GB50051-2013 烟囱设计规范.pdf

UDC 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 P GB 500512013 烟烟 囱囱 设设 计计 规规 范范 Code for design of chimneys 2012-12-25 发布发布 2013-05-01 实施实施 中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联 合 发 布联 合 发 布 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 烟烟 囱囱 设设 计计 规规 范范 Code for design of chimneys GB500512013 主编部门：中国冶金建设协会 批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期：2013 年 05 月 01 日 中国计划出版社中国计划出版社 2013 北京北京 2 1前 言 前 言 本规范是根据住房和城乡建设部关于的通知（建标201043 号）的要求，由中冶东方工程技术有限公司会同有关单位共同对原国家标准烟囱设计规范GB50051-2002 进行全面修订而成。本规范在修订过程中，规范修订组开展了多项专题调研、试验与理论研究，进行了广泛的调查分析，总结了近年来我国烟囱设计的实践经验，与相关的标准规范进行了协调，与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴，最后经审查定稿。本规范共分 14 章和 3 个附录，主要内容包括：总则，术语和符号，基本规定等。本次修订的主要内容如下：1 为满足湿烟气防腐蚀需要，增加了玻璃钢烟囱，规范由原来 13 章增加到14 章。2 对钢筋混凝土烟囱修改了有孔洞时的计算公式。原规范计算公式仅限于同一截面的两个孔洞中心线夹角为 180 度，本次修订对两个孔洞中心线夹角不作限制，方便了工程应用。3 为满足烟囱防腐蚀需要，对烟气类别进行了划分，重新定义了烟气腐蚀等级。在大量实践和调研的基础上，针对各种不同类别烟气，对烟囱的选型和防腐蚀处理作出了更加科学的规定。4 对钢烟囱的局部稳定计算进行了修订。原规范计算公式不全面，仅考虑了筒壁弹性屈曲影响，本次规范综合考虑了弹性屈曲和弹塑性屈曲影响，参照欧洲标准进行了修订。5 对于风荷载局部风压和横风向共振相应进行了修订。增加了局部风压对环形截面产生的风弯矩计算公式；调整了横风向共振计算规定。6 将原规范中具有共性内容统一合并到基本规定一章里。7 增加了烟囱水平位移限值和烟气排放监测系统设置的规定。8 增加了桩基础设计规定。9 为适应工程应用需要，并结合工程实践经验，将原规范规定的钢筋混凝土烟囱适用高度由来 210m 调整到 240m。10 为满足实际设计需要，在原规范基础上，对钢内筒烟囱和砖内筒烟囱的计算和构造进行更加详细的规定。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中冶东方工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如有意见或建议，2请寄送中冶东方工程技术有限公司国家标准烟囱设计规范管理组（地址：上海市浦东新区龙东大道 3000 号张江集电港 5 号楼 301 室，邮编：201203），以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人员和主要审查人员名单：主编单位:中冶东方工程技术有限公司 参编单位:大连理工大学 华东电力设计院 西北电力设计院 上海富晨化工有限公司 冀州市中意复合材料有限公司 中冶建筑研究总院有限公司 中冶长天国际工程有限责任公司 中冶焦耐工程技术有限公司 西安建筑科技大学 河北衡兴环保设备工程有限公司 河北省电力勘测设计研究院 苏州云白环境设备制造有限公司 北京方圆计量工程技术公司 参加单位:重庆大众防腐有限公司 上海德昊化工有限公司 杭州中昊科技有限公司 亚什兰（中国）投资有限公司 欧文斯科宁（中国）投资有限公司 主要起草人员:牛春良 宋玉普 蔡洪良 解宝安 陆士平 王立成 车 轶 李国树 孙献民 王永焕 李吉娃 龚 佳 李 宁 郭 亮 李晓文 郭全国 邢克勇 姚应军 付国勤 主要审查人员:陆卯生 马人乐 张文革 陈 博 张长信 于淑琴 鞠洪国 陈 飞 刘坐镇 3目 次 1 总则 1 2 术语 2 2.1 术语 2 3 基本规定11 3.1 设计原则11 3.2 设计规定15 3.3 受热温度允许值17 3.4 钢筋混凝土烟囱筒壁设计规定18 3.5 烟囱水平位移限值19 3.6 烟气排放检测系统19 3.7 烟囱检测与维护19 4 材料22 4.1 砖石22 4.2 混凝土23 4.3 钢筋和钢材25 4.4 材料热工计算指标28 5 荷载与作用30 5.1 荷载与作用的分类30 5.2 风荷载30 5.3 平台活荷载与积灰荷载33 5.4 裹冰荷载33 5.5 地震作用33 5.6 温度作用36 5.7 烟气压力计算 6 砖烟囱43 6.1 一般规定43 6.2 水平截面计算43 6.3 环向钢箍计算44 46.4 环向钢筋计算45 6.5 竖向钢筋计算46 6.6 构造规定48 7 单筒式钢筋混凝土烟囱52 7.1 一般规定52 7.2 附加弯矩计算52 7.3 烟囱筒壁极限承载能力状态计算58 7.4 烟囱筒壁正常使用极限状态计算62 7.5 构造规定76 8 套筒式和多管式烟囱79 8.1 一般规定79 8.2 计算规定80 8.3 自立式钢内筒81 8.4 悬挂式钢内筒85 8.5 砖内筒86 8.6 构造规定87 9 玻璃钢烟囱91 9.1 一般规定91 9.2 材料91 9.3 筒壁承载能力计算95 9.4 构造规定98 9.5 烟囱制作要求98 9.6 安装要求 101 10 钢烟囱 102 10.1 一般规定 102 10.2 塔架式钢烟囱 