煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范

煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50051-2002-9)1總則

為了在煙囪設(shè)計(jì)中貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量，制定本規(guī)范。

1.0.2

本規(guī)范用于磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪、鋼煙囪、套筒式煙囪、多管式煙囪、煙囪基礎(chǔ)和煙道設(shè)計(jì)。

1.0.3

本規(guī)范是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068）和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50083）規(guī)定的原則制定的。

1.0.4

煙囪設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1.0.5

本規(guī)范采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。2術(shù)語(yǔ)、符號(hào)2.1術(shù)語(yǔ)

煙囪chimney

用于排放工業(yè)與民用爐窯高溫?zé)煔獾母呗枠?gòu)筑物。

2.1.2筒身shaft

煙囪基礎(chǔ)以上部分，包括筒壁、隔熱層和內(nèi)襯等部分。

2.1.3筒壁shell

煙囪筒身的最外層結(jié)構(gòu)，用于保證筒身穩(wěn)定。

2.1.4隔熱層insulation

置于筒壁與內(nèi)襯之間，使筒壁受熱溫度不超過(guò)規(guī)定的最高溫度。

2.1.5內(nèi)襯lining

分段支承在筒壁牛腿之上的自承重砌體結(jié)構(gòu)，對(duì)隔熱層起到保護(hù)作用。

2.1.6鋼煙囪steelchimney

筒壁材質(zhì)為鋼材的煙囪。

2.1.7鋼筋混凝土煙囪reinforcedconcretechimney

筒壁材質(zhì)為鋼筋混凝土的煙囪。

2.1.8磚煙囪brickchimney

筒壁材質(zhì)為磚砌體的煙囪。

2.1.9自立式鋼煙囪self一supportingsteelchimney

筒身在不加任何附加受力支撐條件下，與基礎(chǔ)一起構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的鋼煙囪。

2.1.10拉索式鋼煙囪guyedsteelchimney

筒身與拉索共同組成穩(wěn)定體系的鋼煙囪。

2.1.11塔架式鋼煙囪framedsteelchimney

筒身與塔架共同組成穩(wěn)定體系的鋼煙囪。

2.1.12單筒式煙囪singletubechimney

內(nèi)襯分段支承在筒壁上的普通煙囪。

2.1.13套筒式煙囪tube-in-tubechimney

筒壁內(nèi)設(shè)置一個(gè)排煙筒的煙囪。

2.1.14多管式煙囪multi-fluechimney

兩個(gè)或多個(gè)排煙筒共用一個(gè)筒壁或塔架組成的煙囪。

2.1.15煙道flue

排煙系統(tǒng)的一部分，用以將煙氣從爐窯導(dǎo)入煙囪。

2.1.16橫風(fēng)向風(fēng)振across-windsympatheticvibration

在煙囪背風(fēng)側(cè)產(chǎn)生的旋渦脫落頻率較穩(wěn)定且與結(jié)構(gòu)自振頻率相等時(shí)，產(chǎn)生的橫風(fēng)向的共振現(xiàn)象。

2.1.17臨界風(fēng)速criticalwindspeed

結(jié)構(gòu)產(chǎn)生橫風(fēng)向共振時(shí)的風(fēng)速。

2.1.18鎖住區(qū)lockinrange

風(fēng)的旋渦脫落頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率相等的范圍。

2.1.19破風(fēng)圈strake(vane)

用于破壞風(fēng)的旋渦脫落規(guī)律的穩(wěn)定裝置。

2.1.20溫度作用temperatureaction

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到外部或內(nèi)部條件約束，當(dāng)外界溫度變化時(shí)或在有溫差的條件下，不能自由脹縮而產(chǎn)生的作用。

2.1.21傳熱系數(shù)heattransfercoefficient

結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為IK，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)結(jié)構(gòu)單位面積的傳熱量，單位：W/(m2·K）。

2.1.22導(dǎo)熱系數(shù)thermalconductivity

材料導(dǎo)熱特性的一個(gè)物理指標(biāo)。數(shù)值上等于熱流密度除以負(fù)溫度梯度。單位：W/(m·K）。

2.1.23附加彎矩additionalbendingmoment

因結(jié)構(gòu)側(cè)向變形，結(jié)構(gòu)自重荷載在結(jié)構(gòu)各水平截面產(chǎn)生的彎矩。

2.1.24航空障礙燈warninglamp

在機(jī)場(chǎng)一定范圍內(nèi)，用于標(biāo)識(shí)高聳構(gòu)筑物或高層建筑外形輪廓與高度、對(duì)航空飛行器起到警示作用的燈具。

2.1.25板式基礎(chǔ)matfoundation

支承整個(gè)建筑或構(gòu)筑物的大面積鋼筋混凝土板基礎(chǔ)。

2.1.26圓形基礎(chǔ)circularfoundation

平面外形為圓形的板式基礎(chǔ)。

2.1.27環(huán)形基礎(chǔ)ring-likefoundation

平面外形為環(huán)形的板式基礎(chǔ)。

2.1.28殼體基礎(chǔ)shellfoundation

以殼體結(jié)構(gòu)形成的空間薄壁基礎(chǔ)。

2.2符號(hào)

2.2.1作用、作用效應(yīng)和有關(guān)系數(shù)

M、MK―按荷載效應(yīng)基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值；

Ma、Mak―附加彎矩設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值；

Mw、Mwk―風(fēng)荷載彎矩設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值；

ME、MEK―地震彎矩設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值；

MEa―地震附加彎矩設(shè)計(jì)值；

N、Nk―按荷載效應(yīng)基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向力值；

G、Gk―永久荷載或結(jié)構(gòu)重力荷載設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值；

Qlk―第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

QiK―除第一個(gè)可變荷載外其他第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

FEHK―水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；

FEVK―豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；

SGK―永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SQIK―在基本組合中起控制作用的第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SQik―第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SWK―風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SMa―由風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩效應(yīng)；

SMaE―由地震作用、風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩效應(yīng)；

SEhk、SEvk―水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

Sdn―荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合；

Sdq―荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合；

γ0―煙囪的重要性系數(shù)；

γG―永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

γQ1―第一個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

γQi―第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

γEh、γEV―水平地震作用、豎向地震作用的分項(xiàng)系數(shù)；

γW―風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

γL―平臺(tái)活荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

γA―安裝檢修荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

γ1―裹冰荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

ψci―第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)；

ψcw、ψcma―不含地震作用效應(yīng)的基本組合中，風(fēng)荷載和附加彎矩的組合值系數(shù)；

ψcwE、ψcMaE―含地震作用效應(yīng)的基本組合中，風(fēng)荷載和附加彎矩的組合值系數(shù)；

ψcL―平臺(tái)活荷載的組合值系數(shù)；

ψqi―第i個(gè)可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)；

σcw、σsw―混凝土、鋼筋在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的應(yīng)力值；

σct、σst―混凝土、鋼筋在溫度效應(yīng)作用下的應(yīng)力值；

σcwt、σswt―混凝土、鋼筋在荷載效應(yīng)和溫度效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的應(yīng)力值；

wmax―考慮裂縫寬度分布不均勻性和長(zhǎng)期作用影響的混凝土最大裂縫寬度；

Tg―煙氣溫度；

Ta―空氣溫度；

△T―溫度差；

pmax―基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值；

pmin―基礎(chǔ)底面邊緣最小壓力設(shè)計(jì)值。

2.2.2材料性能和有關(guān)系數(shù)

Ec、Ect―混凝土在常溫和溫度作用下的彈性模量；

E′ct―混凝土在溫度和荷載長(zhǎng)期作用下的彈塑性模量；

βc―混凝土在溫度作用下的彈性模量折減系數(shù)；

Es―鋼筋的彈性模量；

αEt、αEta―在溫度和荷載長(zhǎng)期作用下，鋼筋的彈性模量與混凝土的彈塑性模量的比值；

E、Et―鋼材在常溫和溫度作用下的彈性模量；

βd―鋼材在溫度作用下的彈性模量折減系數(shù)；

Em―磚砌體的彈性模量；

E′m―磚砌體在溫度作用下的彈塑性模量；

Esh―環(huán)箍的折算彈性模量；

fck、fc―混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

fctk、fct―混凝土在溫度作用下軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

ftk、ft―混凝土軸心抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

fttk、ftt―混凝土在溫度作用下軸心抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

rct―混凝土在溫度作用下軸心抗壓強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù)；

rtt―混凝土在溫度作用下軸心抗拉強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù)；

fyk、fy―鋼筋抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

fytk、fyt―鋼筋在溫度作用下抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

f′yk、f’y―鋼筋抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

f′ytk、f’yt―鋼筋在溫度作用下抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

ryt―鋼筋在溫度作用下抗拉和抗壓強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù)；

f―磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值或鋼材的抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fv、fce―分別為鋼材的抗剪和端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fcw、ftw、fvw―分別為鋼材對(duì)接焊縫的抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

ffw―鋼材角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

ft―鋼材在溫度作用下的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fvt―鋼材在溫度作用下的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fctw、fttw、fvtw―分別為鋼材對(duì)接焊縫在溫度作用下的抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fftw―鋼材角焊縫在溫度作用下的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fat―環(huán)箍抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值；

rs―鋼材在溫度作用下抗拉及抗壓強(qiáng)度的折減系數(shù)；

R（·）―結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)；

rRE―承載力的抗震調(diào)整系數(shù)；

αc―混凝土的線膨脹系數(shù)；

αs―鋼筋及鋼材的線膨脹系數(shù)；

αm―磚砌體的線膨脹系數(shù)；

Rtot―總熱阻；

Rin―內(nèi)襯內(nèi)表面的熱阻；

Rex―筒壁外表面的熱阻；

Ri―第i層的熱阻；

λi―第i層的導(dǎo)熱系數(shù)；

αin―內(nèi)襯內(nèi)表面的傳熱系數(shù)，

αex―筒壁外表面的傳熱系數(shù)；

εt―筒壁內(nèi)表面與外側(cè)鋼筋的相對(duì)自由變形值。

2.2.3幾何參數(shù)

