詳解設計
磚煙囪的構思及依據
磚煙囪高度一般不超過50米,多數呈圓截錐形,外表面坡度約為2.5%,筒壁厚度約為240~740毫米,用普通黏土磚和水泥石灰砂漿砌筑。為防止外表面產生溫度裂縫,筒身每隔1.5米左右設一道預應力扁鋼環箍或在水平磚縫中配置環向鋼筋。位于地震區的
磚煙囪,筒壁內尚須加配縱向鋼筋。為減少現場砌筑工作量,可采用尺寸較大的組合砌塊、石塊、耐熱混凝土砌塊砌筑。
基礎分剛性基礎和鋼筋混凝土基礎。剛性基礎一般都用於高度較小,地基條件較好的煙囪,其材料為磚、片石、片石混凝土和混凝土。鋼筋混凝土基礎在煙囪中使用zui普遍,其形式有:單獨基礎、平板式基礎、肋板式基礎和薄殼基礎。單獨基礎一般使用于塔架式鋼煙囪。平板式基礎又有圓板和環板之分,這種基礎在煙囪中使用zui廣,其特點是受力簡單,施工方便,耐久性好,板內受力鋼筋可施加預應力。肋板式基礎和薄殼基礎施工較復雜,但混凝土用量少,其中薄殼基礎的受力較合理,但結構耐久性稍差。
磚煙囪基礎應建於可靠的地基上,煙囪荷載對地基土的影響深度約等於0.8~1.5倍基礎直徑,土層情況應通過各種勘探手段充分掌握,要求土層均勻,無不良下臥層,持力層有足夠的承載能力。當在不良地基上建造煙囪時,須根據需要和土層具體情況采取必要的地基加固措施,有時還須采用樁基礎或深基礎。
設計特點除滿足強度要求外,鋼筋混凝土和
磚煙囪尚須控制裂縫開展寬度。煙囪結構與相鄰建筑物間應留沉降縫,基礎的傾斜和沉降量也有限制。鋼煙囪尚應核算結構的穩定性。為確保施工安全,鋼筋混凝土高煙囪有時需核算施工階段的結構振動或穩定。
煙氣對
磚煙囪的影響必須考慮,結構材料的受熱溫度要有限制,結構不均勻受熱引起的溫度應力有時會成為設計的主要因素。要考慮煙氣的侵蝕作用,這種作用不僅與煙氣的含硫量有關,而且還與煙氣的濕度、露點溫度和壓強相關。煙氣的含硫量越高,露點溫度越低,相對濕度和煙氣壓力越大,則煙囪越容易被腐蝕。