T/CEC 5008-2018 风力发电机组预应力装配式混凝土塔筒技术规范

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  • 基础以上用于承载风力发电机组回转部分及以上部件的混凝 土结构。

    .3转换段transitionpiece

    电力弱电设计、计算transitionpiece

    塔筒顶部的过渡结构,用于连接风力发电机组和塔會

    塔简内部除主体结构之外的附属构件,如平台、电缆桥 电缆支架、照明设备等。

    2.1.5风力发电机组风荷载windloadonwindtu

    作用于风力发电机组叶轮及机舱上的风荷载,不包括塔筒所 受的风荷载。

    作用于塔简上的风荷载。

    wind load on tower

    风力发电机组开始发电时,轮毂高度处的最小无瑞流稳态 凡速。

    风力发电机组设计所充许的发电状态下,轮毂高度处的最大 湍流稳态风速。

    风力发电机组设计达到额定功率时,轮毂高度处的最小无 流稳态风速。

    t秒内最高风速的平均值,其概率为N年一遇(重现期: N年)。 注:本标准采用的重现周期为N=50年和N=1年,时间间隔为t=3s 和t=10min。极大风速即为俗称的“生存风速”。在风力发电机组 设计中以极大风速来定义设计荷载工况。

    f。 混凝土抗压强度设计值: f. 混凝土抗拉强度设计值: f, 普通钢筋抗拉、抗压设计值; Jpy 预应力筋抗拉设计值; Jplk 预应力筋抗拉强度标准值; Ra 构件承载力设计值: C 设计时对变形、裂缝等规定的限值。 2.2.2 作用和作用效应 荷载设计值; Fk 荷载标准值; S 变形、裂缝等作用效应的代表值; Sa 荷载或作用组合的效应设计值: Swk 风荷载效应的标准值; SGk 永久荷载效应的标准值; Spk 预应力荷载效应的标准值; SQok 正常运行状态下可变荷载效应的标准值; Soau 停机检修时可变荷载效应的标准值;

    f。 混凝土抗压强度设计值: f. 混凝土抗拉强度设计值: f 普通钢筋抗拉、抗压设计值; Jy 预应力筋抗拉设计值: 预应力筋抗拉强度标准值: Ra 构件承载力设计值: C 设计时对变形、裂缝等规定的限值

    2.2.2作用和作用效应

    F 荷载设计值; Fk 荷载标准值; S 变形、裂缝等作用效应的代表值; S& 荷载或作用组合的效应设计值: Swk 风荷载效应的标准值; SGk 永久荷载效应的标准值; Spk 预应力荷载效应的标准值; Sok 正常运行状态下可变荷载效应的标准值: Sal 停机检修时可变荷载效应的标准值:

    T/ CEC5008 2018

    SGE 重力荷载效应的代表值: S ehk 水平地震作用效应的标准值; Vr 额定风速; Vin 切入风速; Vhub 轮毂高度处风速; Vout 切出风速; us 风荷载体形系数; 从z 风压高度变化系数; β, 风振系数。

    2.2.3计算系数及其他

    % 高箕结构重要性系数: YRE 承载力抗震调整系数; %G 永久荷载分项系数; Yp 预应力荷载分项系数; % 可变荷载分项系数; Yw 风荷载分项系数; YQ1 停机检修时可变荷载分项系数; YGE 重力荷载分项系数: Yehk 水平地震作用分项系数; 业 抗震基本组合中的风荷载组合值系数。

    3.0.1塔简主体结构的设计使用年限不应低于风力发电机组的设 计寿命。

    1承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件 达到最大承载能力或不适于继续承载的过度变形 2正常使用极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件 达到正常使用或耐久性能的某项规定的限值。 3.0.3塔筒的承载力应按下列公式验算:

    式中: % 结构重要性系数,取1.0; 荷载或作用组合的效应设计值; 构件承载力设计值: YRE 构件承载力抗震调整系数,按表3.0.3取值。

    表3.0.3构件承载力抗震调整系数

    3.0.4塔简的变形、裂缝等作用效应应按下列公式

    .0.4塔简的变形、裂缝等作用效应应按下列公式验算:

    式中:S一一变形、裂缝等作用效应的代表值; C一一设计时对变形、裂缝等规定的限值。 3.0.5塔筒混凝土强度等级不应低于C60,基础混凝土强度等级 不应低于C35。 3.0.6塔简的设计、生产、施工和维护等过程可采用信息化协同 平台,实现建设和运维全过程的数据共享。 3.0.7塔简的生产和施工过程应建立完善的质量、安全与环境保 护管理体系。

    3.0.8塔简施工应满足下列要求

    1 应制订完善的总体和分部分项工程施工组织方案和应急 预案; 2施工操作人员应经过培训,并具备各自岗位需要的基础知 识和技术水平,特殊工种的作业人员应持证上岗, 3.0.9 设计、施工及验收过程应进行完整的记录, 3.0.10塔简工程所用的材料和部件等应有产品合格证书或产品 性能检测报告。 3.0.115 特种设备和工器具应进行检测并在有效期内。 3.0.12塔筒应设置沉降观测点,沉降点的设置和观测应按现行行

    业标准《建筑变形测量规范》JGJ8的要求进行

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    4.1.6在使用矿物掺合料时,矿物掺合料的种类和掺量

    确定,且矿物掺合料应符合下列规定: 1粉煤灰应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤 灰》GB/T1596的规定,且粉煤灰宜采用1级;磨细粉煤灰应符 合现行国家标准《矿物掺合料应用技术规范》GB/T51003的规定 2粒化高炉矿渣粉不宜低于S95级,粒化高炉矿渣粉应符合 现行国家标准《用于水泥和混凝士中的粒化高炉矿渣粉》GB 18046的有关规定。 3硅灰的二氧化硅含量宜大于90%,比表面积宜大于15× 103m/kg,活性指数宜大于105%,硅灰其他性能应符合现行国家 标准《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690的有关规定。 4复合掺合料应符合现行行业标准《混凝土用复合掺合料》 IG/T486中普通型1级的有关规定,同时其比表面积不应小于 700m/kg,28d活性指数不宜低于110%;掺复合掺合料的受检混 凝土与基准混凝土的倒置落筒排空时间比不应大于60%。

    4.1.7外加剂应符合下列规定:

    1外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076的 有关规定; 2外加剂与水泥和矿物掺合料之间应有良好的适应性,并应 经试验验证; 3减水剂宜采用聚羧酸系高性能减水剂,并应符合现行行业 标准《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T223的规定: 4防冻剂应符合现行行业标准《混凝土防冻剂》JC475的 规定。

    4.2.1混凝土的强度标准值、轴心抗压强度设计值、轴心抗拉强 度设计值、弹性模量和线膨胀系数等取值应符合现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB50010的规定。

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    4.3.1应根据强度要求、环境温度、施工条件合理选用灌浆材料

    4.3.1应根据强度要求、环境温度

    4.3.2塔筒预应力孔道用水泥基灌浆料用原材料应符合

    4灌浆料用水宜采用符合国家卫生标准的清洁饮用水,不应 含有对预应力钢绞线或水泥有害的成分,每升水中氯离子或任

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    答简预应力孔道用水泥基灌浆料浆体性

    4.3.3塔简预制管片拼接竖缝及首节管片与基础间使用的水泥基 灌浆料性能应符合现行国家标准《水泥基灌浆材料应用技术规范》 GB/T 50448的要求,具体性能要求见本规范附录A。

