1、GB 中华人民共和国国家标准UDC GB 50051 - 2013 P 烟囱设计规范设计规范囱烟Code for design of chimneys 实施2013 - 05- 01 发布2012 -12 - 25 中阁计划生版社?气-丁:二7二lj攒;E工J统一书号:15802-42.023 联合发布中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局-甘苦费引V俨俨可节-一一一一句-一一一一一一一一4步价:46.00元定S/N:1580242.023 911158 中华人民共和国国家标准烟囱设计规范Code for design of chimneys GB 50051 -
2、 2013 主编部门:中国冶金建设协会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 3 年5 月1 日中国计划出版社2013北京中华人民共和国国家标准烟囱设计规范GB 50051-2013 女中国计划出版社出版网址:www. jhpress. CQm 地址:北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座3层邮政编码:100038 电话:(010) 63906433 (发行部)新华书店北京发行所发行北京世知印务有限公司印刷850mmX 1168mm 1/32 7. 625印张192千字2013年5月第1版2013年5月第1次印刷才这统一书号:1580242. 023 定价:46.00
3、元版权所有侵权必究侵权举报电话:(010) 63906404 如有印装质量问题，请寄本社出版部调换中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1596号住房城乡建设部关于发布国家标准烟囱设计规范的公告现批准烟囱设计规范为国家标准，编号为GB50051-2013，自2013年5月1日起实施。其中，第3.1.5、3.2.6、3.2.12、9.5.3(4)、14.1. 1条(款)为强制性条文，必须严格执行。原国家标准烟囱设计规范)GB50051二2002同时废止。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2012年12月25日前本规范是根据住房和城乡建设部关于印发2
4、010年工程建设标准规范制订、修订计划的通知)(建标(2010J43号)的要求，由中冶东方工程技术有限公司会同有关单位共同对原国家标准烟囱设计规范)GB50051-2002 (以下简称原规范)进行全面修订而成。本规范在修订过程中，规范修订组开展了多项专题调研、试验与理论研究，进行了广泛的调查分析，总结了近年来我国烟囱设计的实践经验，与相关的标准规范进行了协调，与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴，最后经审查定稿。本规范共分14章和3个附录，主要内容包括:总则，术语，基本规定，材料，荷载与作用，砖烟囱，单筒式钢筋混凝土烟囱，套筒式和多管式烟囱，玻璃钢烟囱，钢烟囱，烟囱的防腐蚀，烟囱基础，烟道，航
5、空障碍灯和标志等。本次修订的主要内容如下:1.为满足湿烟气防腐蚀需要，增加了玻璃钢烟囱，本规范由原规范的13章增加到14章。2.对钢筋混凝土烟囱修改了有孔洞时的计算公式。原规范计算公式仅限于同截面的两个孔洞中心线夹角为1800，本次修订对两个孔洞中心线夹角不作限制，方便了工程应用。3.为满足烟囱防腐蚀需要，对烟气类别进行了划分，重新定义了烟气腐蚀等级。在大量实践和调研的基础上，针对各种不同类别烟气，对烟囱的选型和防腐蚀处理作出了更加科学的规定。4.对钢烟囱的局部稳定计算进行了修订。原规范计算公式不全面，仅考虑了筒壁弹性屈曲影响，本规范综合考虑了弹性屈曲和弹塑性屈曲影响，参照欧洲标准进行了修订。
