GB50135-2006 高耸结构设计规范

工程建设标准全文信息系统中华人民共和国国家标准高耸结构设计规范建标发布实施中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中华人民共和国国家标准高耸结构设计规范主编部门上海市建设和交通委员会批准部门中华人民共和国建设部施行日期年月日北京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统第号建设部关于发布国家标准高耸结构设计规范的公告现批准高耸结构设计规范为国家标准编号为自年月日起实施其中第条为强制性条文必须严格执行原高耸结构设计同时废止规范行本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发中华人民共和国建设部二六年十二月十一日工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统前言本规范根据建设部建标号文下达的关于印发一九九九年工程建设国家标准制定修订计划的通知的要求由同济大学会同有关设计教学科研和施工单位组成规范修订编制小组对高耸结构设计规范进行了全面的修订在修订过程中开展了许多专题研究总结了近年来的设计经验参考了国内外其他有关规范的相关内容并以研讨会信函等多种方式征求全国有关单位的意见经反复修改并组织新老规范的对比试设计完成了本稿修订后的本规范共有章个附录修订的主要内容有将规范适用范围扩大包括了输电高塔和通信塔根据本轮规范修订的总体格式增加了第章术语与符号与国家最近颁布的新规范相关内容相协调规定了各类高耸结构按正常使用极限状态设计时可变荷载代表值的取值提出了高耸结构采用振动控制技术的条件规定了桅杆风振系数的计算规定了带塔楼高耸结构的温度作用计算提出了钢塔的埃菲尔效应及相应结构措施规定了单管塔的径厚比增加了柔性法兰的计算方法增加了高耸结构中预应力混凝土的设计规定建议了高耸结构的基础选型增加了高耸结构抗拔基础的设计和构造要求增加了高耸结构桩基础设计的规定附录中增加了高耸结构中常用的钢材的性能本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文必须严格执行本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释由同济大学负责具体技术内容的解释在执行过程中请各单位结合工程实践总结经验对本规范的意见和建议请寄至同济大学建筑工程系高耸结构设计规范国家标准管理组地址上海市四平路工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统号邮编传真本规范主编单位参编单位和主要起草人主编单位同济大学参编单位中广电广播电影电视设计研究院原国家广播电影电视总局设计院中国建筑科学研究院北京广播电影电视设备制造厂中国石化集团洛阳石油化工工程公司中冶长天国际工程有限责任公司中国电子工程设计院中国建筑西南设计研究院中国冶金建设集团包头钢铁设计研究总院北京市市政工程设计研究总院电力规划设计总院华东电力设计院西北电力设计院东北电力设计院西南电力设计院大连理工大学东南大学湖南大学武汉理工大学中讯邮电咨询设计院河北省电力勘察设计研究院青岛东方铁塔股份有限公司浙江电联设备工程有限公司主要起草人王肇民马人乐以下按姓氏笔画为序马星牛春良王俊王建磊王墨耕邓洪洲乐俊旺古天纯刘大晖何尧章工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统何建平何敏娟宋玉谱张春奎张相庭李爱群李喜来杨春田沈之容肖克艰陈俊岭罗命达荆建中赵德厚唐玉德唐国安夏福来徐传衡徐华刚秦益芬舒兴平蒋寿时蒋演德韩汇如鞠建英瞿伟廉周卫娄宇黄新工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统目次总则术语和符号术语符号基本规定荷载与作用荷载与作用分类风荷载覆冰荷载地震作用和抗震验算温度作用及作用效应钢塔架和桅杆结构一般规定钢塔桅结构的内力分析钢塔桅结构的变形和整体稳定纤绳轴心受拉和轴心受压构件偏心受拉和偏心受压构件焊缝连接计算螺栓连接计算法兰盘连接计算钢塔桅结构的构造要求混凝土圆筒形塔一般规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