A―構(gòu)件的截面面積、基礎(chǔ)的底面面積；

Ao―鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面的換算面積；

As―鋼筋混凝土筒壁豎向鋼筋的總面積；

t―筒壁厚度；

t0―筒壁有效厚度；

I―截面的慣性矩；

W一截面的抵抗矩；

r一鋼筋混凝土筒壁截面的平均半徑；

rco―鋼筋混凝土筒壁水平截面的核心距；

rcom―磚筒壁水平截面的核心距；

c、c′―鋼筋混凝土筒壁外側(cè)豎向鋼筋、內(nèi)側(cè)豎向鋼筋保護(hù)層的厚度；

θ―鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面有一個(gè)孔洞時(shí)的孔洞半角；

θ1―鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面有兩個(gè)孔洞時(shí)大孔洞的半角；

θ2―鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面有兩個(gè)孔洞時(shí)小孔洞的半角；

d―鋼筋的直徑；

ec―按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向力值對(duì)鋼筋混凝土筒壁圓心水平線的偏心距；

e―按荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的軸向力值對(duì)鋼筋混凝土筒壁水平截面中心的偏心距；

e0―按荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的軸向力值對(duì)磚筒壁水平截面重心的偏心距；

h―煙囪筒身的高度；

hi―煙囪筒身第i計(jì)算截面的高度。

2.2.4其他

αct―鋼筋混凝土構(gòu)件的受力特征系數(shù)；

ξwt―在荷載標(biāo)準(zhǔn)值和溫度共同作用下鋼筋混凝土筒壁厚度內(nèi)受壓區(qū)的相對(duì)高度系數(shù)；

ηctl―混凝土溫度應(yīng)力的衰減系數(shù)；

ρ―鋼筋混凝土筒壁豎向鋼筋的總配筋率；

ρ、ρ′―鋼筋混凝土筒壁外側(cè)豎向鋼筋、內(nèi)側(cè)豎向鋼筋的配筋率；

ρte―以有效受拉混凝土截面積計(jì)算的受拉鋼筋配筋率；

ξl―鋼筋混凝土筒壁塊體水平截面和垂直截面在溫度效應(yīng)單獨(dú)作用下受壓區(qū)的相對(duì)高度系數(shù)；

ψst―受拉鋼筋在溫度效應(yīng)作用下裂縫間的應(yīng)變不均勻系數(shù)；

ψstl―受拉鋼筋在荷載效應(yīng)和溫度效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下裂縫間的應(yīng)變不均勻系數(shù)；

λ―磚筒壁計(jì)算截面以上的長(zhǎng)細(xì)比；

i―磚筒壁計(jì)算截面的回轉(zhuǎn)半徑；

φ―磚砌筒壁的長(zhǎng)細(xì)比λ及軸向力偏心距e0對(duì)承載力的影響系數(shù)及鋼筋混凝土筒壁計(jì)算截面的受壓區(qū)半角。3材料3.1磚石

磚煙囪筒壁的材料應(yīng)按下列規(guī)定采用：

燒結(jié)普通粘土磚強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于Mul0，水泥石灰混合砂槳強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M5。

3.1.2煙囪及煙道的內(nèi)襯材料可按下列規(guī)定采用：

1

當(dāng)煙氣溫度低于400℃時(shí)，可采用強(qiáng)度等級(jí)為MU10的燒結(jié)普通粘土磚和強(qiáng)度等級(jí)為M2.5的混合砂漿;

2

當(dāng)煙氣溫度為400~500℃時(shí)，可采用強(qiáng)度等級(jí)為MU10的燒結(jié)普通粘土磚和耐熱砂漿;

3

當(dāng)煙氣溫度高于500℃時(shí)，可采用粘土質(zhì)耐火磚和粘土質(zhì)火泥泥漿，也可采用耐熱混凝土。

3.1.3石砌基礎(chǔ)的材料應(yīng)采用未風(fēng)化的天然石材，并應(yīng)根據(jù)地基土的潮濕程度按下列規(guī)定采用：

1

當(dāng)?shù)鼗辽詽駮r(shí)．應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于MU30的石材和強(qiáng)度等級(jí)不低于M5的水泥砂漿砌筑；

2

當(dāng)?shù)鼗梁軡駮r(shí)，應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于Mu30的石材和強(qiáng)度等級(jí)不低于M7.5的水泥砂槳砌筑；

3

當(dāng)?shù)鼗梁柡蜁r(shí)，應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于MU40的石材和強(qiáng)度等級(jí)不低于M10的水泥砂漿砌筑。

3.1.4磚砌體在溫度作用下的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模量，可不考慮溫度的影響，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003）的規(guī)定采用。

3.1.5磚砌體在溫度作用下的線膨脹系數(shù)αm可按下列規(guī)定采用：

1

當(dāng)砌體受熱溫度T為20~200℃時(shí)，αm可采用5×10-6／℃；

2

當(dāng)砌體受熱溫度T>200℃，但T≤400℃時(shí)，可按下式確定：

3.2混凝土

鋼筋混凝土煙囪筒壁的混凝土宜按下列規(guī)定采用：

1

混凝土宜采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制，強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25;

2

混凝土的水灰比不宜大于0.5，每立方米混凝土水泥用量不應(yīng)超過(guò)450kg;

3

混凝土的骨料應(yīng)堅(jiān)硬致密，粗骨料宜采用玄武巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖、石灰?guī)r等破碎的碎石或河卵石。細(xì)骨料宜采用天然砂，也可采用上述巖石經(jīng)破碎篩分后的產(chǎn)品，但不得含有金屬礦物、云母、硫酸化合物和硫化物；

4

粗骨料粒徑不應(yīng)超過(guò)筒壁厚度的1/5和鋼筋凈距的3/4,同時(shí)最大粒徑不應(yīng)超過(guò)60mm。

3.2.2墓礎(chǔ)及煙道的混凝土強(qiáng)度等級(jí)按下列規(guī)定采用：

1

剛性基礎(chǔ)不應(yīng)低于C15

2

板式基礎(chǔ)不應(yīng)低于C20;

3

殼體基礎(chǔ)不宜低于C30;

4

煙道不應(yīng)低于C20。

3.2.3混凝土在溫度作用下的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按表3.2.3的規(guī)定采用。

受熱溫度值應(yīng)按以下規(guī)定采用：

l

軸心受壓及軸心受拉時(shí)取計(jì)算截面的平均溫度；

2

彎曲受壓時(shí)取表面最高受熱溫度。

3.2.5混凝土在溫度作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算：

式中fct、ftt―混凝土在溫度作用下的軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2);

關(guān)fctk、fttk―混凝土在溫度作用下的軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按本規(guī)范表3.2.3的規(guī)定采用(N/mm2);

rct、rtt―混凝土在溫度作用下的軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)，按表3.2.5的規(guī)定采用。

3.2.6混凝土在溫度作用下的彈性模量應(yīng)考慮溫度折減，按下式計(jì)算：

式中Ect―混凝土在溫度作用下的彈性模量（N/mm2);

βc―混凝土在溫度作用下的彈性模量折減系數(shù)，按表3.2.6的規(guī)定采用；

Ec―混凝土彈性模量（N/mm2)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）的規(guī)定采用。

混凝土的線膨脹系數(shù)αc可采用1.O×10-5／℃。

3.3鋼筋和鋼材

3.3.1鋼筋混凝土筒壁的配筋宜采用HRB335級(jí)鋼筋。磚筒壁的環(huán)向鋼筋可采用HPB235級(jí)鋼筋。其質(zhì)量應(yīng)分別符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499）和《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB13013）的規(guī)定。

