1、 美国混凝土协会推广混凝土知识截至 2010 年 6 月 4 日的勘误表 ACI 307-08钢筋混凝土烟囱的要求规范和评注第一次印刷 美国混凝土协会 307 委员会报告第 20 页公式（5-23）修改如下：Q = (-1.345 I 0.2018a I 0.2)Q = (-1.345 + 0.2018a - 0.2 )2010 年 6 月 4 日下午 1:35 更新美国混凝土协会版权所有IHS 经美国混凝土协会授权提供未经 IHS 许可不得复制或链接被许可人=HP Monitoring/不得转售，07/14/2010 19:10:35 MDTACI 307-08钢筋混凝土烟囱（ACI 307
2、-08）要求规范和评注ACI 标准美国混凝土协会 307 委员会报告第一次印刷 2008 年 11 月：美国混凝土协会推广混凝土知识钢筋混凝土烟囱要求规范和评注版权归美国密歇根州法明顿希尔斯美国混凝土协会所有并保留所有权利。未经美国混凝土协会书面同意，不得以任何印刷、机械、电子、影印或其他分配方式和存储介质转载或复制本材料的全部或部分内容。美国混凝土协会委员会的技术委员会负责报告和制订标准，以避免这些文件含糊不清，出现遗漏和错误。尽管如此，美国混凝土协会文件的用户偶尔会发现某些信息或要求可能有多个解释，或可能不完整或不正确。如用户对改善美国混凝土协会文件有任何建议，请联系美国混凝土协。本文件的
3、正确使用包括通过 www.concrete.org/committees/errata.asp定期检查最新修订的勘误表。美国混凝土协会委员会的文件旨在让有能力评估其内容和建议的重要性和限制、并对所包含材料的应用负责之个人使用。以任何方式使用本出版物的个人均需对此信息的应用和使用承担全部风险与责任。本出版物中的所有信息均为“按原样” 提供，为此我们不作任何形式的明示或暗示保证，包括但不仅限于适销性、适用性、适合于特定用途或不侵权。对于因使用本出版物发生的任何形式的赔偿，包括任何特殊、间接、偶然或相应损害，包括但不限于收入损失或利润损失，美国混凝土协会及其成员概不承担任何责任。本文件的用户应自行负
4、责在使用相关信息时采取相应的健康和安全措施。 美国混凝土协会不对健康和安全问题和使用本文件作出任何声明。用户在使用本文件前必须确定所有监管限制的适用性，必须遵守所有适用的法律和法规，包括但不限于美国职业安全和健康管理局（OSHA）的健康和安全标准。订购信息：您可以联系美国混凝土协会，通过打印、下载、只读光盘、电子认购或转载的方式获得美国混凝土协会的文件。每年修订的美国混凝土协会混凝土实践手册 （MCP ）收录了大多数美国混凝土协会的标准和委员会报告。美国混凝土协会 乡村俱乐部大道 38800 号 密歇根州法明顿希尔斯（邮编：48331） 美国电话：248-848-3700传真：248-848-
5、3701www.concrete.orgISBN 978-0-87031-307-3ACI 307-08钢筋混凝土烟囱要求规范 （ACI 307-08）和评注ACI 标准美国混凝土协会 307 委员会报告David J. Bird 主席Victor A. BochicchioJohn J. CartySamuel Dilcer Shu-Jin FangSigmund A. FreemanThomas D. JosephJagadish R. JoshiFaris A. Malhas David C. MattesRobert A. PorthouseRonald E. PurkeyDenis
6、J. RadeckiScott D. RichartRandolph W. SnookJohn C. SowizalBarry J. VickeryEdward L. Yordy委员会特此感谢已故 Milton Harstein 对编制这些规范所作出的卓越贡献。本规范在材料、施工、设计等方面对现浇和预制钢筋混凝土烟囱作了规定。本规范规定了最低设计荷载并针对这些荷载要求提出混凝土和钢筋的确定方法。本规范提出的分析方法主要适用于圆形烟囱外壳，但提供了非圆形烟囱的一般分析程序。 针对烟囱内部烟气与周围大气中的温度差异，提出了确定混凝土温度梯度的公式。本规范还提供了直和圆周方向上，确定静荷载和风力荷载
