烟囱计算书
烟囱计算书
蒲城70万吨/年煤制烯烃项目锅炉装置锅炉房（208）烟囱烟囱施工辐射梁、鼓圈计算书计算：编制单位：日期：二○一二年七月十一日目录一、受力计算总图 (1)二、平台三的受力计算 (2)三、平台二的受力计算 (5)四、平台一的受力计算 (7)五、平台钢丝绳的校核 (11)六、中心鼓圈的计算 (11)一、受力计算总图：（见附图一）[ ]=175Mpa附图一二、平台三的受力计算：辐射梁、环梁用槽钢[12：A=15.362cm2I x=346cm4W x=57.7cm3I y=37.4cm4W y=10.2cm3A钢=85.39mm2平台三受力计算图2.1、工况一：（四根钢丝绳作用） 辐射梁未承受轴向力，只校核强度。
强度计算：q=153kg/m 三次超静定，力法方程如下： δ11·X 1+δ12·X 2+δ13·X 3+△1P =△1s δ21·X 1+δ22·X 2+δ23·X 3+△2P =△2s δ31·X 1+δ32·X 2+δ33·X 3+△3P =△3s δ11=EI 30 δ22=EI 94.8 δ33=EI 09.1 δ12=EI 31.12 δ13=EI164.4 δ12=δ21δ13=δ31δ23=δ32=EI474.2△1P =EI24200-△2P =EI12920-△3P =EI3851-△1s =EA L X 113⨯⨯-=EA X 112⨯- △2s =EA L X 223⨯⨯-=EAX 212⨯-△3s =EAL X 333⨯⨯-=EAX 312⨯-X 1=513kg X 2=675kg X 3=24kg X 4=-62kg 因此X 4不受力。
这样就是三根钢丝绳受力： 二次超静定，力法方程如下： δ11·X 1+δ12·X 2+△1P =△1s δ21·X 1+δ22·X 2+△2P =△2sδ11=EI98.14 δ22=EI66.2 δ12=δ21=EI33.5△1P =EI12040-△2P =EI4223-△1s =EA L X 113⨯⨯-=EA X 112⨯- △2s =EA L X 223⨯⨯-=EAX 212⨯-X 1=736kg X 2=88kg X 3=457kg M max ＝209.7kg ·m σ==W M max =⨯7.578.97.20936Mpa ＜[σ] 2.2、工况二：（三根钢丝绳作用） 辐射梁未承受轴向力，只校核强度。
拉索式钢烟囱计算书
拉索式钢烟囱计算书拉索式钢烟囱计算书设计资料：钢烟囱高度为20m，直径为426mm，厚度为8mm。
基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙度类别为B类，地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组，钢烟囱阻尼比为0.01，XXX直径为0.014m。
设计依据：本次设计依据《烟囱设计规范》GB-2002，《钢结构设计规范》GB-2002，《建筑结构荷载规范》GB-2001，《建筑抗震设计规范》GB-2010和《高耸结构设计规范》GB-2006.烟囱型式：根据烟囱高度和直径之比计算，H/D=20/0.426=47>35，因此设一层拉索，拉索数量为3根，平面夹角为120º，XXX与烟囱夹角为30º。
筒身自重计算及XXX自重：筒身每延米自重为1.65kN/m，筒身总重为33kN。
XXX 每延米自重为7N/m，XXX长度为15m，3根XXX总重为0.315kN。
风荷载产生的弯矩和XXX拉力计算：根据《建筑结构荷载规范》GB-2001附录E之E.1.1，拉索式钢烟囱自振周期为0.26s。
顺风向风压为0.55kN/m2，根据地面粗糙度类别B，查表得各截面的μz值。
根据烟囱高度和直径之比计算，H/D=20/0.426=47>25，根据表7.3.1项次36（b），得到风荷载体型系数μs为0.6.根据计算，风荷载体型系数μs为0.6.本文将钢烟囱的设计计算过程进行了详细介绍。
首先，根据《烟囱设计规范》第10.7.1条第5款要求，钢板厚度应留有2mm腐蚀厚度裕度，因此钢板厚度t=6mm。
接着，根据公式（9.3.2-2）计算筒壁局部稳定的临界应力值为773.7N/mm2.在荷载（自重和风）作用下，按公式（9.3.2-1）计算钢烟囱的强度，包括未开洞截面和开一个洞宽为b的截面。
同时，根据荷载效应组合（自重+风）截面强度及局部稳定计算结果，判断钢烟囱的整体稳定性。
直径1.4m烟囱计算
直径1.4m烟囱计算书烟囱形式：直径1400mm，高15m，基础顶至10m标高采用φ2600x12的钢管，上段采用φ2596x10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28.1 2.596 24.05 21.03 2.596 0.856 1.39 0.823 20 2.596 17.5 12.98 2.596 0.623 1.20 0.823 15 2.596 12.5 12.98 2.596 0.445 1.07 0.823 15 1.4 7.5 21 1.4 0.5 1.13 0.823 02、风荷载体型系数：总高度为15m，平均直径为近似可按1.4m，μzω0d2=μz*0.6*1.42=1.176μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=15/1.4=10.72，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(10.8-25)=0.523、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μz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βz=1+(ξνφz)/μz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=0.011x15=0.165s ＜0.25s，故不需要考虑顺风向风振影响。
5、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ωk=βzμsμzω0求风荷载，各分段的集中力Pi=ωk A w，此处A w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μsω0μzβzωk(kN/m2)集中力P k(kN)24.05 21.03 0.52 0.6 1.39 1.86 0.52*0.6*1.39*1.86=0.8121.03*0.81=17.0317.5 12.98 0.52 0.6 1.20 1.60 0.52*0.6*1.2*1.60=0.6012.98*0.60=7.7912.5 12.98 0.52 0.6 1.07 1.38 0.52*0.6*1.07*1.38=0.4312.98*0.43=5.587.5 21 0.52 0.6 1.1 1 0.52*0.6*1.1*1=0.343221*0.3432=7.26、底部产生的弯矩和剪力V k=7.2 kNM k=7.2*7.5=54 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。
m钢烟囱计算书
目录1、设计资料基本设计资料烟囱总高度H =烟气温度T gas = ℃烟囱底部高出地面距离: 0mm夏季极端最高温度T sum = ℃冬季极端最低温度T win = ℃最低日平均温度T win = ℃烟囱日照温差△T = ℃基本风压?0 = m2瞬时极端最大风速: (m/s)地面粗糙度: B类烟囱筒体几何缺陷折减系数? =烟囱安全等级: 二级抗震设防烈度: 7度设计地震分组: 第一组建筑场地土类别: Ⅱ类筒壁腐蚀厚度裕度:衬里起始高度:设置破风圈: 是自定义设计温度下筒壁钢材的许用应力: 是否计算抽力: 否材料信息序号使用部位材料名称最高使用温度(℃)密度(kg/m3)导热系数?(W /(m·K))1 筒壁钢材S31603 250几何尺寸信息烟囱总分段数: 18烟囱筒身分段参数表编号标高(m) 烟囱筒壁外直径(mm) 分段高度(m)0 -----123456789101112131415161718烟囱总截面数: 21烟囱筒身分节参数表(1)截面编号标高(m)烟囱筒壁外直径(mm)分节高度(m)筒壁厚度(mm)坡度(%)0 -----1234567891011121314151617181920烟囱筒身分节参数表(2)截面编号标高(m)附加重量(kN)附加风载(kN)洞口数量洞口形状洞口宽度(mm)洞口高度(mm)洞口直径(mm)5 0 矩形0 0 -----6 0 矩形0 0 -----7 0 矩形0 0 -----8 0 矩形0 0 -----9 0 矩形0 0 -----10 0 矩形0 0 -----11 0 矩形0 0 -----12 0 矩形0 0 -----13 0 矩形0 0 -----14 0 矩形0 0 -----15 0 矩形0 0 -----16 0 矩形0 0 -----18 1 圆形----- ----- 180020 0 矩形0 0 -----是否设置爬梯: 否烟囱底座设计参数烟囱底板材料: Q235(B)烟囱底板内径D1:烟囱底板外径D2:偏心弯矩M e: 地脚螺栓材料: Q235(B)地脚螺栓数量n: 20地脚螺栓腐蚀裕量c2:地脚螺栓中心线直径D3: 4500mm筋板材料: Q235(B)筋板高度hj:盖板材料: Q235(B)盖板类型: 环形盖板是否有垫板: 否2、计算依据《烟囱设计规范》 GB 50051-2013《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010《钢结构设计规范》GB 50017-2003《烟囱设计手册》(2014年5月第1版)《不锈钢结构技术规程》CECS 410：2015 《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-2008《钢结构设计手册》（第三版）《钢结构连接节点设计手册》（第二版）不锈钢S31603强度设计值见下表：3、筒体自重计算筒身自重表格(1)截面编号标高(m) 重量(kN) 筒壁1234567891011121314151617181920合计--筒身自重表格(2)截面编号标高(m)附加重量(kN)破风圈重(kN)本节总重量(kN)每节根部重量(kN)0 --1 29 292 29 593 40 984 20 1185 40 1586 29 1877 29 2168 64 2809 102 38110 62 44411 45 48812 37 52513 41 56614 32 59815 66 66416 41 70417 45 74918 65 81419 86 90020 67 967合计-- 967 967 筒身总重量 G = (每节重量) =6、动力特征计算前五阶自振周期分别为:T1 =T2 =T3 =T4 =T5 =前五阶振型相对位移计算结果标高(m) 第一振型(相对值)第二振型(相对值)第三振型(相对值)第四振型(相对值)第五振型(相对值)0 0 0 0 07、风荷载计算横向风振判断第1振型时的临界风速计算错误!