3.3.2HPB235和HRB335鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按表3.3.2的規(guī)定采用。

表3.3.2鋼筋在溫度作用下的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2)

3.3.3HPB235和HRB335級(jí)鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算：

式中fyt、f’yt―HPB235和HRB335級(jí)鋼筋在溫度作用下的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2);

fytk、f’ytk一一HPB235和HRB335級(jí)鋼筋在溫度作用下的抗拉、抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2)，按本規(guī)范表3.3.2的規(guī)定采用；

ryt-HPB235和HRB335級(jí)鋼筋在溫度作用下的抗拉、抗壓強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)，按表3.3.3的規(guī)定采用。

3.3.4鋼煙囪的鋼材、鋼筋混凝土煙囪及磚煙囪附件的鋼材除滿足下列規(guī)定外，還應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017)的規(guī)定。

l

鋼煙囪塔架和筒壁可采用Q235、Q345、Q390、Q420鋼。其質(zhì)量應(yīng)分別符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700）和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591）的規(guī)定。

2

處在大氣潮濕地區(qū)的鋼煙囪塔架和筒壁或排放煙氣屬于中等腐蝕性的筒壁宜采用Q235NH、Q295NH或Q355NH可焊接低合金耐候鋼。其質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》(GB/T4172）。腐蝕性煙氣分級(jí)按本規(guī)范第10章的規(guī)定執(zhí)行。

3

煙囪的平臺(tái)、爬梯和磚煙囪的環(huán)箍宜采用Q235鋼。

3.3.5當(dāng)作用溫度小于或等于100℃時(shí)，鋼材和焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017）的規(guī)定采用。對(duì)未作規(guī)定的耐候鋼應(yīng)按表3.3.5-l和表3.3.5-2的規(guī)定采用。

Q235、Q345、Q390和Q420鋼材及其焊縫在溫度作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算：

式中ft一一鋼材在溫度作用下的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2);

fvt一一鋼材在溫度作用下的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2);

fxtw―焊縫在溫度作用下各種受力狀態(tài)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)，下標(biāo)字母x為字母c（抗壓）、t（抗拉）、v（抗剪）和f（角焊縫強(qiáng)度）的代表；

rs―鋼材及焊縫在溫度作用下強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的折減系數(shù)，按表3.3.6的規(guī)定采用；

f、fv、fxw―分別為鋼材和焊縫在作用溫度小于或等于100℃時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017）的規(guī)定采用。

耐候鋼在溫度作用下鋼材和焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的溫度折減系數(shù)宜要求供貨廠商提供或通過(guò)試驗(yàn)確定。

3.3.7鋼筋在溫度作用下的彈性模量可不考慮溫度折減，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）采用。鋼材在溫度作用下的彈性模量應(yīng)考慮折減，按下式計(jì)算：

Et=βdE(3.3.7)

式中:Et一一鋼材在溫度作用下的彈性模量（N/mm2);

βd一一鋼材在溫度作用下彈性模量的折減系數(shù)，按表3.3.7的規(guī)定采用；

E―鋼材在作用溫度小于或等于100℃時(shí)的彈性模量(N/mm2),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017)的規(guī)定采用。

鋼筋和鋼材的線膨脹系數(shù)αs可采用1.2×10-5／℃。

3.4材料熱工計(jì)算指標(biāo)

3.4.1隔熱材料應(yīng)采用無(wú)機(jī)材料，其干燥狀態(tài)下的重力密度不宜大于8kN/m3。常用的隔熱材料有：硅藻土磚、膨脹珍珠巖、水泥膨脹珍珠巖制品、高爐水渣、礦渣棉和巖棉等。

3.4.2材料的熱工計(jì)算指標(biāo)，應(yīng)按實(shí)際試驗(yàn)資料確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，對(duì)幾種常用的材料，干燥狀態(tài)下可按表3.4.2的規(guī)定采用。在確定材料的熱工計(jì)算指標(biāo)時(shí)，應(yīng)考慮下列因素對(duì)隔熱材料導(dǎo)熱性能的影響：

1

對(duì)于松散型隔熱材料，應(yīng)考慮由于運(yùn)輸、捆扎、堆放等原因所造成的導(dǎo)熱系數(shù)增大的影響；

2

對(duì)于煙氣溫度低于150℃時(shí)，宜采用憎水性隔熱材料，否則應(yīng)考慮濕度對(duì)導(dǎo)熱性能的影響。

4設(shè)計(jì)基本規(guī)定4.1設(shè)計(jì)原則

本規(guī)范采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，以荷載、材料性能等代表值、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、分項(xiàng)系數(shù)、組合值系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。

4.1.2整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于煙囪可分為下列兩類：

1

承載能力極限狀態(tài)：這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于煙囪結(jié)構(gòu)的內(nèi)力達(dá)到其最大承載力；

2

正常使用極限狀態(tài)：這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于煙囪的應(yīng)力和裂縫分別達(dá)到正常使用和耐久性能的規(guī)定限值，并滿足本規(guī)范各章有關(guān)規(guī)定。

4.1.3對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，煙囪應(yīng)按荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)的基本組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.1.4煙囪應(yīng)根據(jù)其高度按表4.1.4劃分為兩個(gè)安全等級(jí)。

煙囪承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)按下列荷載效應(yīng)基本組合中的最不利值確定：

式中ro―煙囪重要性系數(shù)，按本規(guī)范第4.1.6條的規(guī)定采用；rG―永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，按本規(guī)范第4.1.7條的規(guī)定采用；

rQ1―第一個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，按本規(guī)范第4.1.7條的規(guī)定采用；

rQi―第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，按本規(guī)范第4.1.7條的規(guī)定采用；

GK―永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，在式中作為下角標(biāo)出現(xiàn)；

Q1K―第一個(gè)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，該可變荷載的效應(yīng)大于其他任何第i個(gè)可變荷載效應(yīng)，在式中作為下角標(biāo)出現(xiàn)；

QiK―第i個(gè)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，在式中作為下角標(biāo)出現(xiàn)；

SGK―永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SQ1K―在基本組合中起控制作用的第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SQiK一一第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

Ψci―第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)，按本規(guī)范第4.1.8條的規(guī)定采用；

R（·）―由設(shè)計(jì)計(jì)算公式確定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗力函數(shù)。

4.1.6對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)工作壽命為100年以上的煙囪，煙囪的，要性系數(shù)ro不應(yīng)小于1.1，其他情況不應(yīng)小于1.0。煙囪的設(shè)計(jì)工作壽命應(yīng)同其配套使用的建（構(gòu)）筑物的設(shè)計(jì)工作壽命相同。

4.1.7承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，荷載效應(yīng)基本組合的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按表4.1.7的規(guī)定采用。

承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，應(yīng)按表4.1.8的規(guī)定考慮可能發(fā)生的荷載效應(yīng)基本組合情況，采用相應(yīng)的組合值系數(shù)。

4.1.9地震區(qū)的煙囪尚應(yīng)采用地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的基本組合，按下列承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算:

式中rRE―承載力抗震調(diào)整系數(shù)，磚煙囪取1.0；鋼筋混凝土煙囪取0.9；鋼煙囪取0.8;

rEh―水平地震作用分項(xiàng)系數(shù)，按表4.1.9-1的規(guī)定采用；

rEv―豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)，按表4.1.9-1的規(guī)定采用；

SEhk―水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，按本規(guī)范第5.5節(jié)的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算；

SEvk―豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SmaE―由地震作用、風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩效應(yīng)，按本規(guī)范第7.2節(jié)的規(guī)定計(jì)算；

SGE―重力荷載代表值的效應(yīng)，重力荷載代表值取煙囪及其構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各層平臺(tái)活荷載組合值之和。活荷載的組合值系數(shù)，應(yīng)按表4.1.9-2的規(guī)定采用；

rw―風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，按本規(guī)范表4.1.7的規(guī)定采用；

ψcWE―含地震作用效應(yīng)的基本組合中風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，取0.20;

ψcMaE―由地震作用、風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩組合值系數(shù)，取1.0;

rGE―重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況應(yīng)取1.2，當(dāng)重力荷載對(duì)煙囪承載能力有利時(shí)，不應(yīng)大于1.0。

煙囪的正常使用極限狀態(tài)應(yīng)根據(jù)不同目的分別按荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)滿足本規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)限值。

1

標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)用于驗(yàn)算鋼筋混凝土煙囪筒壁的混凝土壓應(yīng)力、鋼筋拉應(yīng)力及裂縫寬度，應(yīng)按下式確定：

式中Sdn―荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合；

ψci―第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)，按本規(guī)范表4.1.11的規(guī)定采用。

