GB 50135-2019 高耸结构设计标准(完整正版、清晰无水印)

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  • GB 50135-2019  高耸结构设计标准(完整正版、清晰无水印)

    steel tower

    自立构架式高算钢结构,

    guyedsteelmast

    由立柱和拉索构成的高钢结构

    建筑标准2.1.4混凝土圆筒形塔

    2.1.4混凝土圆筒形塔

    通过锚固板锚固于基础中,用于连接上部结构的无 力地脚螺栓

    2.1.6预应力岩石锚杆

    由自由段和锚固段构成的施加预应力的岩石锚机

    progressive collapse

    始的局部破坏,从构件到构件扩展,最终导致整个结构倒塌 因不相称的一部分结构倒塌

    2.2.1作用和作用效应:

    Af 风压频遇值作用下塔楼处水平动位移幅值; b 基本覆冰厚度; N 纤绳拉力设计值: 9 塔筒线分布重力;

    qa 单位面积上的覆冰荷载; q1 单位长度上的覆冰荷载; 1/re 塔筒代表截面处的弯曲变形曲率; 1/rde 塔简代表截面处的地震弯曲变形曲率: SA 与横风向临界风速计算相应的顺风向风荷载效应; St. 横风向风振效应; Swk 风荷载标准值的效应; Du 纤绳层间水平位移差; Ve 土体滑动面上剪切抗力的竖向分量之和: Uer 临界风速; Wo 基本风压; wi 绝缘子串风荷载的标准值: k 作用在高算结构之高度处单位投影面积上的风荷载标 准值; Wo,R 对应于重现期为R的风压代表值; Wx 垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值: Y 覆冰重度。

    2.2.2 计算指标:

    C 高算结构设计对变形、裂缝等规定的相应限值: fw 钢丝绳或钢绞线强度设计值: fu 锚栓经热处理后的最低抗拉强度: R, 单根锚杆抗拔承载力特征值: Oert 筒壁局部稳定临界应力。 2.2.3 几何参数: 构件毛截面面积,纤绳的钢丝绳或钢绞线截面面积 塔筒截面面积,基础底面面积; 绝缘子串承受风压面积计算值

    C 高算结构设计对变形、裂缝等规定的相应限值: fw 钢丝绳或钢绞线强度设计值: fu 锚栓经热处理后的最低抗拉强度; R, 单根锚杆抗拔承载力特征值: er 简壁局部稳定临界应力

    A一 构件毛截面面积,纤绳的钢丝绳或钢绞线截面面积, 塔筒截面面积,基础底面面积; A 绝缘子串承受风压面积计算值: d 导线或地线的外径或覆冰时的计算外径,圆截面构 件、拉绳、缆索、架空线的直径,塔筒计算截面的外径,

    圆板(环)形基础底板的外径,锚杆直径: da 石油化工塔的内径; H 高算结构总高度; h 纤绳的间距,肋板的高度; Hi 共振临界风速起始高度; her 土重法计算的临界深度; h, 基础上拔深度; lo 弹性支承点之间杆身计算长度; re 筒体底截面的平均半径; reo 截面核心距(半径); t 连接件的厚度,筒壁厚度; αo 土体重量计算的抗拨角; 0 风向与导线或地线方向之间的夹角(),塔柱与铅直线 的夹角; 入o 弹性支承点之间杆身换算长细比; d 截面受压区半角。

    2.2.4计算系数及其他:

    A. 塔筒水平截面的换算截面面积: Bi 覆冰时风荷载增大系数: B2 输电高塔构件覆冰时风荷载增大系数: fR 正常运行范围内风轮的最大旋转频率; fR.m m个风轮叶片的通过频率: fo.n 塔架(在整机状态下)的第n阶固有频率: fo.1 塔架(在整机状态下)的第一阶固有频率: g 峰值因子; Iio 10m高紊流度; Re 雷诺数; St 斯脱罗哈数; α1 与构件直径有关的覆冰厚度修正系数;

    α2 覆冰厚度的高度递增系数; at 受拉钢筋的半角系数; β 高度之处的风振系数、输电高塔风振系数; Yo 高算结构重要性系数; YRI 土体重的抗拨稳定系数; YR2 基础重的抗拨稳定系数; e 风压脉动和风压高度变化等的影响系数; E2 振型、结构外形的影响系数; En 综合考虑风压脉动、高度变化及振型影响的系数: 入 共振区域系数; μs 风荷载体型系数; se 导线或地线的体型系数; sn 垂直于横梁的体型系数分量: μsp 平行于横梁的体型系数分量: Ae 高度之处的风压高度变化系数: S 脉动增大系数,格构式杆杆身按压弯杆件计算日 刚度折减系数; 0 挡风系数; d 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,环形基础屏 外形系数; wE 抗震基本组合中的风荷载组合值系数; Whp 塔筒水平截面的特征系数: W 塔筒竖向截面的特征系数

    靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行 设计。

    3.0.2本标准采用的设计基准期为50年。

    1特别重要的高箕结构设计使用年限应为100年: 2一般高算结构的设计使用年限应为50年; 3建于既有建筑物或构筑物上的通信塔,其设计使用年限宜 与既有结构的后续设计使用年限相匹配: 4风力发电塔的设计使用年限宜与发电设备的设计使用年 限相匹配; 5对有其他特殊要求的高算结构,使用年限宜根据具体条件 确定。

    2一般高算结构的设计使用年限应为50年; 3建于既有建筑物或构筑物上的通信塔,其设计使用年限宜 与既有结构的后续设计使用年限相匹配; 4风力发电塔的设计使用年限宜与发电设备的设计使用年 限相匹配; 5对有其他特殊要求的高算结构,使用年限宜根据具体条件 确定。 3.0.47 高箕结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求: 1 在正常施工和使用时,能承受可能出现的各种荷载和 作用; 2 在正常使用时,具有良好的工作性能; 3 在正常维护下,具有足够的耐久性能; 4当发生偶然事件时,结构能保持必需的整体稳固性,不出 见与起因不对应的破坏后果,防止出现结构的连续倒塌。 3.0.5高算结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果,根据 危及人的生命、造成经济损失、产生社会、环境影响等的严重性,采

    3.0.4高耸结构在规定的设计使用年限内应满足下列功

    在正常施工和使用时,能承受可能出现的各种荷载和 作用; 2 在正常使用时,具有良好的工作性能: 3 在正常维护下,具有足够的耐久性能; 4当发生偶然事件时,结构能保持必需的整体稳固性,不出 现与起因不对应的破坏后果,防止出现结构的连续倒塌。

    3.0.5高结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果,根据

    危及人的生命、造成经济损失、产生社会、环境影响等的严重性,采 用不同的安全等级。高算结构安全等级的划分应符合表3.0.5的 规定,并应符合下列规定:

    结构安全等级应按表3.0.5

    表3.0.5高结构安全等级

    注:1对特殊高算结构,其安全等级可根据具体情况另行确定;

    2结构重要性系数%应按下列规定采用: 1)对安全等级为一级的结构构件,不应小于1.1; 2)对安全等级为二级的结构构件,不应小于1.0; 3)对安全等级为三级的结构构件,不应小于0.9。

    1)对安全等级为一级的结构构件,不应小于1.1; 2)对安全等级为二级的结构构件,不应小于1.0; 3)对安全等级为三级的结构构件,不应小于0.9。 3.0.6高耸结构除疲劳设计采用容许应力法外,应按极限状态法 进行设计。 3.0.7对于承载能力极限状态,高算结构及构件应按荷载效应的 基本组合和偶然组合进行设计。 1基本组合应采用下列极限状态设计表达式中的最不利 组合: 1)可变荷载效应控制的组合:

    1 基本组合应采用下列极限状态设计表达式中的最不利 组合: 1)可变荷载效应控制的组合:

    Yo (Z, Sgk+, Yt, SQ, + Z,Yl,ye,SQ,k) R(Yr,fk,ak,".). (3

    2)永久荷载效应控制的组合:

    o(ZYG,SGk+ZYQ,YL,dc, SQk)

    注:初始状态下导线或纤绳张力的YG=1.4

    注:1G表示自重等永久荷载,W、A、I、T、L分别表示风荷载、安装检修荷载、覆 冰荷载、温度作用和塔楼楼屋面或平台的活荷载; 2对于带塔楼或平台的高箕结构,塔楼顶及外平台面的活载准永久值加雪荷 载组合值大于活载组合值时,该平台活载组合值改为准永久值,即均改 为0.40.而雪荷载组合系数ycs在组合I、Ⅲ、IV中均取0.70 3在组合Ⅱ中ycw可取0.25~0.70,即一般取0.25.但0.25W。≥0.15kN/m;对 覆冰后冬季风很大的区域,应根据调查选用相应的值: 4在组合Ⅲ中,4cw可取0.60,但对于临时固定状态的结构遭遇强风时,应取 ycw=1.00,且按临时固定状况验算; 5表中ycwdca、yc、yeT、ycl分别为风荷载、安装检修荷载、覆冰荷载、温 度作用和塔楼楼屋面或平台的活荷载的可变荷载组合值系数 2采用偶然组合设计时应符合下列规定: 1)高算结构在偶然组合承载能力极限状态验算中,偶然作 用的代表值不乘分项系数,与偶然作用同时出现的可变 荷载应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值: 2)具体的表达式及参数应按国家现行有关标准确定。 0.8高结构抗震设计时,基本组合应采用下列极限状态表