6、5.对于风荷载局部风压和横风向共振相应进行了修订。增加了局部风压对环形截面产生的风弯矩计算公式;调整了横风向共振计算规定。6.将原规范中具有共性内容统一合并到基本规定一章里。7.增加了烟囱水平位移限值和烟气排放监测系统设置的规定。8.增加了桩基础设计规定。9.为适应工程应用需要，并结合工程实践经验，将原规范规定的钢筋混凝土烟囱适用高度由原来210m调整到240m。10.为满足实际设计需要，在原规范基础上，对钢内筒烟囱和砖内筒烟囱的计算和构造进行更加详细的规定。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中冶东方工程技术有限公司负
7、责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如有意见或建议，请寄送中冶东方工程技术有限公司国家标准烟囱设计规范管理组(地址:上海市浦东新区龙东大道3000号张江集电港5号楼301室，邮政编码:201203)，以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中冶东方工程技术有限公司参编单位:大连理工大学 2 华东电力设计院西北电力设计院上海富晨化工有限公司冀州市中意复合材料有限公司中冶建筑研究总院有限公司中冶长天国际工程有限责任公司中冶焦耐工程技术有限公司西安建筑科技大学河北衡兴环保设备工程有限公司河北省电力勘测设计研究院苏州云白环境设备制造有限公司北京方圆
8、计量工程技术公司参加单位:重庆大众防腐有限公司上海德吴化工有限公司杭州中吴科技有限公司亚什兰(中国)投资有限公司欧文斯科宁(中国)投资有限公司主要起草人:牛春良宋玉普蔡洪良解宝安陆士平王立成车轶李国树孙献民王永焕李吉娃龚佳李宁郭亮李晓文郭全国邢克勇姚应军付国勤主要审查人:陆卵生马人乐张文革陈博张长信于淑琴鞠洪国陈飞刘坐镇 3 目次1总则(1 ) 2术语.(2 ) 2. 1 术语(2 ) 3 基本规定( 7 ) 3.1 设计原则( 7 ) 3.2 设计规定.(1 2 ) 3.3 受热温度允许值(1日3.4 钢筋混凝土烟囱筒壁设计规定(15) 3. 5 烟气排放监U系统U门3. 6 烟囱检修与维护
9、(17)4材料U们4. 1 砖石U们4. 2 混凝土U川4. 3 钢筋和钢材( 2 1) 4.4 材料热工计算指标(26)5 荷载与作用的5.1 荷载与作用的分类的5.2 风荷载(28)5.3 平台活荷载与积灰荷载5.4 裹冰荷载. . . . . . . . . . . .: . . . (32) 5. 5 地震作用u 5.6 温度作用门们5. 7 烟气压力计算付的 1 -M (0的Ci-触中军莓罩口附咽进思榴峭军需明龄固摆棋院(SCi-摇wmM啊，辑出wmrd、草阻韬垣固蜡耻U时也蛛扛起生ZJ气回梧州阴险佟陈太桐柏民黠避MM握持南唱gk障邂( 飞。电护.- .- F叫倒黑基层EC-ji-需
10、制圆恩(HH)遐想起程函恩惠气口(巳己g摆起担去愿军函恩识融怜得情也制(坦问Cji-理想起捏莹槛程函恩节制饿得但捏峭(的HH)gM陆hag函耍刑制那叫摆摆摩MH垣徘f飞嗖d.- ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ，-、。、3c - 节何?怒M叹国啊摇l电才HF H.的/飞俨4c 、.-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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12、d飞护扭E-K E喜斗过棋时间担m立滋由.NH叶.NJ( c p、) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o 。扭E宝康但倒也川川联林木盯.NH山.dv.由的.由N.由-. 3 山.甘.的.N. N.NH (kh) 倒黑棋|圆恩啊啦队呐佳节垣阳川剧目刑姻运气机。的.NH( 。p、) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -.NJ f飞飞FP、.-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25ji-ji-ji-林木闯出川里联眨崽棋时倒柜函要。F CC-aji-林木随运盟联代祖辅眼倒淀函要的.HH( .-6 平均厚度45 55 70 85 局部厚度35 45 55 70-3.2.11 爬梯、平台与筒壁的连接应满足强度和耐久性要求。3.2.12 烟囱筒身应设置防雷设
