钢烟囱制作安装工艺
一般规定
9.1.1钢烟囱包括塔架式、自立式和拉索式三种形式。高大的钢烟囱可采用塔架式，低矮的钢烟囱可采用自立式，细高的钢烟囱可采用拉索式。
9.1.2钢塔架及拉索计算可按国家标准《高耸结构设计规范》(GB50135）的有关规定进行。
9.1.3钢烟囱选用的材料应符合国家标准《钢结构设计规范》(GB50017）的规定。
9.2塔架式钢烟囱
9.2.1钢塔架可根据排烟筒的数量，水平截面设计成三角形和四边形。
9.2.2钢塔架沿高度可采用单坡度或多坡度型式。塔架底部宽度与高度之比，不宜小于1/8。
9.2.3对于高度较高，底部较宽的钢塔架，宜在底部各边增设拉杆。
9.2.4钢塔架的计算应符合下列规定：
1 在风荷载和地震作用下，应根据排烟筒与钢塔架的连接方式，考虑排烟筒对塔架的作用力。
2 当钢塔架截面为三角形时，在风荷载或地震作用下，应考虑三种作用方向（图9.2.4a）。
3 当钢塔架截面为四边形时，在风荷载或地震作用下，应考虑两种作用方向（图9.2.4b）。
4 当钢塔架与排烟筒采用整体吊装时应对钢塔架进行吊装验算。
图9.2.4塔架外力作用方向
5 在风荷载（标准值）作用下，钢塔架任意点的水平位移不得大于该点离地面高度的l/100。
6 钢塔架应考虑由脉动风引起的风振影响，当钢塔架的基本自振周期小于0.25s时，可不考虑风振影响。
7 为减少风振的发生，钢塔架杆件的自振频率应与塔架的自振频率相互错开。
8 对承受上拔力和横向力的钢塔架基础，除地基进行强度计算和变形验算外，尚应进行抗拔和抗滑稳定性验算。
9.2.5钢塔架腹杆宜按下列规定确定：
l 塔架顶层和底层应采用刚性K型腹杆；
2 塔架中间层可采用预加拉紧的柔叉腹杆；
3 塔柱及刚性腹杆宜采用钢管，当为组合截面时宜采用封闭式组合截面；
4 交叉柔性腹杆宜采用圆钢。
9.2.6钢塔架平台与排烟筒连接时，宜采用滑道式连接（图9.2.6）。
9.2.7钢塔架应沿塔面变坡处或受力情况复杂且构造薄弱处设置横隔，其余可沿塔架高度每隔2~3个节间设置一道横福。塔架还应沿高度每隔14~20m设一道休息平台或检修平台。
9.2.8塔架式烟囱的水平弯矩，按排烟筒与塔架变形协调进行计算。
图9.2.6 滑道式连接
9.2.9排烟筒的构造要求与自立式钢烟囱相同。
9.3自立式钢烟囱
9.3.1自立式钢烟囱的直径d和高度h之间的关系宜满足h≤20d。当不满足此条件时，烟囱下部直径宜扩大或采用其他结构型式。
9.3.2自立式钢烟囱应进行下列计算：
1 弯矩和轴力作用下，钢烟囱强度应按下列规定进行计算：
式中Mi－钢烟囱水平计算截面i的弯矩设计值（包括风弯矩和水平地震作用弯矩）(N?mm);
Ni－与Mi相应轴向压力或轴向拉力设计值（包括结构自重和竖向地震作用）(N);
Ani－计算截面处的净截面面积（mm2);
t－筒壁厚度（mm);
Wni－计算截面处的净截面抵抗矩（mm3);
ft―温度作用下钢材抗拉、抗压和拉弯强度设计值（N/mm2)，按本规范3.3.5及3.3.6条进行计算；
k－局部抗压强度调整系数，对应于风荷载时，取k=1.50；对应于地震作用时，取k=1.20;
Et―温度作用下钢材的弹性模量（N/mm2);
di－截面钢烟囱外直径（mm);
σcrt－筒壁局部稳定的临界应力值（N/mm2）。
2 在弯矩和轴向力作用下，钢烟囱的稳定性应按下式进行验算：
式中Abi―计算截面处的毛截面面积（mm2);
Wbi―计算截面处的毛截面抵抗矩（mm3);
λ―烟囱长细比，按悬臂构件计算；
φ－焊接圆筒截面轴心受压构件稳定系数，按附录B采用。
3地脚螺栓拉力可按下式计算：
式中Pmax－地脚螺栓的拉力（kN);
M―烟囱底部弯矩设计值（kN?m);
N―与弯矩相应的轴向压力设计值（kN);
d0－地脚螺栓所在圆直径（m);
n－地脚螺栓数量。