2

準(zhǔn)永久組合用于地基變形的計(jì)算，應(yīng)按下式確定：

式中Sdq―荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合；

ψqi―任何第i個(gè)可變荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，平臺(tái)活荷載取0.6，地震作用和安裝檢修荷載不應(yīng)考慮；一般情況下不宜考慮風(fēng)荷載，但對(duì)于風(fēng)玫瑰圖呈嚴(yán)重偏心的地區(qū)，可采用頻遇值系數(shù)0.4進(jìn)行計(jì)算。

4.1.11荷載效應(yīng)及溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)考慮表4.1.11的兩種情況，并采用相應(yīng)的組合值系數(shù)．

4.2一般規(guī)定

設(shè)計(jì)煙囪時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用條件、煙囪高度、材料供應(yīng)及施工條件等因素，確定采用磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪或鋼煙囪。下列情況不宜采用磚煙囪：

1

重要的或高度大于6Om的煙囪；

2

地震設(shè)防烈度為9度地區(qū)的煙囪；

3

地震設(shè)防烈度為8度時(shí)，III、IV類場(chǎng)地的煙囪。

4.2.2煙囪內(nèi)襯的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：

l

磚煙囪

l）當(dāng)煙氣溫度大于400℃時(shí)，內(nèi)襯應(yīng)沿筒壁全高設(shè)置；

2）煙氣溫度小于或等于400℃時(shí)，內(nèi)襯可在筒壁下部局部設(shè)置并應(yīng)符合構(gòu)造要求。

2

鋼筋混凝土煙囪的內(nèi)襯應(yīng)沿筒壁全高設(shè)置。

4.2.3煙囪基礎(chǔ)一般宜采用板式基礎(chǔ)。板式基礎(chǔ)可以是環(huán)形或圓形的。在條件允許時(shí)，可采用殼體基礎(chǔ)。對(duì)于高度較小且為地上煙道入口的磚煙囪，亦可采用毛石砌體或毛石混凝土剛性基礎(chǔ)。

4.2.4筒壁的計(jì)算截面位置應(yīng)按下列規(guī)定采用：

1

水平截面應(yīng)取筒壁各節(jié)的底截面；

2

垂直截面可取各節(jié)底部單位高度的截面。

4.3煙囪受熱溫度允許值

4.3.1煙囪筒壁和基礎(chǔ)的受熱溫度應(yīng)符合下列規(guī)定：

1

燒結(jié)普通粘土磚筒壁的最高受熱溫度不應(yīng)超過(guò)400℃；

2

鋼筋混凝土筒壁和基礎(chǔ)以及素混凝土基礎(chǔ)的最高受熱溫度不應(yīng)超過(guò)150℃；

3

鋼煙囪筒壁的最高受熱溫度應(yīng)符合表4.3.1的規(guī)定。

4.4鋼筋混凝土煙囪筒壁的規(guī)定限值

對(duì)正常使用極限狀態(tài)，按荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算鋼筋混凝土煙囪筒壁的混凝土壓應(yīng)力和鋼筋拉應(yīng)力時(shí)，計(jì)算所得的應(yīng)力值應(yīng)符合本規(guī)范第7.4.1條第1款的規(guī)定。

4.4.2對(duì)正常使用極限狀態(tài)，按荷載效應(yīng)和溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮裂縫寬度分布不均勻性和長(zhǎng)期作用影響時(shí)，計(jì)算所得的最大水平裂縫寬度和最大垂直裂縫寬度不應(yīng)大于表4.4.2規(guī)定的最大裂縫寬度限值。

5荷載與作用5.1荷載與作用的分類

煙囪的荷載與作用可分為下列三類：

1

永久性荷載與作用：結(jié)構(gòu)自重、土重、土壓力、拉線的拉力；

2

可變荷載與作用：風(fēng)荷載、煙氣溫度作用、雪荷載、安裝檢修荷載、平臺(tái)活荷載、裹冰荷載、大氣溫度作用、常遇地震作用、煙氣壓力及地基沉陷等；

3

偶然荷載：罕遇地震作用、拉線斷線、撞擊、爆炸等。

5.1.2本規(guī)范僅列出風(fēng)荷載、地震作用、煙氣溫度作用等需加明確的內(nèi)容。凡本規(guī)范未予強(qiáng)調(diào)的荷載與作用，均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009）和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011）的規(guī)定采用。

5.2風(fēng)荷載

5.2.1基本風(fēng)壓按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009）規(guī)定的50年一遇的風(fēng)壓采用，但基本風(fēng)壓不得小于0.35kN/m2。對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)的煙囪，基本風(fēng)壓應(yīng)按100年一遇的風(fēng)壓采用。5.2.2計(jì)算塔架式鋼煙囪風(fēng)荷載時(shí)，可不考慮塔架與排煙筒的相互影響，可分別計(jì)算塔架和排煙筒的基本風(fēng)荷載。

5.2.3塔架式鋼煙囪的排煙筒為兩個(gè)和兩個(gè)以上時(shí)，排煙筒的風(fēng)荷載體型系數(shù)，應(yīng)由風(fēng)洞試驗(yàn)確定。

5.2.4當(dāng)煙囪坡度≤2％時(shí)，對(duì)于鋼筋混凝土煙囪、鋼煙囪（不含塔架式鋼煙囪）應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009）的規(guī)定驗(yàn)算橫風(fēng)向風(fēng)振影響。當(dāng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009）判斷煙囪可能出現(xiàn)跨臨界強(qiáng)風(fēng)共振時(shí)，對(duì)于第1振型橫風(fēng)向風(fēng)振，當(dāng)煙囪頂端設(shè)計(jì)風(fēng)壓值wh滿足（5.2.4-l）式時(shí)，煙囪承載能力極限狀態(tài)仍由順風(fēng)向設(shè)計(jì)風(fēng)壓控制。

式中wh―煙囪頂端風(fēng)壓設(shè)計(jì)值（kN/m2);

vcrl―第l振型對(duì)應(yīng)的臨界風(fēng)速（m/s)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009）的規(guī)定計(jì)算；

ξl一風(fēng)振計(jì)算時(shí)，第1振型結(jié)構(gòu)阻尼比，鋼筋混凝土煙囪取0.05，鋼煙囪取0.01;

βh一煙囪頂端風(fēng)振系數(shù)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009）的規(guī)定計(jì)算。

5.2.5當(dāng)不滿足（5,2.4一l）式時(shí)，第1振型橫風(fēng)向風(fēng)振可能起控制作用，應(yīng)計(jì)算橫風(fēng)向風(fēng)振效應(yīng)（彎矩和剪力）。

l

橫風(fēng)向風(fēng)振鎖住區(qū)，最不利起點(diǎn)高度H1按下列公式計(jì)算：

l）當(dāng)1.3vcrl≤vh時(shí)：

2）當(dāng)1.3vcrl＞vh時(shí)：

2

臨界風(fēng)速時(shí)，在10m標(biāo)高處對(duì)應(yīng)的順風(fēng)向基本風(fēng)壓wcrlo，可按下列公式計(jì)算：

l）當(dāng)1.3vcrl≤vh時(shí)：

2）當(dāng)1.3vcrl＞vh時(shí)：直接取10m高度處的基本風(fēng)壓值。

式中H一一煙囪高度（m);

α―地面粗糙度系數(shù)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009）的規(guī)定取值；

vh―煙囪頂端風(fēng)速設(shè)計(jì)值（m/s）。

5.3安裝檢修荷載

5.3.1套筒式或多管式鋼筋混凝土煙囪，應(yīng)根據(jù)內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)形式與施工方法，考慮吊裝和檢修荷載。

5.3.2塔架式鋼煙囪應(yīng)考慮施工及檢修荷載。

5.4裹冰荷載

5.4.1拉索式鋼煙囪的拉索，塔架式鋼煙囪的塔架，如符合裹冰氣象條件時(shí)，應(yīng)考慮裹冰荷載。裹冰荷載的計(jì)算原則，可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50135）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

5.5地震作用

5.5.1本節(jié)的規(guī)定適用于地震設(shè)防烈度為6度到9度地震區(qū)的煙囪抗震設(shè)計(jì)。

l

本規(guī)范未作規(guī)定的均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011）的規(guī)定執(zhí)行。在進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算時(shí)，鋼筋混凝土煙囪和磚煙囪的結(jié)構(gòu)阻尼比可取0.05，鋼煙囪可取0.01;

2

6度和7度地震區(qū)可不考慮豎向地震作用，8度和9度地震區(qū)應(yīng)考慮豎向地震作用。

5.5.2設(shè)防烈度為6度時(shí)，I、II類場(chǎng)地的磚煙囪，可以僅配置環(huán)箍或環(huán)筋，否則應(yīng)按本規(guī)范第6.5節(jié)的規(guī)定配置豎向鋼筋。

5.5.3下列煙囪可不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算，但應(yīng)滿足抗震構(gòu)造要求：