统塔身变形和塔筒截面内力计算塔筒极限承载能力计算塔筒正常使用极限状态计算混凝土塔筒的构造要求地基与基础一般规定地基计算基础设计基础的抗拔稳定和抗滑稳定材料及连接附录附录附录轴心受压钢构件的稳定系数在偏心荷载作用下圆形环形基础基底部分脱开时基底压力计算系数附录基础和锚板基础抗拔稳定计算本规范用词说明工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统总则为了在高耸结构设计中做到安全适用技术先进经济合理确保质量制定本规范本规范适用于钢及钢筋混凝土高耸结构包括广播电视塔通信塔导航塔输电高塔石油化工塔大气监测塔烟囱排气塔水塔矿井架风力发电塔等构筑物的设计本规范是根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准规定的原则制定的设计高耸结构和选择结构方案时应同时考虑钢结构制作运输安装和混凝土浇筑施工以及建成后的环境影响维护保养等问题设计高耸结构时除遵照本规范的规定外尚应符合国家现行有关标准的规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统术语和符号术语高耸结构相对高而细的结构包括钢塔钢桅杆及钢筋混凝土杆塔等钢塔架自立式高耸钢结构拉线钢桅杆由立柱和拉索构成的高耸钢结构钢筋混凝土圆筒形塔圆筒状的以钢筋混凝土为材料的自立式高耸结构符号作用和作用效应设计值风压频遇值作用下塔楼处水平动位移幅值设计时对变形裂缝等规定的相应限值水平竖向地震作用力集中荷载基础和锚板基础所受的拔力设计值结构总水平地震作用结构总竖向地震作用相应于荷载效应标准组合上部结构传至基础的竖向力值第根桩桩顶在正常使用极限状态下轴向上拔力标准组合值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统质点的水平地震作用竖向地震作用永久荷载结构的重力基础自重包括基础上的土桩身的有效重力水下部分按浮重计集中于质点的重力重抗震计算时结构的总重力代表值土体重量基础和锚板基础重量结构等效总重力荷载基础自重包括基础上的土重标准值塔的总高度力矩或弯矩弯矩设计值上部结构传至基础的弯矩设计值附加弯矩相应于荷载效应标准组合下上部结构传至基础的力矩值横向风振引起的弯矩顺风向风力引起的弯矩对轴轴的弯矩轴向力拉力或压力及其设计值纤绳拉力上部结构传至基础的竖向荷载设计值欧拉临界力标准荷载作用下的轴向力截面弯矩在单肢中引起的轴力上部结构传至基础的水平力可变荷载抗力水平地震作用竖向地震作用标准值的作用效应值永久荷载第个可变荷载标准值的荷载效应值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统变形裂缝等作用效应的代表值振型水平地震作用产生的地震作用效应横向风振顺风向风力的荷载效应高耸结构的基本自振周期结构振型的自振周期剪力土体滑动面上剪切抗力的竖向分量之和缀板的剪力分配到一个缀板面的剪力基底均布荷载设计值相应于荷载效应标准组合下基础底面平均压力代表值相应于荷载效应标准组合下基础边缘的最大压力代表值相应于荷载效应标准组合下基础边缘的最小压力代表值基底边缘最大压力设计值计算截面处的基底压力设计值基础底面处平均附加压力计算值塔筒线分布重力单位面积上单位长度上的覆冰重力荷载桅杆杆身最不利风载效应临界风速作用在高耸结构高度处单位面积上的风荷载标准值基本风压值横向共振引起的等效静风载迎风面背风面混凝土的压应力迎风面纵向钢筋的应力工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统在标准荷载以及温度作用下的纵向钢筋拉应力温度作用下钢筋拉应力焊缝剪应力垂直于焊缝长度方向沿焊缝长度方向的焊缝应力结构振动第阶圆频率水平位移层间水平位移计算指标钢材的弹性模量混凝土的弹性模量钢筋钢丝绳的弹性模量每个螺栓承载力设计值每个螺栓的承压抗拉抗剪承载力设计值钢材钢丝绳强度设计值螺栓的承压抗拉抗剪强度设计值混凝土的抗压强度设计值修正后的地基承载力特征值地基承载力特征值桩穿过的各分层土的极限摩阻力材料强度的标准值地基抗震承载力设计值钢筋强度设计值地基承载力设计值混凝土抗拉强度标准值钢材抗拉强度钢丝绳的破坏强度钢材屈服强度对接焊缝的抗压抗拉抗剪强度设计值角焊缝的抗压抗拉抗剪强度设计值几何参数工