7、（或地震）温度的联合影响的方法。根据这些方法，经授权的设计专业可以拟定最低混凝土和钢筋要求。在评注部分，讨论了 307 委员会在制定钢筋混凝土烟囱 （ACI 307-08）要求规范的背景和各种考虑因素。两个附件提供了名义强度与温度应力公式推导。评述部分以“R”开头，如“R1. 1.1”以斜体字表示。关键词：烟囱；抗压强度；混凝土施工；抗震结构；模板（施工） ；基础；高温；衬里；荷载（力） ；力矩；开口；预制混凝土；质量控制；钢筋混凝土；钢筋；规范；静态荷载；强度；结构分析；结构设计；温度；热梯度；风压。ACI 委员会的各份报告、指南、标准惯例以及意见书均旨在于为建设规划、设计、执行和监察工作提
8、供指导。本文件的目标使用者为有能力自行判断本文件内容及建议之重要性和局限性并有能力为其应用本文件所包含内容的行为负责的相关个人。美国混凝土协会（ACI）特此拒绝为本文件中所载明的各项原则承担任何责任。美国混凝土协会对因此引起的任何损失和损害概不承担任何责任。合同文件请勿参考本文件。如果任何建筑师/工程师希望在合同文件中引用本文件的任何内容，则该建筑师/工程师应以强制性语言重申这些内容用于合同文件。目录 R0、引言 7第 1 章、概述 .81.1、范围 81.2、图纸 91.3、法规 91.4、符号 9第 2 章、材料 .132.1、概述 132.2、水泥 132.3、骨料 132.4、配筋 1
9、4第 3 章、施工要求 .143.1、概述 143.2、混凝土强度 143.3、强度测试 143.4、模板 143.5、配筋的布置 143.7、混凝土的养护 153.8、施工公差 153.9、预制吊装 15第 4 章 荷载及总体设计标准 .154.1、概述 154.2、风载荷 164.3、地震载荷 234.4、特别设计考虑及要求 264.5、风力偏移标准 28第 5 章、烟囱外壳的设计：强度法 .285.1、概述 285.2、设计载荷 295.3、所需强度 295.4、设计强度 295.6、非圆形状 345.7、圆周弯曲的设计 35第 6 章、热应力 .366.1、概述 366.2、垂直温度应
10、力 366.3、环向温度应力 38第 7 章、参考文献 .387.1、参考标准 38R7.1、参考标准和报告 .38R7.2、参考文献 .39附件 A：标称强度公式推导 41附件 B：温度应力公式推导 49ACI 307-08 于 2008 年 8 月 19 日通过并取代 ACI 307-98，并于 2008 年 11 月出版， 。 版权所有2008 年，美国混凝土协会美国混凝土协会保留的所有权利包括以任何形式或以任何方式复制和使用本文件，包括通过影印、电子或机械设备、印刷、书面或口头录制的音频或视频副本、或使用任何知识或检索系统或设备获得的副本，除非得到版权所有者的书面许可。R0、引言随着
11、20 世纪 20 年代大量燃煤锅炉发电的兴起，第一次世界大战后工业发展迅速，人们兴建了许多大型钢筋混凝土烟囱以满足工业发展需要。一批有远见的工程师预见到这类烟囱需求量巨大，着手为这些结构制定合理的设计标准，他们是美国混凝土协会的成员。在 20世纪 30 年代初，这批工程师成立了美国混凝土协会 505 委员会（目前的 307 委员会的前身）以制定这些标准。505 委员会提交了一份钢筋混凝土烟囱的设计和施工标准规范提案 ，其大纲公布在美国混凝土协会期刊 （美国混凝土协会 505 委员会，1934 ） 。在 1936 年 2 月，该规范获得通过作为暂定标准。尽管美国混凝土协会从没有将这份暂定标准作为
12、正式标准，许多烟囱设计都以其为设计依据。随着烟囱老化失修，检查时可以发现许多裂缝。随着工业在第二次世界大战之后的扩张，其他工程师也认识到需要加强钢筋混凝土烟囱设计规范的制定。1949 年 5 月，505 委员会重新开始修订暂定标准规范 ， 并补充了暂定标准在多年使用过程所发现的需要修订的内容。委员会完全修改了烟囱衬里和烟囱外壳的温度梯度规定，并将不同类型和厚度衬里以及衬里和混凝土外壳之间不通风和通风空气也包含在内。该规范于1954 年批准成为 ACI 505-54（美国混凝土协会 505 委员会，1954） 。在 20 世纪 50 年代中期，随着修建的混凝土烟囱的规模越来越大、高度也越来越高，