式中D2/3-----2H/3高度处烟囱的外直径烟囱雷诺数R e错误!R e = 69000V cr1D2/3 = 69000 ×× = × 106R e≥× 106，×V H > V cr1需要考虑横风向风荷载已经设立破风圈，不考虑横风向作用风荷载标准值计算顺风向风压时风荷载计算结果标高R o?z?B?v z/H R?1(z) B z?z?k (m)90090090090020002000200020002000200020002000200020002000200020002000200020002000注：R0——筒身截面外半径（mm）风弯矩标准值计算风荷载及风弯矩标准值计算结果标高(m) Q i M wki-- --682667188881176139916392000231026043072343438674158451649235531648677548643注: 1、Q i表示作用于每一节中心处的集中风荷载, 单位为kN2、M wki = ∑(Q i h i), 单位为考虑瞬时极端最大风速时的风荷载计算（只计算顺风向风压）瞬时极端最大风速时风荷载计算结果标高R o?z?B?v z/H R?1(z) B z?z?k (m)90090090090020002000200020002000200020002000200020002000200020002000200020002000风荷载标准值计算结果标高(m) Q i M wki-- --913569621189157518742196267930953488411646015180557060496594740886851038011569 注: 1、Q i表示作用于每一节中心处的集中风荷载, 单位为kN2、M wki = ∑(Q i h i), 单位为8、地震作用及内力计算地震作用下的剪力(kN)标高第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型振型组合值(m)地震作用下弯矩标高第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型振型组合值(m)1858128149180203227262293324376418470506 551 603 684 815 992 11169、附加弯矩计算标高(m) 承载能力极限状态风荷载附加弯矩M ai承载能力极限状态地震附加弯矩M Eai正常使用极限状态风荷载附加弯矩M aki10、荷载内力组合荷载组合工况表组合1 S = + + + ××S Lk组合2 S = + + + ××S Lk组合3 S = + ××S wk + + ××S Lk组合4 S = + + ××S wk + ×M aE组合5 S = + + ××S wk + ×M aE组合6 S = + + + ××S wk +组合7 S = + - + ××S wk +组合8 S = + + + ××S wk +组合9 S = + - + ××S wk +组合10 S = + +组合11 S = + +标高(m)组合1 组合2 组合3N M N M N M 0 0 0 0 0 0 29 100 35 100 40 62 59 392 70 392 79 243 98 1063 118 1063 133 661 118 1314 142 1314 159 817 158 1740 190 1740 213 1082 187 2069 224 2069 252 1285 216 2423 259 2423 291 1505 280 2955 335 2955 377 1835 381 3411 458 3411 515 2118 444 3844 533 3844 599 2386 488 4534 586 4534 659 2814 525 5067 630 5067 709 3144 566 5704 680 5704 765 3539 598 6132 718 6132 807 3804 664 6658 796 6658 896 4129 704 7257 845 7257 951 4500 749 8148 899 8148 1011 5051 814 9545 976 9545 1099 5913 900 11391 1080 11391 1215 7048 967 12676 1160 12676 1305 7836标高(m)组合4 组合5N M N M0 0 0 035 45 29 4570 156 59 156 118 387 98 387 142 467 118 467 190 596 158 596 224 694 187 694 259 799 216 799 335 956 280 956 458 1092 381 1092 533 1223 444 1223 586 1435 488 1435 630 1601 525 1601 680 1802 566 1802 718 1939 598 1939 796 2108 664 2108 845 2303 704 2303 899 2597 749 2597 976 3063 814 3063 1080 3686 900 3686 1160 4123 967 4123标高(m)组合10N(kN) M0 0 29 96 59 376 98 1020 118 1260 158 1669 187 1984 216 2324 280 2834 381 3272 444 3687 488 4349 525 4860 566 5471 598 5881 664 6385 704 6958 749 7812 814 9150 900 10915967 12144标高(m)组合11N(kN) M0 0 29 100 59 392 98 1063 118 1314 158 1740 187 2069 216 2423 280 2955 381 3411 444 3844 488 4534 525 5067 566 5704 598 6132 664 6658 704 7257 749 8148 814 9545 900 11391 967 1267611、钢烟囱强度与稳定计算钢烟囱强度计算截面编号标高(m)A ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M iN iA ni±M iW ni(N/mm2)f t(N/mm2)⎝⎛⎭⎫N iA ni±M iW ni/f t(%)0 -- -- -- -- -- -- --1 35 1002 70 3923 118 10634 142 13145 190 17406 224 20697 259 24238 335 29559 458 341110 533 384411 586 453412 630 506713 680 570414 718 613215 796 665816 845 725717 899 814818 976 954519 1080 1139120 1160 12676钢烟囱局部稳定计算钢烟囱局部稳定验算表(一)截面编号标高(m)t(mm)D i(mm)?N?B A ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M i?N(N/mm2)?B(N/mm2)0 -- -- -- -- -- -- -- -- -- --1 1796 35 1002 1796 70 3923 1796 118 10634 3996 142 13145 3996 190 17406 3996 224 20697 3996 259 24238 3996 335 29559 3996 458 341110 3996 533 384411 3996 586 453412 3996 630 5067 13 3996 680 5704 14 3996 718 6132 15 3996 796 6658 16 3996 845 7257 17 3996 899 8148 18 3996 976 9545 19 3996 1080 11391 203996116012676钢烟囱局部稳定验算表(二)截面 编号 标高 (m) f yt (N/mm 2) ?? E t ×105 (N/mm 2) ?et ??crt?N +?B(N/mm 2) ()σN +σB /σcrt(%)0 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20钢烟囱整体稳定性计算 截面位置 A bi (m 2) W bi(m 3) 计算长 度l 0(m)长细比? 稳定 系数? N Ex (kN) N i (kN) M i ? (N/mm 2) f t(N/mm 2)?/f t(%) 底部48525116012676钢烟囱孔洞应力计算 根据烟囱规范式（）计算σ = ⎣⎡⎦⎤N A 0 + MW 0αk ≤ f t标高(m) ?k A0(m2)W0(m3)N(kN)M?N/(mm2)f tN/(mm2)结果976 9545不通过(洞口补强)(12、考虑瞬时极端最大风速下验算结果标高(m)A ni(m2)W ni(m3)N i(kN)M iN iA ni±M iW ni(N/mm2)f y(N/mm2)⎝⎛⎭⎫N iA ni±M iW ni/f y(%)-- -- -- -- -- -- --29 9659 37698 1020118 1260158 1669187 1984216 2324280 2834381 3272444 3687488 4349525 4860566 5471598 5881664 6385704 6958749 7812814 9150900 10915967 12144烟囱底板厚度计算底板面积：A(m2)底板抵抗矩：W(m3)底板压应力：?cbt(kN/m2)筒壁外侧为三边支撑板自由边长度a(m)两端与自由边相邻的边长度b(m)?M max m)底板厚度t(mm)筒壁内侧为一边支撑板筒壁内侧为一边支撑板C(m)M max m)底板厚度t(mm)底板厚度取较大结果且要大于14mm ，因此取底板厚度t为45mm地脚螺栓直径计算单个地脚螺栓的拉力(kN)所需地脚螺栓净面积(mm2)地脚螺栓计算直径d1(mm)地脚螺栓所需直径d(mm)地脚螺栓所需面积(mm2)最终取地脚螺栓为30-M76筋板厚度计算底板分布反力得到的压力N1(kN)锚栓产生的拉力N2(kN)根据筋板抗拉强度计算的筋板厚度t1(mm)根据筋板抗剪强度计算的筋板厚度t2(mm)构造要求t3(mm)筋板厚度取以上三者的较大值，最终取值为28mm盖板厚度计算盖板类型为环形盖板筋板内侧间距l3'(mm)筋板自由外伸宽度b(mm)盖板上地脚螺栓孔直径d3(mm)计算盖板厚度t g(mm)构造要求：盖板厚度不小于底板厚度，最终取值为38mm筒壁各截面位移结果截面编号标高(m)基本风压作用下位移(mm)瞬时最大风速作用下位移(mm)地震作用下位移(mm)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718192015、加强圈间距计算编号标高(m)D r(mm)t r(mm)E t×105(N/mm2)??(N/mm2)f rv co(m/s)加强筋截面H s(m)0 -- -- -- -- -- -- -- --1 1800 102 1800 103 1800 104 4000 105 4000 106 4000 107 4000 108 4000 129 4000 1210 4000 1211 4000 1212 4000 1213 4000 1414 4000 1415 4000 1416 4000 1417 4000 1418 4000 14计算结果：1.塔筒体上部1/3筒高处需设置破风圈，以消除横风向风振;2.标高处管道按直径1800的开洞计算，根据计算结果，洞口处需要补强；3.沿筒高壁厚变化，厚度分别为16mm，14mm，12mm。
