高级钢筋工：单筒式钢筋混凝土烟囱

单筒式钢筋混凝土烟囱可直接套用国家建筑标准设计图集《钢筋混凝土烟囱》（05G212）。

1.烟囱适用范围

1）烟囱的高度为60m、80m和100m三种。

2）设计使用年限为50年，安全等级为二级。

3）烟气入口最高温度400℃，大气极端最低温度为-40℃；大气极端最高温度为40℃。

4）适用于基本风压为0.35kN/mm²、0.55kN/mm²、0.75kN/mm²，地面粗糙度类别为B类的地区。

5）适用于非抗震地区或抗震设防烈度为6度、7度（0.1g、0.15g）、8度（0.2g、0.3g）的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地。

6）地基承载力特征值（未进行深度与宽度修正）按150kPa、200kPa、250kPa考虑，按修正系数η_b=0.3、η_d=1.5修正。当建筑场地的情况不满足上述要求时，由设计人员自行确定地基承载力特征值，并根据基础内力组合自行调整基础尺寸和配筋。

图集中的基础设计未进行软弱下卧层地基承载力验算，实际工程中如果存在软弱下卧层应进行软弱下卧层承载力计算。

7）本图集砌筑类内衬适用于烟气腐蚀等级不超过中等腐蚀的烟囱，当为强腐蚀烟气时，宜采用套筒式烟囱，也可采用本图集防水型耐酸、耐热轻质隔热浇注料整体浇注内衬。

2.烟囱编号及选用方法

（1）烟囱编号　烟囱的编号形式为YC80/1.7-0.35-X-150-Y。YC80-YC是烟囱的代号，80为烟囱高度，有60m、80m、100m三种；1.7表示烟囱上口内径（见表1-15）为1.7m；0.35表示基本风压为0.35kN/mm²；X表示与地震设防烈度和场地类别有关的抗震代号，X=1、2、3、4，按表1-17采用；150表示地基承载力特征值（150kPa）；Y表示内衬与隔热层材料选用代号，按表1-18采用，Y=a～f。

烟道入口数量（一个或两个）不计入烟囱编号，其尺寸见表1-16。入口处筒壁配筋，均由洞口处配筋详图所示。

表1-15　烟囱出口内径系列表

表1-16　烟道口净尺寸[（宽/m）×（高/m）]

表1-17　与地震设防烈度和场地类别有关的抗震代号X

（2）筒壁型号　每种出口内径的烟囱均有4种筒壁配筋图，筒壁型号为TB80/1.4-1。TB表示筒壁代号；80表示烟囱高度80m；1.4表示烟囱上口内径1.4m；1表示相同模板尺寸的筒壁配筋系列编号，共分为4级（1～4）。

（3）基础型号　每种出口内径的烟囱均有18种基础尺寸及配筋，根据不同风荷载、地震作用及地基承载力选用，基础型号为J80/1.7-1。J表示基础代号；80表示烟囱高度80m；1.7表示烟囱上口内径1.7m；1表示基础配筋系列编号（1～18）。

例3　已知烟囱高度80m，出口内径1.7m，基本风压0.75kN/m²，地面粗糙度类别为B类。抗震设防烈度8度（水平地震设计基本加速度为0.3g），设计地震分组为第二组。建筑场地类别为Ⅲ类，地基承载力特征值为150kPa，基础埋深为3m。烟气温度为100℃，烟气腐蚀等级为弱腐蚀。烟囱选用步骤如下：

1）根据抗震设防烈度8度（水平地震设计基本加速度为0.3g），设计地震分组为第二组。建筑场地类别为Ⅲ类。查表1-17，与抗震设防烈度和场地类别有关的抗震代号X=4。

2）根据烟气温度为100℃，烟气腐蚀等级为弱腐蚀，查表1-19，内衬与隔热材料选用代号为Y=d。

3）根据烟囱编号规则，此烟囱编号为YC80/1.7-0.75-4-150-d。

4）根据烟囱编号“YC80/1.7-0.75-4-150-d”查图集“80m烟囱筒壁及基础选用表”可以得到对应的筒壁及基础型号分别为TB80/1.7-4和J80/1.7-16。

3.材料要求

（1）混凝土等级　筒壁混凝土等级按以下规定选用：烟囱高度为60m时采用C25，高度为80m、100m时采用C30。排放弱腐蚀性、中等腐蚀及强腐蚀烟气时应分别采用C30、C35、C40。基础采用C25。垫层及散水采用C15。