13、对1954 年版规范是否满足需要提出了挑战，特别是在地震力和风力影响方面的规定。 1959 年 5 月，美国混凝土协会理事会重新启动 505 委员会 （更名为 307 委员会）审核该标准，并针对最新设计技术和当时对大型汽轮机厂普遍严重的经营状况的认识作了更新。在这次修订中，对材料进行了改组、添加了图表并修订了用于确定风力和地震荷载的方法。对各类衬里的设计和施工信息作了详细补充，并收录在附件中。该版本包括工作应力设计。此外，还计划在未来的修订版中将极限强度标准纳入在内。为 ACI 307-69（美国混凝土协会 307 委员会，1969）提出抗震设计建议时，委员会采用了相关理论研究结果，并收录在现
14、有的美国规范。 但是，此举还存在地震力定义的不确定性和适用于各类别施工的适当安全性和可维护性水平的选择困难等主要问题。委员会的调查发现，进行适当的修改（如 K 因子）后，可将加州结构工程师协会（SEAOC）地震委员会开发的底面剪切公司应用于烟囱。同样，其在 1967 年报告中提出的力、剪力和力矩分布形态也适用于烟囱。在规范中引入了介于 1.3 到 2.0 之间的使用因子（U 因子） ，并强调 ACI 307-69 第 4.5 节中，有关抗震设计的要求可用基于对现场地震活动的评估和模态响应计算加以取代。上述修订批准成为 ACI 307-69。在该版本中，相关评注和公式推导单独出版，作为 ACI
15、307-69 的补充。 1970 年，该文件重新出版，并更正了相关印刷错误。重新出版的 ACI 307-69 也称为ANSI A158.1-1970。当时，经人们多次要求，评注和公式推导最终与规范合并在一起。ACI 307-79（ 美国混凝土协会 307 委员会，1979）作了更新，以确保与当时已通过的钢筋混凝土烟囱设计和施工标准相一致。主要更新包括要求所有烟囱壁都必须使用两层钢筋（以前，该要求只适用于厚度超过 18 英寸的烟囱壁）以及要求烟囱壁的水平筒节必须根据烟囱周围的径向风压分布进行设计。此外，新版还列入了用于计算这些条件下的应力的公式。同时还作了许多内容并非十分重要的修订，使该版本成为
16、最新规范。1979 年以前的规范版本包括烟囱衬里及配件规定的附件。 1971 年，307 委员会认识到需要对钢烟囱衬里作更详细规定。委员会还注意到，在现代化的电厂和加工烟囱，根据环保法规需要处理可能导致烟囱发生各种腐蚀性条件的污染烟气。这些事实使委员会认识到，美国混凝土协会委员会并没有义务对烟囱衬里提出最新建议，否则对使用烟囱规范的持牌专业设计人员可能产生误导。委员会达成一致后，后续版本的规范不再包括烟囱衬里的施工规定。随后，307 委员会建议砖制造商协会和美国土木工程师学会各派出一个特别小组或委员会，制定砖和钢衬里设计标准。 ASCE 的电力部接受了该建议并成立了一个工作委员会，并于 197
17、5 年制定和公布了钢烟囱衬里的设计和施工设计指南（ASCE 钢烟囱衬里工作委员会，1975） 。 ASTM 成立两个烟囱衬里特别小组：一个小组负责砖设计规范的制定，另一个负责玻璃纤维增强塑料。对是否在 1979 年版规范收录强度设计规定，委员会展开了广泛的讨论。反对者认为由于缺乏空心圆柱体的实验数据，还无法证明可将这种分析形式用于混凝土烟囱。但是，委员会继续考虑强度设计，并鼓励开展这方面的实验。ACI 307-79 发布后不久 ，委员会决定纳入强度设计规定并更新风力和地震设计要求。 ACI 307-88（ 美国混凝土协会 307 委员会，1988）对风力计算程序作了较大的修订，并要求进行强度设
18、计取代工作应力设计。根据这些要求及其他设计修订，烟囱壁的设计厚度较薄，并主要探讨钢制部位，在许多情况下，涉及横风向力设计。在 1988 年至 1995 年间，委员会主要考虑横向风力设计，ACI 307-95（美国混凝土协会307 委员会 ，1995）介绍了修改后的程序，以更多反映最新信息和设计考虑。随着预制烟囱的兴起，烟囱高度达 300 ft，新版本介绍入这种类型烟囱的设计和施工技术。ACI 307-95 还介绍了非圆形烟囱的设计。但是，由于设计形式可能多种多样，只大致提出了相关设计程序。由于 ACI 307 和 318 对荷载因子的要求不同，委员会补充了用于确定轴承压力和荷载的指南，以便规范
19、烟囱地基的大小和设计。ACI 307-95 的主要修订内容包括： 修改了横向风荷载的计算程序； 增加了预制混凝土烟囱柱的要求； 增加了荷载计算程序和非圆开烟囱柱的设计要求； 删除了先前版本对小型烟囱的配筋和壁厚的免除规定；及 删除了计算地震力的静态等效程序。对于 ACI 307-98（美国混凝土协会 307 委员会，1998） ，对 ASCE 7-95 中有关风力和地震力的修订需要将若干修订纳入 ACI 307-95。纳入 ACI 307-98 的这些修订包括： 对现场具体风荷载的计算，根据 ASCE 7-95 图 6-1 确定的 3 秒阵风速度计算，不再采用以前版本规定的最快英里速度； 对现
