工程设计有限公司2008年10月7日计算书一、 设计资料1、 烟囱高度 H=45 m，基础顶高出室外地坪500mm2、 基本风压3=0.65 KN/m2，地面粗糙度B类，3、 本工程结构安全等级:二级;设计使用年限50年:抗震设防 烈度:六度;设计基本地震加速度值:0.05g,设计地震分组：第 一组;场地类别为II类.4、烟气温度：t 160C0g二、 上部钢烟囱永久荷载上部荷载见附图1;三、 风荷载及弯矩计算；3 K= B V V 33k ——风荷载标准值（KN/m2 ）;Bz ——高度z处的风振系数；Vs——风荷载体形系数；30 基本风压（KN/m2 ）;1、钢烟囱结构自振周期计算:经验公式：一般情况：二二(0.007〜0.013) H依据：建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)附录 E.1.1对于自立式钢烟囱，有经验可得：T]=0.013H ，H=45 .5m可得 T]=0.013X45.5 = 0.59 s2、顺风向 3°=0.65 KN/m2时风荷载系数计算：(1) 、风荷载高度变化系数^z将烟囱分为9部分：如图一：每一部分的控制截面为该部分的线截面处，其编号等同与部分编号查：建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) (2006年版)表7.2.1得：地面粗糙度B类截面编号0123456789标高45.540.535.530525.520.515.510.58.50.5^z1.621.571.501.431.341.261.151.011.01.0图一(2) 、风荷载体型系数口s查：建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) (2006年版)表7.3.1由 1/7

d2 = 1.62X0 . 65X2 . 5 1 62 >0.015 z 0口 =0.6 - 0.6 — 0.5 x (25 -18) = 0.56 ^ 0.60s 25 - 7(3) 、风振系数七计算P = 1 + 红zP——风振系数&——脉动增大系数v ——脉动影响系数平 振型系数1、脉动增大系数 &查 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) (2006年版)表7.4.330 T12 = 0.65x0.592 = 0.226KN S2/m2地面粗糙度B类，钢结构：& = 2.24 - 2.24 - 2.04 x(0.4 - 0.226)= 2.070.4 - 0.2四、脉动影响系数vv = 1x 0 j91)脉动影响系数 1查 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) (2006年版)表7.4.4-1当 H=45.5 , B 类时： 1=0.862）、修正系数6和6 B u查 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001） （2006年版）表7.4.4-2Bh/Bo=2.02/3.032=0.6666 =1.50 -技0 T32 x 0.068 = 1.38u 0.7 - 0.66B为构筑物迎风面在Z高度处的宽度Bz与底部宽度B0的比之:截面编 号0123456789标高45.540.535.530525.520.515.510.58.50.55BZ2.02.02.02.02.02.02.02.02.03.0B03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.06 B0.670.670.670.670.670.670.670.670.671.0a）、振型系数中z查 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）（2006年版）表F1.1得：只考虑第一阵型截面编号0123456789标高45.540.535.530.525.520.515.510.58.50.59 z1.00.860.620.550.410.280.180.080.060.02z/h1.00.890.780.670.560.450.340.230.190.01表；顺风向3 =0.65 KN/m2时风荷载系数及风荷载标准值计算表截面编号标高(m)VzVsgv1045.51.620.602.070.86140.51.57235.51.50330.51.43425.51.34520.51.26615.51.15710.51.0188.51.090.51.0备注：1、v =V 1x 6丸2、 p = 1 + 迫z3、 3 K= B V V 34、 30=0.65 KN/m26 u6Bv9zBZ3 K1.380.670.801.02.021.280.670.800.861.911.170.670.800.621.680.990.670.800.551.640.910.670.800.411.510.790.670.800.281.370.670.670.800.181.260.560.670.800.081.130.450.670.800.061.100.431.01.190.021.050.413、横风向振判断1） 第一振型临界风速vcr据 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001） （2006年版）表7.6.1之5条：匕r = TStiD=2.0 mT. =0.59St =0.20可碍： V — 0 3° 0 2 = 16.9.00m/ s2） 烟囱雷诺数Re及横向风振判断据 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）（2006年版）表7.6.1之4条：Re=69000x v x DD=2.0 mV =22.0 m/s可得：Re=69000x 16.9x2=2.33.x 106据 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）（2006年版）表7.6.1之3条：3.0x 105 < Re=2.33x 106 <3.5x 106可判断发生超临界范围的风振，可不作处理。

表：顺风向水平风力及弯矩值截面号标高(m)节高h i(m)平均外 径Dp均布风荷载平均值° 二 L『kpk 2kN/ m 2集中风荷载Q = D xw x h(KN)各截面弯矩M =Z Qh(KN.m)045.55.02.032140.55.02.0321.2212.4231.06235.55.02.0321.0810.94120.51330.55.02.0320.959.64261.42425.55.02.0320.858.64448.04520.55.02.0160.737.41674.78615.55.02.0320.626.28935.77710.522.0320.515.131225.3188.58.02.0160.441.781348.0390.50.52.5320.428.491879.97际高截面导噱平嵋 •化为集中翘的廉烟囱风荷载分布图四、地震作用效应计算：该烟囱总高45.5米，小于100米，可采用《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）第5.5.4第1条，按简化法进行抗震计算.根据改该工程抗震设防烈度:六度;设计基本地震加速度值：0.05，据《烟 囱设计规范》（GB 50051-2002）第5.5.1第2条，不考虑竖向地震作 用。

水平地震力产生的弯矩和剪力（1）、水平地震影响系数a11） 、特征周期T : II类场地，第一组，T =0.35 （s）2） 、结构自振周期；T=0.59 （s）3） 、地震影响系数曲线下降段的衰减指数：y据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）第5.5.1第1条，钢烟囱 的结构阻尼比：^ =0.01.y = 0.9 + 0.05 一° = 0.9 + 0.05 - 0.01 = 0.9730.5 + 5 0.5 + 5 x 0.014）、阻尼调整系数门| 21 0.05 一 1 0.05 - 0.01 …c门 2 = + 0.06 + 1.7 + 0.06 + 1.7 x 0.01 = °5）、水平地震影响系数最大值amax震设防烈度:六度;设计基本地震加速度值：0.05，a max= 0.04 查据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）表5.1.4-16) 水平地震影响系数七以 =(匚)y门以 =(0135)0.973 x 1.519 x 0.04 = 0.0361 、T，2 max '0.59(2) 、烟囱筒身总重GEGe =36039 kg x 10N / kg 总 361.00KN(3) 、筒身重心高度H0£ GH 60 x (45 - 6.00) + 60 x (33 - 5) +120 x (23 - 7.5) + 80 x (8 - 4.0)〃广壬『= 商 i=17.2 w 18.0m(4) 、烟囱底部地震弯矩M0M0 = a GeH0 = 0.036 x 361 x 18.0 = 233.9 KN.M(5) 、烟囱底部剪力v01) 、烟囱底部地震剪力修正系数门c据《烟囱设计规范》(GB 50051-2002)表5.5.5内插法可得：门=0.6252) 、烟囱底部剪力v0V0 =n a1 Ge 。