4 钢烟囱底座基础局部受压应力，可按下式计算：
式中σcbt―钢烟囱（包括钢内筒）荷载设计值作用下，在混凝土底座处产生的局部压应力（N/mm2);
At―钢烟囱与混凝土基础的接触面面积（mm2);
W－钢烟囱与棍凝土基础的接触面截面抵抗矩（mm3);
ω－荷载分布影响系数，可取ω＝0．675;
βt―混凝土局部受压时强度提高系数，按国家标准《混凝土结构设计规范》（GBS50010）计算；
fct―混凝土在温度作用下的轴心抗压强度设计值。
5 烟道入口宜设计成圆形。矩形孔洞的转角宜设计成圆弧形。孔洞应力应满足：
式中A。－洞口补强后水平截面面积，应不小于无孔洞的相应圆筒壁水平截面面积（mm2);
W。－洞口补强后水平截面最小抵抗矩（mm3);
ft―温度作用下的钢材抗压强度设计值（N/mm2);
N、M―洞口截面处轴向力及弯矩设计值（N、N?mm);
αk－洞口应力集中系数，孔洞圆角半径r与孔洞宽度b之比，r/b=0.1时，可取αk=4,r/b≥0.2时，取αk=3，中间值线性插入。
9.3.3自立式钢烟囱的筒璧最小厚度应满足下列条件：
当烟囱高度h≤20m,t=4.5+C(9.3.3－l)当烟囱高度hgt;20m,t=6+C(9.3.3－2)式中C一腐蚀厚度裕度，有隔热层时取C=2mm．无隔热层时取C=3mm。
9.3.4隔热层的设置应符合以下规定：
1 当烟气温度高于本规范表4.3.1规定的受热温度时应设置隔热层。
2 烟气温度低于150℃，且按本规范第10章规定，烟气有可能对烟囱产生腐蚀时，应设置隔热层。
3 隔热层厚度由温度计算决定，但最小厚度不宜小于5Omm。对于全辐射炉型的烟囱，隔热层厚度不宜小于75mm。
4 隔热层应与烟囱筒壁牢固连接，当用块状材料或不定型现场浇注材料时，可采用锚固钉或金属网固定。烟囱顶部可设置钢板圈保护隔热层边缘。钢板圈厚度不小于6mm。
5 为支承隔热层重量，可在钢烟囱内表面，沿烟囱高度方向，每隔lm至1.5m设置一个角钢加固圈。
6 当烟气温度高于560℃时，隔热层的锚固件可采用不锈钢(ICrl8NigTi）制造。烟气温度低于560℃时，可采用一般碳素钢制造。
7 对于无隔热层的烟囱，在其底部2m高度范围内，应对烟囱采取外隔热措施或者设置防护栏，防止烫伤事故。
9.3.5破风圈的设置应符合下列规定：
1 设置条件：
当烟囱的临界风速小于6~7m/s时，应设置破风圈。
当烟囱的临界风速为7~13.4m/s，且小于设计风速时，而用改变烟囱高度、直径和增加厚度等措施不经济时，也可设置破风圈。
2 设置破风圈范围的烟囱体型系数应按表面粗糙情况选取。
3 设置位置：需设置破风圈时，应在距烟囱上端不小于烟囱高度1/3的范围内设置。
4 破风圈型式与尺寸：
1）交错排列直立板型：
直立板厚度不小于6mm，长度不大于1.5m，宽度为烟囱外径的1/10，每圈立板数量为4块，沿烟囱圆周均布，相邻圈立板相互错开450.
2）螺旋板型：
螺旋板厚度不小于6mm，板宽为烟囱外径的l/10。螺旋板为3道，沿圆周均布，螺旋节距可为烟囱外直径的5倍。
9.3.6可根据需要在烟囱顶部设置用于涂刷油漆的异轨滑车及滑车钢丝绳。
9.4拉索式钢烟囱
9.4.1当烟囱高度与直径之比大于20(h/dgt;20）时，可采用拉索式钢烟囱。
9.4.2当烟囱高度与直径之比小于35时，可设1层拉索。拉索一般为3根，平面夹角为1200，拉索与烟囱轴向夹角不小于250。拉索系结位置距烟囱顶部小于h/3处。
9.4.3烟囱高度与直径之比大于35时，可设2层拉索，下层拉索系结位置，宜设在上层拉索系结位置至烟囱底的1/2高度处。9.4.4拉索式烟囱在风荷载和地震作用下的内力计算，可按国家标准《高耸结构设计规范》(GB50135）的规定计算。并考虑横风向风振的影响。
9.4.5拉索式钢烟囱筒身的构造措施，与自立式钢烟囱相同。