烟囱设计规范 [附条文说明] GB50051-2013 建标库

7.2  附加弯矩计算

7.2.2  在抗震设防地区的钢筋混凝土烟囱,应在极限状态承载能力计算中,考虑地震作用(水平和竖向)及风荷载、日照和基础倾斜产生的附加弯矩,称之为P-△效应,规范中定义为地震附加弯矩MEai

    在水平地震作用下,烟囱的振型可能出现高振型(特别是高烟囱)。通过计算分析,烟囱多振型的组合振型位移曲线,与第一振型的位移δij曲线本相吻合(图7),其位移差对计算筒身的P-△效应影响甚小,可用曲率系数加以调正。因此,仍可按第一振型等曲率(地震作用终曲率)计算地震作用下的附加弯矩。

    由于考虑竖向地震与水平地震共同作用,对竖向地震考虑了分项系数γEv

7.2.3  本条给出了烟囱筒身折算线分布重力qi值的计算公式。筒身(含筒壁、隔热层、内衬)重力荷载沿高度线分布qi值是不规律的,虽呈上小下大的分布形式,但非呈直线变化。为了简化计算,采用了呈直线分布代替其实际分布,使其计算结果基本等效(图8)。

图7  三个振型变位曲线

图8  重力分布

7.2.8  本条规定了筒身代表截面的选择位置。筒身的曲率沿高度是变化的。为了简化计算,采用某一截面的曲率,代表筒身的实际曲率,然后按等曲率计算附加弯矩。这个截面定义为代表截面。代表截面的确定,是以等曲率和实际曲率计算出的筒身顶部变位近似相等确定的。代表截面的确定,是通过对工程实例和预计烟囱的发展趋势,进行分析和计算后确定的。

    用代表截面曲率计算出的烟囱顶部变位,一般比实际曲率算得的筒顶变位大1.6%~15.2%。

7.2.9  当烟囱筒身下部坡度不满足本规范第7.2.8条的规定时,筒身的水平变位和附加弯矩,不能再用筒身代表截面处的曲率按等曲率计算,筒身附加弯矩可按附加弯矩的定义公式计算。在变位计算时应考虑筒身日照温差、基础倾斜的影响和筒壁材料受压后塑性发展引起的非线性影响,计算的水平位移应是筒身变形的最终变形。

    一般为了优化烟囱基础设计,使基础底板外悬挑尺寸在基础合理外形尺寸之内,在筒身下部h/4范围内加大筒身的坡度,增大基础环壁的上口直径,减少基础底板的外悬挑尺寸,以优化基础设计。

    如果烟囱筒身下部大于3%的坡度范围超过h/4时,仍按代表截面的变形曲率计算附加弯矩,会使筒身附加弯矩计算值增大,与实际附加弯矩误差较大。