拉索式钢烟囱计算书
拉索式钢烟囱计算书一、设计资料1、钢烟囱高度 H=20m，直径 D=426mm，厚度 t=8mm 。
22、基本风压： W0=0.55kN/m2 3 43、地面粗糙度类别： B 类地面粗糙度指数： 0.164、抗震设防烈度： 6 度设计基本地震加速度： 0.05g 设计特征周期 0.35s 设计地震分组为第一组。
5、钢烟囱阻尼比： 0.016、拉索： d=0.014m二、设计依据1、《烟囱设计规范》 GB50051-20022、《钢结构设计规范》 GB50017-20023、《建筑结构荷载规范》 GB50009-20014、《建筑抗震设计规范》 GB50011-20105、《高耸结构设计规范》 GB50135-2006三、烟囱型式烟囱高度和直径之比： H/D=20/0.426=47>35 设一层拉索，拉索数量为 3 根，平面夹角成 120o，拉索与烟囱夹角为 30 o。
四、筒身自重计算及拉索自重1、筒壁每延米自重： G1=2x3.14x（0.426/2+0.410/2）x0.008x78.5=1.65 kN/m 筒壁总重： G=1.65x20=33 kN2、拉索每延米自重： T1=7N/m 拉索长度： S=13/cos30 o=15m3 根拉索总重： T=3x7x15=315N=0.315 kN五、风荷载产生的弯矩和拉索拉力计算 1、拉索式钢烟囱自振周期，按《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 附录 E 之E.1.1取：T1=（0.007～0.013）H≈0.013x20=0.26s2、顺风向风压 W0=0.55kN/m2，风荷载系数计算。
（ 1）风压高度变化系数：查《建筑结构荷载规范》表 7.2.1，地面粗糙度类别B，可得各截面的μz 值2 风荷载体型系数μ s《建筑结构荷载规范》表 7.3.1项次 36（b）H/D=20/0.426=47>25 μz W0d2=1.25x0.55x0.4262=0.125>0.015,Δ≈0, μs=0.6拉索：按《建筑结构荷载规范》表 7.3.1项次 38 拉索α=60 o风荷载水平分量的体型系数 W SX =0.85 风荷载垂直分量的体型系数 W SY =0.40（3） 高度 Z 处的风振系数 β z 。
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0.90m3．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 mr1 = 4.57m r2 = 3.77m r3 = 2.32mh = 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。
钢烟囱计算书最终
向基本风压
wcr10：
wcr10=（1.3Vcr1）2 （10/H）2α
0.998
/1600=
wcr10T12= 查GB0009表7.4.3 ξ=
0.07 2.04
横向风振临界风
速对应的顺风向
各截面风压标准
值计算如下：
截面号
标高 μz μs ξ ν1 θν θB ν=
wk=βz
ψz
βz= μsμ
zwcr10
标高3.4m
1 h（m）
0
22 1.284 0.502 2.04 0.81
1
15 1.14 0.502 2.04 0.81
2
8
1 0.502 2.04 0.81
3
0
1 0.502 2.04 0.81
3.4
1 0.502 2.04 0.81
Bz/B0
ν1θ νθB
Z/H
1+ξ （kN/
ψz
νψ z/μs
m2）
1
1 0.81
1 1 2.29 1.47
1 1 0.81 0.681818 0.56 1.82 1.04
1 1 0.81 0.363636 0.19 1.32 0.66
1
1 0.81
0 0.02 1.03 0.52
1 1 0.81 0.154545 0.04 1.06 0.53
6
cnpt
266209092.xlsD2000
2.5 Mpa
导热系数：
700℃：≤
0.25 W/m.K
1000℃：≤
0.25 W/m.K
使用温度：
80 ℃
线变化率：
1000℃X3h：
60m钢烟囱计算书
目录1、设计资料1.1基本设计资料烟囱总高度H=60.300m烟气温度T=95.00rgas烟囱底部高出地面距离:0mm夏季极端最高温度T sum=40.00°C冬季极端最低温度T win=-4.00C win最低日平均温度T.=-5.00Cwin烟囱日照温差△T=20.00C基本风压叫=0.55kN/m2瞬时极端最大风速:34.00(m/s)地面粗糙度:B类烟囱筒体几何缺陷折减系数6=0.50烟囱安全等级:二级抗震设防烈度：7度(0.10g)设计地震分组:第一组建筑场地土类别：II类筒壁腐蚀厚度裕度:2.00mm衬里起始高度:0.00m设置破风圈：是自定义设计温度下筒壁钢材的许用应力：117.00MPa是否计算抽力:否1.2材料信息序1—1使用部位材料名称最高使用温密度导热系数尢号度(C) (kg/m3) (W/(m・1 筒壁钢材S31603 250 7850.00 58.1501.3几何尺寸信息烟囱总分段数：18烟囱筒身分段参数表编号标咼(m) 烟囱筒壁外直径(mm) 分段高度(m)0 60.30 1800.001 50.30 1800.00 10.002 43.50 1800.00 6.803 41.59 4000.00 1.914 38.91 4000.00 2.685 37.12 4000.00 1.806 35.32 4000.00 1.807 32.82 4000.00 2.508 30.82 4000.00 2.009 29.02 4000.00 1.8010 26.30 4000.00 2.7211 24.30 4000.00 2.0012 22.00 4000.00 2.30烟囱总截面数:2113 20.54000.00 1.501418.70 4000.00 1.801516.70 4000.00 2.001613.80 4000.00 2.9017 3.80 4000.00 10.0018-0.04000.00 3.80烟囱筒身分节参数表(1)截面标高烟囱筒壁外直径(mm)分节高度筒壁厚度坡度编号(m) (m) (mm) (%) 0 60.30 1800.00 12.000.001 55.30 1800.00 5.000 12.000.002 50.30 1800.00 5.000 12.000.003 43.50 1800.00 6.800 12.000.004 41.59 4000.00 1.905 12.0057.7435 38.91 4000.00 2.680 12.000.006 37.12 4000.00 1.800 12.000.007 35.32 4000.00 1.800 12.000.008 32.82 4000.00 2.500 12.000.009 30.82 4000.00 2.000 14.000.0010 29.02 4000.00 1.800 14.000.0011 26.30 4000.00 2.720 14.000.0012 24.30 4000.00 2.000 14.000.0013 22.00 4000.00 2.300 14.000.0014 20.50 4000.00 1.500 16.000.0015 18.70 4000.00 1.800 16.000.0016 16.70 4000.00 2.000 16.000.0017 13.80 4000.00 2.900 16.000.0018 9.40 4000.00 4.395 16.000.0019 3.80 4000.00 5.605 16.000.0020 -0.00 4000.00 3.800 16.00 0.00烟囱筒身分节参数表(2)面标高附加重量附加风载洞口洞口洞口宽洞口高号(m) (kN) (kN) 数量形状度(mm) 度(mm) 5 38.91 8.00 0.00 0 矩形0 06 37.12 8.00 0.00 0 矩形0 07 35.32 8.00 0.00 0 矩形0 08 32.82 35.00 0.00 0 矩形0 09 30.82 75.00 0.00 0 矩形0 010 29.02 38.00 0.00 0 矩形0 011 26.30 8.00 0.00 0 矩形0 0 洞口直径(mm)12 24.30 10.00 0.00 0 矩形0 013 22.00 10.00 0.00 0 矩形0 014 20.50 8.40 0.00 0 矩形0 015 18.70 38.00 0.00 0 矩形0 016 16.70 10.00 0.00 0 矩形0 018 9.40 0.00 0.00 1 圆形180020 -0.00 8.40 0.00 0 矩形0 0是否设置爬梯:否1.4烟囱底座设计参数烟囱底板材料:Q235(B)烟囱底板内径DI:3000.00mm烟囱底板外径D2:5000.00mm偏心弯矩M e：0.00kN.m地脚螺栓材料:Q235(B) 地脚螺栓数量n:20地脚螺栓腐蚀裕量c2：4.0mm地脚螺栓中心线直径D3:4500mm筋板材料:Q235(B)筋板高度hj:600.00mm盖板材料:Q235(B)盖板类型:环形盖板是否有垫板:否2、计算依据《烟囱设计规范》GB50051-2013《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《钢结构设计规范》GB50017-2003（201451）《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《钢结构设计手册》（第三版）《钢结构连接节点设计手册》（第二版）不锈钢S31603强度设计值见下表：续表3.3.13、筒体自重计算筒身自重表格(1)截面编号0 