中华人民共和国国家标准烟囱设计规范GB 50051━2002 3
7.4.8 迎风侧竖向钢筋应力σswt（图7.4.8），应按下列公式计算：
式中各变量按下列公式计算：
在荷载标准值和温度共同作用下筒壁厚度内受压区的相对高度系数ξwt 为：
（Ⅲ）温度作用下水平截面和垂直截面应力计算
7.4.9 裂缝处水平截面和垂直截面在温度单独作用下混凝土压应力σct 和钢筋拉应力σst（图7.4.9）应按下列各式计算。
（Ⅳ）筒壁裂缝宽度验算
7.4.10 钢筋混凝土筒壁应按下列公式验算最大水平裂缝宽度和最大垂直裂缝宽度。
1 最大水平裂缝宽度：
2 最大垂直裂缝宽度：
最大垂直裂缝宽度应按公式（7.4.1O-1）至（7.4.10-3）进行计算，此时应以σst代替公式中的σswt ，并取αcr =2.1。
7.5 构 造 规 定
7.5.1 钢筋混凝土烟囱筒壁的坡度、分节高度和厚度应符合下列规定：
1 筒壁坡度宜采用2%，对高烟囱亦可采用几种不同的坡度；
2 筒壁分节高度，应为移动模板的倍数，且不宜超过15m；
3 筒壁最小厚度应符合本规范表7.5.1 的有关规定；
4 筒壁厚度可随分节高度自下而上阶梯形减薄，但同一节厚度宜相同。
表7.5.1 筒壁最小厚度
筒壁顶口内径D（m） 最小厚度（mm）
D≤4 140
4＜ D≤6 160
6＜ D≤8 180
D＞8 180+（ D-8）×10
注：采用滑动模板施工时，最小厚度不宜小于160mm。
7.5.2 筒壁环形悬臂和筒壁顶部加厚区段的构造，应符合下列规定（图7.5.2）：
1 环形悬臂一般可不配置钢筋。受力较大或挑出较长的悬臂应按剪切计算配置钢筋。
2 在环形悬臂中，应沿悬臂设置垂直楔形缝，缝的宽度为20～25mm，缝的间距宜为1m 左右。
3 在环形悬臂处和筒壁顶部加厚区段内，筒壁外侧环向钢筋应适当加密，一般宜增加1 倍配筋。
4 当环形悬臂挑出较长或荷载较大时，宜在悬臂上下各2m 范围，对筒壁内外侧竖向钢筋及环向钢筋适当加密，可增加1 倍。
7.5.3 筒壁上设有孔洞时，应符合下列规定：
1 在同一水平截面内有两个孔洞时，宜对称设置；
2 孔洞对应的圆心角不应超过70°。在同一水平截面内总的开孔圆心角不得超过140°；
3 孔洞宜设计成圆形。矩形孔洞的转角宜设计成弧形（图7.5.3）；
4 孔洞周围应配补强钢筋，并尽量配在孔洞边缘和筒壁外侧，其截面面积一般宜为同方向被切断钢筋截面面积的1.3 倍。矩形孔洞转角处应配置与水平方向成45°角的斜向钢筋，每个转角处的钢筋，按筒壁厚度每100mm 不应小于250mm2，且不少于两根。
所有补强钢筋伸过洞口边缘的最小长度：地震区的烟囱为45d ，非地震区为40d 。
特大烟道孔，配筋宜适当增加。
7.5.4 筒壁环向钢筋的保护层厚度不应小于30mm。
7.5.5 筒壁最小配筋率应符合表7.5.5 的规定。
表7.5.5 筒壁最小配筋率（%）
配筋方式 双侧配筋 单侧配筋
竖向钢筋 外侧 0.25 0.40
内侧 0.20 -
环向钢筋 外侧 0.25 0.25
内侧 0.10 -
注：安全等级为一级的钢筋混凝土烟囱应采用双侧配筋。
7.5.6 筒壁采用单侧配筋时，筒壁内侧的下列部位应配筋：
1 筒壁厚度大于350mm。
2 筒壁长期处于外侧温度大于内侧温度的部位。
7.5.7 环向钢筋应配在竖向钢筋靠筒壁表面（双侧配筋时指内、外表面）一侧。
7.5.8 钢筋最小直径与最大间距应符合表7.5.8 的规定。当为双侧配筋时，内外侧
钢筋应用拉筋拉结，拉筋直径不应小于6mm，纵横间距为500mm。
