第五节
其他构筑物工程构造

一、烟囱

烟囱由主体构造和附属设施组成，见图 1.5.1。

（一）烟囱主体构造

烟囱主体由筒壁、内衬及隔热层、基础组成。

1.筒壁。筒壁按材料分为钢筋混凝土、砖和钢三种，高度在 50～60m之间，且抗震设防在8 度以下时，采用砖砌筒壁较经济。超出上述条件宜采用钢筋混凝土筒壁。

钢筋混凝土筒壁一般设计成圆锥形，锥面坡度 2 %，高度较大的筒壁亦可设计成几种不同的坡度。筒壁厚可自上而下分段逐渐加大，但每段需等厚，一般钢筋混凝土筒壁为滑模施工，故最小厚度为 160mm。

为支承筒壁内衬，每段筒壁内侧应设置环形悬臂支托（短牛腿），为减少此处温度应力变化的影响，支托沿筒壁圆周开设垂直的楔形缝。

筒壁上开孔洞时，其圆心角不可大于70°，同一截面上若开有两个孔洞时，应对称布置，且开洞口的圆心角之和不得超过 140°。

以空气层隔热的烟囱，在每段筒壁的上下端开设通气孔（孔径 50～100mm，间距1.0～1.5m），筒壁上设有测温孔和沉降观测点、倾斜观测点。

筒壁顶端称筒首。由于排出烟气中的腐蚀介质对筒首破坏较严重，故为增强筒首的坚固性，可采取加厚筒壁、增加环向配筋、筒首表面涂刷耐酸涂料或用耐酸砖砌筑等措施。

2.内衬及隔热层。为防止高温及侵蚀性气体对筒壁的损害，在筒壁内表面应设置内衬及隔热层。内衬可由普通砖、耐火砖、硅藻土砖或钢制作，隔热层有空气隔热层（一般 50mm）和填保温散料隔热层（厚 80～200mm）。填保温散料隔热层中，为防止散料因自重压实，其内衬外表面应设防沉带，防沉带沿内衬高度每隔 1.5～2.5m设一道，防沉带与筒壁应留有 10mm宽的温度缝。内衬有单层和双层两种，见图 1.5.2。

3.基础。烟囱基础与水塔基础的结构型式相同，有环形及圆形刚性基础、环形及圆形钢筋混凝土平板基础、壳式基础和桩基础。

（二）烟囱附属设施

为便于检修、管理和保证安全，烟囱上应设置爬梯、爬梯围栏及活动休息板平台（烟囱高大于 40m时设置）、避雷装置及信号灯等。

二、水塔

（一）水塔主体构造

水塔是给水工程中常见的构筑物，由水箱、塔身和基础三部分组成。

1.水箱。水箱是水塔的容水部分，按构筑材料分为砖、钢、钢筋混凝土和钢丝网水泥等几种类型，应用最广泛的是钢筋混凝土水箱。钢筋混凝土水箱按结构型式分有平底式、英兹式和倒锥壳式，见图 1.5.3。

（1）平底式水箱。平底水箱由正锥壳顶、圆柱壳壁、平底板和环梁组成，见图 1.5.3（c）。正圆锥壳顶坡度一般为 1/3～1/4，厚度不小于 60mm。壳顶应做防水层，寒冷地区还需做保温层，壳顶开设供检修和通风用的洞口。水箱竖壁系圆柱薄壳，厚度不小于 120mm，竖壁上端用上环梁与圆锥壳顶相联。水箱底系平底板，在水压力作用下为受弯构件。平底板与竖壁下端用中环梁相联。平底式水箱多适用于容积在 100m ³ 以下时。

（2）英兹式水箱。英兹式水箱由正锥壳顶、圆柱壳壁、倒锥壳底或球面壳底组成，见图1.5.3（a）。正锥壳顶及圆柱壳壁的构造与平底式水箱相同，而球面壳底做为水箱底板比平底板受力合理，一般用于容积大于100m ³ 时。倒锥壳底的锥面坡度通常为1 ∶ 1，球壳矢高与直径之比一般取 1/6～1/8。

（3）倒锥壳式水箱。倒锥壳式水箱由正锥壳顶、倒锥壳底和环梁组成，见图 1.5.3（b）。此种水箱的受力特点是：直径最大处水压力最小，而水压力最大处水箱直径最小，其结果是水箱壳底各处的环拉力均匀，受力合理，节省材料。此外还具有美观的造型和较小的塔身直径等优点。

倒锥壳式水箱需采用顶升法施工。水箱环绕筒身在地面预制后，在筒身内缩部的顶端安设钢环梁，由钢环梁上的千斤顶通过吊杆提升水箱就位固定。

2.塔身。塔身是水箱的支承结构，按其型式分为支架式和筒壁式。

（1）支架式塔身。支架式塔身可由钢制空间桁架或钢筋混凝土空间桁架制作，支架可由四柱、六柱或八柱组成，可用直柱亦可用斜柱，多数采用坡度为 1/20～1/30的斜柱支架，见图1.5.3（a）。

（2）筒壁式塔身。筒壁式塔身可用砖砌或滑模混凝土制作。砖筒壁不小于一砖厚，并沿高度每隔4～6m设圈梁一道，可用钢筋混凝土圈梁或钢筋砖圈梁。钢筋混凝土筒壁厚不小于100mm，用滑模施工时厚度不小于 160mm。