20、场具体地震力的计算，根据 ASCE 7-95 等高线图 9-2 确定的有效峰值速度相关加速度计算，不再采用先前版本规定的地带性强度； 顺向风力的垂直荷载因子从 1.7 降低为 1.3； 地震力的垂直荷载因子从 1.87 降低为 1.43； 横向风力的垂直荷载因子从 1.40 降低为 1.20；及 垂直强度折减系数 0 从 0.80 降低为 0.70。折减负载因子应与修订后的强度折减系数及 ASCE 7-95 规定的风力和地震荷载共同使用。此外，由于对 ASCE 7 的修订，307 委员会需要重新审视和修订 ACI 307-98。修订后纳入了适用的 ASCE 7-02 风力和地震荷载因子和方法。
21、对 ACI 307-98 的修订包括： 在第 4.3 节“地震荷载” 纳入与 ASCE 7-02 和 ASCE 7 地震风险地图兼容的规定； 更新了荷载因子和荷载组合，以更符合 ASCE 7-02 的取值要求；及 将垂直强度折减系数 改回为 0.80。如前所述，本文件所介绍的方法只能与 ASCE 7-02 共同使用。第 1 章、概述1.1、范围本规范提出对圆形现浇或预制钢筋混凝土烟囱外壳的最低设计和施工要求。如果使用其他形状的烟囱，其设计也应遵循本规范拟定的各项原则。本规范不包括衬里的设计，但包括衬里对混凝土外壳的影响。预制烟囱是指全部由预制钢筋混凝土筒节逐个堆叠组装而成的烟囱外壳，以形成一个
22、独立、自承的悬臂。在吊装预制筒节时，在堆芯内浇筑垂直配筋和水泥浆以确保结构的连续性和稳定性。使用预制板作为原位模板的方式也认为是现浇施工。R1.1 在本修订版 ，ACI 307-98 更新后成为新的 ACI 规范。ACI 307钢筋混凝土烟囱的要求规范适用于新建钢筋混凝土烟囱。委员会承认，ACI 307 提出的一般分析方法和要求适用于现有烟囱调查和改造。但是，委员会认识到，并非所有规范要求（如第 4.4 节）都适用于现有烟囱的改造。扩大了 ACI 307-95 的范围，使其包括预制烟囱外壳。 PCI 手册（PCI 1977，1985）可找到更多信息。 Warnes（1992）对预制结构连接提供
23、了更详细的指导。详情请参阅 ACI 550R。1.2、图纸烟囱图纸应注明混凝土强度、混凝土烟囱外壳的厚度、加强钢的大小和位置、烟囱衬里的详图和尺寸和烟囱配件信息。1.3、法规1.3.1 本规范是对当地建筑法规的补充，适用于与钢筋混凝土烟囱的设计和施工有关的所有事项。 1.3.2 设计时还应考虑联邦航空管理局对烟囱高度和航空障碍灯和标志（AC70-7460-1K）的规定以及保险商实验室（UL 96A）的防雷与接地标准。1.4、符号As =位于顶部和底部的开口的钢筋的面积，in. 2（第 4 章） B =带宽参数 （第 4 章） Cb =烟囱的非隔热衬里或钢衬环绕隔热的导热系数，厚度的 Btuin
24、./(hft2F) /h/F 温差（第 6 章）Cc =混凝土烟囱外壳的导热系数，厚度的 Btuin./(hft2F) /h/F 温差（对于正常重量混凝土，取值为 12） （第 6 章）Cdr =顺向风荷载的阻力系数（第 4 章）CE =最终影响因子（第 4 章）CL =均方根升力系数（第 4 章 ）CLo =局部湍流的修正均方根升力系数（第 4 章）Cs = 衬里与壳体之间的隔热填料的导热系数 ，厚度的 Btuin./(hft2F)/h/F 温差（对于轻质混凝土，取值为 3） （第 6 章）c = 极端压缩纤维到垂直应力中性轴的距离与总厚度 t 之比（第 6 章）c = c 是指圆周应力（第
25、 6 章）D= 静荷载（第 5 章）d = 烟囱直径，ft（第 4 章）db = 无隔热衬里或衬里环绕隔热的平均直径，ft（第 6 章）dbi = 无隔热衬里或衬里环绕隔热的内径，ft（第 6 章）dc =混凝土烟囱外壳的平均直径，ft（第 6 章）dci =混凝土烟囱外壳的内径，ft（第 6 章）dco =混凝土烟囱外壳的外径，ft（第 6 章）ds = 衬里与外壳之间平均直径，ft（第 6 章）d(b)= 烟囱底部直径，ft（第 4 章）d(b)= 烟囱底部的平均直径，ft（第 4 章）d(h)= 烟囱顶部外径，ft（第 4 章）d(h)= 烟囱顶部的平均直径，ft（第 4 章）d(u)=