表7.5.8 筒壁钢筋最小直径和最大间距（mm）
配筋种类 最小直径 最大间距
竖向钢筋 10 外侧250，内侧300
环向钢筋 8 200，且不大于壁厚
7.5.9 纵向钢筋的分段长度，应取移动模板的倍数，并加搭接长度。
搭接长度按国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）规定采用。接头位置应相互错开，在任一搭接范围内，不应超过截面内全部钢筋根数的1/4。
当钢筋采用焊接接头时，其焊接类型及质量应符合国家有关标准或规范的规定。
7.5.10 筒身应设测温孔、沉降观测点和倾斜观测点。
7.5.11 内衬及隔热层构造见本规范6.6.11、6.6.12 条的有关规定。
7.5.12 爬梯的设置应按本规范6.6.14 条的有关规定执行。
7.5.13 检修平台，应按下列规定设置：
1 烟囱高度小于60m时，无特殊要求可不设置；
2 烟囱高度为60～100m时，可仅在顶部设置；
3 烟囱高度大于100m时，在中部适当增设平台；
4 当设置航空障碍灯时，检修平台可与障碍灯维护平台共用，而不再单独设置检修平台。
7.5.14 爬梯和平台各杆件长度不宜超过2.5m，杆件之间应以螺栓连接。
7.5.15 爬梯和平台等金属构件，应采取防腐措施。
7.5.16 爬梯、平台与筒壁的连接应牢固可靠。
7.5.17 烟囱应设清灰孔和防雷设施。
8 套筒式和多管式烟囱
8.1 一 般 规 定
8.1.1 当采用多台烟气发生炉排烟时，每台烟气发生炉宜单独采用一个排烟筒，此种情况可设计成多管式烟囱。
8.1.2 套筒式和多管式烟囱，应使承重外筒与排烟筒分开，使外筒受力结构不与腐蚀性烟气接触。外筒与排烟筒之间的净距离a 不宜小于750mm。当为多管时，各排烟筒之间的距离b（图8.1.2）也不宜小于750mm。
8.1.3 承重外筒宜选择钢筋混凝土结构。排烟内筒可根据实际情况，选择砖砌体结构（也可分为自立式和分段支承式）、自立式钢内筒、整体悬挂式或分段悬挂式钢内筒结构。
8.1.4 套筒式和多管式烟囱应进行下列计算或验算：
1 承重外筒应进行水平截面承载能力极限状态计算和水平裂缝宽度验算。除不考虑温度应力及温度对材料强度的影响外，均按本规范第7章有关公式进行计算。
2 排烟内筒的计算：
1）分段支撑的砖内筒，应进行受热温度和环箍或环筋计算；
2）自, 立式砖砌内筒，除进行受热温度和环箍或环筋计算外。在地震区还应进行地震作用下的承载能力极限状态计算及顶部最大水平位移计算；
3）自立式钢内筒应进行强度、整体稳定、局部稳定、洞口补强及顶部最大水平位移计算；
4）悬挂式钢内筒应进行悬挂结点强度计算及悬挂下端最大水平位移计算。
3 验算水平位移最大值，应保证内外筒不相碰撞。
8.1.5 平台活荷载取值应符合下列规定：
1 筒壁顶部平台的荷载应考虑积灰荷载及检修荷载。筒壁顶部平台活荷载（含积灰荷载）标准值可取7kN/m2。
2 承重平台。分段式砖砌内筒和悬挂式钢内筒的承重平台除考虑承受内筒自重荷载外，还应考虑施工检修活荷载，可取7～11kN/m2。各构件应按上述两种荷载单独出现分别计算，取二者中的不利情况。
3 对自立式和悬挂式钢内筒的非承重检修平台，活荷载标准值可取3kN/m2 。
4 吊装平台。用于自立式或悬挂式钢内筒的吊装平台，应根据施工吊装方案，确定荷载设计值。但平台各构件应考虑7～11kN/m2 的活荷载标准值。
8.2 计 算 规 定
8.2.1 钢筋混凝土外筒：
