发布于:2010-06-14 02:46:14
来自:建筑结构/水池水塔烟囱设计
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因为本人做过几个烟囱,想和大家深入讨论讨论。其中一个烟囱,筒首半径5.5m,双管钢内筒,内筒直径3.5m,整体悬挂。基本风压0.5,应业主的要求,在国内某高校进行了风洞实验。从设计过程中的几点体会供大家参考。
1.
几点经验判断:
(
1
)周期判断:大于
200m
的烟囱,在进行初算后首先查看其第一振型周期,一般控制在2
~4s
,小于2
s
说明较刚,大于
4s
说明较柔,都是不大合适的。后来本人初算了一个其它工程的烟囱(筒首内半径
5.5m
,高度
150m
),显然比较粗壮,长细比较普通烟囱小,回转半径大,所以按通常的思维初设了坡度和壁厚以后,计算出来的周期不到
2s
,显然太刚,需要增加周期
T,
根据T=(M/K)开方
,
增加质量显然不经济,而且不现实,只有减小刚度
K,
显然最有效的方式就是减小半径(回转半径),最后调整为直筒式,周期增加到
2.4s
,可接受。
(
2
)根据经验和实验,烟规对烟囱基础一般不考虑抗剪计算。
(
3
)根据工程经验
0.5左右
基本风压和
7
度半设防烈度大致对等,意思是这种情况下地震和风都可能起控制作用,如果风压较之减少较大则地震控制,如果地震烈度减小则风荷载控制。(注:只是大体判断,影响因素甚多,需要具体计算为准)
2.
风洞实验结果分析
(
1
)体型系数:《烟规》基本上体型系数整个高度一样;但实验结果看到,体型系数顶端最小,不到
0.2
,底端最大,达到近
1.3
,值得思考。烟囱外形比较规则,体型系数应该和曲率有关。另外,主厂房建筑对烟囱形成的紊流也对体型系数有所影响。
(
2
)风洞实验的动态弯矩(理解为横向风荷载,但具体是什么不好解释)非常大,接近了静风荷载(顺风荷载),而《规范》的要求进行计算后不需要考虑横向风荷载,请大家思考下可能的原因。
(
3
)阻力系数按
0.05
是否太大值得商榷。
(
4
)通过
GB
规范计算
(
按基本风压
100
一遇,w0=0.75
)
底端最大弯矩设计值为
1036982kN.m,
按照实验测试(w0=0.618)
底部弯矩设计值为630873x1.4=883222,
可得到1036982/883222=1.17
,但是按照
GB
计算考虑了风干涉效应系数(按美国规范)为
1.21
,相当于不考虑风干涉是
857009,如果不考虑风干涉效应。
这样是不安全的,所以国内烟规并未提及风干涉是值得思考的。
(
5
)风洞实验的问题:风压高度变化系数是如何考虑的?因为该系数与风速有关,而风速是沿烟囱高度变化的,风洞实验如何控制不同高度不同的风速?显然不大可能。
(
6
)计算问题:风洞实验结果报告提供了体型系数和风振系数,然后按照规范近似取风压高度变化系数,这样计算出来风剪力和风弯矩,计算结果底部弯矩设计值仅
473184kN.m
,显然和实测值
相差甚远,这是因为该值仅为静风荷载,那么如何求单独求出各段的动荷载呢?
(
7
)疑问:实验模型为
1/180
,如何模拟混凝土刚度,是否有个比例问题?刚度对风振系数如何影响?如果有影响,实测风振系数是否正确?
3,关于烟囱耐酸防腐
现在有些工程用到了钛合金防腐太昂贵了,玻璃钢粘接有些问题。各位做过烟囱的同仁有没有见到过一些新的耐酸防腐方法没有
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