磚煙囪加固處理分析研究

劉艷紅

【摘 要】加大鋼構件截面的加固法涉及面廣，采用加大構件截面的方法應考慮構件的受力情況及存在的缺陷。針對網架鋼結構桿件加固的復雜性，結合工程設計、施工的實例說明所選的截面形式有利于加固技術要求，為同類的工程提供借鑒與參考。

【關鍵詞】磚煙囪；扁鋼構套加固；環箍

1 工程概況

某煙囪建于2005年并投入使用，煙囪結構型式為45米高的磚砌圓筒結構構筑物，底部外直徑4.66m，筒身厚度為620mm，內部50mm厚的隔熱層，內襯為厚120mm的耐火磚。該煙囪選用國家標準煙囪圖集G211-3，煙囪代號50/1.4-0.7-250，套用圖集做到45m高，現發現該煙囪筒身距地面約半筒身高度處有一條長約15m、最大豎向寬度約為6mm的裂縫，委托檢測單位對該煙囪構架進行安全性檢測鑒定。

2 原因分析

煙囪筒身存在著較為明顯的豎向裂縫：主要是原因是該煙囪筒壁砌體砌筑時沒有放環箍、豎向鋼筋。

3 加固方法

針對該煙囪筒壁砌體砌筑時沒有放環箍、豎向鋼筋。對煙囪磚筒壁進行扁鋼構套加固。扁鋼構套加固就是在煙囪磚筒壁豎向粘豎向鋼板，水平向通過螺栓收緊器加環箍，給煙囪形成整體緊箍，對原構架起到一定的約束作用，使磚煙囪砌體處于三向壓應力狀態，扁鋼構套加固法主要特點是截面尺寸和外觀影響較小，增加的重量輕，承載力能力提高較大。經計算豎向鋼板采用-80×8@1000，環箍采用-80×6@1000。

4 加固計算

4.1 地震作用計算

本工程基本風壓值取為0.5kN/m2；根據《煙囪設計規范》（GB50051-2002）第5.5.3.2條要求，設防烈度為7度時，Ⅲ、Ⅳ類場地和8度時，Ⅰ、Ⅱ類場地，且高度不超過45m的磚煙囪，可不進行截面抗震驗算，但應滿足抗震構造措施。根據《煙囪設計規范》第6.6.10條要求，7度區Ⅰ、Ⅱ類場地，配筋范圍為0.5H～頂端，豎向配筋為A10，間距500～700mm，且不少于6根。

現根據《建筑抗震加固技術規程》第11.1.6條采用加扁鋼構套加固，加10塊縱向鋼板-80×8，設計滿足構造要求。

4.2 筒壁內外表面溫度差計算

本工程筒壁采用普通粘土磚砌體，內襯采用粘土耐火磚，隔熱層采用礦渣棉。內襯直徑d0=2840mm，隔熱層內直徑d1=3320mm，筒壁內直徑d2=3420mm，筒壁外直徑d3=4660mm，Tg煙氣溫度=250℃，Ta空氣氣溫度=0℃，筒壁外半徑r2=2330mm；筒壁內半徑r1=1710mm；由《煙囪設計規范》（GB50051-2002）表5.6.8-1、表5.6.8-2查得內襯內表面的傳熱系數аin=38w/m2·k，筒壁外表面的傳熱系數аex=23w/m2·k。由《煙囪設計規范》（GB50051-2002）表3.4.2查得，內襯導熱系數λ1=1.08w/m2·k，隔熱層導熱系數λ2=0.09w/m2·k，筒壁導熱系數λ3=0.96w/m2·k.

由筒壁外半徑r2/筒壁內半徑r1=2330/1710=1.36>1.1由公式5.6.4條知，應采用環壁法計算受熱溫度。

4.3 環箍計算

環筋采用HPB235鋼筋計算，E=210000N/mm2；環筋抗拉強度設計值fat=145N/mm2；γt=1.6；αm=5×10-6/℃；Em=1600f=3392N/mm2；E=206x103N/mm2

當筒壁厚度t=620mm時在：

4.4 豎向鋼筋計算

根據《煙囪設計規范》（GB50051-2002）5.5.1，6度和7度地震區可不考慮豎向地震作用。

現采用加扁鋼構套加固，加10塊縱向鋼板-80×8，設計滿足構造要。

5 煙囪加固施工工藝

加固施工順序：先對煙囪壁的裂縫進行封閉、灌漿處理，再進行扁鋼構套加固。

（1）鏟除原墻抹灰層，將灰縫剔除至5～10mm，用鋼絲刷刷凈殘灰、吹凈表面灰粉，灑水濕潤，噴素水泥漿一道。以清水沖洗干凈，再用耐高溫乳膠水泥砂漿干捻填塞緊密后，在表面勾縫平順。

