烟囱基础设计

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1、【内容提要】对于火电厂烟囱的设计，由于原《烟囱设计规范》（GBJ51-83）一直未更新，部分设计院一直使用根据《烟囱设计规范》（GBJ51-83）编制的烟囱设计绘图程序进行烟囱的施工图设计，按规定2003年5月1日起烟囱设计开始执行《烟囱设计规范》（GB50051-2002），由于现阶段烟囱设计绘图程序未及时更新，本文通过新旧规范实例计算结果的简单比较，论述了按《烟囱设计规范》（GB50051-2002）对烟囱板式基础底板环壁内上部单位宽度的弯矩计算，是偏于不安全的。【关键词】《烟囱设计规范》（GBJ51-83）、《烟囱设计规范》（GB50051-2002）、

2、烟囱设计绘图程序、板式基础、环形基础、圆形基础1.概述　　烟囱是火电厂中较重要构筑物，而烟囱基础设计的安全与否是整个烟囱设计安全度的重要保障之一。　　由于新规范（GB50051-2002）于2003年5月1日才开始执行，对于钢筋混凝土烟囱设计，过去电力设计采用较普遍的是按旧规范（GBJ51-83）编制的《西北院烟囱设计绘图程序》和《安徽院烟囱设计绘图程序》，烟囱基础一般采用板式基础，板式基础又分为圆形基础和环形基础，对于底板直径较大的板式基础，采用环形底板较为经济。2.规范比较　　为保证烟囱基础设计能满足《烟囱设计规范》（GB50051-2002），本人对新旧

3、规范基础部分作了详细的比较：·首先在基础上部荷载（M、N、V）取值，新规范在确定基础外形尺寸时采用标准值，计算基础内力时采用的是设计值，而旧规范均采用的标准值。新规范的此条修改是与现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）相一致的。·除去上条基础上部荷载取值不同外，新规范仅在计算基础底板上部弯矩时，与旧规范不同，其余部分均相同。按《烟囱设计规范》（GB50051-2002）条文说明，此条修改使计算更为合理，使弯矩值有所降低。当环壁较厚时，可使弯矩降低10%以上。　　新旧规范环壁内上部单位宽度的弯矩计算公式的比较：·《烟囱设计规范》（GB50051

4、-2002）　　　　---（环形基础）　　　　---------------（圆形基础）·《烟囱设计规范》（GBJ51-83）　　　　---（环形基础）　　　　---------------（圆形基础）　　以上公式中的弯矩符号均与规范中的标注符号一致　　公式中基础几何尺寸见下图（环形基础）（圆形基础）　　通过比较新规范的计算公式仅将旧规范计算公式中的r2替换为rz其余部分均一致。下面我们以实例计算结果，看一下新规范本次修订的结果是否与条文说明中所说一致。3.实例比较　　例一（环形基础）：　　某电厂180m高烟囱，经程序计算，基础上部荷载（M、N、V）标准值分别

5、为：Mk=141759.7kN.m；Nk=69693.6kN；Vk=1337.9kN；设计值分别取：M=198463.58kN.m；N=83632.32kN；V=1873.06kN；基础埋深H=5.5m，经计算基础外形尺寸分别为：　　　　r1=10.2；r2=8.55；r3=7.24；r4=5.2；rz=7.895；　　根据规范得出：　　　　；　　分别代入新旧规范：　　　　　　　　　　《安徽院烟囱设计绘图程序》采用标准值计算结果=1911.7kN.m/m　　调整基础外形尺为：仅r4=5.3；r1、r2、r3、rz不变，根据规范得出：　　　　；　　分别代入新旧规

6、范：　　　　　　　　　　《安徽院烟囱设计绘图程序》采用标准值计算结果=1754.8kN.m/m　　例二（圆形基础）：　　某电厂120m高烟囱，经程序计算，基础上部荷载（M、N、V）标准值分别为：Mk=110234.4kN.m；Nk=40574.1kN；Vk=2171.9kN；设计值分别取：M=154328.16kN.m；N=48688.91kN；V=3040.66kN；基础埋深H=6.0m，经计算基础外形尺寸分别为：　　　　r1=9.5；r2=7.3；r3=5.455；rz=6.377；　　根据规范得出：　　　　；　　分别代入新旧规范：　　　　=631.3kN

7、.m/m　　　　=1695.0kN.m/m　　《安徽院烟囱设计绘图程序》采用标准值计算结果=1297.7kN.m/m　　同样仅将本例中r2改为6.7：MT=-50.6kN.m/m　　看以上两例的计算结果，新规范的计算结果远小于旧规范，甚至为负值。4.结束语　　通过以上论述和分析，可看出，按《烟囱设计规范》（GB50051-2002）计算的板式基础的环壁内上部单位宽度的配筋计算是混乱的，并非象其条文说明中所说——“这种修改使计算更为合理，使弯矩值‘有所降低’。当环壁较厚时，可使弯矩降低10%以上”。　　建议在无新规范程序的情况下，可暂时将旧规范程序计算的基础上部

8、荷载乘以1.2～1.4的系数，然后代如