14、施。3.2.13 烟囱筒身应设沉降观测点和倾斜观测点。清灰装置应根据实际烟气情况确定是否设置。3.2.14 烟囱基础宜采用环形或圆形板式基础。在条件允许时， 14 可采用壳体基础。对于高度较小且为地上烟道入口的砖烟囱，亦可采用毛石砌体或毛石?昆凝土刚性基础，基础材质要求应符合本规范第4章的有关规定。3.2.15 筒壁的计算截面位置应按下列规定采用:1 水平截面应取筒壁各节的底截面。2 垂直截面可取各节底部单位高度的截面。3.2.16 在荷载的标准组合效应作用下，钢筋混凝土烟囱、钢结构烟囱和玻璃钢烟囱任意高度的水平位移不应大于该点离地高度的1/100，砖烟囱不应大于1/300。3.3 受热温度允
15、许值3.3.1 烟囱筒壁和基础的受热温度应符合下列规定:1 烧结普通站土砖筒壁的最高受热温度不应超过4000C。2 钢筋混凝土筒壁和基础以及素混凝土基础的最高受热温度不应超过1500C。3 非耐热钢烟囱筒壁的最高受热温度应符合表3.3.1的规定。表3.3.1钢烟囱筒壁的最高受热温度钢材最高受热温度CC)备注250 用于沸腾钢碳素结构钢350 用于镇静钢低合金结构钢和可焊接低合金耐候钢400 4 玻璃钢烟囱最高受热温度应符合本规范第9章的有关规定。3.4 钢筋混凝土烟囱筒壁设计规定3.4.1 对正常使用极限状态，按作用效应标准组合计算的混凝土压应力和钢筋拉应力，应符合本规范第7.4.1条的规定。
16、3.4.2 对正常使用极限状态，按作用效应标准组合计算的最大水平裂缝宽度和最大垂直裂缝宽度不应大于表3.4.2规定的限值。表3.4.2裂缝宽度限值(mm)部位最大裂缝宽度限值筒璧顶部20m范围内0.15 其余部位0.20 3.4.3 安全等级为一级的单筒式钢筋混凝土烟囱，以及套筒式或多管式钢筋混凝土烟囱的筒壁，应采用双侧配筋。其他单筒式钢筋混凝土烟囱筒壁内侧的下列部位应配置钢筋:1 筒壁厚度大于350mm时。2 夏季筒壁外表面温度长时间大于内侧温度时。3.4.4 筒壁最小配筋率应符合表3.4.4的规定。表3.4.4筒壁最小配筋率(%)配筋方式双侧配筋单侧配筋外倪a0.25 0.40 竖向钢筋内
17、侧O. 20 外侧0.25(0.20) 0.25 环向钢筋内侧O. 10(0. 15) 注:括号内数字为套筒式或多管式钢筋混凝土烟囱最小配筋率。3.4:5 筒壁环向钢筋应配在竖向钢筋靠筒壁表面(双侧配筋时指内、外表面)一侧，环向钢筋的保护层厚度不应小于30mm。3.4.6 筒壁钢筋最小直径和最大间距应符合表3.4.6的规定。当为双侧配筋时，内外侧钢筋应用拉筋拉结，拉筋直径不应小于6mm，纵横间距宜为500mm。表3.4.6筒壁钢筋最小直径和最大间距(mm)配筋种类竖向钢筋环向钢筋 16 最小直径10 8 最大问Ji!1外侧250，内侧300200，且不大于壁厚3.4.7 竖向钢筋的分段长度，宜
18、取移动模板的倍数，并加搭接长度。钢筋搭接长度应按现行国家标准混凝土结构设计规范)GB50010的规定执行，接头位置应相互错开，并在任一搭接范围内，不应超过截面内钢筋总面积的1/4。当钢筋采用焊接接头时，其焊接类型及质量应符合现行行业标准钢筋焊接及验收规程)JGJ18的有关规定。3.5 烟气排放监测系统3.5.1 当连续监测烟气排放系统装置离地高度超过2.5m时，应在监测装置下部1.2m 1. 3m标高处设置采样平台。平台应设置爬梯或Z形楼梯。当监测装置离地高度超过5m时，平台应设置Z形楼梯、旋转楼梯或升降梯。3.5.2 安装连续监测烟气排放系统装置的工作区域应提供永久性的电源，并应设防雷接地装