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统截面面积毛截面面积基础底面积锚栓孔面积换算截面面积净截面面积格构式构件的单肢毛截面面积净截面面积钢筋截面面积基础底面宽度最小边长或力矩作用方向的基础底面边长高耸结构的总高度基础高度截面惯性矩换算截面惯性矩净截面惯性矩基础底面长度作用荷载效应截面对某轴的面积矩截面抗弯模量净截面抗弯模量对轴轴的截面抗弯模量毛截面抗弯模量缀板中到中的距离振动加速度合力作用点到基础底面最大压力边的距离圆环形基础的基底受压面宽度构件截面几何参数标准值合力作用点至一侧一侧基础边的距离基本覆冰厚度平行于轴的基础边长螺栓直径基础埋置深度桩身直径圆柱体直径螺栓螺纹处的有效直径螺栓孔径方向的偏心距方向的偏心距工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统轴向力对截面重心的偏心距标准荷载作用时高度截面高度土重法计算的临界深度角焊缝的焊脚尺寸计算截面的高度集中质点的高度基础上拔深度塔筒截面的回转半径长度桩穿过的各分层土的厚度杆件的计算长度结构顶部与底部宽度角焊缝的计算长度截面核心距半径塔筒壁厚中线的半径塔筒代表截面处的弯曲变形曲率基础沉降量连接件的厚度筒壁厚度桩的截面周长角度受压区的半角系数土体计算的抗拔角几何参数的标准值孔洞的半角弧度构件长细比弹性支承点之间杆身换算长细比截面受压区半角计算系数及其他压缩系数凝聚力主动土压力工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统雷诺数结构构件的抗力函数截面抗弯抗压承载力孔隙比温度差点的水平位移振型在点处的相对位移桩与土之间抗拔极限摩阻力与受压极限摩阻力间的折减系数计算裂缝宽度与构件受力有关的特征系数钢筋和混凝土的弹性模量比值相应于周期的水平地震影响系数水平地震影响系数的最大值竖向地震影响系数的最大值混凝土的温度线膨胀系数受拉钢筋的半角系数与直径有关的覆冰厚度修正系数覆冰厚度的高度递增系数高度处的风振系数风振系数动力部分的基本值压弯构件弯矩作用平面内平面外的等效弯矩系数覆冰重度高耸结构重要性系数水平竖向地震作用的分项系数永久荷载可变荷载的荷载分项系数振型的参与系数土体重的抗拔稳定系数基础重的抗拔稳定系数工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统结构抗力分项系数抗力抗震调整系数风荷载分项系数抗震计算时风荷载分项系数桩侧抗阻力分项系数风压脉动和高度变化等的影响系数振型结构外形的影响系数综合考虑风压脉动高度变化及振型影响的系数结构阻尼比风振系数动力部分基本值的调整系数考虑脉动风荷载沿竖向空间相关的折减系数地基的摩擦系数横向力系数风荷载体型系数高度处风压高度变化系数风压脉动系数计算裂缝宽度时与纵向受拉钢筋表面特征有关的系数脉动增大系数杆身刚度折减系数受压区相对高度受弯构件的整体稳定系数轴心受压构件稳定系数挡风系数裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数环形基础底板外形系数可变荷载的组合值系数可变荷载的准永久值系数可变荷载的频遇值系数抗震计算时风荷载组合值系数钢丝绳扭纹强度调整系数工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统钢丝强度不均匀系数塔筒水平截面的特征系数纵向钢筋的配筋率工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统基本规定结定本规范采用的设计基准期为年高耸结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用在正常使用时具有良好的工作性能在正常维护下具有足够的耐久性能在设计规定的偶然事件发生时及发生后仍能保持必须的整体稳定性高耸结构设计时应根据结构破坏可能产生的后果危及人的生命造成经济损失产生社会影响等的严重性采用不同的安全等级高耸结构安全等级的划分应符合表的要求表高耸结构的安全等级安全等级一级严重高耸结构类型示例重要的高耸结构一般的高耸结构二级结构重要性系数应按下列规定采用对安全等级为一级或设计使用年限为构构件不应小于对安全等级为二级或设计使用年限为不应小于年及以上的结年的结构构件注对特殊高耸结构其安全等级和结构重要性系数应由建设方根