26、 上部三分之一烟囱的平均外径，ft（第 4 章）d(z)= 烟囱在高度 z 处的外径，ft（第 4 章）d(zcr)= 烟囱在中间高度 zcr 处的外径，ft（第 4 章）E =地震荷载或力（第 5 章）Ec =混凝土弹性模量，psi（第 6 章）Eck =混凝土弹性模量，kip/ft 2（第 4 章）Es =配筋弹性模量，psi（第 5 章和第 6 章）Fa = 0.2 秒内现场加速系数（第 4.3 节）FV = 1.0 秒内现场速度系数 （ 第 4.3 节）F1A = 斯德鲁哈尔数参数（第 4 章）F1B =升力系数参数（第 4 章 ）f =频率，Hz（ 第 4 章）fc = 混凝土的指定
27、抗压强度，psi（第 4 章）fc (c)= fc修正温度影响、圆周，psi（第 5 章）fc(v)= fc修正温度影响、垂直，psi（第 5 章）fCTC=烟囱外壳内温度产生的混凝土最大圆周应力，psi（ 第 5 章和第 6 章）fCTV= 温度产生的混凝土最大垂直应力，psi（第 5 章和第 6 章）fSTC =温度产生的外部圆周配筋的最大应力，psi（第 5 章和第 6 章）fSTV =温度产生的垂直圆周配筋的最大应力，psi（第 5 章和第 6 章）fSTV =温度产生的垂直配筋的最大应力，psi（第 5 章和第 6 章）fy =钢筋的规定屈服强度，psi（第 4 章和第 5 章）fy
28、 (c)= fy 修正温度影响、圆周，psi （第 5 章）fy (v)= fy 修正温度影响、圆周，psi （第 5 章）G =横向风峰值因数（第 4 章）Gr(z) =在高度 z 的径向风压的阵风系数 （第 4 章）Gw=顺向风波动荷载的阵风系数（第 4 章）g = 由于重力加速，32.2 ft/s2（第 4 章）h =地面以上的烟囱高度，ft（ 第 4 章）I = 风设计的重要因素（第 4 章） IE =第 4.3.2 节占用重要因素（第 4 章） i =局部湍流参数（第 4 章）K = 标称力矩强度参数（第 5 章）K1 = 标称力矩强度参数（第 5 章）K2 = 标称力矩强度参数（第
29、 5 章）K3 = 标称力矩强度参数（第 5 章）Kd =风的方向性因子（第 4 章）Ke = Es /fy（第 5 章及附件 E）Ki =烟囱带有衬里时，烟气到烟囱衬里表面的热传导系数；烟囱不带有衬里时，烟气到烟囱外壳内表面的热传导系数，Btu/ft 2/h /F 温差（第 6 章）Ko =从烟囱外壳外表面到周围的空气的热传导系数，Btu/ft 2/h /F 温差（第 6 章）Kr = 衬里外表面和混凝土烟囱外壳内表面之间的辐射传热系数，Btu/ft 2/h /F 温差（第 6章） Ks = 衬里外表面和带通风空心处烟囱外壳内表面之间的辐射传热系数，Btu/ft 2/h/F 温差（第 6 章
30、） k = 风速 V 与临界风速 Vcr 之比（第 4 章）ka =气动阻尼参数（第 4 章）kao =小振幅质量阻尼参数（第 4 章）ks = 当量沙颗粒表面粗糙度因素（第 4 章）L = 相关长度系数（第 4 章）l = 混凝土烟囱外壳开口的宽度，in.（第 4 章）Ma =高峰基底力矩 ，ftlb（第 4 章）Ma(z) = 在高度 z 横向风荷载产生的力矩，ftlb（第 4 章）Mi(z)= 在高度 z 内部张力时径向风压产生的最大周向弯矩，ft-lb/ft（第 4 章）Mi (z)= 在高度 z 平均顺向风荷载产生的力矩，ft lb（第 4 章）Mn = 筒节的标称力矩强度 （第 5
31、 章及附件 A）Mo(z)= 在高度 z 外部张力时径向风压产生的最大周向弯矩，ft lb/ft（第 4 章）Mu = 筒节的计算力矩 （第 5 章及附件 A）Mw(b)= 平均顺向风荷载在底部产生的弯矩，ftlb（第 4 章）Mw(z)= 在高度 z 横向风和顺向风荷载产生的设计力矩组合，ft lb（第 4 章）n = 模块化的弹性比， Es /Ec（第 6 章）n1 = 完全在压缩区的开口数量（第 5 章及附件 A）Pcr =风在临界速度产生的压力，lb/ft 2（第 4 章）Pu =乘上系数的垂直荷载，lb（第 5 章及附件 A）p(z)= 在高度 z 平均每小时设计风速产生的压力，lb
