拉索式鋼煙囪設計方法及應用

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)濟的鋼制煙囪取代。本文主要運用桅桿結構中纖繩的非線性剛度方程，對拉索式鋼煙囪的工作原理進行分析，為三方纖繩的拉索式鋼煙囪的設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荷載作用下如何計算纖繩內力。

關鍵詞：拉索式；鋼煙囪；桅桿結構；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，燃氣火爐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。鋼煙囪的結構形式分為塔架式，自立式以及拉索式三類，較為常用的為自立式和拉索式，采用何種結構形式取決于煙囪的高度與直徑的比值。當高度與直徑比小于20時，則采用自立式結構。當鋼煙囪的高度與直徑比值大于20時，采用拉索式結構。

當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度比較容易滿足，設計關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：