给大家介绍两个环保方面的结构软件：烟囱和水池

给大家介绍两个软件：烟囱和水池软件
水池软件：
世纪旗云水池软件用于钢筋混凝土水池的设计
1、可计算多格水池和圆形水池，多格水池可以是矩形，也可以是多边形。
2、圆形水池可以添加预应力。
3、基础按弹性地基考虑，可自动计算不均匀沉降
4、允许用户在水池中设置立柱、扶壁、肋梁以及隔墙等构件。
5、软件采用有限元方法对结构进行内力计算，自动进行网格剖分、工况组合。工况组合可人工干预。
6、根据工程信息自动计算地震、土压力、水压力等荷载
7、可计算温度引起的内力及变形
8、模型可三维显示
9、可显示水池结构的内力、变形等结果，可给出内力和位移云图
10、可进行水池壁板、顶板和底板的配筋计算、水池地基承载力计算、地基沉降计算、结构抗浮验算、板件抗裂度以及裂缝宽度等内容的计算。

烟囱软件：
摘要]：钢筋混凝土烟囱是工业建筑中的重要构筑物，结构形式与作用荷载独特。现有的烟囱软件大都界面不友好，操作不方便，并且沿用老的烟囱设计规范。世纪旗云烟囱设计软件完全按照当前新的《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）进行开发，界面采用属性页和表格的方式组织数据，交互性良好，可进行单筒式钢筋混凝土烟囱的结构分析，包括筒壁计算、基础计算和结构施工图的初步绘制。

[关键词]：钢筋混凝土烟囱 结构分析 属性页 世纪旗云

1. 概述

"烟囱作为冶金、化工、电力等行业以及城市锅炉供热系统中必需的附属建筑，其作用在于保证炉内气体的正常流动和热交换过程，提供炉内燃料充分燃烧所需要的空气，并排除燃烧过程中所产生的废气，是一种广泛应用且不可缺少的工程建设项目。

目前，各类工程结构软件不断被开发出来，建筑结构应用软件开发已到了相当成熟的地步，但对于一些特种结构的软件开发却相对落后。烟囱属于特种结构的一种，它与一般建筑结构有许多不同之处，如需考虑高温的影响，设计中不仅要计算高温，还要采取隔热措施；由于烟囱的特殊形式，导致风荷载和地震荷载引起的效应与一般建筑不同；另外在内力分析时还需考虑附加弯矩等。一般的结构分析软件很难满足钢筋混凝土烟囱设计的要求。现有的烟囱软件又大都界面不太友好，操作不方便，计算过程不详尽，并且沿用旧的烟囱设计规范。因此，很大一部分工程师仍然采用手算这种效率低下且极易出错的方式来进行计算，尤其是在绘制施工图和写计算书方面要浪费大量的时间和精力。鉴于此，世纪旗云软件技术有限公司与西安华陆工程科技有限责任公司和中国天辰化学工程公司联合开发了一款应用方便，计算准确，交互性良好，并且根据新的规范编写的烟囱软件——“世纪旗云烟囱设计软件”，并于2007年12月11日顺利通过了建设部的科技成果评估。

2.世纪旗云烟囱软件功能介绍

世纪旗云烟囱设计软件采用属性页的视图方式，把用户需要输入的数据都集中在一个属性页里面，只需要在不同的标签之间切换即可完成所有数据的输入修改工作，如图1；计算结果也显示在一个属性页中，需要显示不同的结果时只用点击上面的标签即可，而且计算过程完全模拟工程师的手算计算过程，一步一步进行计算，很符合设计人员的设计习惯，如图2。



图1 数据输入界面中的切换标签


图2 结果显示界面中的切换标签

程序完全根据当前新的《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）进行编制，对工程师的设计全过程进行实时检查监督，用户也可以随时查询使用的规范和设计原理依据。对于违反规范和不合常理的情形程序会给出出错信息并显示依据的规范条款。软件生成Word格式计算书，其中图片、公式、表格齐全，把计算过程详细地提供给用户，用户可了解本项目所采用的计算依据、规范条款、公式、计算步骤、公式代入的数据等，便于用户进行校对和审核。