32、/ft 2（ 第 4 章）pr(z)= 在高度 z 的径向风压， lb/ft2（第 4 章）Q =应力水平校正参数（第 5 章）Q =标称力矩强度参数（第 5 章）Q1 =标称力矩强度参数（第 5 章）Q2 =标称力矩强度参数（第 5 章）Q3 =标称力矩强度参数（第 5 章）R =从第 4.3.2 节混凝土烟囱的响应修正因数（第 4 章）R =标称力矩强度参数（第 5 章）RL = 衬里的响响应修正因数（第 4 章）r =筒节的平均半径，ft（第 5 章）rq = 烟囱外壳热传导与带通风空心室烟囱衬里热传导之比（第 6 章）r(z)= 在高度 z 的平均半径， ft（第 4 章）S1 = 映
33、射最大可能地震（5%阻尼，1 秒内光谱响应加速度） （第 4.3 节）Sa =设计光谱响应加速度（第 4.3 节）SaM = 现场具体程序的最大光谱响应加速度（第 4.3 节）SD1 = 1 秒内设计光谱响应加速度（第 4.3 节）SDS = 短期内设计光谱响应加速度（第 4.3 节）SM1 = 最大可能地震（5%阻尼，1 秒内光谱响应加速度，根据现场影响进行调整） （第 4.3节）SMS = 最大可能地震（5%阻尼，在短时间内的光谱响应加速度，根据现场影响进行调整）（第 4.3 节）Sp = 光谱参数（第 4 章）Ssv = 模式形状因数（第 4.2 节）Ss =映射最大可能地震（5%阻尼，
34、短期内光谱响应加速度） （第 4.3 节）St= 斯德鲁哈尔数参数（第 4 章）s = 烟囱间的中心间距 ，ft（第 4 章）T = 正常温度影响，F（第 6 章）T = 结构期间 （第 4.3 节）T1 = 无衬里外壳的基本振动周期，秒/ 周期（第 4 章）T2 = 无衬里外壳的第二个模式振动周期，秒/ 周期（第 4 章）Ti= 烟囱内烟气的最大规定设计温度，（第 6 章）To =烟囱周围空气的最低温度， （第 6 章）To =地震参数 （第 4.3 节）Tx = 混凝土外壳的温度下降，F（第 6 章） t = 混凝土外壳的厚度，in.（第 5 章和第 6 章） t = 开口处的混凝土厚度，
35、in.（第 4 章）db = 无隔热衬里或钢衬里环绕隔热的厚度，ft（第 6 章）ts = 空心处的厚度或衬里与壳体之间的隔热填料的厚度，in.（第 6 章）t(b)= 混凝土外壳底部的厚度，ft（第 4 章） t(h)= 混凝土外壳顶部的厚度，ft（第 4 章） Uc = 所需的圆周强度（第 5 章）Uv = 所需的垂直强度（第 5 章）V =基本风速 ，mph （第 4 章） Vcr = 横向风荷载的临界风速，对应于基本模式，ft/s（第 4 章） Vcr2 =横向风荷载的临界风速 ，对应于第二模式，ft/s（第 4 章） Vr = V(I0.5), mph（第 4 章） V =每小时平均
36、风速（5/6）h，介于 0.50 和 1.30V(zcr)之间，ft/s （第 4 章）V (33) = 在高度 33ft 处的每小时平均风速，ft/s（第 4 章）V(h) = 在烟囱顶部的每小时平均风速，ft/s（第 4 章）V (z) = 在高度 z 的每小时平均风速，ft/s （第 4 章）V (zcr) = 在(5/6)h 的设计每小时平均风速 ，ft/s（第 4 章）W =静荷载（第 5 章）w(z)= 在高度 z 每单位长度的总顺向风荷载 ，lb/ft （第 4 章）w(z)= 在高度 z 每单位长度的平均顺向风荷载 ，lb/ft （第 4 章）w(h)= 在烟囱顶部每单位长度的
37、波动顺向风荷载 ，lb/ft（第 4 章）w(z)=在高度 z 每单位长度的总波动顺向风荷载，lb/ft（第 4 章）w1(z)= 根据公式（4-27）计算的每单位长度的平均顺向风荷载，lb/ft（第 4 章）w(h)=在烟囱顶部每单位长度的顺向风荷载，lb/ft （第 4 章）w(z)= 在高度 z 每单位长度的顺向风荷载，lb/ft（第 4 章）wt(u)= 上部三分之一烟囱每单位长度的平均重量，lb/ft （第 4 章） Ymax = 烟囱顶部的最大横向偏转，ft（第 4 章）y= 混凝土烟囱的总横向位移（SRSS 或 CQC） ，ft（第 4 章）yL = 衬里的总横向位移（SRSS