标咼(m)60.30重量(kN)筒壁0.001 55.30 25.932 50.30 25.933 43.50 35.264 41.59 18.425 38.91 31.006 37.12 20.827 35.32 20.828 32.82 28.919 30.82 26.9710 29.02 24.2811 26.30 36.6812 24.30 26.9713 22.00 31.0214 20.50 23.1115 18.70 27.7316 16.70 30.8117 13.80 44.6818 9.40 64.5819 3.80 86.3520 -0.00 58.54 合计-- 688.81筒身自重表格(2)截面卡去"^/e、附加重量破风圈重本节总重量每节根部重编号标冋(m)(kN) (kN) (kN) 量(kN)0 60.30 0.00 -- 0.00 0.001 55.30 0.00 3.34 29 292 50.30 0.00 3.34 29 593 43.50 0.00 4.54 40 984 41.59 0.00 1.27 20 1185 38.91 8.00 0.93 40 1586 37.12 8.00 0.00 29 1877 35.32 8.00 0.00 29 2168 32.82 35.00 0.00 64 2809 30.82 75.00 0.00 102 38110 29.02 38.00 0.00 62 44411 26.30 8.00 0.00 45 48812 24.30 10.00 0.00 37 52513 22.00 10.00 0.00 41 56614 20.50 8.40 0.00 32 59815 18.70 38.00 0.00 66 66416 16.70 10.00 0.00 41 70417 13.80 0.00 0.00 45 74918 9.40 0.00 0.00 65 81419 3.80 0.00 0.00 86 90020 -0.00 8.40 0.00 67 967合计-- 264.80 13.42 967 967 筒身总重量G=刀（每节重量）=967.03kN6、动力特征计算前五阶自振周期分别为:T1=0.7670sT2=0.2147sT3=0.0867sT4=0.0427sT5=0.0281s前五阶振型相对位移计算结果标咼（m）第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型（相对值）（相对值）（相对值）（相对值）（相对值）60.30 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.000055.30 0.8645 0.5847 0.1394 -0.3018 -0.606250.30 0.7326 0.2107 -0.4989 -0.8153 -0.594443.50 0.5728 -0.0997 -0.6425 -0.1898 0.708941.59 0.5342 -0.1307 -0.5407 -0.0312 0.649138.91 0.4814 -0.1619 -0.3782 0.1375 0.431937.12 0.4465 -0.1784 -0.2664 0.2212 0.257735.32 0.4122 -0.1911 -0.1553 0.2738 0.078532.82 0.3656 -0.2019 -0.0084 0.2879 -0.139330.82 0.3295 -0.2050 0.0984 0.2505 -0.257729.02 0.2978 -0.2040 0.1836 0.1858 -0.308226.30 0.2517 -0.1961 0.2871 0.0486 -0.280224.30 0.2195 -0.1857 0.3407 -0.0656 -0.193022.00 0.1844 -0.1696 0.3764 -0.1906 -0.048720.50 0.1628 -0.1572 0.3850 -0.2603 0.054918.70 0.1381 -0.1409 0.3815 -0.3256 0.173316.70 0.1125 -0.1215 0.3609 -0.3692 0.281313.80 0.0792 -0.0920 0.3051 -0.3743 0.36959.40 0.0384 -0.0492 0.1848 -0.2712 0.32803.80 0.0066 -0.0094 0.0394 -0.0661 0.0909-0.00 0 0 0 0 0 7、风荷载计算7.1横向风振判断7.1.1第1振型时的临界风速计算V cr1=D2S3=0767黑020=26・08m/s式中D2/32H/3高度处烟囱的外直径7.1.2烟囱雷诺数R eV H=40冷％叫=4^1.7124X0.55=38.82m/sRe=69000V cr1D2/3=69000X26.08X4.00=7.20X106Re上3.5X106，L2X VH>V cr1需要考虑横风向风荷载已经设立破风圈，不考虑横风向作用7.2风荷载标准值计算顺风向风压时风荷载计算结果标咼(m) RooB evz/H R豁(z) B zzpz叫60.30 900 1.7124 0.45 1.92 1.00 1.9290 1.0000 0.8758 2.3320 2.6455.30 900 1.6677 0.45 1.92 0.92 1.9290 0.8632 0.7762 2.1806 2.450.30 900 1.6227 0.45 1.92 0.83 1.9290 0.7247 0.6698 2.0187 2.1643.50 900 1.5550 0.45 1.92 0.72 1.9290 0.5516 0.5319 1.8091 1.8641.59 2000 1.5359 1.00 1.92 0.69 1.9290 0.5057 1.0973 2.6690 2.7138.91 2000 1.5059 1.00 1.92 0.65 1.9290 0.4435 0.9815 2.4928 1.4537.12 2000 1.4825 1.00 1.92 0.62 1.9290 0.4017 0.9030 2.3735 1.3535.32 2000 1.4591 1.00 1.92 0.59 1.9290 0.3639 0.8311 2.2641 1.2732.82 2000 1.4266 1.00 1.92 0.54 1.9290 0.3172 0.7411 2.1271 1.1730.82 2000 1.4006 1.00 1.92 0.51 1.9290 0.2799 0.6660 2.0130 1.0929.02 2000 1.3742 1.00 1.92 0.48 1.9290 0.2487 0.6031 1.9172 1.0126.30 2000 1.3307 1.00 1.92 0.44 1.9290 0.2036 0.5098 1.7754 0.9124.30 2000 1.2987 1.00 1.92 0.40 1.9290 0.1704 0.4373 1.6651 0.8322.00 2000 1.2619 1.00 1.92 0.36 1.9290 0.1420 0.3749 1.5702 0.7620.50 2000 1.2379 1.00 1.92 0.34 1.9290 0.1239 0.3336 1.5074 0.7218.70 2000 1.2039 1.00 1.92 0.31 1.9290 0.1023 0.2831 1.4306 0.6616.70 2000 1.1639 1.00 1.92 0.28 1.9290 0.0829 0.2372 1.3608 0.6113.80 2000 1.0987 1.00 1.92 0.23 1.9290 0.0576 0.1747 1.2658 0.549.40 2000 1.0000 1.00 1.92 0.16 1.9290 0.0282 0.0939 1.1428 0.443.80 2000 1.0000 1.00 1.92 0.06 1.9290 0.0100 0.0333 1.0507 0.40 -0.00 2000 1.0000 1.00 1.92 - 1.9290 0.0100 0.0333 1.0507 0.40.00注：R0筒身截面外半径(mm)7.3风弯矩标准值计算风荷载及风弯矩标准值计算结果标咼(m)Q i60.30--55.30 27.19 68 50.30 24.64 266 43.50 29.51 718 41.59 15.12 888 38.91 22.25 1176 37.12 10.08 1399 35.32 9.46 1639 32.82 12.20 2000 30.82 9.02 2310 29.02 7.56 2604 26.30 10.47 3072 24.30 6.97 3434 22.00 7.34 3867 20.50 4.44 4158 18.70 4.97 4516 16.70 5.09 492313.80 6.64553 19.40 8.57 64863.80 9.47 7754-0.00 6.15 8643注：1、Q i表示作用于每一节中心处的集中风荷载,单位为kN2、M wki=E(Q i h i),单位为kN.m7.4考虑瞬时极端最大风速时的风荷载计算(只计算顺风向风压)瞬时极端最大风速时风荷载计算结果标高(m) Roo馬Bevz/H R豁(z) B zzpz叫60.30 900 1.7124 0.45 1.92 1.00 2.0186 1.0000 0.8758 2.38103.5 455.30 900 1.6677 0.45 1.92 0.92 2.0186 0.8632 0.7762 2.22403.2 250.30 900 1.6227 0.45 1.92 0.83 2.0186 0.7247 0.6698 2.05622.8 943.50 900 1.5550 0.45 1.92 0.72 2.0186 0.5516 0.5319 1.83882.4 841.59 2000 1.5359 1.00 1.92 0.69 2.0186 0.5057 1.0973 2.73033.6 438.91 2000 1.5059 1.00 1.92 0.65 2.0186 0.4435 0.9815 2.54771.9 437.12 2000 1.4825 1.00 1.92 0.62 2.0186 0.4017 0.9030 2.42401.8 235.32 2000 1.4591 1.00 1.92 0.59 2.0186 0.3639 0.8311 2.31051.7 132.82 2000 1.4266 1.00 1.92 0.54 