电厂脱硫设施经常会由于受场地条件限制,把吸收塔和烟囱二合一进行布置,其中下部设置吸收塔,上部设置烟囱排放烟气,方案具有占地小、流程简单、投资小、运营维护方便等优点。其结构为大直径薄壁钢高耸结构,塔体需开设大尺寸孔洞,内部还有浆液载荷、烟气压力等,结构受力较为复杂,故对烟囱及吸收塔进行结构强度和稳定性校核较为重要。
钢筋混凝土烟由于具有良好的受力性能,现在已经成为烟囱设计的主流选择。随着工业的发展、施工技术的提高以及对环境的控制要求,钢筋混凝土烟囱越来越高,其结构形式也变得越来越复杂。烟囱作为高耸构筑物,受地震影响较大,尤其是200m以上的高囱,其结构抗震安全性能不仅直接关系到附近建筑结构的安全,而且与城市抗震救灾生命线的功能息息相关。因此需要对复杂、高耸的异形烟囱构进行抗震性能分析和研究,从而设计人员较好地对烟囱进行抗震设计。
目前,对于结构的抗震计算主要有两大类计算分析方法,即弹性方法和弹塑性方法。弹性方法,例如我国《建筑抗震设计规范》(G011-2010)(简称抗规)中采用的底部剪力法,其显著特点是简便、实用。但是考虑到结构在地作用下已进入塑性状态,弹性方法就不能准确地反映结构的响应。弹塑性方法,如逐步增量时程动力分析(IDA)方法,该方法以动力弹塑性时程分析为基础,能够反映结构在同一地震、不同地震强度作用下的抗震性能,因此可对结构的抗震性能作出相当完整、可靠的评价。
为什么要做烟囱检测-烟囱可靠性检测
烟囱可靠性检测范围包括地基基础、筒壁及支撑结构、隔热层和内衬、附属设施,也相应的对烟囱检测进行可靠性等级评定。其中地基基础、筒壁及支撑结构、隔热层和内衬为主要结构系统应进行可靠性等级评定, 附属设施可根据实际状况评定。
地基基础的安全性等级及使用性等级应按工业建筑可靠性标准中有关规定进行,其可靠性等级可按安全性等级和使用性等级中的较低等级确定。烟囱筒壁及支撑结构的安全性等级应按承载能力项目的评定等级确定;使用性等级应按损伤、 裂缝和倾斜三个项目的等级确定;可靠性等级可按安全性等级和使用性等级中的较低等级确定。
烟囱检测依据及判定标准如下:
(1)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);
(2)《工程测量规范》(G026-2007);
(3)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);
(4)《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》(JGJ/T136-2017);
(5)《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T50315-2011)。
(6)《烟囱设计规范》(G051-2013);
(7)《建筑地基基础设计规范》(G007-2011);
(8)《工业建筑可靠性标准》(G144-2008);
(9)《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011);
(10)委托单位提供的相关资料。
受检烟囱位于吉林省长春市,该烟囱建造于1982年,由于该烟囱已经使用多年,为了解受检烟囱的结构安全性能状况,为后续使用提供依据,特委托对该烟囱进行安全性检测。
根据安全性检测的相关要求,针对受检烟囱的特点和实际状况,本次烟囱检测的主要内容包括:
(1) 烟囱建筑、结构概况调查;
(2) 烟囱完损情况检测(包括筒壁现状检测、内衬现状检测);
(3) 烟囱筒壁材料强度抽样检测;
(4) 烟囱变形测量;
(5) 内衬(筒)与隔热层检测;
(6) 附属设施(钢平台、爬梯、航空障碍灯、航空标志等)检测;
(7) 烟囱承载力验算;
(8) 综合现场检测结果,出具检测报告;
(9) 针对存在的问题,提出处理建议。
受检烟囱位于吉林省长春市,该烟囱建造于2006年,烟囱高度为50m,筒体底部直径为5.4m,**部直径约为3.2m。该烟囱结构图纸大部分缺失烟囱筒体由烧结普通砖和水泥石灰混合砂浆砌筑而成,烟囱筒壁厚度在240~620之间,底部筒壁厚度约为620,**部筒壁厚度为240。烟囱西侧外立面上设置有预埋式钢爬梯,北侧为后加钢结构楼梯,**部设置防雷接地。
本次烟囱检测结果及损伤原因分析:
(1)经检测,烟囱筒壁西侧存在竖向裂缝,长约5m,砖墙灰缝风化普遍,烟囱**部局部粉刷存在破损、脱落等现象。现有钢爬梯与平台与主体结构链接锚固情况基本完好,但爬梯、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。
(2)材料强度检测结果表明,烟囱筒壁烧结砖抗压强度在21.3MPa~23.2MPa之间,达到MU10的要求;砂浆抗压强度推定值在19.5MPa~30.4MPa之间,达到5.0MPa的要求。
(3)变形检测结果表明,烟囱整体向东南方向倾斜,向东倾斜率为0.12‰,向南倾斜率为0.72‰,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‰(注:测量结果包括施工误差)。
现场检测结果表明,现有烟囱筒壁结构基本完好,烟囱**部局部粉刷存在破损、保护层脱落等现象,部分位置存在竖向开裂,爬梯等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;此部分损伤主要是由于温度变形、材料收缩、材料老化、年久失修等原因造成的。
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