    注:1G表示自重等永久荷载,W、A、I、T、L分别表示风荷载、安装检修荷载、覆 冰荷载、温度作用和塔楼楼屋面或平台的活荷载; 2对于带塔楼或平台的高算结构,塔楼顶及外平台面的活载准永久值加雪荷 载组合值大于活载组合值时,该平台活载组合值改为准永久值,即均改 为0.40.而雪荷载组合系数ycs在组合I、Ⅲ、IV中均取0.70; 3在组合Ⅱ中ycw可取0.25~0.70,即一般取0.25.但0.25W。≥0.15kN/m;对 覆冰后冬季风很大的区域,应根据调查选用相应的值: 4在组合Ⅲ中,ycw可取0.60,但对于临时固定状态的结构遭遇强风时,应取 ycw=1.00,且按临时固定状况验算; 5表中sdcwdca、yei、yeT、ycl.分别为风荷载、安装检修荷载、覆冰荷载、温 度作用和塔楼楼屋面或平台的活荷载的可变荷载组合值系数 2采用偶然组合设计时应符合下列规定: 1)高算结构在偶然组合承载能力极限状态验算中,偶然作 用的代表值不乘分项系数,与偶然作用同时出现的可变 荷载应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值: 2)具体的表达式及参数应按国家现行有关标准确定。 0.8高算结构抗震设计时,基本组合应采用下列极限状态表

    S=YGSGE+YEhSEhk+YEvSEvk+ywEYwSwk S

    Yw 风荷载分项系数,取1.4; SGE 重力荷载代表值的效应,可按本标准第4.4.13条的 规定采用; SEhk 水平地震作用标准值的效应; Sevk 竖向地震作用标准值的效应: Swk 风荷载标准值的效应; dwE 抗震基本组合中的风荷载组合值系数,可取0.2;对 于风力发电塔,取0.7; R 抗力,按本标准相应各章的有关规定计算; YRE 承载力抗震调整系数,按有关标准取值

    表3.0.8地震作用分项系数

    3.0.9对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,分别采 用荷载的短期效应组合(标准组合或频遇组合)和长期效应组合 (准永久组合)进行设计,变形、裂缝等作用效应的代表值应符合下 式规定:

    中:Sd 变形、裂缝等作用效应的代表值:; C一 设计对变形、裂缝、加速度、振幅等规定的相应限值 应符合本标准第3.0.11条的规定。 1标准组合:

    Sa=ZSc,k+Sk+Sq,k

    Sa=ZSGk+Sak+ Cba,Sa,k

    Sd= ASG pa,Sa,k

    中:州 一 第1个可变荷载的频遇值系数,按表3.0.9取值; 第i个可变荷载的准永久值系数,按表3.0.9取值

    生:1雪荷载的分区应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009执行; 2风荷载的仅在验算抗震时用0.2

    3.0.10高算结构按正常使用极限状态设计时,可变荷载代表值 可按表3.0.10选取。

    主:括号内代表值适用于风玫瑰图呈严重偏心的地区,计算地基不均匀沉降时 用频遇值作为风荷载的代表值

    a=Ar≤200 2元 T

    式中:A 风压频遇值作用下塔楼处水平动位移幅值,其值为 结构对应点在0.4Wk作用下的位移值与0.4o 作用下的位移值之差,对仅有游客的塔楼可按实际 使用情况取A为6级~7级风作用下水平动位移幅 值(mm); W1一一塔第一圆频率(1/s)。 4风力发电塔顶部加速度值不宜大于0.15g,g为重力加 速度; 5在各种荷载标准值组合作用下,钢筋混凝土构件的最天裂 缝宽度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的 规定,且不应天于0.2mm; 6高算结构的基础变形值应符合本标准第7.2.5条的规定; 7高结构在以风为主的荷载标准组合及以地震作用为主 的荷载标准组合下,其水平位移角不得大于表3.0.11的规定。单 管塔的水平位移限值可比表3.0.11所列限值适当放宽,具体限值 根据各行业标准确定:但同时应按荷载的设计值对塔身进行非线

    性承载能力极限状态验算,并将塔脚处非线性作用传给基础进行 验算。对于下部为混凝土结构、上部为钢结构的自立式塔,钢结构 塔位移应符合表3.0.11的规定;其下部混凝土结构应符合结构变 形及开裂的有关规定

    表3.0.11高管结构水平位移角限值

    注:△u为水平位移,与分母代表的高度对应;△为由剪切变形引起的水平位移,与 分母代表的高度对应;△u为纤绳层间水平位移差,与分母代表的高度对应; 日为总高度:h对于梳杆为纤绳之间距对于自立式塔为层高