2.0186 0.3172 0.7411 2.16861.5 630.82 2000 1.4006 1.00 1.92 0.51 2.0186 0.2799 0.6660 2.05031.4 529.02 2000 1.3742 1.00 1.92 0.48 2.0186 0.2487 0.6031 1.95101.3 626.30 2000 1.3307 1.00 1.92 0.44 2.0186 0.2036 0.5098 1.80391.2 124.30 2000 1.2987 1.00 1.92 0.40 2.0186 0.1704 0.4373 1.68951.1 122.00 2000 1.2619 1.00 1.92 0.36 2.0186 0.1420 0.3749 1.59121.0 220.50 2000 1.2379 1.00 1.92 0.34 2.0186 0.1239 0.3336 1.52610.9 618.70 2000 1.2039 1.00 1.92 0.31 2.0186 0.1023 0.2831 1.4464 0.8816.70 2000 1.1639 1.00 1.92 0.28 2.0186 0.0829 0.2372 1.3741 0.8113.80 2000 1.0987 1.00 1.92 0.23 2.0186 0.0576 0.1747 1.27550.7 19.40 2000 1.0000 1.00 1.92 0.16 2.0186 0.0282 0.0939 1.14800.5 83.80 2000 1.0000 1.00 1.92 0.06 2.0186 0.0100 0.0333 1.0526 0.53 -0.00 2000 1.0000 1.00 1.92 0.00 2.0186 0.0100 0.0333 1.0526 0.53 风荷载标准值计算结果标咼(m) Qi Mwkiwki60.30 -- -- 55.30 36.45 91 50.30 32.99 356 43.50 39.45 962 41.59 20.27 1189 38.91 29.89 1575 37.12 13.53 1874 35.32 12.68 2196 32.82 16.35 2679 30.82 12.07 3095 29.02 10.11 3488 26.30 13.98 4116 24.30 9.30 4601 22.00 9.78 5180 20.50 5.91 5570 18.70 6.61 6049 16.70 6.76 6594 13.80 8.80 7408 9.40 11.33 86853.80 12.481038 0-0.00 8.09 11569注：1、Q i表示作用于每一节中心处的集中风荷载,单位为kN2、M wki=E(Q i h i),单位为kN.m8、地震作用及内力计算标高(m) 60.30地震作用下的剪力(kN)振型组合值3.70 第一振型1.60第二振型-2.93第三振型1.45第四振型-0.60第五振型0.3155.30 4.38 -6.35 1.85 -0.24 -0.07 7.9350.30 7.15 -7.80 0.15 0.92 -0.50 10.63 43.50 9.02 -7.21 -1.74 1.16 -0.05 11.73 41.59 10.53 -6.53 -3.12 1.19 0.30 12.84 38.91 12.34 -5.42 -4.41 1.00 0.61 14.23 37.12 13.75 -4.39 -5.17 0.73 0.77 15.37 35.32 15.24 -3.14 -5.67 0.36 0.82 16.58 32.82 17.76 -0.60 -5.73 -0.39 0.64 18.68 30.82 21.39 3.53 -4.75 -1.43 0.09 22.24 29.02 23.63 6.32 -3.50 -1.96 -0.35 24.79 26.30 24.73 7.88 -2.37 -2.04 -0.59 26.15 24.30 25.67 9.33 -1.06 -1.93 -0.75 27.41 22.00 26.41 10.59 0.32 -1.64 -0.78 28.52 20.50 27.02 11.65 1.61 -1.28 -0.74 29.50 18.70 28.04 13.54 4.15 -0.37 -0.50 31.42 16.70 28.63 14.70 5.85 0.36 -0.22 32.71 13.80 29.10 15.71 7.50 1.20 0.21 33.93 9.40 29.42 16.45 8.88 2.05 0.73 34.923.80 29.47 16.59 9.16 2.25 0.87 35.12 -0.00 29.47 16.59 9.16 2.25 0.87 35.12地震作用下弯矩(kN.m)标高(m) 第一振型第二振型第三振型第四振型第五振型振型组合值60.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 055.30 8.02 -14.63 7.24 -3.02 1.54 18 50.30 29.90 -46.35 16.49 -4.22 1.21 58 43.50 78.52 -99.39 17.49 2.06 -2.17 128 41.59 95.70 -113.12 14.17 4.26 -2.27 149 38.91 123.92 -130.63 5.79 7.45 -1.47 180 37.12 146.13 -140.39 -2.15 9.25 -0.37 203 35.32 170.89 -148.29 -11.45 10.56 1.01 227 32.82 208.98 -156.13 -25.64 11.46 3.07 262 30.82 244.50 -157.33 -37.10 10.68 4.34 293 29.02 283.01 -150.98 -45.64 8.11 4.51 32426.30 347.28 -133.79 -55.17 2.79 3.55 376 24.30 396.73 -118.02 -59.92 -1.29 2.37 41822.00 455.76 -96.56 -62.36 -5.73 0.66 470 20.50 495.38 -80.69 -61.87 -8.19 -0.52 506 18.70 544.02 -59.72 -58.98 -10.48 -1.86 551 16.70 600.09 -32.63 -50.68 -11.22 -2.85 603 13.80 683.10 10.01 -33.72 -10.18 -3.48 684 9.40 811.00 79.04 -0.75 -4.89 -2.57 815 3.80 975.88 171.25 49.02 6.60 1.52 992 -0.00 1087.86 234.28 83.84 15.14 4.82 11169、附加弯矩计算标咼(m) 承载能力极限状态风荷载附加弯矩M ai(kN.m)承载能力极限状态地震附加弯矩M Eai(kN.m)正常使用极限状态风荷载附加弯矩M aki(kN.m)60.30 0.00 0.00 0.00 55.30 4.81 1.61 1.5850.30 19.82 6.70 6.59 43.50 57.38 19.77 19.34 41.59 71.43 24.76 24.19 38.91 93.70 32.75 31.94 37.12 110.26 38.77 37.76 35.32 128.04 45.30 44.06 32.82 154.64 55.22 53.59 30.82 177.41 63.84 61.85 29.02 198.93 72.10 69.75 26.30 233.08 85.46 82.47 24.30 259.28 95.93 92.39 22.00 290.30 108.60 104.35 20.50 310.94 117.21 112.43 18.70 335.99 127.86 122.41 16.70 364.03 140.09 133.81 13.80 404.67 158.47 150.82 9.40 464.76 187.48 177.363.80 534.95 225.68 211.64 -0.00 575.50 251.72 234.4410、荷载内力组合荷载组合工况表组合1 组合2 S =1.0S Gk +1.4S wkGkwkS =1.2S Gk +1.4S wk +Gkwk+1.0M a +a1.0M +a0.7x 1.4x S Lk Lk 0.7x 1.4x S LkLk组合3 S =1.35S Gk +0.6xGk1.4x S wk +1.0M a +0.7x 1.4x S Lk组合4 S =1.2S +1.3S GEEhk +0.2x 1.4x S wk +1.0x M aE wkaE组合5 S =1.0S +1.3S GEEhk +0.2x1.4x S wk +1.0x M aEwkaE组合6 S =1.2S +1.3S GEEhk +0.5S Evk +0.2x 1.4x S wk w k+1.0MaE1 aE1 组合7 S =1.0S +1.3SGEEhk-0.5S Evk+0.2x 1.4x S wk w k+1.0M aE2 aE2 组合8 S =1.2S GE +0.5SEhk +1.3S Evk +0.2x1.4x S wk wk+1.0MaE1 aE1组合9 S =1.0S GE +0.5S Ehk-1.3S Evk+0.2x 1.4x S wk w k+1.0M aE2 aE2 组合10 S =1.0S Gk +1.0M a +1.0S Maxwk组合11 S =1.0SGk +1.0M a +1.4S wk标高组合1组合2组合3(m) NMNMNM60.30 0 0 0 0 0 0 55.30 29100 35 100 4062 50.30 59 392 70 392 79243 43.50 98 1063 118 1063 133661 41.59 118 1314 142 1314 159817 38.91 158 1740 190 1740 2131082 37.12 187 2069 224 2069 2521285 35.32 216 2423 259 2423 2911505 32.82 280 2955 335 2955 377 1835 30.82 381 3411 458 3411 5152118 29.02 444 3844 533 3844 599 2386 26.30 488 4534 586 4534 6592814 24.30 525 5067 630 5067 7093144 22.00 566 5704 680 5704 7653539 20.50 