38、或 CQC） ，ft（第 4 章）Zc = 暴露长度，ft（第 4 章）z = 地面以上高度 ，ft（第 4 章）zcr =相对 Vcr 的高度 ，ft（第 4 章）= 在烟囱截面 ，中性轴所对的圆心角的一半，弧度（第 5 章）te= 混凝土和钢筋的热膨胀系数 ，0./F（第 6 章） =烟囱截面开口所对的中心角度的一半，弧度（第 5 章及附件 A）1= ACI 318 第 318 条所规定的因数（第 5 章和第 6 章）a = 气动阻尼因数（第 4 章 ）s= 顺向风风荷载的临界阻尼分数（第 4 章） = 烟囱截面两个开口的中心线所对的中心角度的一半，弧度（第 5 章及附件 A）1= 内面垂
39、直钢筋面积比率（第 6 章）2= 烟囱外壳内表面与外表面垂直配筋之间的距离与外壳总厚度之比（第 6 章） 1 = 内面圆周配筋面积与外表面圆周配筋面积之比（第 6 章）2 =烟囱外壳内表面与外表面圆周配筋之间的距离与外壳总厚度之比（第 6 章） d = d(h)/d(b)（第 4 章）= ，部分位于压缩区的两个对称开口，弧度（第 5 章）m = 最大的混凝土压缩应变（第 5 章及附件 A） = n1，弧度（第 5 章）1 = + ，弧度（第 5 章）= 图 5.1（a）所示角度，弧度（第 5 章及附件 A） = 图 5.1（a） 所示角度，弧度（第 5 章及附件 A） = 图 5.1（a）所示
40、角度，弧度（第 5 章及附件 A） =3.1416（第 5 章） = 垂直外表面配筋面积与混凝土外壳总面积之比（第 6 章） = 每单位高度圆周外表面配筋面积与每单位高度混凝土外壳总面积之比（第 6 章）a = 空气的比重，0.0765 lb/ft3（第 4 章） ck= 混凝土的质量密度 ，kip-s 2/ft4（第 4 章）t= 垂直配筋总面积与钢筋混凝土外壳截面总面积之比（第 5 章）= 强度折减系数（第 5 章及附件 A）t= t fy/fc（第 5 章）第 2 章、材料 2.1、概述除另有规定，否则所有材料和材料测试均应符合 ACI 318。2.2、水泥在整个烟囱施工过程应使用同一品
41、牌和类型的水泥。所使用的水泥应符合 ASTM C150 的类型 I、II、III 或 V 的要求或 ASTM C595 的类型 IS 或 IP 的要求。 2.3、骨料2.3.1 混凝土骨料应符合 ASTM C33。2.3.2 粗骨料的最大尺寸不得超过内部和外部模板之间最小尺寸的 1/8，也不得超过钢筋之间的最小净距的 1/2。 R2.3.2 该要求与 ACI 318 规定不同，因为大部分墙厚为 8 in.，3/4in.或 1 in.骨料工程最好使用 8ft 模板。 2.4、配筋配筋设计应符合 ASTM A615/A615M、A996/A996M 或 A706/A706M。也允许提供规定最小屈服
42、强度 fy 大于 60,000 psi 的其他变形配筋，但极限拉伸应变应等于或大于 0.07。R2.4 极限拉伸应变限制详见 R5.1.2。第 3 章、施工要求3.1、概述除另有规定外，否则混凝土质量、确定混凝土强度的方法、现场测试、混凝土配比和浓度、搅拌和浇筑以及模板和配筋详图应遵循 ACI 318。3.2、混凝土强度规定的混凝土抗压强度在 28 天不得超过 3000 psi 。3.3、强度测试混凝土在 28 天后的抗压强度应至少通过两个强度测试确定 （每次测试平均两个圆柱体） ，每 8 小时轮班（滑模）或每升力（跳模） 。对于预制筒节，应从每天浇筑的每类混凝土和每天浇筑的每 100 yd3
43、 混凝土中抽取至少两套。R3.3 ACI 307-95 增加了对预制混凝土构件的测试要求。3.4、模板R3.4 设计时应考虑预制混凝土外壳的剪力传递，特别是结构存在垂直和水平施工缝时。3.4.1 烟囱外壳所用模板应采用金属、木材或其他合适的材料。如果用无衬里衫木模板，应选择舌榫接合材料，并持续保湿，以防止在自然环境中发生收缩和翘曲。除非使用的模板油为不污染类型，并且确定可向混凝土涂上保护涂层或涂料，否则不得使用模板油。3.4.2 模板应当足够紧密，以防止砂浆渗漏。3.4.3 在特定混凝土结构达到足够的强度，可安全支撑其重量和向其施加的荷载前不得施加荷载。3.4.4 拆除模板时应确保结构的安全。