102 10.3 自立式钢烟囱 104 10.4 拉索式钢烟囱 108 11 烟囱的防腐蚀 110 11.1 一般规定 110 511.2 烟囱结构型式选择 111 11.3 砖烟囱的防腐蚀设计 112 11.4 单筒式钢筋混凝土烟囱的防腐蚀设计 112 11.5 套筒式和多管式烟囱的砖内筒防腐蚀设计 113 11.6 套筒式和多管式烟囱的钢内筒防腐蚀设计 114 11.7 钢烟囱的防腐蚀设计 115 11.8 烟道结构的防腐蚀设计 115 12 烟囱基础 116 12.1 一般规定 116 12.2 地基计算 116 12.3 刚性基础计算 117 12.4 板式基础计算 118 12.5 壳体基础计算 125 12.6 桩基础 132 12.7 基础构造 133 13 烟道 137 13.1 一般规定 137 13.2 烟道的计算和构造 138 14 航空障碍灯和标志 142 14.1 一般规定 142 14.2 障碍灯的分布 142 14.3 航空障碍灯设计要求 143 附录 环形截面几何特性计算公式 144 附录 焊接圆筒截面轴心受压稳定系数 145 附录 环形和圆形基础的最终沉降量和倾斜的计算 146 本规范用词说明 151 引用标准名录 152 附：条文说明 153 Contents 61 General Provisions 1 2 Terms 2 2.1 Terms 2 3 Basic Requirement11 3.1 Design Principle 11 3.2 Design Requirement15 3.3 Allowable Value of Heated Temperature 17 3.4 Design Regulations of Reinforced Concrete Chimney Wall 18 3.5 Limits of Horizontal Displacement of Chimney19 3.6 Test System of Discharged Fume19 3.7 Inspection and Maintenance of Chimney19 4 Materials22 4.1 Masonry22 4.2 Concrete23 4.3 Steel Bar and Steel Product25 4.4 Material Thermal Calculation Index 28 5 Loads and Action30 5.1 Classification of Loads and Action30 5.2 Wind Load30 5.3 Platform Live Load and Dust Load33 5.4 Ice Load33 5.5 Earthquake Action33 5.6 Temperature Action36 5.7 Gas Pressure Calculation 6 Brick Chimney43 6.1 General requirement43 6.2 Calculation of Horizontal Section 43 6.3 Calculation of Hoops44 6.4 Calculation of Ring Ribs45 6.5 Calculation of Vertical Bar 46 76.6 Structure Regulations 48 7 Single Tube Reinforced Concrete Chimney 52 7.1 General requirement52 7.2 Additional Bending Moment52 7.3 Ultimate Limit States58 7.4 Serviceability Limit States62 7.5 Structure Regulations 76 8 Tube-in-Tube Chimney and Multi-Flue Chimney 79 8.1 General requirement79 8.2 Calculation Regulations80 8.3 Self-Supporting Steel Tube81 8.4 Suspended Steel Tube85 8.5 Brick Tube86 8.6 Structure Regulations 87 9 Glass Fibre Reinforced Plastics Chimney 91 9.1 General requirement91 9.2 Materials91 9.3 Calculation of Bearing Capacity of Chimney Wall95 9.4 Structure Regulations 98 9.5 Chimney Manufacture 98 9.6 Installation 101 10 Steel Chimney 102 10.1 General requirement 102 10.2 Framed Steel Chimney 102 10.3 Self-Supporting Steel Chimney 104 10.4 Guyed Steel Chimney 108 11 Anticorrosion of Chimney 110 11.1 General requirement 110 11.2 Selection of Chimney Structures and Types 111 11.3 Anticorrosion of Brick Chimney 112 811.4 Anticorrosion of Single Tube Reinforced Concrete Chimney 112 11.5 Anticorrosion of Tube-in-Tube Chimney and Multi-Flue Chimney with Brick Tube 113 11.6 Anticorrosion of Tube-in-Tube Chimney and Multi-