1 计算钢筋混凝土外筒时，除考虑自重荷载（包括分段支承的内筒和平台及悬挂式钢内筒自重荷载）、风荷载、地震作用及附加弯矩外，还应根据实际情况，考虑平台活荷载、施工吊装荷载及安装检修荷载（在计算地震作用时，可不考虑施工吊装及安装检修荷载）。
2 在风荷载或地震作用下，外筒计算时，可不考虑内筒抗弯刚度的影响。
8.2.2 钢内筒：
1 自立式钢内筒的极限承载能力计算，除应考虑自重荷载、烟气温度作用外，还应考虑外筒在承受风荷载、地震作用、附加弯矩、烟道水平推力及施工安装和检修荷载对它的影响。计算钢内筒自重时，应计入本规范第10.6.3 条规定的腐蚀厚度裕度。腐蚀厚度裕度不计入计算截面的有效截面面积。
2 自立式钢内筒应按本规范9.3.2、9.3.3 条的规定进行计算。
8.2.3 内筒的受热温度计算：
1 砖砌内筒和钢内筒，均应根据筒壁具体构造，进行最高受热温度及温度差计算。计算出的最高受热温度，应符合本规范第4.3.1 条的规定。
2 砖砌内筒和钢内筒受热温度计算：
1）当烟气正常运行温度高于酸露点温度但低于150℃时，采用大气极端最低温度计算出的内筒最里层内表面温度，应高于酸露点温度，外表面的温度不大于50℃。
2）当烟气正常运行温度低于酸露点温度，且按照本规范10.5.1 条的规定需要设置封闭层或保温层时，各层厚度的确定，还应满足最外层外表面的温度不大于50℃。
8.2.4 制晃装置计算：
1 自立式和悬挂式钢内筒，内筒与外筒之间的制晃拉紧索（钢板带或钢绳索）承受的拉力，应根据内外筒变形协调计算。
2 钢内筒与拉紧索相连的加强支承环的弯矩、环向拉力及沿内筒半径方向的剪力，可按下列公式计算：
8.3 构造规定
8.3.1 钢筋混凝土外筒除符合本规范7.5 节的有关规定外，尚应满足：
1 钢筋混凝土外筒上部宜设计成等直径圆筒结构。筒的下部可根据需要放坡；
2 外筒的最小厚度不宜小于250mm。筒壁应采用双侧配筋；
3 筒壁最小配筋率应满足表8.3.1 的规定。
表8.3.1 筒壁最小配筋率（%）
竖向钢筋 外侧 0.25
内侧 0.20
环向钢筋 外侧 0.20
内侧 0.15
4 外筒筒壁顶部内外环向钢筋，在自上而下5m高度范围内，应比计算值增加1倍。
5 承重平台的大梁和吊装平台的大梁，应支承在筒壁内侧。筒壁预留孔洞的尺寸，应满足大梁安装就位要求，此处筒壁厚度应适当增大。大梁对简壁产生的偏心距应尽量减小，大梁支承点处应有支承垫板并配置局部承压钢筋网片。施工完毕后，应将筒壁孔洞用混凝土封闭。
6 外筒壁仅有1～2 个烟道口时，筒壁洞口的设置和配筋应遵守第7.5.3 条规定。
当烟道口为3～4 个时，除遵守本规范7.5.3 条的有关规定外，在洞口上下的环向加固筋应有50%钢筋沿整个周圈布置。另50%加固筋应伸过洞口边缘1 倍钢筋锚固长度。
7 当采用钢内筒时，外筒底部应预留吊装钢内筒的安装孔。如选择在外筒外部焊接成筒的施工方案时，安装孔宽度应大于钢内筒外径0.5～1.0m（如钢内筒选择在外筒内部焊接成筒的施工方案时，安装孔的宽度可不受此限），孔的高度应根据施工方法确定。吊装完成后，应用砖砌体将安装孔封闭，并在其中开设一个检修大门。
8 外筒应在下部第一层平台上部1.5m 处，开设4～8 个进风口。进风口的总面积约为外筒包围的水平截面面积（扣除排烟筒包围的水平面积）的5%左右。在顶层平台下设4～8 个出风口，其面积略小于进风口面积。
9 外筒的附件宜镀锌防腐，并采用镀锌自锚螺栓固定。
8.3.2 内筒构造：
1 砖内筒和钢内筒的防腐蚀措施，均应符合本规范第10章的有关规定；
2 烟道与内筒相交处，应在内筒上设置烟气导流平台。
3 钢内筒（包括烟道入口以下至地面区段）应设隔热层。隔热层宜选择无碱超细玻璃棉或泡沫玻璃棉（厚度由计算决定），外包加丝铝箔。
