钢烟囱结构的抗风设计

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1、CMYK设计与装饰钢烟囱结构的抗风设计燕科（成都建筑材料工业设计研究院有限公司）【摘要】以实际工程中的钢烟囱结构设计为例，阐述了钢烟囱的设计过程，并将部分计算过程在SAP2000中与手算结果进行对比，研究了高耸结构的机算与手算的部分差异。【关键词】钢烟囱；结构计算；SAP2000；机算差异；高耸结构；风振计算1工程概况的筒壁最小厚度的相应要求，暂定钢烟囱的筒壁厚度为9mm。实际工程为GOE项目中窑头烟囱，结构的设计要点[1]2结构的动力特性一般包括结构选型与布置，材料选取及荷载确定等。初始设计方案烟囱直径4.2m，高40m，设防烈度为7度，初步判断结构基本自振

2、周期，判断风荷载作用下需2地震加速度0.15g，基本风压0.81kN/m,地面粗糙度类要考虑的风振作用类型。别B类。钢烟囱自重较轻，水平地震作用较小。烟囱小于一般高耸结构的基本自振周期可取：60m，风荷载与地震作用不同时考虑，烟囱以风荷载控T1=(0.007-0.013)H制。整个设计应涉及烟囱风荷载整体计算、地震计算、强故T1=0.52s度计算、局部风压计算、局部屈曲计算、整体稳定性计SAP2000建模得到结构：算、地脚螺栓计算、底座基础局部受压计算、底座钢板厚T1=0.63sT2=0.626sT3=0.393s度及加劲肋计算、基础设计、，位移限制、抗剪键计

3、算、温度作用、屈曲分析等内容。参考烟囱设计规范中钢烟囱3风荷载作用下整体内力分析!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表4隔震层最大位移值地震波隔震层最大水平位移（mm）最大容许位移/方向CC1218CC2962ELIV169RGB1RGB2SF67平均值(mm)电梯井基础顶处隔震层X向223195449147303242476291414Y向226189462143289236455286414地下室-1.5m处隔震层X向230200463152312250457295414Y向23019647315

4、22792344422874145结论结构基本处于弹性状态。●⑴采用双层组合隔震装置的高层剪力墙结构的隔【参考文献】震效果良好［1］GB50011-2010，建筑抗震设计规范（2010年版）［S］.⑵局部采用滑板支座替代普通橡胶支座能够降低［2］CECS126:2001，叠层橡胶支座隔震技术规程［S］.隔震装置费用，且各项隔震性能指标均符合规定。［3］JGJ3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程［S］.⑶滑板支座水平向刚度虽小于普通橡胶支座，隔震［4］GB20688.5-2014，橡胶支座第5部分：建筑隔震弹性滑板支层整体刚度较小，但整个隔震结构抗倾覆能力符

5、合相关座［S］.规定。［5］GB20688.3-2006，橡胶支座第3部分：建筑隔震橡胶支座［S］.⑷罕遇地震作用下，上部结构层间位移角最大值满［6］GB50223-2008，建筑抗震设防分类标准［S］.足框架剪力墙结构层间弹塑性位移角限值的要求，上部CMYK设计与装饰220.53.1横风向风振计算判断弯矩：M=（3647.87+25624.17）=25882.52(kN·m)SAP2000建模下的风荷载效应分析结果：2000μωH0结构顶部风速：υ=H姨ρFx=159.9kN

6、向风振，与顺风向风振计算雷诺数：Re=69000vD结果有些许偏差，可能是在手算过程中，对风载进行了第一周期下：分段，每段取中间值进行整体计算，从而影响最终结果。6υ=33.33m/s，Re=9.66×10，υ=44.38m/scrH4强度计算由于结构高度H＞30m，H/B=9.52＞1.5，且T1=0.63s＞0.25s，考虑横风向风振。自立式钢烟囱在弯矩和轴向力作用下，钢烟囱强度此时，风的总效应可将横风向风荷载效应SC与顺应按下式进行计算：风向风荷载效应SA按矢量叠加：Ni+Mi≤ft22AniWniS=S+S姨CA结构效应以风荷载控制。其中顺风向风荷载取

7、在横风向共振发生时（临界风N=1.2×(372.69+16.28)+1.4×0.7×61.05速时），在10m标高处对应的顺风向的基本风压。=526.6kN22×0.152ωcr10=43.33/1600×(10/40)=0.774(kN/m)风荷载产生的弯矩：3.2顺风向风振计算M=1.4×26441.7=37018.38kN.m此时：ω0=ωcr10烟囱的面积：A=3.14×4200×9=118692mm2niωk=βzμsμzω0烟囱抵抗矩：计算见表1：W=3.14×（42004-41824）/64/(4200/2)3表1=123827715.6mmzi

8、μsμzβzω0ωkVM则：(m)(k