1

設(shè)防烈度為7度時(shí)，I、II類場(chǎng)地，且基本風(fēng)壓w0≥0.5kN/m2的鋼筋混凝土煙囪；

2

設(shè)防烈度為7度時(shí)，III、IV類場(chǎng)地和8度時(shí)，I、II類場(chǎng)地，且高度不超過(guò)45m的磚煙囪。

5.5.4煙囪的水平地震作用計(jì)算可采用下列計(jì)算方法：

1

煙囪高度不超過(guò)100m，可采用本規(guī)范5.5.5條的簡(jiǎn)化計(jì)算方法；

2

除第一款以外的煙囪宜采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算。

采用振型分解反應(yīng)譜法時(shí)，高度不超過(guò)150m時(shí)，宜考慮前3個(gè)振型組合；高度超過(guò)15Om時(shí)，宜考慮前3-5個(gè)振型組合；高度超過(guò)210m時(shí)，考慮的振型數(shù)量不應(yīng)少于5個(gè)。

5.5.5獨(dú)立煙囪采用簡(jiǎn)化法進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的作用效應(yīng)：

1

煙囪底部地震彎矩及剪力，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

式中M0―煙囪底部由水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩(kN?m);

αl―相應(yīng)于煙囪基本自振周期的水平地震影響系數(shù)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）采用；

GE―煙囪總重力荷載代表值（kN)，取煙囪總自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值與各層平臺(tái)活荷載組合值之和，活荷載組合值系數(shù)按本規(guī)范表4.1.9-2的規(guī)定采用；

H。―基礎(chǔ)頂至煙囪重心處高度（m);

V0―煙囪底部由水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的剪力(kN);

ηc―煙囪底部的剪力修正系數(shù)，可按表5.5.5采用。

2

煙囪基本自振周期T1可分別按下列公式確定：

高度不超過(guò)60m的磚煙囪

高度不超過(guò)150m的鋼筋混凝土煙囪

式中H―煙囪高度（m);

d―煙囪1/2高度處的水平截面外徑（m);

T1―煙囪的基本自振周期（s）。

3

煙囪各截面的彎矩和剪力，可按圖確定：

圖5.5.5煙囪水平地震作用效應(yīng)分布

5.5.6在豎向地震作用下，煙囪的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下列公式計(jì)算：

1

煙囪根部的豎向地震力?。?/p>

2

其余各截面取：

式中FEvik―任意水平截面i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（kN)，對(duì)于煙囪下部截面，當(dāng)FEvik＜FEvo時(shí)，取FEvik～FEvo；

GiE―計(jì)算截面i以上的煙囪重力荷載代表值（kN)，取截面i以上的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值與平臺(tái)活荷載組合值之和，活荷載組合值系數(shù)按本規(guī)范表4.1.9-2的規(guī)定采用；

GE―基礎(chǔ)頂面以上的煙囪總重力荷載代表值（kN)，取煙囪總自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值與各層平臺(tái)活荷載組合值之和，活荷載組合值系數(shù)按本規(guī)范表4.1.9-2的規(guī)定采用；

C―結(jié)構(gòu)材料的彈性恢復(fù)系數(shù)，磚煙囪C=0.6；鋼筋混凝土煙囪C=0.7；鋼煙囪C=0.8;

kv―豎向地震系數(shù)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011）所規(guī)定的設(shè)計(jì)基本地震加速度與重力加速度比值的65％采用，即：7度取kv＝0.065(0.1);8度取kv＝0.13(0.2);9度取kv=0.26;

av―豎向地震影響系數(shù)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）的規(guī)定取水平地震影響系數(shù)最大值的65％。

注：l套筒式或多筒式煙囪，當(dāng)采用自承重式排煙簡(jiǎn)時(shí)，上式中的GiE及GE不包括排煙筒重量。當(dāng)采用平臺(tái)支承排煙筒時(shí)，則平臺(tái)及排煙筒重量通過(guò)平臺(tái)傳給外承重筒，在GiE及GE中應(yīng)計(jì)入平臺(tái)及排煙筒重量，但應(yīng)按（5.5.7）式對(duì)平臺(tái)及排煙筒重量進(jìn)行振動(dòng)效應(yīng)折減。

2

塔架式鋼煙囪，可僅計(jì)算塔架的豎向地震作用。

3kv=0.1和kv=0.2分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。

5.5.7套筒式或多管式煙囪，當(dāng)采用平臺(tái)承受排煙筒重力荷載時(shí)，排煙筒及平臺(tái)自重荷載，應(yīng)乘以平臺(tái)及排煙筒重力荷載振動(dòng)效應(yīng)折減系數(shù)β：

式中GKL―一根主梁所承受的總重力荷載（包括主梁自重荷載）標(biāo)準(zhǔn)值（kN);

L―主梁跨度（m);

E―主梁材料的彈性模量（kN/m2);

I―主梁截面慣性矩（m,);

Tgv―豎向地震特征周期（s)，可采用水平特征周期的65％。

注：當(dāng)為多層支承平臺(tái)時(shí)，可取中間一層平臺(tái)的一根主梁為代表，不需每層分別計(jì)算β值

5.6溫度作用

5.6.1煙囪內(nèi)部的煙氣溫度，應(yīng)按煙囪使用時(shí)的最高溫度采用。注：如因除塵和余熱利用等原因．進(jìn)入煙自的煙氣沮度遠(yuǎn)低于爐內(nèi)溫度時(shí)，應(yīng)注意考慮由于降溫設(shè)備故障而出現(xiàn)的事故性高溫。

5.6.2煙囪外部的空氣溫度，應(yīng)按下列規(guī)定采用：

1

計(jì)算煙囪最高受熱溫度和確定材料在溫度作用下的折減系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用極端最高溫度；

2

計(jì)算筒壁溫度差時(shí)，應(yīng)采用極端最低溫度。

5.6.3筒身計(jì)算出的各點(diǎn)受熱溫度，均不應(yīng)大于本規(guī)范4.3.1條及表3.4.2規(guī)定的相應(yīng)材料最高使用溫度允許值。

5.6.4煙囪筒壁及基礎(chǔ)環(huán)壁外半徑（r2）與內(nèi)半徑（rl）的比值小于1.l時(shí)（r2／rl<1.1)，可采用平壁法計(jì)算受熱溫度。否則，應(yīng)采用環(huán)壁法計(jì)算受熱溫度。

5.6.5采用平壁法或環(huán)壁法計(jì)算內(nèi)襯、隔熱層、筒壁或基礎(chǔ)環(huán)壁、煙道壁各點(diǎn)的受熱溫度（圖5.6.5）可按下式計(jì)算：

式中Tcj―計(jì)算點(diǎn)受熱溫度（℃）;

Tg―煙氣溫度（℃）;

Ta―空氣溫度（℃）;

Rtot―內(nèi)襯、隔熱層、筒壁或基礎(chǔ)環(huán)壁及環(huán)壁外側(cè)計(jì)算土層等總熱阻（m2?K/W);

Ri―第i層熱阻（m2?K/W）。

圖傳熱簡(jiǎn)圖

5.6.6按平壁法計(jì)算時(shí)，內(nèi)襯、隔熱層和筒壁等的總熱阻按下式計(jì)算：

式中Rin―內(nèi)襯內(nèi)表面的熱阻（m2?K/w);

λ1―內(nèi)襯的導(dǎo)熱系數(shù)［W/(m?K）〕；

λ2―隔熱層的導(dǎo)熱系數(shù)［W/(m?K）〕；

λn―筒壁或計(jì)算土層的導(dǎo)熱系數(shù)［W/(m?K）〕；

tl―內(nèi)襯厚度（m);

t2―隔熱層厚度（m);

tn―筒壁或計(jì)算土層厚度（m);

αin―內(nèi)襯內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)［W/(m2?K）〕；

αex―筒壁或計(jì)算土層外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)［W/(m2?K）〕；

Rex―筒壁或計(jì)算土層外表面的熱阻（m2?K/W）。

按環(huán)壁法計(jì)算內(nèi)襯、隔熱層和筒壁等各點(diǎn)受熱溫度時(shí)圖（5.6.7)，內(nèi)襯、隔熱層和筒壁等的總熱阻按下式計(jì)算：

式中d0、d1、d2、d3分別為內(nèi)襯、隔熱層和筒壁內(nèi)直徑及筒壁或計(jì)算土層的外直徑（m)，其余符號(hào)含義同本規(guī)范第5.6.6條。

圖5.6.7傳熱計(jì)算簡(jiǎn)圖

5.6.8內(nèi)襯內(nèi)表面的傳熱系數(shù)和筒壁或計(jì)算土層外表面的傳熱系數(shù)，可分別按表5.6.8-1及表5.6.8-2采用。

6磚煙囪6.1一般規(guī)定

磚煙囪筒壁設(shè)計(jì)，應(yīng)進(jìn)行下列計(jì)算和驗(yàn)算：

1

水平截面承載力極限狀態(tài)計(jì)算和荷載偏心距驗(yàn)算：

l）在永久荷載（自重荷載）和風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值作用下，按本規(guī)范6.2.1條的規(guī)定進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算；