目前，软件主要用于单筒式钢筋混凝土烟囱的设计，包括筒壁计算、基础计算和上部结构施工图的绘制。其中基础又包括圆形、环形基础和桩基础；施工图则可以在界面中预览，也可以另存为.dwg格式的文件，方便设计人员在CAD中进行修改。各部分所包括的设计内容和计算流程如下：

筒壁计算：输入计算数据→筒壁自重计算→筒壁温度验算→动力特征计算→风荷载计算→地震作用计算→附加弯矩计算→内力组合→承载能力极限状态计算→正常使用极限状态验算→输出计算结果；

圆形、环形基础计算：上部结构传来的内力计算→地基承载力验算→基础环壁、底板温度验算→材料在温度作用下强度计算→抗冲切验算→底板配筋计算→沉降计算→基础倾斜计算→输出计算结果；

桩基础计算：上部结构传来的内力计算→单桩竖向力计算→基础环壁、底板温度验算→材料在温度作用下强度计算→单桩承载力验算→承台受冲切承载力验算→承台受剪切承载力验算→底板配筋计算→桩基沉降计算→基础倾斜计算→输出计算结果；

施工图绘制：烟囱设计总说明→筒身示意图→竖向钢筋配筋图→环向钢筋配筋图→孔口加筋图。

3. 工程示例

下面以西安华陆工程科技有限责任公司某烟囱的设计过程为例，介绍世纪旗云烟囱设计软件的应用。

烟囱高度H=150m；基本风压值 kN/m2；抗震设防烈度6度；建筑场地土类别Ⅱ类；烟气最高温度 ℃；夏季极端最高温度 ℃；冬季极端最低温度 ℃；筒壁采用强度等级C30混凝土，HRB335钢筋。

将烟囱基本设计资料、材料信息、几何尺寸参数以及基础设计资料按照设计要求输入世纪旗云烟囱设计软件的数据输入界面，其中几何尺寸信息界面如图3。



图3 数据输入界面
所有的参数设置好之后，点击“计算”按钮，程序就会把各个步骤的计算结果展现在结果显示界面中，用户点击切换标签即可查看。对于筒壁和基础中所配的钢筋直径和间距，用户还可以根据需要自己调整，程序会根据调整后的数据自动计算应力和裂缝，如果不满足要求，还会弹出警告框进行提示。程序计算的筒壁配筋结果如图4，和华陆之前的手算计算结果非常接近。



图4 筒壁配筋结果界面

如果要查看详细的计算过程，就可以点击“生成计算书”按钮，程序就会生成Word格式的计算书，用户可以根据它来查看和校核每一步的计算过程，有很好的交互性。然后点击“绘图”按钮，就进入施工图绘制对话框，如图5。用户可以点击不同的图纸名称来预览想要查看的图形，右侧的预览区中的图可以放大和缩小，方便查看；同时也可以选择图纸规格和输入所需要的出图比例。点击“另存为dwg文件”按钮即可保存为.dwg图形，方便用户在CAD中对图形进行操作。



图5 绘制施工图界面

4. 结语

随着我国经济建设的发展，对环保的要求也越来越高，目前火电厂的排烟主要采用烟囱排放，因此烟囱辅助设计软件的开发是当前工程师们的迫切要求。世纪旗云烟囱设计软件针对我国钢筋混凝土烟囱的设计需求，以《烟囱设计规范》（GB 50051-2002）为依据，与设计院联合进行开发，自推出以来获得了用户的一致好评。该软件主要有以下优点：
（1） 与设计单位联合开发，易用性好，更符合工程师们的计算习惯；

（2） 界面友好，数据组织方式更合理；

（3） 计算书比较详细，更容易校核；

（4） 有桩基础计算和施工图绘制，更符合用户设计需求；

（5） 程序自动进行更新，质量更加可靠。

2007年12月11日，"世纪旗云烟囱设计软件软件"通过了建设部科技成果评估，成为国内首家通过建设部评估的烟囱类设计软件。评估委员会认为，"世纪旗云烟囱设计软件"技术先进、界面友好、实用性强，作为烟囱结构计算软件，达到国内领先水平，具有推广应用价值。一致同意"世纪旗云烟囱设计软件"通过评估。

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