（2）按照設計要求進行鋼板下料，并用臺鉆按照設計要求在鋼板上鉆孔；

（3）預留植螺栓孔：在梁的正確位置用沖擊鉆鉆孔，用空壓機清除因鉆孔而殘留的灰塵；

（4）先用Φ10螺栓將縱向鋼板固定在煙囪筒壁，在安裝環向鋼箍板的位置用耐高溫的乳膠水泥砂漿抹平，再安裝環形鋼箍板，鋼箍板用螺栓收緊器箍緊，使環形鋼箍板和筒壁緊貼，環向鋼箍板與筒壁之間的空隙用乳膠水泥砂漿干捻填塞緊密后，在表面勾縫平順，最后焊接環形鋼箍板的接頭以及縱、環鋼板交接的位置。

6 結語

通過工程實例我們可以得到以下結論：外包槽鋼加大截面桿件加固技術是可增加桿件的剛度、減少桿件的計算長度，提高穩定承載力。尤其適用鋼管桿件的穩定性不滿足要求的加固。

【參考文獻】

[1]CECS77：96 鋼結構加固技術規程[S].

[2]GB50017-2003 鋼結構設計規范[S].

[3]鋼結構的檢測鑒定與加固改造[M].中國建筑工業出版社.

[責任編輯：湯靜]

【摘 要】加大鋼構件截面的加固法涉及面廣，采用加大構件截面的方法應考慮構件的受力情況及存在的缺陷。針對網架鋼結構桿件加固的復雜性，結合工程設計、施工的實例說明所選的截面形式有利于加固技術要求，為同類的工程提供借鑒與參考。

【關鍵詞】磚煙囪；扁鋼構套加固；環箍

1 工程概況

某煙囪建于2005年并投入使用，煙囪結構型式為45米高的磚砌圓筒結構構筑物，底部外直徑4.66m，筒身厚度為620mm，內部50mm厚的隔熱層，內襯為厚120mm的耐火磚。該煙囪選用國家標準煙囪圖集G211-3，煙囪代號50/1.4-0.7-250，套用圖集做到45m高，現發現該煙囪筒身距地面約半筒身高度處有一條長約15m、最大豎向寬度約為6mm的裂縫，委托檢測單位對該煙囪構架進行安全性檢測鑒定。

2 原因分析

煙囪筒身存在著較為明顯的豎向裂縫：主要是原因是該煙囪筒壁砌體砌筑時沒有放環箍、豎向鋼筋。

3 加固方法

針對該煙囪筒壁砌體砌筑時沒有放環箍、豎向鋼筋。對煙囪磚筒壁進行扁鋼構套加固。扁鋼構套加固就是在煙囪磚筒壁豎向粘豎向鋼板，水平向通過螺栓收緊器加環箍，給煙囪形成整體緊箍，對原構架起到一定的約束作用，使磚煙囪砌體處于三向壓應力狀態，扁鋼構套加固法主要特點是截面尺寸和外觀影響較小，增加的重量輕，承載力能力提高較大。經計算豎向鋼板采用-80×8@1000，環箍采用-80×6@1000。

4 加固計算

4.1 地震作用計算

本工程基本風壓值取為0.5kN/m2；根據《煙囪設計規范》（GB50051-2002）第5.5.3.2條要求，設防烈度為7度時，Ⅲ、Ⅳ類場地和8度時，Ⅰ、Ⅱ類場地，且高度不超過45m的磚煙囪，可不進行截面抗震驗算，但應滿足抗震構造措施。根據《煙囪設計規范》第6.6.10條要求，7度區Ⅰ、Ⅱ類場地，配筋范圍為0.5H～頂端，豎向配筋為A10，間距500～700mm，且不少于6根。

現根據《建筑抗震加固技術規程》第11.1.6條采用加扁鋼構套加固，加10塊縱向鋼板-80×8，設計滿足構造要求。

4.2 筒壁內外表面溫度差計算

本工程筒壁采用普通粘土磚砌體，內襯采用粘土耐火磚，隔熱層采用礦渣棉。內襯直徑d0=2840mm，隔熱層內直徑d1=3320mm，筒壁內直徑d2=3420mm，筒壁外直徑d3=4660mm，Tg煙氣溫度=250℃，Ta空氣氣溫度=0℃，筒壁外半徑r2=2330mm；筒壁內半徑r1=1710mm；由《煙囪設計規范》（GB50051-2002）表5.6.8-1、表5.6.8-2查得內襯內表面的傳熱系數аin=38w/m2·k，筒壁外表面的傳熱系數аex=23w/m2·k。由《煙囪設計規范》（GB50051-2002）表3.4.2查得，內襯導熱系數λ1=1.08w/m2·k，隔熱層導熱系數λ2=0.09w/m2·k，筒壁導熱系數λ3=0.96w/m2·k.