598 6132 718 6132 8073804 18.70 664 6658 796 6658 8964129 16.70 704 7257 845 7257 9514500 13.80 749 8148 899 8148 10115051 9.40 814 9545 976 954510995913 3.80 900 11391 1080 11391 12157048 -0.0096712676116012676 13057836标高组合4组合5(m) NMNM60.30 0 0 0 0 55.30 35 45 29 45 50.30 70 156 59 156 43.50 118 387 98 387 41.59 142 467 118 467 38.91 190 596 158 596 37.12 224 694 187 694 35.32 259 799 216 799 32.82 335 956 280 956 30.82 458 1092 381 1092 29.02 533 1223 444 1223 26.30 586 1435 488 1435 24.30 630 1601 525 1601 22.00 680 1802 566 1802 20.50 718 1939 598 1939 18.70 796 2108 664 2108 16.70 845 2303 704 2303 13.80 899 2597 749 2597 9.40 976 3063 814 3063 3.80 1080 3686 900 3686 -0.00116041239674123标咼(m)N (kN)组合10M (kN.m)60.300 055.30 29 9650.30 59 37643.50 98 102041.59 118 126038.91 158 166937.12 187 198435.32 216 232432.82 280 283430.82 381 327229.02 444 368726.30 488 434924.30 525 486022.00 566 547120.50 598 588118.70 664 638516.70704 695813.80 749 7812 9.40 814 9150 3.80 900 10915 -0.0096712144组合11标咼(m)M (kN.m0 60.30 N (kN)0 55.30 29 100 50.30 59 392 43.50 98 1063 41.59 118 1314 38.91 158 1740 37.12 187 2069 35.32 216 2423 32.82 280 2955 30.82 381 3411 29.02 444 3844 26.30 488 4534 24.30 525 5067 22.00 566 5704 20.50 598 6132 18.70 664 6658 16.70 704 7257 13.80 749 8148 9.40 814 9545 3.80 900 11391 -0.0096712676截标高tD.(m m) 编号(m) (mm) 0 60.30 -- -- 1 55.30 10.00 1796 2 50.30 10.00 1796 3 43.50 10.00 1796 4 41.59 10.00 3996 5 38.91 10.00 3996 6 37.12 10.00 3996 7 35.32 10.00 3996 8 32.82 10.00 3996 9 30.82 12.00 3996 1029.0212.003996aN钢烟囱局部稳定验算表(一) %A n. (m 2)W n.n.(m 3)0.60 0.68 0.0561 0.0249 0.60 0.68 0.0561 0.0249 0.60 0.68 0.0561 0.0249 0.48 0.58 0.1252 0.1245 0.48 0.58 0.1252 0.1245 0.48 0.58 0.1252 0.1245 0.48 0.58 0.1252 0.1245 0.48 0.58 0.1252 0.1245 0.51 0.60 0.1502 0.1491 0.510.600.15020.1491N..(kN) M.(kN.m) °N(N/mm 2) °B(N/mm 2) 35 100 0.63 4.01 70 392 1.25 15.72 118 1063 2.10 42.67 142 1314 1.13 10.56 190 1740 1.51 13.98 224 2069 1.79 16.62 259 2423 2.07 19.46 335 2955 2.68 23.74 458 34113.05 22.87 533 38443.5525.7711、钢烟囱强度与稳定计算11.1钢烟囱强度计算截面 编号 标高(m)Ani (m 2)Wnini (m 3)Nii(kN) Mi(kN.m) i ±'i A ±W .ni ni (N/mm 2)ft(N/mm 2)I A ±W 〔n.n.(%) 0 60.30 -- ---- -- ---- -- 1 55.30 0.0561 0.0249 35 100 4.64 207.73 2.23 2 50.30 0.0561 0.0249 70 392 16.97 207.73 8.173 43.50 0.0561 0.0249 118 1063 44.77 207.73 21.554 41.59 0.1252 0.1245 142 1314 11.69 207.73 5.63 5 38.91 0.1252 0.1245 190 1740 15.49 207.73 7.46 6 37.12 0.1252 0.1245 224 2069 18.41 207.73 8.867 35.32 0.1252 0.1245 259 2423 21.53 207.73 10.368 32.82 0.1252 0.1245 335 2955 26.42 207.73 12.729 30.82 0.1502 0.1491 458 3411 25.92 207.73 12.48 10 29.02 0.1502 0.1491 533 3844 29.32 207.73 14.11 11 26.30 0.1502 0.1491 586 4534 34.30 207.73 16.51 12 24.30 0.1502 0.1491 630 5067 38.17 207.73 18.38 13 22.00 0.1502 0.1491 680 5704 42.77 207.73 20.59 14 20.50 0.1751 0.1737 718 6132 39.39 207.73 18.96 15 18.70 0.1751 0.1737 796 6658 42.87 207.73 20.64 16 16.70 0.1751 0.1737 845 7257 46.59 207.73 22.43 17 13.80 0.1751 0.1737 899 8148 52.03 207.73 25.05 189.400.1489 0.1102976954593.20207.7344.87 11.2钢烟囱局部稳定计算19 3.80 0.1751 0.1737 1080 11391 71.73 207.7334.5 320 -0.00 0.1751 0.1737 1160 12676 79.59 207.73 38.3111 26.30 12.00 3996 0.51 0.60 0.1502 0.1491 586 4534 3.90 30.4012 24.30 12.00 3996 0.51 0.60 0.1502 0.1491 630 5067 4.20 33.9813 22.00 12.00 3996 0.51 0.60 0.1502 0.1491 680 5704 4.53 38.2414 20.50 14.00 3996 0.53 0.62 0.1751 0.1737 718 6132 4.10 35.2915 18.70 14.00 3996 0.53 0.62 0.1751 0.1737 796 6658 4.55 38.3216 16.70 14.00 3996 0.53 0.62 0.1751 0.1737 845 7257 4.83 41.7717 13.80 14.00 3996 0.53 0.62 0.1751 0.1737 899 8148 5.13 46.9018 9.40 14.00 3996 0.53 0.62 0.1489 0.1102 976 9545 6.56 86.6419 3.80 14.00 3996 0.53 0.62 0.1751 0.1737 1080 11391 6.17 65.5620 -0.00 14.00 3996 0.53 0.62 0.1751 0.1737 1160 12676 6.63 72.96钢烟囱局部稳定验算表(二)截标高f yt5 E X105 (o^+oj/o编号(m)yt(N/mm2) a t(N/mm2) G et P o crt NB(N/mm2)NBcrt(%)0 60.30 -- -- -- -- -- -- -- -- --1 55.30 227.06 0.50 0.33 2.06 1387.86 0.70 150.88 4.64 3.072 50.30 227.06 0.50 0.34 2.06 1387.86 0.70 151.11 16.97 11.233 43.50 227.06 0.50 0.34 2.06 1387.86 0.70 151.21 44.77 29.614 41.59 227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.60 11.69 10.865 38.91 227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.59 15.49 14.406 37.12 227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.60 18.41 17.117 35.32 227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.61 21.53 20.018 32.82 227.06 0.50 0.28 2.06 623.77 1.13 107.55 26.42 24.569 30.82 227.06 0.50 0.30 2.06 748.53 1.01 119.85 25.92 21.6310 29.02 227.06 0.50 0.30 2.06 748.53 1.01 119.82 29.32 24.4711 26.30 227.06 0.50 0.30 2.06 748.53 1.01 119.88 34.30 28.6212 