2）地震區(qū)的磚煙囪，應(yīng)符合本規(guī)范第5.5.2條的規(guī)定；

3）在自重荷載和風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，按本規(guī)范6.2.2條驗(yàn)算水平截面荷載偏心距。

2

在溫度作用下，按正常使用極限狀態(tài)，進(jìn)行環(huán)箍或環(huán)筋計(jì)算。計(jì)算出的環(huán)箍或環(huán)筋截面積，如小于構(gòu)造值，應(yīng)按構(gòu)造值配置。

6.2水平截面計(jì)算

6.2.1筒壁在永久荷載（自重荷載）和風(fēng)荷載共同作用下，水平截面極限承載能力按下式計(jì)算：

式中N―永久荷載（自重荷載）產(chǎn)生的軸向壓力設(shè)計(jì)值（N);

f―磚砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值．按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003）的規(guī)定采用；

A―計(jì)算截面面積（mm2);

φ一長(zhǎng)細(xì)比（λ）及軸向力偏心距（e0）對(duì)承載力的影響系數(shù)；

λ―計(jì)算截面以L筒壁長(zhǎng)細(xì)比，可取λ=1.2hd/i，其中hd為計(jì)算截面至筒壁頂端的高度（m);

i―計(jì)算截面的回轉(zhuǎn)半徑（m);

e0―在風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值作用下，軸向力至截面重心的偏心距（m);

α―與砂漿強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)砂漿等級(jí)≥M5時(shí)，α=0.0015；當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M2.5時(shí)，α=0.0020。

6.2.2在自重及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，軸向力至截面重心的偏心距，應(yīng)滿足以下條件：

MK/NK≤rcom(6.2.2)

式中rcom-計(jì)算截面核心距（m),rcom=W/A;

W-計(jì)算截面最小彈性抵抗距（m3）。

注：配置豎向鋼筋的截面，可不受此項(xiàng)限制。

6.2.3在風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值作用下，軸向力至截面重心的偏心距e0,應(yīng)滿足以下條件：

e0≤0.6a(6.2.3)

式中a―計(jì)算截面重心至筒壁外邊緣的最小距離（m）。

注：配置豎向鋼筋的截面，可不受此項(xiàng)限制。

6.3環(huán)箍計(jì)算

6.3.1在筒壁溫度差作用下，筒壁每米高度所哺的環(huán)箍截面面積，可按下列公式計(jì)算：

當(dāng)εm<0時(shí)，應(yīng)按構(gòu)造配箍。

式中Ah―每米高筒壁所需的環(huán)箍截面面積（mm2);

rl―筒壁內(nèi)半徑（mm);

r2―筒壁外半徑（mm)，用于式（6.3.1-4）時(shí)單位為m;

εm―筒壁內(nèi)表面相對(duì)壓縮變形值；

εt―筒壁外表面在溫度差作用下的自由相對(duì)伸長(zhǎng)值；

αm―磚砌體線膨脹系數(shù)（αm=5×10-6／℃）;

rt―溫度作用分項(xiàng)系數(shù)，取rt=1.6;

△T―筒壁內(nèi)外表面溫度差（℃）;

t―筒壁厚度（mm);

fat―環(huán)箍抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可取fat=145N/mm2;

E′mt一磚砌體在溫度作用下的彈塑性模量，當(dāng)筒壁內(nèi)表面溫度T≤200℃時(shí)，取E′mt=Em/3；當(dāng)T≥350℃時(shí)，取E′mt=Em/5；中間值線性插入求得。Em為磚砌體彈性模量，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003）的規(guī)定采用；

Esh―環(huán)箍折算彈性模量（N/mm2);

E―環(huán)箍鋼材彈性模量（N/mm2);

n―一圈環(huán)箍的接頭數(shù)量。

6.4環(huán)筋計(jì)算

6.4.1當(dāng)磚煙囪采用配置環(huán)筋的方案時(shí)，在筒壁溫度差作用下，每米高筒壁所需的環(huán)筋截面面積，可按下列公式計(jì)算：

當(dāng)εm＜0時(shí)按構(gòu)造配筋。

ASM―每米高筒壁所需的環(huán)向鋼筋截面面積（mm2);

t0―計(jì)算截面筒壁有效厚度（mm)，取t0=t-a,a為筒壁外邊緣至環(huán)筋的距離，單根環(huán)筋取a=30mm，雙根筋取a=45mm;

rS一環(huán)筋所在圓（雙根筋為環(huán)筋重心處）半徑（mm);

△TS―筒壁內(nèi)表面與環(huán)筋處溫度差值；

η―與環(huán)筋根數(shù)有關(guān)的系數(shù)，單根筋（指每個(gè)斷面）,η=1.0，雙根筋時(shí)，η=1.05;

fyt―溫度作用下，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2);

E′mt―環(huán)筋的彈性模量（N/mm2);

rt―溫度作用分項(xiàng)系數(shù)，取rt=1.4;

ψst―裂縫間環(huán)筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，當(dāng)筒壁內(nèi)表面溫度T≤200℃時(shí)，ψst=0.6;T≥350℃時(shí)，ψst=1.0，中間值線性插入求得。

6.5豎向鋼筋計(jì)算

6.5.1地震區(qū)的磚煙囪豎向配筋，可按下列規(guī)定確定：

1

各水平截面所需的豎向鋼筋截面面積，可按下式計(jì)算：

式中AS―計(jì)算截面所需的豎向鋼筋總截面面積（mm2);

β一彎矩影響系數(shù)（查圖6.5.1);

MEk―水平地震作用在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（N·m);

Gk―計(jì)算截面重力標(biāo)準(zhǔn)值（N);

FEvk―計(jì)算截面豎向地震作用產(chǎn)生軸向力標(biāo)準(zhǔn)值（N);

rP―計(jì)算截面筒壁平均半徑（m);

fyt―考慮溫度作用鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2);

rEV―水平地震作用分項(xiàng)系數(shù)

rEh=1.3;

θ―受壓區(qū)半角；

rG―重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，rG=1.0

rEV―豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)，按本規(guī)范表4.1.9-1規(guī)定采用；

ψCWE―地震作用時(shí)風(fēng)荷載組合系數(shù)，取叭ψCWE=0.2。

2

彎矩影響系數(shù)β，可根據(jù)參數(shù)αc。由圖6.5.1查得。αc按下式計(jì)算：

式中φ0―軸心受壓承載力影響系數(shù)，按本規(guī)范（6.2.1-2）式計(jì)算時(shí)取e0=0

A―計(jì)算截面筒壁截面面積（mm2);

f―磚砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）。

6.5.2當(dāng)計(jì)算出的配筋值小于構(gòu)造配筋時(shí)，應(yīng)按構(gòu)造配筋。

6.6構(gòu)造規(guī)定

6.6.1磚煙囪筒壁宜設(shè)計(jì)成截頂圓錐形，筒壁坡度、分節(jié)高度和壁厚應(yīng)符合下列規(guī)定：

1

筒壁坡度宜采用2%-3％。

2

分節(jié)高度不宜超過(guò)15m。

3

筒壁厚度應(yīng)按下列原則確定：

l）當(dāng)筒壁內(nèi)徑小于或等于3.5m時(shí)，筒壁最小厚度應(yīng)為24Omm．當(dāng)內(nèi)徑大于3.5m時(shí)，最小厚度應(yīng)為370mm;

2）當(dāng)設(shè)有平臺(tái)時(shí)，平臺(tái)處筒壁厚度宜大于或等于370mm;

3）筒壁厚度可按分節(jié)高度自下而上減薄，但同一節(jié)厚度應(yīng)相同；

4）筒壁頂部應(yīng)向外局部加厚，總加厚厚度以180mm為宜，并應(yīng)以階梯形向外挑出，每階挑出不宜超過(guò)60mm。加厚部分的上部以1:3水泥砂漿抹成排水坡（圖6.6.1）。

6.6.2內(nèi)襯到頂?shù)臒焽枰嗽O(shè)鋼筋混凝土壓頂板（圖6.6.1）。6.6.3支承內(nèi)襯的環(huán)形懸臂應(yīng)在筒身分節(jié)處以階梯形向內(nèi)挑出，每階挑出不宜超過(guò)60mm，挑出總高度應(yīng)由剪切計(jì)算確定，但最上階的高度不應(yīng)小于240mm。

6.6.4筒壁上孔洞設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：

1

在同一平面設(shè)置兩個(gè)孔洞時(shí)，宜對(duì)稱設(shè)置；

2

孔洞對(duì)應(yīng)圓心角不應(yīng)超過(guò)500。孔洞寬度不大于1.2m時(shí)，孔頂宜采用半圓拱；孔洞寬度大于1.2m時(shí)，宜在孔頂設(shè)置鋼筋混凝土圈梁；