    4.4管片竖缝封缝材料

    4.4.1管片竖缝封缝材料应满足表4.4.1的要求,试验方法应按本 规范附录B执行。

    表 4.4.1 管片竖缝封缝材料性能要求

    “为按照《塑料试样状态调节和试样的标准环境》GB/T2918的规定,在温度23℃土2℃、 相对湿度50%土5%的标准实验室条件下制样,并测试材料性能。

    4.5水平拼接缝用粘接材料

    4.5水平拼接缝用粘接材料

    4.5.1水平拼接缝用粘接材料应满足表4.5.1的要求,试验方法应 按本规范附录B执行。

    表4.5.1水平拼接缝用粘接材料性能要求

    注:不同适用温度的材料,测试温度也不同。适用温度为5℃~10℃的材料,测试温度为 10℃;适用温度为10℃~25℃的材料,测试温度为20℃;适用温度为20℃~35℃的 材料,测试温度为25℃;适用温度为30℃~45℃的材料,测试温度为35℃。

    4.6.1塔简和基础宜采用热轧带肋钢筋。其中,基础宜采用 HRB400或HRB500钢筋,塔筒宜采用HRB500钢筋。 4.6.2塔简受力钢筋的直径不应小于8mm、不宜大于14mm,拉 结筋的直径不宜小于6mm。 4.6.3钢筋的强度标准值、强度设计值、弹性模量和线膨胀系数 等应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定 4.6.4钢筋的疲劳强度应满足现行国家标准《混凝土结构设计规

    范》GB50010的规定。

    4.7.1预应力筋应采用高强度低松弛钢绞线,预应力钢绞线的强 度标准值、强度设计值、弹性模量和线膨胀系数等应符合现行国 家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224和《混凝土结构设 计规范》GB50010的规定。

    变标准值、强度设计值、弹性模量和线膨胀系数等应符合现行国 家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224和《混凝土结构设 计规范》GB50010的规定。 4.7.2预应力钢绞线应有出厂质量证明书或试验报告单,钢绞线 每盘(卷)上应挂有标牌,标牌上写明品种、直径、强度级别、 松弛级别、重量、出厂日期及编号等。预应力钢绞线进场时应按 型号、种类分批检验。

    每盘(卷)上应挂有标牌,标牌上写明品种、直径、强度级别、 松弛级别、重量、出厂日期及编号等。预应力钢绞线进场时应按 型号、种类分批检验。

    4.7.3预应力孔道应符合下列规定

    1预留孔道的内径宜比预应力束外径大15mm或以上,且孔 道内径的截面积不宜小于3倍钢绞线截面积, 2预应力混凝土用金属波纹管的性能和质量应符合现行行 业标准《预应力混凝土用金属波纹管》JG225的规定,且钢带厚 度宜符合增强型要求。当采用钢管时,管道应具有足够的刚度, 且应具有光滑的内壁并可被弯曲成适当的形状而不出现卷曲或被 压扁。

    4.7.4锚具宜采用夹片式锚具,其静载锚固性能、疲劳荷载

    锚固区传力性能、锚板强度、内缩循量、锚口摩阻损失及张拉锚适 工艺等应满足现行国家标准《预应力筋锚具、夹具和连接器》GB/T 14370的规定。

    4.8.1钢筋莲接用套简应符合现行行业标准《钢筋机械连接用套 简》JG/T163的规定。 4.8.2预埋吊钉的屈服强度标准值不应小于345MPa,且屈强比 不应大于0.8。

    4.8.1钢筋连接用套简应符合现行行业标准《钢筋机械连 简》JG/T163的规定。

    4.8.3塔简预埋件制作允许偏差应符合表4.8.3的规

    .8.3塔简预埋件制作允许偏差应符合表4.8.3的规定。

    表4.8.3预埋件制作充允许偏差

    5.1.1塔筒所受的荷载与作用可分为永久荷载、可变荷载和偶 荷载。

    荷载。 5.1.2永久荷载应包括塔简、基础、设备和附件自重及土压力。 5.1.3可变荷载应包括风机风荷载、塔筒风荷载、风力发电机组 振动荷载、平台均布荷载和多遇地震作用。 5.1.4偶然荷载应包括罕遇地震作用。 5.1.5除本规范第5.1.2~5.1.4条规定的荷载外,还应考虑现行国 家标准《高箕结构设计规范》GB50135和《风力发电机组设计