（2）混凝土品种及相关要求　宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配置；水灰比不宜大于0.5；水泥用量不应超过450kg/m³，也不应低于250kg/m³（C25）或275kg/m³（C30），烟气腐蚀性等级为弱腐蚀及以上时，最小水泥用量不应低于300kg/m³；环境类别为二a、二b和三类时，混凝土最大氯离子的质量分数分别不大于0.3%、0.2%和0.1%；最大碱含量不大于3kg/m³。

（3）钢筋　HRB335级钢筋用表示，f_y=300N/mm²，应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢　第2部分　热轧带肋钢筋》GB 1499.2—2007的要求。HPB235级钢筋用表示，f_y=210N/mm²，应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB 1499.1—2008的要求。钢筋焊接接头的焊条采用E43××型（HPB235级钢筋）和E50××型（HRB335级钢筋）

（4）钢材及焊条　梯子、平台及附件采用Q235-B，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700—2006的要求；焊条采用E4300～E4313型焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117—2012的要求。避雷针及针尖材料采用不锈钢，牌号为0Cr18Ni9Ti，不锈钢焊条为E0-19-10Nb-16。

（5）内衬及隔热层　按表1-18选用，材料性能应符合表1-19的要求。

表1-18　内衬、隔热层材料选用表

（续）

注：OM耐酸防腐涂料涂层厚度不小于200μm，防腐隔离层采用一布两涂时，其总厚度不应小于1.5mm。(www.xing528.com)

表1-19　内衬及隔热层材料性能

注：1.表中T为材料受热温度。

2.耐酸砖、耐酸胶泥或耐酸砂浆，其耐酸性应满足常温下在质量分数为5%～40%的硫酸中浸泡28d后强度降低幅度不降低，自然吸水率不大于4%，耐酸胶泥（砂浆）与耐酸砖粘结强度大于1.0MPa。

3.防水型耐酸耐热轻质隔热浇注料内衬，其性能尚应满足本图集选用指南规定。

4.钢构件防腐要求

钢平台、钢梯等外露的金属表面均应经级除锈后刷厚浆型氯化橡胶涂料（铁红环氧脂底漆1遍，氯化橡胶＜厚浆型＞2遍，涂层总厚度大于170μm）；制作完成的钢平台、钢梯部件及安装零件均进行热镀锌防腐，构件间的焊接工艺应在镀锌前完成；外露钢构件表面也涂刷OM耐酸防腐涂料（一底两面），颜色自定。

5.烟囱模板图

以例3中的TB80/1.7-0.75-4-150-d型单筒式钢筋混凝土烟囱为例，其筒壁模板图如图1-31所示。

图1-31　80m烟囱筒壁模板图

从图1-31中可以看出，烟囱的高度80m，分为8节，每节10m高，筒壁的纵向坡度除最下面一节为3.5%外，其余部分均为2%。筒壁的厚度从0.16m逐渐增加到0.30m，筒壁的外径也从2.52m逐渐增加到6.02m。

烟气口的细部尺寸及其他细部构造参见图集第48页。

6.烟囱配筋图

以例3中的YC80/1.7-0.75-4-150-d型单筒式钢筋混凝土烟囱为例。

（1）筒壁配筋图　80m烟囱的筒壁配筋图如图1-32所示。相应的断面图如图1-33和图1-34所示。

图1-32　80m烟囱筒壁配筋图

从图中可以看出，筒壁配筋由纵筋和环向箍筋组成。

最下面一节配有内外双层（见图1-34）纵筋，其余各节仅在外侧配置。由于每节的长度为10m，纵筋在每节的中部进行搭接。从下往上纵筋的编号依次为①～⑧，最上面的4根编号为⑨～⑿。最下面的纵筋与基础内的预埋纵筋进行搭接。

①～⑨纵筋均为直筋，其直径、长度、根数见表1-20。

图1-33　80m烟囱筒壁配筋断面图（5-5～11-11）

图1-32中详细标注了箍筋的分布情况。除最上面一节加密区的范围为3.00m外，其余各节均在顶部1.40m范围内加密，加密区的箍筋间距为100mm，非加密区则为200mm。箍筋的直径自上而下逐渐加粗，从12mm到18mm。

图1-34　80m烟囱筒壁配筋断面图（1-1～4-4）

表1-20　TB80/1.7-4筒壁纵筋统计表

（2）基础配筋图　YC80/1.7-0.75-4-150-d型单筒式钢筋混凝土烟囱的基础配筋竖向断面图和配筋平面图分别如图1-35和图1-36所示。

图中的R₁=6990mm，R₂=3640mm，R₃=2610mm，h=840mm。

具体配筋参见图集第60页或本书表3-8。

图1-35　80m烟囱基础配筋竖向断面图

图1-36　80m烟囱基础配筋平面图