3

配置環(huán)箍或環(huán)筋的磚筒壁，在孔洞上下砌體中應(yīng)配置直徑為6mm環(huán)向鋼筋，其截面面積不應(yīng)小于被切斷的環(huán)箍或環(huán)筋截面面積；

4

當(dāng)孔洞較大時(shí)，宜設(shè)磚垛加強(qiáng)。

6.6.5筒壁與鋼筋混凝土基礎(chǔ)接觸處，當(dāng)基礎(chǔ)環(huán)壁內(nèi)表面溫度大于100℃時(shí)，在筒壁根部1.0m范圍內(nèi)，宜將環(huán)向配筋或環(huán)箍增加1倍。

6.6.6按計(jì)算配置的環(huán)向鋼箍，間距宜為0.5～1.5m。按構(gòu)造配里環(huán)箍，間距不宜大于1.5m。

環(huán)箍的寬度不宜小于60mm，厚度不宜小于6mm。每圈環(huán)箍接頭不應(yīng)少于兩個(gè)，每段長(zhǎng)度不宜超過(guò)5m。環(huán)箍接頭的螺栓宜采用Q235材料，其凈截面面積不應(yīng)小于環(huán)箍截面面積。環(huán)箍接頭位置應(yīng)沿筒壁高度互相錯(cuò)開(kāi)。環(huán)箍接頭做法見(jiàn)圖6.6.6。

6.6.7環(huán)箍安裝時(shí)應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力可按表6.6.7采用。

圖6.6.6環(huán)箍接頭（單位：mm)

6.6.8按計(jì)算配置的環(huán)向鋼筋，直徑宜為6～8mm，間距不少于3皮磚，且不大于8皮磚，按構(gòu)造配置的環(huán)向鋼筋，直徑宜為6mm,間距不應(yīng)大于8皮磚。

同一平面內(nèi)環(huán)向鋼筋不宜多于2根，2根鋼筋的間距為30mm。

鋼筋搭接長(zhǎng)度應(yīng)為40d(d為鋼筋直徑),接頭位置應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi)。鋼筋的保護(hù)層為30mm（圖6.6.8）。

6.6.9在環(huán)形懸臂和筒壁頂部加厚范圍內(nèi)，環(huán)向鋼筋應(yīng)適當(dāng)增加。

6.6.10地震區(qū)的磚煙囪，其最小配筋不應(yīng)小于表6.6.10的規(guī)定。

6.6.11內(nèi)襯的設(shè)置，應(yīng)符合下列要求：

1

當(dāng)磚煙囪下部局部設(shè)置內(nèi)襯時(shí)，其最低設(shè)置高度應(yīng)超過(guò)煙道孔頂，超過(guò)高度不宜小于1/2孔高。

2

內(nèi)襯厚度應(yīng)由溫度計(jì)算確定，但煙道進(jìn)口處1節(jié)的厚度（或基礎(chǔ)）不應(yīng)小于200mm或1磚。其他各節(jié)不應(yīng)小于100mm或半磚。內(nèi)襯各節(jié)的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm或6皮磚（圖6.6.11）。

6.6.12隔熱層的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：

1

如采用空氣隔熱層時(shí)，厚度宜為50mm，同時(shí)在內(nèi)襯靠筒壁一側(cè)按豎向間距l(xiāng)m，環(huán)向間距為500mm，挑出頂磚，頂磚與筒壁間應(yīng)留10mm縫隙；

2

填料隔熱層的厚度宜采用80～200mm，同時(shí)應(yīng)在內(nèi)襯上設(shè)置間距為1.5～2.5m整圈防沉帶，防沉帶與筒壁之間留出10mm的溫度縫（圖6.6.12）

6.6.13煙囪在同一平面內(nèi)，有兩個(gè)煙道口時(shí)，宜設(shè)置隔煙墻，其高度應(yīng)超過(guò)煙道孔頂，超出高度不小于1/2孔高。隔煙墻厚度應(yīng)根據(jù)煙氣壓力（地震區(qū)應(yīng)考慮地震作用）進(jìn)行計(jì)算確定。

6.6.14煙囪外表面的爬梯應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置：

l

爬梯應(yīng)離地面2.5m處開(kāi)始設(shè)置，直至煙囪頂端。

2

爬梯應(yīng)設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。

3

爬梯的圍欄應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置：

1）煙囪高度小于4Om時(shí)，可不設(shè)置；

2）煙囪高度大于40m時(shí)，從15m處開(kāi)始設(shè)置。

4

煙囪高度大于4Om時(shí)，應(yīng)在爬梯上設(shè)置活動(dòng)休息板，其間隔不應(yīng)超過(guò)30m。

6.5.15無(wú)特殊要求時(shí)，磚煙囪一般不設(shè)置檢修平臺(tái)和信號(hào)燈平臺(tái)。

6.6.16爬梯等金屬構(gòu)件，應(yīng)采取防腐措施。

6.6.17爬梯與筒壁連接應(yīng)牢固可靠。煙囪應(yīng)設(shè)置清灰孔及防雷設(shè)施。7單筒式鋼筋混凝土煙囪7.1一般規(guī)定

本章適用于高度小于等于210m的鋼筋混凝土煙囪設(shè)計(jì)。

7.1.2鋼筋混凝土煙囪筒壁設(shè)計(jì)，應(yīng)進(jìn)行下列幾項(xiàng)計(jì)算或驗(yàn)算：

l附加彎矩計(jì)算：

l）計(jì)算筒壁水平截面承載能力極限狀態(tài)的附加彎矩。當(dāng)在地展區(qū)時(shí)，尚應(yīng)計(jì)算地展作用下的附加彎矩。

2）計(jì)算正常使用極限狀態(tài)下的附加彎矩。此時(shí)不應(yīng)考慮地震作用。

2

水平截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算。地及區(qū)的煙囪應(yīng)分別按無(wú)地震作用和有地震作用兩種情況進(jìn)行計(jì)算。

3

正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算。應(yīng)分別計(jì)算水平截面和垂直截面的混凝土和鋼筋應(yīng)力。

4

正常使用極限狀態(tài)的裂縫寬度驗(yàn)算。

7.2附加彎矩計(jì)算

7.2.1承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，由于風(fēng)荷

載、日照和基礎(chǔ)傾斜等原因，筒身重力荷載對(duì)筒壁任意水平截面產(chǎn)生的附加彎矩Mai（圖7.2.1)，可按下式計(jì)算：

式中qi―距筒壁頂（h-hi）/3處的折算線分布重力荷載，可按本規(guī)范（7.2.3-l）式計(jì)算；

h―筒身高度（m);

hi－計(jì)算截面i的高度（m);

l/ρc―筒身代表截面處的彎曲變形曲率，可按本規(guī)范公式(7.2.5-l）、（7.2.5-2）、（7.2.5-4）和（7.2.5-5）計(jì)算；

αC―混凝土的線膨脹系數(shù)；

ΔT一由日照產(chǎn)生的筒身陽(yáng)面與陰面的溫度差，應(yīng)按當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)數(shù)據(jù)采用。當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可按20℃采用；

d―高度為0.4h處的筒身外直徑（m);

tgθ－基礎(chǔ)傾斜值，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007）規(guī)定的地基允許傾斜值采用。

圖7.2.1附加彎矩

地震區(qū)的鋼筋混凝土煙囪，由于地震作用、風(fēng)荷載、日照和基礎(chǔ)傾斜等原因，筒身重力荷載對(duì)筒壁任意水平截面產(chǎn)生的附加彎矩MEai。，可按下式計(jì)算：

式中1／ρEC一一考慮地震作用時(shí)，筒身代表截面處的變形曲率，按本規(guī)范（7.2.5-3）式計(jì)算；

FEViK―任意水平截面i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。

7.2.3計(jì)算任意截面i的附加彎矩，其折算線分布重力荷載qi值，可按下式進(jìn)行計(jì)算：

公式

承載能力極限狀態(tài)時(shí)：

公式

正常使用極限狀態(tài)時(shí)：

公式

式中q0―整個(gè)筒身的平均線分布重力荷載（kN/m);

Q1―筒身頂部第一節(jié)的平均線分布重力荷載（kN/m);

G、GK―分別為筒身（內(nèi)襯、隔熱層、筒壁）全部自重荷載設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值（kN);

G1、GIK―分別為簡(jiǎn)身頂部第一節(jié)全部自重荷載設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值（kN);

hl―筒身頂部第一節(jié)高度（m）。

筒身代表截面處，軸向力對(duì)筒壁水平截面中心的相對(duì)偏心距，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

1

承載能力極限狀態(tài)：

2

正常使用極限狀態(tài)：

式中N―筒身代表截面處的軸向力設(shè)計(jì)值（kN);