    家标准《高算结构设计规范》GB50135和《风力发电机组设计 要求》GB/T18451.1中规定的各项荷载和作用

    5.2.1风力发电机组风荷载应包括叶轮和机舱受到的风荷载,应 分为正常运行荷载、极端荷载和疲劳荷载三类,且应采用荷载 准值表示。

    定。风况可分为风力发电机组正常运行期间频繁出现的正常风沙 和1年或50年一遇的极端风况。

    和1年或50年一遇的极端风况, 5.2.3正常风况包括正常风廓线模型(NWP)、正常瑞流模型 (NTM)。不同模型的风速和瑞流标准偏差应按照现行国家标准 《风力发电机组设计要求》GB/T18451.1的规定计算。 5.2.4极端风况包括极端风速模型(EWM)、极端运行阵风模型 (EOG)、极端流模型(ETM)、极端风向变化模型(EDC)、方

    .Z.3 (NTM)。不同模型的风速和瑞流标准偏差应按照现行国家标准 《风力发电机组设计要求》GB/T18451.1的规定计算。

    (EOG)、极端流模型(ETM)、极端风向变化模型(EDC)、

    向变化的极端相干阵风模型(ECD)和极端风切变(EWS)等模 型。不同模型的风速和流标准偏差按照现行国家标准《风力发 电机组设计要求》GB/T18451.1的规定计算。 5.2.5设计荷载工况应包括极限工况(U)和疲劳工况(F)两种 类型。其中,极限工况下应评估结构的承载力、稳定性和挠度; 皮劳工况下应评估结构的疲劳强度。 5.2.6极限工况应分为正常(N)、非正常(A)及运输和吊装(T) 三种状态。 5.2.7风机风荷载的设计荷载工况(DLC)应由表5.2.7确定

    2.7风机风荷载的设计荷载工况(D

    注:V.±2m/s应分析此风速范围内所有风速的敏感性。

    5.3.1塔筒风荷载应包括机舱连接法兰以下的部分所受到的 荷载。 5.3.2塔简风荷载标准值应按下式计算:

    5.3.2塔简风荷载标准值应按下式计算:

    5.3.2塔简风荷载标准值应按下式计算:

    式中:Wk 塔筒风荷载标准值,kN/m; Wo 基本风压值,应根据风机风荷载的设计荷载工况选 取相应的基本风压值,但不宜小于0.35kN/m 从s 风荷载体形系数,应按现行国家标准《高箕结构设 计规范》GB50135的规定取值; 从z 风压高度变化系数,应按现行国家标准《高箕结构 设计规范》GB50135的规定取值:

    行业分类标准T/CEC5008 2018

    β,一一风振系数,应将塔筒、风机和叶轮作为整体计算。 5.3.3对于圆形塔简,当塔简坡度小于或等于2%时,应根据雷 诺数的不同情况进行横风向风振验算。横风向风荷载应按现行国 家标准《烟设计规范》GB50051的规定计算

    5.4.1塔简抗震验算应符合下列规定:

    T 1地震作用应采用风场所在地的基本烈度作为抗震设防烈度 2应将塔筒、基础和风力发电机组作为整体进行计算: 3在计算地震作用时,钢筋混凝土塔筒的结构阻尼比可取 为0.05; 4抗震设防烈度为6度时,可不进行截面抗震验算; 5抗震设防烈度为7度时,可不计算竖向地震作用:8度和 9度时,还应计算竖向地震作用。 5.4.2地震作用的计算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB 50011 的规定。 5.4.3抗震设防烈度为7度且为1、I1类场地时,且基本风压个不 小于0.5kN/m时,可不进行截面抗震验算,但应满足现行国家标

    小于0.5kN/m时,可不进行截面抗震验算,但应满足现行国家标 准《建筑抗震设计规范》GB50011的抗震构造要求

    计算机标准5.5荷载和地震作用效应组合

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