44、混凝土硬化后，可达到足够的强度无损害保持其形状并能安全支撑向其施加的所有荷载后（包括临时施工荷载） ，则可以拆除模板。 3.4.5 内部和外部烟囱外壳模板之间不得打结。3.4.6 应妥善准备施工缝以利于粘接。作为最低要求，应移除所有浮浆和松散材料。 3.5、配筋的布置 R3.5 预制混凝土烟囱外壳内的垂直烟囱芯的大小、间距和位置取决于几何和钢铁面积要求。很重要的是，在烟囱芯内布置配筋以利于钢筋拼接和混凝土的浇筑时，预制烟囱的设计应符合 ACI318 的最小间距要求。3.5.1 环向配筋应环绕垂直配筋布置并系牢。所有钢筋的捆绑间隔不超过 2ft。钢筋应系牢，确保位移不超过 ACI 318 规定的
45、公差。R3.5.1 在布置环向配筋时应当特别注意的是，布置的配筋在混凝土的浇筑和施工时不得发生膨胀或位移，以使该环向配筋的混凝土保护层小于规定。3.5.2 突出烟囱外壳模板或预制筒节烟囱芯的垂直配筋应临时予以支撑，以防与新浇筑混凝土的粘结发生开裂。R3.5.2 妥当保护初期粘结凝固是非常重要的。在风力的影响下，垂直钢筋往往容易发生位移。垂直钢筋应捆绑在一起或进行支撑，以防止损坏粘结。3.5.3 除非获得持牌专业设计人的特别许可和批准，否则钢筋沿水平或垂直方面的拼接不超过 50%。3.5.4 对于现浇烟囱的配筋，最低混凝土保护层应为 2in。对于工厂受控条件下预制构件的配筋，最低混凝土保护层应为
46、 1.5in.3.6、混凝土的浇筑现浇混凝土的浇筑应符合 ACI 318，按层浇筑，每层厚度不大于 16in。现浇烟囱外壳不得存在垂直施工缝。否则，现浇和预制混凝土水平施工缝应在整个烟囱壳高度予以均匀间隔。用于使预制烟囱筒节凝固的水泥浆灌浆的抗压强度应等于或大于已凝固预制筒节的规定抗压强度。3.7、混凝土的养护3.7.1 拆模后应立即开始混凝土的抹光。3.7.2 抹光完成后，向混凝土的两面涂上固化膜混合物或采用持牌专业设计人批准的其他方法对混凝土进行养护。使用的养护剂应符合 ASTM C309，应严格按照制造商的建议使用。如果需要向混凝土喷涂任何涂料，应使用与涂料兼容的养护剂。 3.8、施工公
47、差R3.8 应当制定质量控制计划，以便测量、记录及验证是否符合本规范的施工公差要求。制定的计划应确定记录本规范所规定的测量项目的类型、数量和频率。3.8.1 建造的烟囱外壳应符合本规范的各项公差规定。3.8.1.1 中心点的垂直对齐：外壳的实际中心点与其理论轴之间的偏差不得超过外壳高度的 0.001 倍或 1 in.（以较大者为准） 。每垂直上升 10 ft，外壳的实际中心点的水平偏差不得超过 1 in.。3.8.1.2 直径：在任何筒节测得的外壳外直径与规定直径的偏差不得超过 1 in.加上规定或理论直径的 0.01 倍。3.8.1.3 壁厚：壁厚为 10 in.或更薄时，测得的壁厚与规定壁
48、厚之间的偏差不大于-1/4 in.、+1/2 in.；壁厚大于 10 in.时，偏差不大于-1/2 in.、+1 in.。测得的壁厚是指以 60 度角在统一间距至少测量四次获得的测量平均值。负公差会减少整体厚度，而正公差加大整体厚度。3.8.2 开口和预埋件：由于外壳开口和预埋件的使用性质，精确度要求各不相同，无法确定其大小和位置的公差。每个烟囱应确定适当的开口和预埋件大小和位置公差。3.9、预制吊装3.9.1 预制筒节的吊装方式和速度应确保水泥浆、烟囱芯混凝土和所有连接构件具有足够的强度，以便安全支撑施工荷载和其他设计荷载。3.9.2 预制筒节应灌浆齐平、接头应密封。如果持牌专业设计人要求，
49、应安装剪力键。第 4 章 荷载及总体设计标准4.1、概述R4.1 在 1995 版，委员会重新评估了原先对高度 300 ft 及以下且直径小于 20 ft 的烟囱的双面配筋和最小壁厚免除规定。最新发布的信息表明：为降低径向风压引起的垂直开裂及太阳辐射引起的反向热梯度，有必要布置双面环向配筋。 。太阳辐射引起的反向热梯度在以下条件下将更加明显：烟囱柱与衬里之间的空心处因增压供气风机的吹扫且大气温度比较低。此外，委员会认为：不管烟囱大小如何，考虑到其周围的侵蚀性环境，所有烟囱柱均应布置双面配筋。4.1.1 除非另有规定，否则在重力、温度、风力和地震力影响方面，烟囱外壳应按 ACI 318的有关规定设计。4.1.2 烟囱外壳的荷载组合设计应根据第 5 章的有关规定。4.1.3 最小外壳厚度4.1.3.1 现场浇筑时，其外壳厚度不应低于 8 in.，如果采用预制筒节，其厚度不应低于 7 in.。R4.1.3.2 最小烟囱壁厚必须达到 8 in.（如果采用预制，则为 7 in.） ，以利于两面配筋内部和周围的混凝土浇筑。4.1.3