19、置。3.6 烟囱检修与维护3.6.1 烟囱设计应设置用于维护和检修的设施。3.6.2 烟囱设计文件对外露钢结构构件和钢烟囱宜规定检查和维护要求。 17 4. 1砖石4. 1. 1 砖烟囱筒壁宜采用烧结普通教土砖，且强度等级不应低于MU10，砂浆强度等级不应低于M5。4. 1. 2 烟囱及烟道的内衬材料可按下列规定采用:1 当烟气温度低于4000C时，可采用强度等级为MU10的烧结普通教土砖和强度等级为M5的海合砂浆。2 当烟气温度为4000C 5000C时，可采用强度等级为MU10的烧结普通秸土砖和耐热砂浆。3 当烟气温度高于5000C时，可采用带土质耐火砖和稀土质火泥泥浆，也可采用耐热混凝土
20、。4 当烟气腐蚀等级为弱腐蚀及以上时，内衬材料尚应符合本规范第11章的有关规定。4. 1. 3 石砌基础的材料应采用未风化的天然石材，并应根据地基土的潮湿程度按下列规定采用:1 当地基土稍湿时，应采用强度等级不低于MU30的石材和强度等级不低于M5的水泥砂浆砌筑。2 当地基土很温时，应采用强度等级不低于MU30的石材和强度等级不低于M7.5的水泥砂浆砌筑。3 当地基土含水饱和时，应采用强度等级不低于MU40的石材和强度等级不低于M10的水泥砂浆砌筑。4. 1. 4 砖砌体在温度作用下的抗压强度设计值和弹性模量，可不计入温度的影响，应按现行国家标准砌体结构设计规范GB 50003的有关规定执行。
21、4. 1. 5 砖砌体的线膨胀系数也可按下列规定采用:4材Jbl 吨芹H1 18 1 当砌体受热温度T为200C 2000C时，也可采用5X10-6 jC。2 当砌体受热温度T200oC，且T运4000C时，m可按下式确定:民T一200m=5X10-6十一一一一一X10-6200 (4. 1. 5) 4.2混凝土4.2.1 钢筋混凝土烟囱筒壁的混凝土宜按下列规定采用:1 混凝土宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制，强度等级不应低于C25。2 混凝土的水胶比不宜大于O.屿，每立方米握凝土水泥用量不应超过450kg。3 对于腐蚀环境下的烟囱，筒壁和基础棍凝土的基本要求尚应符合现行国家标准工业建
22、筑防腐蚀设计规范)GB50046的有关规定。4 混凝土的骨料应坚硬致密，粗骨料宜采用玄武岩、闪长岩、花岗岩等破碎的碎石或河卵石。细骨料宜采用天然砂，也可采用玄武岩、闪长岩、花岗岩等岩石经破碎a筛分后的产品，但不得含有金属矿物、云母、硫酸化合物和硫化物。5 粗骨料粒径不应超过筒壁厚度的1/5和钢筋净距的3/4，同时最大粒径不应超过60mm;泵送混凝土时最大粒径不应超过40mm。4.2.2 基础与烟道混凝土最低强度等级应满足现行国家标准混凝土结构设计规范)GB50010和工业建筑防腐蚀设计规范GB 50046的有关规定，壳体基础混凝土强度等级不应低于C30，非壳体钢筋混凝土基础混凝土强度等级不应低
23、于C25。4.2.3 混凝土在温度作用下的强度标准值应按表4.2. 3的规定采用。 19 表4.2.3混凝土在温度作用下的强度标准值(N/mm2)受力温度混凝土强度等级状态符号CC) C20 C25 C30 C35 C40 20 13.40 16.70 20. 10 23.40 26.80 轴4 ，心60 11. 30 14.20 16. 60 19.40 22. 20 抗Jck 100 10. 70 13.40 15.60 18.30 20.90 压150 10. 10 12.70 14.80 17.30 19.80 20 1. 54 1. 78 2.01 2.20 2. 39 轴，心60
24、1. 24 1. 41 1. 57 1. 74 1. 86 抗Jk 100 1. 08 1. 23 1. 37 1. 52 1. 63 拉150 0.93 1. 06 1. 18 1. 31 1. 40 注:温度为中间值时，可采用线性插入法计算。4.2.4 受热温度值应按下列规定采用:1 轴心受压及轴心受拉时应取计算截面的平均温度。2 弯曲受压时应取表面最高受热温度。4.2.5 r昆凝土在温度作用下的强度设计值应按下列公式计算:f-fctk 一一ctct (4.2.5-1) ftt二二告(4.2 式中:1儿ct、J儿饥一一?混昆凝土在温度作用下的轴心抗压、轴心抗拉强度设计值(N/mm2); f