由筒壁外半徑r2/筒壁內半徑r1=2330/1710=1.36>1.1由公式5.6.4條知，應采用環壁法計算受熱溫度。

4.3 環箍計算

環筋采用HPB235鋼筋計算，E=210000N/mm2；環筋抗拉強度設計值fat=145N/mm2；γt=1.6；αm=5×10-6/℃；Em=1600f=3392N/mm2；E=206x103N/mm2

當筒壁厚度t=620mm時在：

4.4 豎向鋼筋計算

根據《煙囪設計規范》（GB50051-2002）5.5.1，6度和7度地震區可不考慮豎向地震作用。

現采用加扁鋼構套加固，加10塊縱向鋼板-80×8，設計滿足構造要。

5 煙囪加固施工工藝

加固施工順序：先對煙囪壁的裂縫進行封閉、灌漿處理，再進行扁鋼構套加固。

（1）鏟除原墻抹灰層，將灰縫剔除至5～10mm，用鋼絲刷刷凈殘灰、吹凈表面灰粉，灑水濕潤，噴素水泥漿一道。以清水沖洗干凈，再用耐高溫乳膠水泥砂漿干捻填塞緊密后，在表面勾縫平順。

（2）按照設計要求進行鋼板下料，并用臺鉆按照設計要求在鋼板上鉆孔；

（3）預留植螺栓孔：在梁的正確位置用沖擊鉆鉆孔，用空壓機清除因鉆孔而殘留的灰塵；

（4）先用Φ10螺栓將縱向鋼板固定在煙囪筒壁，在安裝環向鋼箍板的位置用耐高溫的乳膠水泥砂漿抹平，再安裝環形鋼箍板，鋼箍板用螺栓收緊器箍緊，使環形鋼箍板和筒壁緊貼，環向鋼箍板與筒壁之間的空隙用乳膠水泥砂漿干捻填塞緊密后，在表面勾縫平順，最后焊接環形鋼箍板的接頭以及縱、環鋼板交接的位置。

6 結語

通過工程實例我們可以得到以下結論：外包槽鋼加大截面桿件加固技術是可增加桿件的剛度、減少桿件的計算長度，提高穩定承載力。尤其適用鋼管桿件的穩定性不滿足要求的加固。

【參考文獻】

[1]CECS77：96 鋼結構加固技術規程[S].

[2]GB50017-2003 鋼結構設計規范[S].

[3]鋼結構的檢測鑒定與加固改造[M].中國建筑工業出版社.

[責任編輯：湯靜]

【摘 要】加大鋼構件截面的加固法涉及面廣，采用加大構件截面的方法應考慮構件的受力情況及存在的缺陷。針對網架鋼結構桿件加固的復雜性，結合工程設計、施工的實例說明所選的截面形式有利于加固技術要求，為同類的工程提供借鑒與參考。

【關鍵詞】磚煙囪；扁鋼構套加固；環箍

1 工程概況

某煙囪建于2005年并投入使用，煙囪結構型式為45米高的磚砌圓筒結構構筑物，底部外直徑4.66m，筒身厚度為620mm，內部50mm厚的隔熱層，內襯為厚120mm的耐火磚。該煙囪選用國家標準煙囪圖集G211-3，煙囪代號50/1.4-0.7-250，套用圖集做到45m高，現發現該煙囪筒身距地面約半筒身高度處有一條長約15m、最大豎向寬度約為6mm的裂縫，委托檢測單位對該煙囪構架進行安全性檢測鑒定。

2 原因分析

煙囪筒身存在著較為明顯的豎向裂縫：主要是原因是該煙囪筒壁砌體砌筑時沒有放環箍、豎向鋼筋。

3 加固方法

針對該煙囪筒壁砌體砌筑時沒有放環箍、豎向鋼筋。對煙囪磚筒壁進行扁鋼構套加固。扁鋼構套加固就是在煙囪磚筒壁豎向粘豎向鋼板，水平向通過螺栓收緊器加環箍，給煙囪形成整體緊箍，對原構架起到一定的約束作用，使磚煙囪砌體處于三向壓應力狀態，扁鋼構套加固法主要特點是截面尺寸和外觀影響較小，增加的重量輕，承載力能力提高較大。經計算豎向鋼板采用-80×8@1000，環箍采用-80×6@1000。