NK―筒身代表截面處的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值（kN);

MW―筒身代表截面處的風(fēng)彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m);

MWK―筒身代表截面處的風(fēng)彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（kN?m);

MA―筒身代表截面處承載能力極限狀態(tài)附加彎矩設(shè)計(jì)值(kN?m);

Mak―筒身代表截面處正常使用極限狀態(tài)附加彎矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN?m);

r―筒壁代表截面處的筒壁平均半徑（m）。

7.2.5筒身代表截面處的變形曲率1/ρc和1／ρEC，可按下列公式計(jì)算：

1

承載能力極限狀態(tài)：

1）.當(dāng)e/r≤0.5時(shí)

2）.當(dāng)e/r＞0.5時(shí)

3）當(dāng)考慮地震作用時(shí)

2

正常使用極限狀態(tài)：

1）.當(dāng)ec/r≤0.5時(shí)

2）.當(dāng)ec/r＞0.5時(shí)

式中ME―筒身代表截面處的地震彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m);

MEC―筒身代表截面處的地震附加彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m);

Ect―筒身代表截面處的筒壁混凝土在溫度作用下的彈性模量（kN/m2);

ψCWE―風(fēng)荷載組合系數(shù)，取0．2;

I―筒身代表截面慣性矩。

注：1

計(jì)算1/ρc或l／ρEC值時(shí)，可先假定附加彎矩值，（承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)假定Ma=35Mw,考慮地震時(shí)MEa＝0.35ME，正常使用極限狀態(tài)時(shí)Mak＝0.2Mw），代入有關(guān)公式求得附加彎矩值與假定值相差不超過(guò)5%時(shí)，可不再計(jì)算，否則應(yīng)進(jìn)行循環(huán)迭代，直到前后兩次的附加彎矩不超過(guò)5％為止。其最后值為所求的附加彎矩值。

2

筒身代表截面處的附加彎矩，也可按7.2.6條的公式一次求出，不需迭代。

7.2.6筒身代表截面處的附加彎矩，也可按下列公式不需迭代一次求出：

1

承載能力極限狀態(tài)時(shí)：

公式

2

承載能力極限狀態(tài)下，考慮地震作用時(shí)：

公式

3

正常使用極限狀態(tài)時(shí)：

公式

式中C—?jiǎng)偠日蹨p系數(shù)，承載能力極限狀態(tài)時(shí)：當(dāng)e/r≤0.5，C=0.33；當(dāng)e/r＞0.5，C=0.25；正常使用極限狀態(tài)時(shí)：當(dāng)ec/r≤0.5，C=0.65；當(dāng)ec/r＞0.5，C=0.4；

注：確定e/r或ec/r時(shí)按條注1假定附加彎矩，然后確定（7.2.6-1）、（7.2.6-2）或（7.2.6-4）式中的c值.再用計(jì)算出的附加彎矩復(fù)核e/r或ec/r值是否符合所采用的C值條件．否則應(yīng)另確定C值。

7.2.7筒身代表截面可按下列規(guī)定確定：

1

當(dāng)筒身各段坡度均小于或等于3％時(shí)：

1）簡(jiǎn)身無(wú)煙道孔時(shí)，取筒身最下節(jié)的筒壁底截面；

2）筒身有煙道孔時(shí)，取洞口上一節(jié)的筒壁底截面。

2

當(dāng)筒身下部h/4范圍內(nèi)有大于3％的坡度時(shí)：

1）在坡度小于3％的區(qū)段內(nèi)無(wú)煙道孔時(shí)，取該區(qū)段的筒壁底截面；

2）在坡度小于3％的區(qū)段內(nèi)有煙道孔時(shí)，取洞口上一節(jié)筒壁底截面。

7.2.8當(dāng)筒身坡度不滿足本規(guī)范7.2.7條的條件時(shí)，筒身附加彎矩可根據(jù)附加彎矩定義按下式進(jìn)行計(jì)算（圖7.2.8）。

式中Gj―筒身j質(zhì)點(diǎn)的重力荷載（考慮地震影響時(shí)應(yīng)包括豎向地震作用）;

ui、uj―筒身i、j質(zhì)點(diǎn)的最終水平位移，計(jì)算時(shí)包括日照溫差和基礎(chǔ)傾斜的影響。

7.3煙囪筒壁承載能力極限狀態(tài)計(jì)算

鋼筋混凝土煙囪筒壁水平截面極限狀態(tài)承載能力，應(yīng)按下列公式計(jì)算。

1

當(dāng)煙囪筒壁計(jì)算截面無(wú)孔洞時(shí)（圖7.3.la):

2

當(dāng)筒壁計(jì)算截面有孔洞時(shí)：

1）當(dāng)計(jì)算截面有一個(gè)孔洞時(shí)（圖7.3.lb):

2）當(dāng)計(jì)算截面有兩個(gè)孔洞時(shí)（圖7.3.lc):

式中N―計(jì)算截面軸向力的設(shè)計(jì)值（kN);

α―受壓區(qū)混凝土截面面積與全截面面積的比值；

αt―受拉縱向鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值，αt=1-1.5α，當(dāng)α≥2／3時(shí)，αt=0

A―計(jì)算截面的筒壁截面面積（m2);

fct―混凝土在溫度作用下軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kN／m2）;

α1―受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)α1時(shí)，α1=1.0；當(dāng)為C80時(shí)，α1=0.94，其間按線性內(nèi)插法取用；

AS―計(jì)算截面鋼筋總面積（m2);

fYT―計(jì)算截面鋼筋在溫度作用下的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kN/m2);

M－計(jì)算截面彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m);

Ma―計(jì)算截面附加彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m);

r一計(jì)算截面筒壁平均半徑（m);

t―筒壁厚度（m);

θ一計(jì)算截面有一個(gè)孔洞時(shí)的孔洞半角（弧度）;

θl―計(jì)算截面有兩個(gè)孔洞時(shí)，大孔洞的半角（弧度）;

θ2―計(jì)算截面有兩個(gè)孔洞時(shí)，小孔洞的半角（弧度）。

7.4煙囪筒壁正常使用極限狀態(tài)計(jì)算

正常使用極限狀態(tài)計(jì)算包括以下內(nèi)容：

1

計(jì)算在荷載標(biāo)準(zhǔn)值和溫度共同作用下混凝土與鋼筋應(yīng)力，以及溫度單獨(dú)作用下鋼筋應(yīng)力，并應(yīng)滿足下列條件：

式中口σcwt―在荷載標(biāo)準(zhǔn)值和溫度共同作用下混凝土的應(yīng)力值(N/mm2);

σswt―在荷載標(biāo)準(zhǔn)值和溫度共同作用下豎向鋼筋的應(yīng)力值（N/mm2);

σst―在溫度作用下環(huán)向和豎向鋼筋的應(yīng)力值（N/mm2);

fctk―混凝土在溫度作用下的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按本規(guī)范表3.2.3的規(guī)定取值（N/mm2);

fytk―鋼筋在溫度作用下的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按本規(guī)范表3.3.2的規(guī)定取值（N/mm2）。

2

驗(yàn)算筒壁裂縫寬度，并應(yīng)符合本規(guī)范表4.4.2的規(guī)定。

(I）荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的水平截面應(yīng)力計(jì)算

7.4.2鋼筋棍凝土筒壁水平截面在自重荷載、風(fēng)荷載和附加彎矩（均為標(biāo)準(zhǔn)值）作用下的應(yīng)力計(jì)算，應(yīng)根據(jù)軸向力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)筒壁圓心的偏心距ec與截面核心距rc0的相應(yīng)關(guān)系（ec＞rc0或ec＜rc0)，分別采用圖7.4.2所示的應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖。

1

軸向力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)筒壁圓心的偏心距應(yīng)按下式計(jì)算：

式中MWK－計(jì)算截面由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩（kN?m);

MaK－計(jì)算截面正常使用極限狀態(tài)的附加彎矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN?m);

di、deq―第i種受拉鋼筋及等效鋼筋直徑（mm);

c―混凝土保護(hù)層厚度（mm);

vi―縱向受拉鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)，光圓鋼筋取0.7，帶肋鋼筋取1.0。

2

最大垂直裂縫寬度：

最大垂直裂縫寬度應(yīng)按公式（-l）至（7.4.10-3）進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)應(yīng)以σst代替公式中的σwt，并取αcr=2.1。

7.5構(gòu)造規(guī)定

7.5.1鋼筋混凝土煙囪筒壁的坡度、分節(jié)高度和厚度應(yīng)符合下列規(guī)定：

l

筒壁坡度宜采用2%，對(duì)高煙囪亦可采用幾種不同的坡度；

2

筒壁分節(jié)高度，應(yīng)為移動(dòng)模板的倍數(shù)，且不宜超過(guò)15m;

3

筒壁最小厚度應(yīng)符合本規(guī)