25、ctkfttk一一混凝土在温度作用下的轴心抗压、轴心抗拉强度标准值，按本规范表4.2.3的规定采用(N/mm2); ct .Ytt 混凝土在温度作用下的轴心抗压强度、轴心抗拉强度分项系数，按表4.2. 5的规定采用。 20 表4.2.5混凝土在温度作用下的材料分项系数构件名称y y 筒壁1. 85 1. 50 壳体基础1. 60 1. 40 其他构件1. 40 1. 40 4.2.6 混凝土在温度作用下的弹性模量可按下式计算:Ect=卢cEc(4.2.6) 式中:Ect一一混凝土在温度作用下的弹性模量(N/mm2); 系数c c-混凝土在温度作用下的弹性模量折减系数，按表4. 2. 6的规定采
26、用;Ec一一混凝土弹性模量(N/mm勺，按现行国家标准混凝土结构设计规范)GB50010的规定采用。表4.2.6混凝土弹性模量折减系数fJc受热温度(C)受热温度的取值20 60 100 150 承载能力极限状态计算时，取筒1. 00 0.85 0.75 0.65 壁、壳体基础等的平均温度。正常使用极限状态计算时，取筒壁内表面温度注:温度为中间值时，应采用线性插入法计算。4.2.7 混凝土的线膨胀系数c可采用1.OXlO-5;oC。4.3 钢筋和钢材4.3.1 钢筋混凝土筒壁的配筋宜采用HRB335级钢筋，也可采用HRB400级钢筋。抗震设防烈度8度及以上地区，宜选用HRB335E、HRB40
27、0E级钢筋。砖筒壁的环向钢筋可采用HPB300级钢筋。钢筋性能应符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋)GB1499. 1和钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋)GB1499: 2的有关规定。4.3.2 在温度作用下，钢筋的强度标准值应按下式计算:fytk=卢yJYk(4.3.2) 式中:fytk一一钢筋在温度作用下强度标准值(N/mm2); fyk一一钢筋在常温下强度标准值(N/mm2)，按现行国家标准混凝土结构设计规范)GB50010采用;卢yt-一钢筋在温度作用下强度折减系数，温度不大于100.C时取1.00 , 150.C时取0.90，中间值采用线性插入。4.3.3 钢筋
28、的强度设计值应按下式计算:_f 儿一子;了(4.3.3) 式中:儿一一钢筋在温度作用下的抗拉强度设计值(N/mm2); yt一一一钢筋在温度作用下的抗拉强度分项系数，按表4.3.3的规定采用。表4.3.3钢筋在温度作用下的材料分项系数序号构件名称钢筋混凝土筒壁壳体基础Yyt 2 3 4 5 砖筒壁竖筋砖筒壁环筋其他构件1. 6 1. 2 1. 9 1. 6 1. 1 注:当钢筋在温度作用下的抗拉强度设计值的计算值大于现行国家标准混凝土结构设计规范)GB50010规定的常温下相应数值时，应取常温下强度设计值。4.3.4 钢烟囱的钢材、钢筋混凝土烟囱及砖烟囱附件的钢材，应符合现行国家标准钢结构设计
29、规范)GB50017的有关规定，并应符合下列规定: 22 1 钢烟囱塔架和筒壁可采用Q235、Q345、Q390、Q420钢。其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢)GB/T700和低合金高强度结构钢)GB/T1591的规定。2 处在大气潮湿地区的钢烟囱塔架和筒壁或排放烟气属于中等腐蚀性的筒壁，宜采用Q235NH、Q295NH或Q355NH可焊接低合金耐候钢。其质量应符合现行国家标准耐候结构钢GB/T 4171的有关规定。腐蚀性烟气分级应按本规范第11章的规定执行。3 烟囱的平台、爬梯和砖烟囱的环向钢箍宜采用Q235B级钢材。4.3.5 当作用温度不大于100.C时，钢材和焊缝的强度设计值应按
30、现行国家标准钢结构设计规范)GB50017的规定采用二对未作规定的耐候钢应按表4.3.5-1和表4.3. 5亿的规定采用。表4.3.5-1耐候钢的强度设计值(N/mm2) 钢材抗拉、抗压和抗剪强度端面承压(匈j平顶紧)牌号厚度t(mm)抗弯强度fJv J t三16210 120 275 Q235NH 16V.j时，自立式钢烟囱和钢筋混凝土烟囱可不计算亚临界横风向共振荷载，但对于塔架式钢烟囱的塔架杆件，在构造上应采取防振措施或控制杆件的临界风速不小于15m/so3 当Re二三3.5 X 106，且1.2VH吼叫时，应验算其共振响应。横风向共振响应可采用下列公式进行简化计算:Wczj=1j I豆_
