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一、烟囱裂缝加固：砖烟囱概况沈阳市某小区供热锅炉房33m高砖烟囱，建于1957年，筒壁采用100#(MU10)红砖，50#(M5)混合砂浆砌筑。砖烟囱设计时未考虑抗震措施，砖烟囱筒壁和内衬分别为4节和2节，每节度为8m（内衬总高13m），内衬为耐火砖加耐火泥砌筑，在顶部没有内衬之处抹矾土水泥砂浆，筒身未配纵向钢筋，环向配筋为Φ6300。1998年底发现烟囱上部出现一条长约5m的竖向裂缝（略倾斜），顶端1?5m左右裂缝较为严重，缝宽最大值约3cm，如图1所示。
二、裂缝原因分析经现场检测，发现斜裂缝基本上是沿着灰缝出现。根据调查，沈阳地区在20世纪未发生过地震， 即使1975年海城大地震，也未发现该砖烟囱出现裂缝，故首先排除了地震作用的可能性。现场以经纬仪测量，测得烟囱基本上没有倾斜，而且也不符合由于地基倾斜出现裂缝的特征，因此也排除了基础倾斜的因素。在拆除顶部筒身时发现，内壁矾土水泥砂浆部分脱落，露出红砖。根据初步分析，认为是由于内筒壁矾土水泥砂浆脱落，在烟气温度作用下引起的裂缝。
三、处理措施由于该砖烟囱已使用42年，设计时又未考虑抗震措施，而且甲方又要求加固处理后，砖烟囱可以继续使用15年左右。经专家现场评估，该砖烟囱可靠性综合评级[1]为3下级，建议在对缝进行加固处理的同时，也对其进行整体抗震加固，消除安全隐患并相应延长使用寿命。采取的具体措施如下：1？该砖烟囱基础的持力层为粘土夹砾砂层，又经过多年沉降固结，地基承载力显著提高，因此2？将顶部1?5m区段裂缝较宽的筒壁予以拆除重新砌筑。3？对顶部1?5m以下区段裂缝部位采用在裂缝处喷射M10水泥砂浆，裂缝区段筒壁用60*8钢板间距1000mm箍紧。4？对砖烟囱采用整体配筋喷射混凝土进行抗震加固。5？对烟囱顶部6m区段砖筒内壁重新抹2cm厚耐热水泥砂浆。
四、加固验算本次加固验算，均按现行结构设计规范执行。计算中考虑竖向荷载由旧砖烟囱和新加混凝土筒共同承担，水平荷载（风荷载、地震作用、温度作用）全部由新加混凝土筒承受。计算中不考虑旧砖烟囱继续承受水平荷载，以偏于安全，计算附加弯矩时，也不考虑旧砖烟囱对新加混凝土筒的约束作用。1？已知条件①旧砖烟囱砌筑材料为MU10砖，M5混合砂浆，基本尺寸见图2。②地震基本烈度为7度，Ⅱ类场地，基本风压0?5kPa。③新加混凝土筒壁厚80mm，采用C20细石混凝土喷射成型。2？受热温度计算烟气温度T=400°C，夏季室外最高温度取为35°C，冬季室外最低温度取为-30°C，根据《烟囱设计规范》[2](GBJ51-83)，计算得混凝土筒内壁最高受热温度tmax=130°C，外壁最高受热温度tmax=75°C，均小于规范规定限值 tmax=200°C，为简化计算，取混凝土筒壁平均温度tc=100°C，钢筋平均温度ts=100°C。按规范计算混凝土和钢筋在温度作用下的材料特性见。3？内力计算根据《建筑抗震设计规范》[3](GBJ11-89)，砖烟囱（H≤60m）基本自振周期可按下式计算：T1=0?26+0?0024*H2/d2(1) H—自基础顶面算起的烟囱高度（m）d—烟囱筒身半高处截面外径（m），对本工程应考虑混凝土筒壁厚T1—烟囱基本自振周期（S），本工程经计算T1得T1=0?26+0?0024*332/2?832=0?586(s) 烟囱裂缝加固 根据《建筑结构荷载规范》[4](GBJ7-89)，《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89），《烟囱设计规范》（GBJ51-83），进行恒载、风荷载、地震作用计算，计算附加弯矩时考虑基础倾斜及日照影响（取tanθ=0?06，ΔT=20°C），计算的各截面控制内力见表2~表3。截面号标高（m）恒载NK(kN)风荷载地震作用4？截面配筋验算在承载能力极限状态下，新加混凝土筒的结构重要性系数γ0取1?1，筒身抗震承载力调整系数γRE取0?85，考虑2种荷载组合进行截面强度验算。1?4*风荷载根据《烟囱设计规范》，对各水平截面进行承载能力计算，得纵筋面积组合ⅠAs=3400mm2，组合ⅡAs= 4100mm2，实配纵筋40Φ12,As=4524mm2，环向配筋采用Φ8250。5？使用阶段验算在使用阶段考虑如下3种组合对各截面进行应力及裂缝宽度验算。组合Ⅰ：恒载+风荷载组合Ⅱ：恒载+风荷载+温度作用组合Ⅲ：恒载+温度作用计算得：混凝土压应力σcmax=2?4MPa，钢筋应力σs=50MPa，水平裂缝宽度wmax=0?13mm，竖向裂缝宽度wmax=0?11mm，均满足正常使用极限状态要求。
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