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塔架式鋼煙囪的荷載
發布時間：
2021-07-10
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工業建筑中煙囪非常常見，以前高大的煙囪一般采用混凝土煙囪，但超高混凝土的施工難度大、質量不好保證、施工周期長等弊端，隨著鋼材生產能力和高空吊裝能力的提高，鋼煙囪應用越來越廣泛。今天小編和大家淺談塔架式鋼煙囪設計，拋磚引玉，希望能為鋼煙囪的工程應用有所幫助。
鋼煙囪包括自力式、拉索式和塔架式三種形式。自立式鋼煙囪以受彎為主，不能充分發揮結構材料的性能，主要用于低矮的煙囪。拉索式鋼煙囪靠鋼筒體的受彎和拉鎖的受拉組合受力，能較好的發揮材料的性能，可用于細高的鋼煙囪，但在工程應用中拉鎖的布置往往受到諸多限制，應用也不是很廣泛。塔架式鋼煙囪一般靠鋼筒體承受豎向力自重，塔架承受水平荷載，而塔架式鋼煙囪整體上是豎向桁架，材料性能得到充分發揮，經濟適用，應有廣泛。
塔架式鋼煙囪的荷載
1. 結構及設備自重。結構及設備自重按荷載規范的有關規定進行計算。計算塔架自重時，應考慮節點板、法蘭盤及焊縫的重量，一般可按塔架構件的自重乘以1.15～1.20的系數。
2. 活荷載。塔架上的就修平臺、休息平臺以及航空障礙燈維護等平臺上的荷載都屬活荷載。檢修平臺活荷載可根據實際情況確定，但不得小于3KN/m2，頂層平臺應考慮積灰荷載，休息平臺單個桿件集中荷載不小于1KN，均布荷載可取2 KN/m2。
3. 風荷載。風荷載對塔架結構起著決定性作用。由風荷載引起的結構內力約占總內力的80%～90%。因此，在塔架式鋼煙囪設計中，盡量減少風阻力，是一個很重要的考慮問題。各種截面型鋼的體系系數取值為μs=1.3，對于圓形截面桿件，其體型系數取決于雷諾數，一形截面桿件的直徑較小時μs=1.2，直徑較大且H/d≥25時，μs=0.6。因此，圓形截面桿件對風的阻力最小。為了簡化計算，在風荷載計算中，所有連接板的擋風面積不予單獨計算，僅將桿件總面積予以適當增大。對于圓鋼結構和鋼管結構，增大系數可采用1.1，對于圓鋼組合結構和型鋼結構可采用1.15～1.2。對于高聳結構除應進行順風向荷載計算外，還應進行橫風向振動驗算。
4. 裹冰荷載。在空氣濕度較大的地區，當氣溫急劇下降時，結構物的表面會有結冰現象，即成為裹冰。結冰主要取決于建筑物所在地區的氣象條件，即空氣濕度的大小和氣溫的高低。寒冷的地區不一定就是裹冰最厚的地方，較溫暖的地方也不一定就是裹冰較薄的地方。在同一地區離地面越高，裹冰越厚。一般來講，裹冰是在無風或弱風時發生的。但在計算時，應與中等強度的風同時考慮，組合系數取ψcw=0.6。裹冰時的溫度按-5℃計算。
5. 溫度荷載。塔架平臺與排煙筒之間的連接，一般都采用滑道連接，縱向可自由變形。滑道應留有足夠的橫向膨脹間隙，以保證橫向自由變形。塔架結構的溫度應力和溫度變形一般可以不予考慮。
6．地震荷載。在抗震設防區則應考慮地震荷載。
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