31、(5.2.4-4) 12800巳j =j (Hj/H) -j (H2厅I)(5.2.4-5) 瓦=Hl12(5.2.4-6), - - 1. 2VH ) (1. 3vcr,j 士H2=H!一一一!l.(5.2.4-7) 飞VH/ 式中:1;j一一第j振型结构阻尼比，对于第一振型，混凝土烟囱取0.05;无内衬钢烟囱取O.01、有内衬钢烟囱取0.02;玻璃钢烟囱取0.035;对于高振型的阻尼比，无实测资料时，可按第一振型选用;w呵横风向共振响应等效风荷载(kN/m2); H一一烟囱高度(m); Hl一一横风向共振荷载范围起点高度(m); H2一一一横风向共振荷载范围终点高度(m); 一一地面粗糙度
32、系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009的规定取值，对于钢烟囱可根据实际情况取不利数值;伊ZJ一一在z高度处结构的j振型系数;JHJH)一一一j振型计算系数，根据锁住区起点高度H1或终点高度H2与烟囱整个高度H的比值按表5.2.4选用。表5.2.4jH;/H)计算系数振型|Hi/H 序号I0 I o. i I o. 2 I o. 3 I o. 4 I o. 5 I o. 6 I o. 7 I o. 8 I o. 9 I 1. 0 1. 56 1 1. 55 1 1. 54 1 1. 49 1 1. 42 1 1. 31 1 1. 15 1 0.94 1 0.68 1 0.37 1
33、0 2 1 0.83 1 0.82 1 0.76 1 0.60 1 0.37 1 0.09 1-0.161-0.331-0.381-0.271 0 3 1 0.52 1 0.48 1 0.32 1 0.06 1-0.191-0.301-0.211 0 1 0.20 1 0.23 1 0 注2中间值可采用线性插值计算。4 当雷诺数为3X105Re 1)i=l Rin山。(5. 6. 6-2) dl d2 1 . d咱R，=一ln2卢t.1. do 1 . d. R.=:_一lnL乙2 d R，一1asd2 (5.6.6-5) (5. 6. 6-4) d4 图5.6. 4-2 套筒烟囱传热计算1一
34、内筒;2一隔热层;3一空气层;4一筒壁5.6.5 单筒烟囱内衬、隔热层、筒壁热阻以及总热阻，可分别按下列公式计算:1. d. R，=一-ln:4 哇24 d3 R.=_l exd4 (5.6.6-6) (5. 6. 6-7) Rtot = Rin十二R十Rex(5.6.5-1) s=1. 211十0.0681Tg (5. 6. 6-8) 式中:卢一一有通风条件时的外筒与内筒传热比，外筒与内筒间距不应小于100mm，并取卢=0.5;s一一有通风条件时，外筒内表面与内筒外表面的传热系数。5.6.7 矩形烟道侧壁或地下烟道的烟囱基础底板的总热阻可按i=l Rn=_l =一indO 1 1 d i R
35、i=一=-ln一一2i. di- (5. 6. 5-2) (5. 6. 5-3) 36 37 R.=l -ln in (5. 6. 7-1) 5.6.10 烟道口上部烟气温差可按下式进行计算:f:, Tg= f:, To e-tz!do (5.6.10) 式中:f:，Tg-距离烟道口顶部z高度处的烟气温差CC);t-衰减系数;多烟道且设有隔烟墙时，取乙=0.15;其余情况取巳=0.40;z一一-距离烟道口顶部计算点的距离(m); d。烟道口上部烟囱内直径(m)。5.6.11 沿烟囱直径两端，筒壁厚度中点处温度差可按下式进行计算:本规范公式(5.6. 5-1)计算，各层热阻可按下列公式进行计算:
36、AL一一R (5.6.7-2) R.=_l_ -ex ex (5.6.7-3) 式中:ti 分别为内衬、隔热层、筒壁或计算土层厚度(m)。5.6.8 内衬内表面的传热系数和筒壁或计算士层外表面的传热系数，可分别按表5.6. 8-1及表5.6.8-2采用。表5.6.8-1内衬内表面的传热系数In300 传热系数W/(m2 K)J 33 38 58 ATmtTg(lit) (5.6.11) 烟气温度CC)夏季冬季12 式中:Rot-从烟囱内衬内表面到烟囱筒壁中点的总热阻(m2 K/ W)。5.6.12 自立式钢烟囱或玻璃钢烟囱由筒壁温差产生的水平位移，可按下列公式计算:ux=8oHB (z+ HB
37、 +生z- , (1-e-v, z) l -, 2 -D , V I -V / I (5. 6. 12-1) 50100 101300 表5.6.8-2筒壁或计算土层外表面的传热系数ex季节传热系数W/(m2 K)J 23 n八Tmo80 =0.811 X zd-旦(5. 6. 12-2) 5.6.9 在烟道口高度范围内烟气温差可按下式计算:f:，To=卢Tg(5. 6. 9) 式中:f:，T，。一一-烟道入口高度范围内烟气温差CC); F一一烟道口范围烟气不均匀温度变化系数，宜根据实际工程情况选取，当无可靠经验时，可按表5.6.9选取。表5.6.9烟道口范围烟气不均匀温度变化系数p一个烟道|
38、 两个或多个烟道0.30 直接与烟囱连接0.80 在烟囱外部通过汇流烟道连接0.45 V=巳/d(5.6.12-3) 式中:UX一距离烟道口顶部z处筒壁截面的水平位移(m); 80 -在烟道口范围内的截面转角变位(rad); HB 筒壁烟道口高度(m); z一一筒壁材料的纵向膨胀系数;d一一筒壁厚度中点所在圆直径(m); f:，T时一-z=O时f:，Tm计算值。5.6.13 在不计算支承平台水平约束和重力影响的情况下，悬挂式排烟筒由筒壁温差产生的水平位移可按下式计算:注z多烟道时，烟气温度Tg按各烟道烟气流量加权平均值确定。 38 39 80 r 1 _lT. _, l =一旦Iz一(1-e-
39、VZ)I VI- V- - J (5. 6. 13) 5.6.14 钢或玻璃钢内筒轴向温度应力应根据各层支承平台约束情况确定。内筒可按梁柱计算模型处理，并应根据各层支承平台位置的位移与按本规范第5.6. 12条或第5.6. 13条计算的相应位置处的位移相等计算梁柱内力，该内力可近似为内筒计算温度应力。内筒计算温度应力也可按下列公式计算: = O. 4Eaz .6. T m ;c=O.lEzcaz.6.Tg =0. 5Ezbz.6.Tw 式中:Z筒身弯曲温度应力(MPa); Lc一一温度次应力(MPa); ;一一筒壁内外温差引起的温度应力(MPa); Ezc一一筒壁纵向受压或受拉弹性模量(MPa
40、); Ezb-一一筒壁纵向弯曲弹性模量(MPa); .6.Tw一一筒壁内外温差CC)。(5. 6. 14-1) (5. 6. 14-2) (5. 6. 14-3) 5.6.15 钢或玻璃钢内筒环向温度应力可按下式计算:J，=0.5Eebe.6.Tw (5.6.15) 式中:的一一筒壁材料环向膨胀系数;Eeb一一筒壁环向弯曲弹性模量(MPa)。5.7 烟气压力计算5.7.1 烟气压力可按下列公式计算:g=O.Ol(a-pg)h 273 a-Pao273丰王273 g一go273+王式中:户g烟气压力(kN/m2); a一一-烟囱外部空气密度(kg/m3); 40 (5.7.1-1) (5.7.1
41、-2) (5.7.1-3) Pg一烟气密度(kg/m3); h一一烟道口中心标高到烟囱顶部的距离(m); a。一一标准状态下的大气密度(kg/m3)，按1.285kg/m3采用;凡。标准状态下的烟气密度(kg/m3)，按燃烧计算结果采用;元计算数据时，干式除尘(干烟气)取1.32kg/m3, 湿式除尘(湿烟气)取1.28kg/旷;Ta一烟囱外部环境温度CC);Tg一一烟气温度CC)。5.7.2 钢内筒非正常操作压力或爆炸压力应根据各工程实际情况确定，且其负压值不应小于2.5kN/m2 0压力值可沿钢内筒高度取恒定值。5.7.3 烟气压力对排烟筒产生的环向拉应力或压应力可按下式计算:的=于(5.
