钢烟囱计算书
1 设计依据:
《建筑结构荷载设计规范》 GB50009-2001（2006）
《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001
《高耸结构设计规范》 GBJ 135-90
《烟囱设计规范》 GB50051-2002
2 烟囱资料:
钢烟囱高度H
22.000
(m)
H/d
11.0
上部外径d1
2.000
(m)
平台直径
4.000
(m)
下部外径d2
2.000
(m)
平台个数
2
个
上部壁厚t1
12
(mm)
上部高度
20.500
(m)
下部壁厚t2
12
(mm)
下部高度
1.500
(m)
钢材牌号
Q235
ft
215.000
（N/mm2）
截面面积A1
74946
(mm2)
截面抵抗矩Wt1
3.70E+07
(mm3)
截面面积A2
74946
(mm2)
截面抵抗矩Wt2
3.70E+07
(mm3)
旋转半径i1
703
(mm)
长细比λ1
63
旋转半径i2
703
(mm)
长细比λ2
63
重力荷载代表值GE
214
(kN)
自振周期(按烟囱规范):
T1=0.26+0.0024H2/d=
1.188
(S)
3 竖向荷载计算:
重力标准值Gk
167
(kN)
平台活荷标准值Qk
47
(kN)
4 风荷载计算:
基本风压ω0
0.35
(kN/m2)
地面粗糙度：
B
类
ω0*T12＝
0.494
查表得：
ξ=
2.3775
z(m)
z/H
φz
ν
μz
βz
μzω0d2
μs
ωk
10.0
0.45
0.06
0.87
1
1.124
1.400
1.100
0.433
20.0
0.91
0.23
0.87
1.25
1.381
1.750
1.100
0.664
30.0
1.36
0.46
0.87
1.42
1.670
1.988
1.100
0.913
40.0
1.82
0.79
0.87
1.56
2.047
2.184
1.100
1.230
22.0
1.00
1.00
0.87
1.68
2.231
2.352
1.100
1.443
备注：
z—
计算高度
ν—
脉动影响系数
z/H—
相对高度
μz—
风压高度系数
φz—
振型系数
βz—
风振系数
βz=1+ξνφz/μz
μs—
风荷载体型系数
ξ—
脉动增大系数
ωk—
风荷载标准值 ωk=βzμsμzω0
烟囱顶部风荷载标准值ωk1=ωkd1
2.89
（kN/m）
底部风荷载弯矩标准值 M1k=ωk1H2/3
466
(kN.m)
4 横风向风振计算:
自振周期T1
1.188
截面直径D
2.000
空气密度ρ
1.293
Kg/m3
斯托罗哈数St
0.2
顶部风压高度变化系数μH
1.68
临界风速vcr=D/TiSt
8.4
顶部风速Vh＝(2000μHω0/ρ)1/2
30.2
(m/s)
雷诺数Re=69000vD
1.2E+06
3.E+05<=Re<3.E+06, 发生超临界范围的共振，可不做处理！
5 地震荷载计算:
抗震设防烈度：
6
可不考虑竖向地震作用！
加速度：
0.10g
结构阻尼比ζ：
0.01
地震分组：
第一组
场地类别：
IV
查表 剪力修正系数ηC
0.75
αmax
0.04
特征周期Tg(s)
0.35
下降斜率调整系数η1
0.03
阻尼调整系数η2
1.52
衰减指数γ
0.97
地震影响系数α1=(Tg/T)γη2αmax
0.050
烟囱顶至重心距离h0
11.000
(m)
底部地震弯矩标准值 M2k=α1GEH0
117.9
(kN.m)
底部地震剪力标准值 V2k=ηCα1GE
8.0
(kN)
6 荷载组合:
轴力设计值 N=1.35Gk＋1.4×0.7×Qk
271.8
（kN）
弯矩设计值
非地震组合 M=1.4×M1k
651.9
(kN.m)
地震组合 M=1.3×M2k+0.2×1.4×M1k
283.7
(kN.m)
截面抗震调整系数γRE ＝
0.8
非地震组合控制
验算荷载
N＝
271.8
（kN）
M=
651.9
(kN.m)
7 截面荷载计算:
1. 强度验算
γx=
1.15
局部抗压调整系数k
1.5
σ=N/A2 +M/(γxWt2) （N/mm2）
18.9
<
ft=
215
满足！
筒壁局部稳定 0.4Ett2/k/d2 （N/mm2）
329.6
>
σ＝
18.9
满足！
2. 稳定验算
Nex=π2EA/(1.1λ2)(N)
########
查表
φ=
0.655
σ=N/φA2 +M/Wt2(1-0.8N/NEX) （N/mm2）
23.5
<
ft=
215
满足！
8 地脚螺栓选择:
螺栓布置所在圆直径d0
2300
（mm）
螺栓数量n
12
(个)
螺栓材质
Q235
螺栓直径de
36
（mm）
螺栓所受最大拉力为：Pmax＝4M/nd0-N/n=
71.8
(kN)
选用M36
P＝
114.3
(kN)
（螺栓布置见附图）
9 基础局部受压应力:
基础混凝土强度等级 C
30
βl＝3
混凝土ft
1.43
荷载分布影响系数ω
0.675
混凝土局部压应力σcbt=N/A+M/W=
0.6
<
ωβlft=
2.9
满足！
10 烟囱顶部位移:
fmax=11ql4/120EI=
8.125842
mm
H/fmax=
2707.412
>
100
满足！
