烟囱结构安全性验算与分析
1.计算模型
根据烟囱结构特点,采用SAP2000程序对烟囱进行整体计算分析。建立模型时采用整体坐标系,坐标原点(0,0,0)设在烟囱地平面内外筒圆心处,Z轴垂直向上为正。根据实测的烟囱结构图纸,建立如下有限元模型:几何尺寸按现场实测的尺寸取值,烟囱筒壁采用单元,采用线弹性本构模型;烟囱底端与基础固结,约束三向位移和转角。
2 .计算输入条件
地震作用:建筑物抗震设防为丙类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为*二组,设计基本地震加速度值为0.15g。
风载:基本风压值为0.40kN/m2;地面粗糙度为B类。
恒载(标准值):容重按25kN/m3考虑。
材料:参照现场检测结果,混凝土按照C25取值,钢筋HRB335。
计算模型:三维整体有限元模型。
3.验算结果
(1)自振周期:根据模态分析结果,该烟囱**阶自振周期分别为:T1=1.63765s,T2=0.37313s,T2=0.15537s。
(2)计算结果:选择烟囱底部为代表性截面,计算结果表明烟囱实配钢筋满足计算配筋要求。
受检烟囱位于吉林省长春市,为一座约50m单筒式砖混结构烟囱,经检测得出以下结论:
(1)经检测,烟囱筒壁未见明显开裂,烟囱**部出烟口粉刷开裂普遍、部分位置砖面潮湿普遍等现象,现有钢爬梯与平台与主体结构连接锚固情况基本完好,但爬梯、钢平台等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;避雷针设置完整、连接可靠;烟道口无腐蚀、渗漏情况;烟囱**部局部破损,开裂。
(2)检测结果表明,受检烟囱抽检区域砖抗压强度达到MU10的要求;抽检区域实测砂浆强度达到5.0MPa的要求。
(3)检测结果表明,烟囱整体向西南方向倾斜,向西倾斜率为4.37‰,大于规范限制要求,向南倾斜率为1.29‰,小于《建筑地基基础设计规范》(G007-2011)中规定的高耸结构基础的倾斜限值3.0‰ .
(4)承载力验算结果表明,烟囱结构承载力总体上基本满足计算要求。
(5)综上,该烟囱安全性等级评定为B级,即略**国家现行标准规范《烟囱可靠性标准》(GB51056-2014)的安全性要求,仍能满足结构安全性的下限水平要求,尚不显著影响整体安全,较少数不符合要求的构件应采取有效措施处理。
烟囱检测包括烟囱损伤检测、建筑平面布置、烟囱构件的材料强度检测、烟囱变形检测等试验检测内容。
1.烟囱检测参数
变形检测:沉降和倾斜检测、整体垂直度检测;
完损检测:尺寸复核,测绘,钢筋保护层厚度检测,裂缝检测,渗水、破损检测等;
构件材料强度检测:回弹法、贯入法等。
2.检测设备
**试验机、全站仪、水准仪、回弹仪、卷尺、游标卡尺、激光测距仪、数码相机。
受检烟囱位于山东省菏泽市XXX老电厂院内,建于2001年左右,主体结构为钢筋混凝土结构,筒身高度100m。为了解该烟囱的现状安全性,特委托对上述烟囱进行安全性检测。本次烟囱检测内容如下:
(1)建筑的使用情况调查
通过对现场的实地考察及向委托方了解、调查建筑的使用功能及使用情况,了解是否有改变结构以及用途变更等情况,了解烟囱的修缮历史等。
(2)建筑图及结构图测绘
对烟囱的高度、洞口位置、截面尺寸等建筑布置情况以及构件位置、截面尺寸、钢筋布置等结构情况进行现场测绘。
(3)变形检测
采用RTS112SR5L全站仪对烟囱整体倾斜进行检测。
(4)结构损伤状况检测
检查结构是否有裂缝、变形以及局部损伤情况,用文字、照片等形式进行记录与分析。
(5)结构材料强度检测
对于房屋混凝土材料以及钢结构材料进行强度检测。
(6)结构安全性验算与分析
根据现行规范要求,对于烟囱结构安全性进行验算。
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