3.基础。水塔基础的型式与水塔容量、塔身结构和地基承载力有关。常见的型式有刚性基础、钢筋混凝土环板基础、钢筋混凝土圆板基础、壳体基础和柱下独立基础。应优先选用刚性基础，一般为环板式，当地耐力较小时可用圆板式或壳式基础。

（二）水塔附属设施

水塔的附属设施有爬梯（或螺旋梯）、平台、栏杆、检修孔、进出水管、防雷设施等，在严寒地区水箱水管应有保温设施。

三、储料仓（筒仓）

（一）储料仓的用途

筒仓系储存散料（砂、石、矿石、谷类、水泥等）的构筑物。它既可作为生产企业用料的调节和储存设施，又可作为原材料或成品料的独立仓库。利用筒仓代替库房建筑具有占地少、容量大、运营费用低、减少粉尘损失、有利环境保护等优点。

（二）储料仓的类型

1.按外形和计算方法分为浅仓和深仓两种类型。

（1）浅仓。储料计算高度 h _n 与圆形筒仓内径 d _n 或与矩形筒仓短边内侧 b 之比小于1.5时称为浅仓，见图1.5.4。浅仓容量较小，一般用于短期临时储料，同时也是卸料、受料、配料和给料设施。浅仓常用的平面形式有圆形和矩形（方形）。单仓容积较大时多采用圆形。对于附属于建筑物中的仓体，为与建筑物平面外形一致，常采用矩形。

矩形浅仓按仓壁的高低又分为高壁浅仓、低壁浅仓和无壁浅仓（漏斗仓）。仓壁高 h _n 与矩形短边 b _n 之比小于0.5时称低壁浅仓， h _n / b _n ≥0.5时，称高壁浅仓， h _n / b =0时为漏斗仓。

（2）深仓。当 h _n / d _n （ h _n / b _n ）≥1.5时为深仓（ d _n 为直径）。深仓的仓壁高、容量大，主要在长期储存物料时采用。深仓的平面形状有圆形和矩形。为使筒仓设计定型化，圆形仓的直径应符合模数，当直径 d ≤12m时取2m的整倍数；当 d ＞12m时取3m的整倍数。

2.筒仓按建造材料不同分为钢筋混凝土筒仓、金属筒仓、砌体筒仓和组合结构筒仓。

3.筒仓按平面布置不同分为独立仓和群仓。群仓多配置为单排仓和多排行列式仓，见图1.5.5。

（三）储料仓的组成及构造

筒仓结构由仓上建筑物、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构和基础六部分组成。但附属于建筑物内的浅仓只有仓壁和仓底。

1.仓上建筑物。仓顶以上的单层或多层厂房，其中配置送料和除尘设备。厂房结构可以是砌体结构、钢筋混凝土框架结构或钢结构。

2.仓顶。仓壁上端的顶盖，一般采用钢筋混凝土梁板结构。当圆形筒仓直径大于15m时，宜采用钢筋混凝土正截锥壳或正截球壳。仓顶角落处开设入孔，设有爬梯。

3.仓壁。直接承受贮料水平压力的竖壁。钢筋混凝土仓壁一般取等厚截面，壁厚按下式选用：

圆形筒仓直径 d _n ≤15m时，壁厚 （mm）

d _n ＞15m时，按上式计算结果适当加厚。

矩形筒仓壁厚 t =（1/20～1/30） b （ b 为短边）。据施工要求钢筋混凝土仓壁最小厚度为150mm，采用滑模时为 160mm。

砌体圆形筒仓应在仓壁中设置圈梁，仓壁外表面设钢箍或在砌体中配环形钢筋。

金属筒仓的壁厚按计算确定，上部薄，向下逐层加厚，每层钢板用焊接或螺栓联接。

4.仓底。承受储料垂直压力的构件，其结构造型应满足下列要求：卸料顺畅、传力明确、受力合理、造型简单、施工方便、填料较少。

钢筋混凝土仓底常见的有整体连接型和非整体连接型。整体连接型即仓底与仓壁整体浇筑，其整体性好，但不利于滑模施工，且计算复杂。非整体连接是仓底通过边梁（或环梁）支承于筒壁壁柱或与仓壁完全脱开，这种型式既简化了计算又便于滑模施工。

仓壁仓底内表面为抵抗储料的冲击磨损以及光滑度的要求，应设置耐磨、助滑、抗冲击层。受冲磨较轻的部位可将混凝土保护层加厚 20mm兼作内衬，受冲磨严重的部位通常做钢内衬，冲击不大而磨损或腐蚀严重时可用辉绿岩板内衬，冲击不大而有耐高温要求时可采用铸铁板内衬。

5.仓下支承结构。仓壁、仓底与基础之间的承重构件，其类型与仓底型式、基础类别和工艺要求有关，常见型式有柱子支承、筒壁支承、筒壁与内柱共同支承三种。

采用柱支承时，柱可接方格网布置，对圆形筒仓可环形布置，支柱数至少为六根，柱截面通常为方形，与圆形仓仓底连接处应设置环形圈梁，柱与圈梁交接处扩大成柱帽。

采用筒壁支承时，筒壁厚不小于上部仓壁厚。在地震区宜选用筒壁支承或筒壁与内柱共同支承。当筒仓直径大于等于 10m柱时，亦采用筒壁与内柱共同支承。

6.基础。据地质条件、上部荷载、结构型式和施工条件的不同，可采用扩展基础、环板基础、圆板基础、壳体基础和桩基础等。 JNfwt5nbWno0IId2rW1v5mlIrnBqL9XkpaiCwDTM+NT4u8ijhzFIrk4v/SFflAV5