24.30 227.06 0.50 0.30 2.06 748.53 1.01 119.91 38.17 31.8313 22.00 227.06 0.50 0.30 2.06 748.53 1.01 119.94 42.77 35.6614 20.50 227.06 0.50 0.31 2.06 873.28 0.92 129.17 39.39 30.5015 18.70 227.06 0.50 0.31 2.06 873.28 0.92 129.15 42.87 33.1916 16.70 227.06 0.50 0.31 2.06 873.28 0.92 129.17 46.59 36.0717 13.80 227.06 0.50 0.31 2.06 873.28 0.92 129.20 52.03 40.2718 9.40 227.06 0.50 0.31 2.06 873.28 0.92 129.39 93.20 72.0319 3.80 227.06 0.50 0.31 2.06 873.28 0.92 129.29 71.73 55.4820 -0.00 227.06 0.50 0.31 2.06 873.28 0.92 129.31 79.59 61.55 11.3钢烟囱整体稳定性计算截面位AbiWbi计算长长细稳定NExNiiMiio f t o/f t置(m2) (m3) 度l0(m) 比尢系数(kN) (kN) (kN.m) (N/mm2) (N/mm2) (%) 底部0.1751 0.1737 120.60 85.66 0.650 48525 1160 12676 84.57 207.73 40.71 11.4钢烟囱孔洞应力计算根据烟囱规范式(10.3.2-16)计算=_A +仔％w fA 0W标高(m) %A0 (m 2)WW0 (m 3)N (kN) M(kN.m) N/(mm 2) ftN/(mm 2) 结果 不通过 9.403.000.1489 0.11029769545279.61207.73(洞口补12、考虑瞬时极端最大风速下验算结果标高A ni W ni i i N土M Ai士W nini(N/mm2)fy (N/mm 2)(m) 111(m2)111(m3)Ni(kN)Mi(kN.m)60.30 -- -- -- -- -- --55.30 0.0561 0.0249 29 96 4.37 235.00 50.30 0.0561 0.0249 59 376 16.12 235.00 43.50 0.0561 0.0249 98 1020 42.68 235.00 41.59 0.1252 0.1245 118 1260 11.07 235.00 38.91 0.1252 0.1245 158 1669 14.67 235.00 37.12 0.1252 0.1245 187 1984 17.43 235.00 35.32 0.1252 0.1245 216 2324 20.39 235.00 32.82 0.1252 0.1245 280 2834 25.00 235.00 30.82 0.1502 0.1491 381 3272 24.48 235.00 29.02 0.1502 0.1491 444 3687 27.68 235.00 26.30 0.1502 0.1491 488 4349 32.41 235.00 24.30 0.1502 0.1491 525 4860 36.08 235.00 22.00 0.1502 0.1491 566 5471 40.45 235.00 20.50 0.1751 0.1737 598 5881 37.26 235.00 18.70 0.1751 0.1737 664 6385 40.54 235.00 16.70 0.1751 0.1737 704 6958 44.07 235.00 13.80 0.1751 0.1737 749 7812 49.24 235.00 9.40 0.1489 0.1102 814 9150 88.52 235.003.80 0.1751 0.1737 900 10915 67.96 235.00 -0.00 0.1751 0.1737 967 12144 75.42 235.00 俨土紋nini(%) 1.86 6.86 18.16 4.716.247.428.68 10.6410.4211.78 13.79 15.36 17.21 15.8617.2518.75 20.95 37.67 28.92 32.09筒壁外侧为三边支撑板筒壁内侧为一边支撑板底板面积：A(m2)底板抵抗矩：W(m3)底板压应力：Q cb t(kN/m2)自由边长度a(m)两端与自由边相邻的边长度b(m)PM max(kN.m/m)底板厚度t(mm)筒壁内侧为一边支撑板C(m)M max(kN.m/m)底板厚度t(mm)10.0149.32513、钢烟囱底座计算13.1烟囱底板厚度计算底板厚度取较大结果且要大于14mm，因此取底板厚度t为45mm13.2地脚螺栓直径计算单个地脚螺栓的拉力(kN)385.737所需地脚螺栓净面积(mm2)2755.264地脚螺栓计算直径d1(mm)64.88地脚螺栓所需直径d(mm)68.88地脚螺栓所需面积(mm2)3726.55最终取地脚螺栓为30-M7613.3筋板厚度计算底板分布反力得到的压力N1(kN)419.652锚栓产生的拉力N2(kN)385.737根据筋板抗拉强度计算的筋板厚度t1(mm)3.90根据筋板抗剪强度计算的筋板厚度t2(mm)8.39构造要求t3(mm)筋板厚度取以上三者的较大值，最终取值为28mm27.7813.4盖板厚度计算盖板类型为环形盖板筋板内侧间距l3(mm) 523.60筋板自由外伸宽度b(mm) 500.000盖板上地脚螺栓孔直径d3(mm) 86.00计算盖板厚度t g(mm)O 37.11 构造要求：盖板厚度不小于底板厚度，最终取值为38mm14、钢烟囱位移结果筒壁各截面位移结果截面编号标咼(m) 基本风压作用卜位移(mm)瞬时最大风速作用卜位移(mm)地震作用下位移(mm)0 60.30 132.17 177.00 17.551 55.30 113.74 152.32 14.862 50.30 95.86 128.36 12.293 43.50 74.61 99.91 9.414 41.59 69.46 93.01 8.755 38.91 62.42 83.59 7.866 37.12 57.79 77.38 7.277 35.32 53.24 71.29 6.708 32.82 47.10 63.07 5.939 30.82 42.35 56.71 5.3410 29.02 38.21 51.15 4.8211 26.30 32.21 43.12 4.0712 24.30 28.03 37.53 3.5513 22.00 23.50 31.46 2.9814 20.50 20.71 27.73 2.6315 18.70 17.54 23.49 2.2316 16.70 14.26 19.10 1.8217 13.80 10.00 13.39 1.2818 9.40 4.83 6.46 0.6219 3.80 0.83 1.11 0.1120 -0.00 0.000 0.000 0.00015、加强圈间距计算编号标高(m) D rr(mm)tr(mm)E t X105(N/mm2) a(N/mm2)fvcor(m/s)加强筋截面H ss(m)0 60.30 -- -- -- -- -- -- -- --1 50.30 1800 10 2.06 141.00 7.77 34.99 2.9412 43.50 1800 10 2.06 141.00 7.77 34.992.94 13 41.59 1800 10 2.06 141.00 7.77 34.99 2.9414 38.91 4000 10 2.06 141.00 1.57 15.742.94 15 37.12 4000 10 2.06 141.00 1.57 15.74 2.9416 35.32 4000 10 2.06 141.00 1.57 15.742.94 17 32.82 4000 10 2.06 141.00 1.57 15.74 2.9418 30.82 4000 12 2.06 141.00 1.89 18.892.04 29 29.02 4000 12 2.06 141.00 1.89 18.89 2.04210 26.30 4000 12 2.06 141.00 1.89 18.892.04 211 24.30 4000 12 2.06 141.00 1.89 18.89 2.04212 22.00 4000 12 2.06 141.00 1.89 18.892.04 213 20.50 4000 14 2.06 141.00 2.20 22.041.50 014 18.70 4000 14 2.06 141.00 2.20 22.041.50 015 16.70 4000 14 2.06 141.00 2.20 22.041.50 016 13.80 4000 14 2.06 141.00 2.20 22.041.50 017 3.80 4000 14 2.06 141.00 2.20 22.041.50 018 -0.00 4000 14 2.06 141.00 2.20 22.04 1.50计算结果：1.塔筒体上部1/3筒高处需设置破风圈，以消除横风向风振；2.标高10.300m处管道按直径1800的开洞计算，根据计算结果，洞口处需要补强；3.沿筒高壁厚变化，厚度分别为16mm，14mm，12mm。
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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500mm。