42、7.3)式中:的烟气压力产生的环向拉应力(烟气正压运行)或压应力(烟气负压运行)(kN/m2); r一一一排烟筒半径(m); t一一排烟筒壁厚(m)。 41 设计规范)GB50003的规定采用;A币一一-计算截面面积(mm2); 伊一一高径比卢及轴向力偏心距eo对承载力的影响系数;卢一一计算截面以上筒壁高径比;hd一一-计算截面至筒壁顶端的高度(m); d一烟囱计算截面直径(m); i一一一计算截面的回转半径(m); eo -在风荷载设计值作用下，轴向力至截面重心的偏心距(m) ; 一-一与砂浆强度等级有关的系数，当砂浆等级注M5时，=0.0015 ;当砂浆强度等级t为M2.5时，=0.002
43、0。筒壁的水平截面抗裂度，应符合下列公式的要求:ekrcom (6.2.2-1) r com = WjA (6.2.2-2) 式中:ek一二在风荷载标准值作用下，轴力至截面重心的偏心距(m);rcom一-计算截面核心距(m); W一计算截面最小弹性抵抗矩(m勺。6.2.3 在风荷载设计值作用下，轴向力至截面重心的偏心距，应符合下式的要求:6.2.2 囱砖烟囱筒壁设计，应进行下列计算和验算:1 水平截面应进行承载力极限状态计算和荷载偏心距验算，并应符合下列规定:1)在永久作用和风荷载设计值作用下，按本规范第6.2.1条的规定进行承载能力极限状态计算。2)抗震设防烈度为6度(田、N类场地)以上地区
44、的砖烟囱，应按本规范第6.5节有关规定进行竖向钢筋计算。3)在永久作用和风荷载设计值作用下，按本规范第6.2. 2 条验算水平截面抗裂度。2 在温度作用下，应按正常使用极限状态，进行环向钢箍或环向钢筋计算。计算出的环向钢箍或环向钢筋截面积，小于构造值时，应按构造值配置。烟一般规定砖6 6.1 6. 1. 1 eo O. 6(6.2.3) 式中:一一-计算截面重心至筒壁外边缘的最小距离(m)。6.2.4.配置竖向钢筋的筒壁截面可不受本规范第6.2.2条和第6.2.3条限制。水平截面计算6.2.1 筒壁在永久作用和风荷载共同作用下，水平截面极限承载能力应按下列公式计算:6.2 环向钢箍计算6.3.
45、1 在筒壁温度差作用下，筒壁每米高度所需的环向钢箍截面面积，可按下列公式计算:6.3 (6.2.1-1) (6.2.1-2) N三三cpfAcp=一一-丁一、21+(子+卢J;)(6.3.1-1) 43 Ah = 500去mEtln(1十去)卢=hd/d 式中:N一一永久作用产生的轴向压力设计值(N); f 砖砌体抗压强度设计值，按现行国家标准砌体结构(6.2.1-3) it-lili-，taml:!.T -, r2 1n(r2/r j) 12m =队在注。.L.:, sh (6.3. 1-2) (6.3.1-3) Esh E一(6.3.1-4)1+生。r2式中:Ah一一每米高筒壁所需的环向钢
46、箍截面面积(mm2); rj一筒壁内半径(mm);r2一一筒壁外半径(mm)，用于式(6.3.1-4)时单位为(m); 12m 筒壁内表面相对压缩变形值;t一一筒壁外表面在温度差作用下的自由相对伸长值;m一一砖砌体线膨胀系数，取5X10-6;oC;t一一温度作用分项系数，取，=1.6; l:!.T-筒壁内外表面温度差CC);t一一筒壁厚度(mm);fat-环向钢箍抗拉强度设计值，可取fa，=145N/mm2; E ,t 砖砌体在温度作用下的弹塑性模量，当筒壁内表面温度T2000C时，取Emt=Em/3;当T二三3500C时，取Emt=Em/5;中间值线性插入求得;Esh一一环向钢箍折算弹性模量(N/mm2); E一一环向钢箍钢材弹性模量(N/mm2); 刀一一一圈环向钢箍的接头数量。6.3.2 筒壁内表面相对压缩变形值m小于0时，应按构造配环向钢箍。6.4 环向钢筋计算6.4.1 当砖烟囱采用配置环向钢筋的方案时，在筒壁温度差作用下，每米高筒壁所需的环向钢筋截面面积，可按下列公式计算:Am