    3.0.13风力发电塔架固有频率应符合下列规定:

    1结构固有频率fo.n和激振频率fR、fR.m应满足下列 要求:

    JR <0.95 fo.1 fR.m 0.05

    式中:fR 正常运行范围内风轮的最大旋转频率; fo,1 塔架(在整机状态下)的第一阶固有频率,应通过实测 或监测修正; fR.m m个风轮叶片的通过频率; fo 塔架在整机状态下的第n阶固有频率

    2计算固有频率时,应考虑基础的影响; 3对于同一型号塔架,宜做现场动力实测或监测: 4在计算固有频率时,为了考虑不确定性因素的影响,步 有土5%的浮动。

    1设防烈度为6度,高箕钢结构及其地基基础; 2设防烈度小于或等于8度,工、Ⅱ类场地的不带塔楼的钢 塔架及其地基基础; 3设防烈度小于9度的钢榄杆。 3.0.16高结构应分别计算两个主轴方向和对角线方向的水平 地震作用,并应进行抗震验算。 3.0.17高算结构的地震作用计算应采用振型分解反应谱法。对 于重点设防类、特殊设防类高结构还应采用时程分析法做验算, 地震波的选取应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 执行。

    4.1.1高聋结构上的荷载与作用可分为下列三类

    T··1 高耳结构工的何载一 作用力为下别列二类: 1永久荷载与作用:结构自重,固定的设备重,物料重,主重 土压力,初始状态下索线或纤绳的拉力,结构内部的预应力,地基 变形作用等; 2可变荷载与作用:风荷载,机械设备动力作用,覆冰荷载 多遇地震作用,雪荷载,安装检修荷载,塔楼楼面或平台的活荷载 温度作用等; 31 偶然荷载与作用:索线断线,撞击、爆炸、罕遇地震作用等 4.1.2 荷载与作用应按下列原则确定: 1 仪列出风荷载、覆冰荷载及地震作用的标准值; 2# 机械振动的作用按机械运行规律由机械专业人员测算 提供; 3其他荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 执行。

    4.2.1垂直作用于高算结构表面单位计算面积上的风荷载标准 值应按下式计算:

    武中:Wk 作用在高算结构之高度处单位投影面积上的风荷 载标准值(kN/m); o 基本风压(kN/m),取值不得小于0.35kN/m; 高度之处的风压高度变化系数;

    :Wk 作用在高算结构之高度处单位投影面积上的风 载标准值(kN/m); 2o 基本风压(kN/m),取值不得小于0.35kN/m; L 高度之处的风压高度变化系数;

    一风荷载体型系数; β一一高度处的风振系数。 基本风压W应以当地空旷平坦地面、离地10m高、50年 月、10min平均年最大风速为标准,其值应按现行国家标准 结构荷载规范》GB50009执行,且应符合本标准第4.2.1条

    现期、10min平均年最大风速为标准,其值应按现行国家# 建筑结构荷载规范》GB50009执行,且应符合本标准第4.2. 规定,

    4.2.3当城市或建设地点的

    构荷载规范》GB50009的全国基本风压图上没有给出时,其基本 风压值可根据当地年最大风速资料,按基本风压定义,通过统计分 确定,分析时应考虑样本数量的影响。当地没有风速资料时, 根据附近地区规定的基本风压或长期资料,通过气象和地形条件 的对比分析确定;也可按现行国家标准《建筑结构荷载规范 GB50009中全国基本风压分布图确定

    调整系数米用: 1对于山间盆地、谷地等闭塞地形,调整系数为0.75~ 0.85; 2对于与风向一致的谷口、山口,调整系数为1.20~1.50。 4.2.5沿海海面和海岛的10m高的风压,当缺乏实际资料时,可 按邻近陆上其本风压乖以表4 25规完的调系数采用

    风压高度变化系数招标投标,对于平坦或稍有起伏的地形,应根据 1糙度类别按表4.2.6确定。

    地面粗糙度类别按表4.2.6确定。

    表4.2.6 风压高度变化系数Ⅱ

    地面粗糙度可分为A、B、C、D四类: 1)A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区: 2)B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇; 3)C类指有密集建筑群的城市市区:; 4)D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区

    注:表中数值适用于2wod≥0.02的表面光滑情况,其中b为基本风压,以kN/m 计.d以m计。

    注:1表中圆形结构的s值适用于uwod≥0.02的情况,D以m计;w为基 风压,以kN/m计;

    注:其中:中: 横梁正面投影面积 横梁正面轮廊面积

    主:usn为作用于结构的垂直风向分量wW的体型系数;作用于结构的平行风向分 ,的体型系数s影响较小医院建设标准,可不计。

    ....
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