2、基本风压ω=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：0T160Cg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;ωK= βZ µs µz ω0ωK ——风荷载标准值（KN/m2）;βZ——高度z处的风振系数;µs——风荷载体形系数;ω0——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：T1=（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：T1=0.013H ，H=45 .5m可得T1=0.013Х45.5 = 0.59 s2、顺风向ω0=0.65KN/m2时风荷载系数计算：（1）、风荷载高度变化系数µz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类图一（2）、风荷载体型系数µs查：建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.3.1 由 1/7<H/d=45.0/[(3.016.+2.016)/2]=18<25 µz ω0 d 2 = 1.62X0.65X2.5162 >0.015 0≈∆ µs =60.056.0)1825(7255.06.06.0≈=-⨯---(3)、风振系数 βZ 计算 zzz μξνϕβ+=1 z β ——风振系数ξ——脉动增大系数 ν ——脉动影响系数z ϕ——振型系数1、脉动增大系数 ξ查 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.4.3 ω0 T 12 = 226.059.065.02=⨯KN S 2/m 2 地面粗糙度 B 类,钢结构： ()07.2226.04.02.04.004.224.224.2=-⨯---=ξ四、 脉动影响系数 νν=ν1x υθθB1）脉动影响系数ν1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：ν1=0.86 。
2）、修正系数B θ和υθ查 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.4.4-2 B H /B 0=2.02/3.032=0.666υθ=38.1068.06.07.032.150.150.1=⨯---B θ为构筑物迎风面在Z 高度处的宽度 B Z 与底部宽度B 0 的比之:a) 、振型系数 z ϕ查 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表F1.1 得：只考虑第一阵型表; 顺风向ω0=0.65KN/m2 时风荷载系数及风荷载标准值计算表3、横风向振判断1）第一振型临界风速 cr V据 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.6.1之5条：StT DV i cr =D=2.0 mT i =0.59 St =0.20 可得： s m V cr /00.9.162.059.00.2=⨯=2）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=69000⨯cr V ⨯DD=2.0 mcr V =22.0 m/s可得：Re=69000⨯16.9⨯2=2.33.⨯106据 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.6.1之3条：3.0⨯105 < Re=2.33⨯106 <3.5⨯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 1α1）、特征周期 g T ：II 类场地，第一组，g 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：γ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：ζ=0.01.973.001.055.001.005.09.055.005.09.0=⨯+-+=+-+=ζζγ 4）、阻尼调整系数 2η519.101.07.106.001.005.017.106.005.012=⨯+-+=+-+=ζζη5)、水平地震影响系数最大值 max α震设防烈度:六度;设计基本地震加速度值:0.05，04.0max =α查据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）表5.1.4-16)水平地震影响系数1α 036.004.0519.1)59.035.0()(973.0max 21=⨯⨯==αηαγT T g（2）、烟囱筒身总重 E GE G =36039 kg KN kg N 00.361/10≈⨯（3)、筒身重心高度 H 0mG HG H i i i0.182.17361)0.48(80)5.723(120)533(60)00.645(600≈=-⨯+-⨯+-⨯+-⨯==∑∑ （4）、烟囱底部地震弯矩 M 09.2330.18361036.0010=⨯⨯==H G M E α KN.M(5)、烟囱底部剪力 0V1)、烟囱底部地震剪力修正系数c η据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）表5.5.5 内插法可得： 625.0=c η2）、烟囱底部剪力 0V81.00.361036.00625.010=⨯⨯==E c G V αηKN.五、基础设计:(1)、作用在基础顶面的力：通过对基本组合和地震作用效应组合比较，可得基本组合为控制组合。
1、基本组合：自重+风载)((2110。
R S S S Qik ci Qi ni K Q Q GK G ≤++∑=ψγγγγ式中 0γ——烟囱重要性系数，因烟囱高度小于200米，故安全等级为二级，0γ=1.0。
G γ=1.2 永久荷载分项系数1Q γ=1.4 风荷载分项系数基础顶面于烟囱筒身9号截面等同。
所以：设计值计算N=2.4333612.1=⨯ KN96.263197.18794.1=⨯=M KN.M04.99)49.878.113.528.641.764.864.994.1042.12(4.1=++++++++⨯=V KN 标准值计算：N k =00.361 KN97.1879=k M KN.M47.704.878.113.528.641.764.864.994.1042.12=++++++++=k V KN（2）地基计算:据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）11.2.1烟囱基础地基压力计算，应符合下列规定：偏心荷载作用时满足：1） a K K K f AG N P ≤+= 2） 地基最大压力a K K K K f WM A G N P 2.1max ≤++= 3)地基最小压力0min ≥-+=WM A G N P K K K K 基础尺寸假设如图:基础尺寸图作用在基础底面的作用：N k =00.361 KN56.21275.374.7097.1879=⨯+=k M KN.M70.4014.36.36.3=⨯⨯=A m 20.2442200.3=⨯⨯=A G k KN(20KN/M 2为平均回填土容重) W=63.3632)26.3(14.33=⨯⨯ m 3 I=89.13164)26.3(14.34=⨯⨯ m 4 本工程地基选用第四岩土花岗岩石层为持力层，承载力特征值 f ak =350KPa. 偏安全考虑取：=a f f ak=350KPa35090.6870.400.2442361≤=+=K P4203502.195.12663.3656.212770.400.2442361max =⨯≤=++=K P079.1063.360.182970.400.2442361max ≥=-+=K P 可得底板尺寸满足规范要求。
（3）基础设计1）、基础底板净反力 p据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）11.4.2条65.8026.26.389.1315.304.9996.26317.402.433245=+⨯⨯++=+⨯+=R R I M A N p Z KN/m 2 2)冲切计算据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）11.4.3条得：环壁外边缘：)(35.0])([20525b t t h l b b f h R R p F +≤+-=βπ332221038.16]665.06.2(26.22[1027.10.135.0)(35.069.582])665.06.2(6.3[65.80⨯=+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+≤=+-⨯=）ππβπb t t h l b b f F环壁内边缘：)(35.0)(201b t t h l b b f h R p F +≤-=βπ37.418)665.095.1(65.80)(2201=-⨯⨯=-=ππh R p F l]95.12)665.095.1(2[1027.10.135.0)(35.03⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯=+≤ππβb t t h b b f =31003.9⨯满足冲切验算。
3）底板配筋计算据《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）11.4.5条得： 底板下部半径R 4处单位弧长的径向弯矩设计值： )32()(3344253545R R R R R R p M R +-+==)6.26.26.336.32()6.26.3(365.80323+⨯⨯-⨯+ =42.50 KN.M底板下部半径R 4处单位宽度的环向弯矩设计值：25.21250.422===R M M θ KN.M 取宽1米板配筋计算：1．1．2 混凝土强度等级：C25 fc ＝ 11.94N/mmft ＝1.27N/mm 1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As ，弯矩 M ＝ 42.5kN ·m1．1．5 截面尺寸 b ×h ＝ 1000*700mm ho ＝ h - as ＝ 700-40 ＝ 660mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度 ξbξb ＝ β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.5501．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝660-[660^2-2*42500000/(1*11.94*1000)]^0.5 ＝ 5mm1．2．3 相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 5/660 ＝ 0.008 ≤ξb ＝ 0.5501．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝1*11.94*1000*5/300 ＝ 216mm1．2．5 配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 216/(1000*660) ＝ 0.03% 最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.19%} ＝ 0.20%As,min ＝ b * h * ρmin ＝ 1400mm取16 @120 As=1616 mm。