拉索式鋼煙囪設(shè)計方法及應(yīng)用

摘要：隨著社會環(huán)保意識的提高，傳統(tǒng)的磚煙囪已經(jīng)越來越多的被加工方便且經(jīng)濟(jì)的鋼制煙囪取代。本文主要運(yùn)用桅桿結(jié)構(gòu)中纖繩的非線性剛度方程，對拉索式鋼煙囪的工作原理進(jìn)行分析，為三方纖繩的拉索式鋼煙囪的設(shè)計提供簡易計算方法，并舉例說明拉索式鋼煙囪的在自重以及風(fēng)荷載作用下如何計算纖繩內(nèi)力。

關(guān)鍵詞：拉索式；鋼煙囪；桅桿結(jié)構(gòu)；纖繩

由于現(xiàn)在對環(huán)保的要求很高，主要大中城市的供熱鍋爐房都以天然氣為主要能源，燃?xì)饣馉t的煙囪基本上也都采用鋼制，其它能源環(huán)保類廠房也越來越多的采用鋼煙囪。在實際設(shè)計中，直徑一般在500mm到1000mm左右，高度在15m到45m之間。鋼煙囪的結(jié)構(gòu)形式分為塔架式，自立式以及拉索式三類，較為常用的為自立式和拉索式，采用何種結(jié)構(gòu)形式取決于煙囪的高度與直徑的比值。當(dāng)高度與直徑比小于20時，則采用自立式結(jié)構(gòu)。當(dāng)鋼煙囪的高度與直徑比值大于20時，采用拉索式結(jié)構(gòu)。

當(dāng)煙囪高度比較高的時候一般采用拉索式鋼煙囪。拉索式鋼煙囪由煙囪筒體和纖繩組成，煙囪筒體自身承受重力荷載與豎向地震作用，纖繩作為筒體的彈性支座承受筒體傳來的水平荷載，其中包括風(fēng)荷載，水平荷載，地震荷載，自重，在寒冷并潮濕的地區(qū)還承受裹冰荷載。拉索式鋼煙囪筒體本身的強(qiáng)度比較容易滿足，設(shè)計關(guān)鍵在于纖繩的計算和選取。本文主要介紹拉索式鋼煙囪的工作原理和簡易計算方法，并舉例說明其在各種荷載作用下如何計算纖繩內(nèi)力[6]。

1拉索式鋼煙囪的基本計算原理

1.1拉索式鋼煙囪的計算模型

計算模型如下圖：