烟囱设计规范 [附条文说明] GB50051-2013 建标库

10.3  自立式钢烟囱

10.3.1  原规范规定烟囱高径比宜满足h≤20d,在一些情况下偏于严格,特别是风荷载较小地区。按此规定设计,往往烟囱应力水平较低。本次规范修订将此限定放宽到h≤30d,可在满足强度和变形要求的前提下,在此范围内进行高径比选择。当钢烟囱的强度和变形是由风振控制时,可采用可靠的减震措施来满足要求。

10.3.2  强度和整体稳定性计算公式,基本参照现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017中的公式。只因钢烟囱一直在较高温度下的不利环境中工作,没有考虑截面塑性发展,在强度和稳定性计算公式中取消了截面塑性发展系数γ。等效弯矩系数βm由于悬臂结构时为1,所以稳定性公式中取消了βm

    钢烟囱局部稳定计算公式参照CICIND标准进行了修订。原规范局部稳定计算公式为圆柱壳弹性屈服应力形式,未考虑钢材塑性屈曲和制作加工几何缺陷影响,在某些情况下,计算结果不安全。

10.3.3  本条规定钢烟囱的最小厚度是为了保证结构刚度和耐久性。

10.3.4  温度超过425℃时,碳素钢要产生蠕变,在荷载作用下易产生永久变形。为了控制钢材使用温度,当温度达到400℃时,应设置隔热层,以降低钢筒壁的受热温度。

    碳素钢的抗氧化温度上限为560℃,金属锚固件温度不应超过此界限。因为金属锚固件一旦超过抗氧化界限出现氧化现象,将造成连接松动,影响正常使用。

10.3.5  钢烟囱发生横风向风振(共振)现象在实际工程中有所发生,特别是在烟囱刚度较小,临界风速一般小于设计的最大风速,因此,临界风速出现的概率较大。一旦临界风速出现,涡流脱落的频率与烟囱的自振频率相同(或几乎相同),烟囱就要发生横风向共振。因此,在设计中,应尽量避免出现共振现象。如果调整烟囱的刚度难以达到目的时,在烟囱上部设置破风圈是一种较有效的解决方法。除了破风圈以外,也可以采用其他形式的减振装置对烟囱进行减振。