4 钢内筒与水平烟道接口处，内筒应增加竖向和环向加劲肋（角钢或槽钢），环向加劲肋间距以1.5m为宜。洞口边缘设加强立柱；必要时可与外筒之间增设支撑（图8.3.2-1）。
5 内筒应在中部和下部，各设置一个检测入孔。
6 钢内筒的筒壁顶部构造，可按图8.3.2-2 处理。
8.3.3 钢平台构造应符合下列要求：
1 钢平台的计算与构造均按国家标准《钢结构设计规范》（GB 50017）的规定执行。受到烟气温度影响时，还应考虑由于温度作用造成钢材强度的降低。
2 钢平台易受到烟气冷凝酸腐浊的部位，应局部做隔离防腐措施。
3 各层平台应设置吊物孔。吊物孔尺寸及吊物时承受的重力，应根据安装、检修方案确定（平台下是否安装永久性单轨吊，应根据需要确定）。
4 各层平台应设置照明和通讯设施。上层照明开关应设在下层平台上。
5 各层平台的通道宽度不宜小于750mm，洞口周圈应设栏杆和踢脚板。与排烟筒相接触的孔洞，应留有一定空隙。
8.3.4 制晃装置应符合下列要求：
1 采用钢内筒时，应设置制晃装置。
2 制晃装置可采用刚性的，也可采用柔性的。当采用刚性制晃装置时，宜利用平台为约束构件。一般每隔一层平台设置一道。制晃装置对内筒仅起水平弹性约束作用，不应约束钢内筒由于烟气温度作用而产生的竖向和水平方向的温度变形。
3 柔性制晃装置以扁钢或拉紧索为制晃受力构件。一般设置在平台上方2.0m左右处。
4 柔性制晃装置与外筒或内筒的连接均采用铰接。拉紧节点宜采用花篮螺栓，以调整松紧度。松紧度的调整宜在烟囱开始运行时进行，并不宜使装置产生过大的拉紧初应力。
5 柔性拉紧制晃装置，宜根据钢内筒的数量，采用图8.3.4-1 的布置方案。
6 制晃装置处内筒的加强环，可按图8.3.4-2 进行加强。
9 钢 烟 囱
9.1 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》（GB 50135）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》（GB 50017）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方形。
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。
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1/100。
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：
1 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性交叉腹杆；
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 个节间设置一道横隔。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。
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：
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：
3 地脚螺栓最大拉力可按下式计算：
4 钢烟囱底座基础局部受压应力，可按下式计算：
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：