4 加固計算

4.1 地震作用計算

本工程基本風壓值取為0.5kN/m2；根據《煙囪設計規范》（GB50051-2002）第5.5.3.2條要求，設防烈度為7度時，Ⅲ、Ⅳ類場地和8度時，Ⅰ、Ⅱ類場地，且高度不超過45m的磚煙囪，可不進行截面抗震驗算，但應滿足抗震構造措施。根據《煙囪設計規范》第6.6.10條要求，7度區Ⅰ、Ⅱ類場地，配筋范圍為0.5H～頂端，豎向配筋為A10，間距500～700mm，且不少于6根。

現根據《建筑抗震加固技術規程》第11.1.6條采用加扁鋼構套加固，加10塊縱向鋼板-80×8，設計滿足構造要求。

4.2 筒壁內外表面溫度差計算

本工程筒壁采用普通粘土磚砌體，內襯采用粘土耐火磚，隔熱層采用礦渣棉。內襯直徑d0=2840mm，隔熱層內直徑d1=3320mm，筒壁內直徑d2=3420mm，筒壁外直徑d3=4660mm，Tg煙氣溫度=250℃，Ta空氣氣溫度=0℃，筒壁外半徑r2=2330mm；筒壁內半徑r1=1710mm；由《煙囪設計規范》（GB50051-2002）表5.6.8-1、表5.6.8-2查得內襯內表面的傳熱系數аin=38w/m2·k，筒壁外表面的傳熱系數аex=23w/m2·k。由《煙囪設計規范》（GB50051-2002）表3.4.2查得，內襯導熱系數λ1=1.08w/m2·k，隔熱層導熱系數λ2=0.09w/m2·k，筒壁導熱系數λ3=0.96w/m2·k.

由筒壁外半徑r2/筒壁內半徑r1=2330/1710=1.36>1.1由公式5.6.4條知，應采用環壁法計算受熱溫度。

4.3 環箍計算

環筋采用HPB235鋼筋計算，E=210000N/mm2；環筋抗拉強度設計值fat=145N/mm2；γt=1.6；αm=5×10-6/℃；Em=1600f=3392N/mm2；E=206x103N/mm2

當筒壁厚度t=620mm時在：

4.4 豎向鋼筋計算

根據《煙囪設計規范》（GB50051-2002）5.5.1，6度和7度地震區可不考慮豎向地震作用。

現采用加扁鋼構套加固，加10塊縱向鋼板-80×8，設計滿足構造要。

5 煙囪加固施工工藝

加固施工順序：先對煙囪壁的裂縫進行封閉、灌漿處理，再進行扁鋼構套加固。

（1）鏟除原墻抹灰層，將灰縫剔除至5～10mm，用鋼絲刷刷凈殘灰、吹凈表面灰粉，灑水濕潤，噴素水泥漿一道。以清水沖洗干凈，再用耐高溫乳膠水泥砂漿干捻填塞緊密后，在表面勾縫平順。

（2）按照設計要求進行鋼板下料，并用臺鉆按照設計要求在鋼板上鉆孔；

（3）預留植螺栓孔：在梁的正確位置用沖擊鉆鉆孔，用空壓機清除因鉆孔而殘留的灰塵；

（4）先用Φ10螺栓將縱向鋼板固定在煙囪筒壁，在安裝環向鋼箍板的位置用耐高溫的乳膠水泥砂漿抹平，再安裝環形鋼箍板，鋼箍板用螺栓收緊器箍緊，使環形鋼箍板和筒壁緊貼，環向鋼箍板與筒壁之間的空隙用乳膠水泥砂漿干捻填塞緊密后，在表面勾縫平順，最后焊接環形鋼箍板的接頭以及縱、環鋼板交接的位置。

6 結語

通過工程實例我們可以得到以下結論：外包槽鋼加大截面桿件加固技術是可增加桿件的剛度、減少桿件的計算長度，提高穩定承載力。尤其適用鋼管桿件的穩定性不滿足要求的加固。

【參考文獻】

[1]CECS77：96 鋼結構加固技術規程[S].

[2]GB50017-2003 鋼結構設計規范[S].

[3]鋼結構的檢測鑒定與加固改造[M].中國建筑工業出版社.

[責任編輯：湯靜]