据具体情况另行确定且不应低于本条的要求极限状态分为下列两类工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统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变形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限值对于承载能力极限状态高耸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基本组合应采用下列极限状态设计表达式中最不利值确定由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合式中高耸结构重要性系数见表永久荷载分项系数按表采用表永久荷载分项系数荷载效应对结构有利与否控制荷载或结构计算内容由可变荷载控制由永久荷载控制一般结构计算滑移验算注初始状态下导线或纤绳张力的第一个可变荷载其他第个可变荷载的分项系数一般用对温度作用可用可变荷载效应对结构有利时分项系数为按永久荷载标准值计算的荷载效应值按可变荷载标准值计算的荷载效应值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统可变荷载的组合值系数按表采用参与组合的可变荷载数结构抗力函数结构抗力分项系数其值应符合各类材料的结构设计规范规定材料性能的标准值几何参数的标准值当几何参数的变异对结构构件有明显影响时可另增减一个附加值考虑其不利影响表不同荷载基本组合中可变荷载组合值系数表可变荷载组合值系数荷载组合注表示自重等永久荷载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对于带塔楼或平台的高耸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而雪荷载组合系数在组合中均取在组合中可取但对覆冰后冬季风很大的区域应根据调查选用相应的值在组合中可取但对于临时固定状态的结构遭遇强风时应取且按临时固定状况验算偶然组合高耸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具体的表达式及参数应按有关规范确定高耸结构抗震设计时基本组合应采用下列极限状态表工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统达式式中水平竖向地震作用的分项系数应按表的规定采用风荷载分项系数应取重力荷载代表值的效应可按本规范第条采用水平地震作用标准值的作用效应值竖向地震作用标准值的作用效应值风荷载标准值的效应抗力按本规范各章的有关规定计算抗力抗震调整系数按有关规范取值表考虑地震作用的情况仅考虑水平地震作用仅考虑竖向地震作用地震作用分项系数同时考虑水平与竖向地震作用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使变形裂缝等作用效应的代表值符合下式要求式中变形裂缝等作用效应的代表值设计时对变形裂缝等规定的相应限值应符合本规范第条的规定标准组合工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统频遇组合准永久组合式中第个可变荷载的频遇值系数按表取值取值第个可变荷载的准永久值系数按表表高耸结构常用可变荷载的组合值频遇值准永久值系数表荷载类别风载组合值系数准永久值系数塔楼楼面活载外平台及塔楼屋面活载地区雪荷载地区地区注雪荷载的分区按现行国家标准建筑结构荷载规范风的仅在验算抗震时用的附录执行高耸结构按正常使用极限状态设计时可变荷载代表值可按表选取表高耸结构按正常使用极限状态设计时可变荷载代表值序号高耸结构类别可变荷载代表值选用天线标高处角位移塔楼处剪切变形标准值标准值带塔楼电视塔带塔楼电视塔塔楼处加速度频遇值钢筋混凝土塔或烟囱所有高耸结构裂缝宽度验算标准值地基沉降及不均匀沉降验算顶点水平位移准永久值频遇值标准值所有高耸结构非线性变形较大的计算非线性变形及其对结构的不利影响设计值注风玫瑰图呈严重偏心的地区计算地基不均匀沉降时可用频遇值作为风荷载的代表值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统强标准值下在风荷载或常遇地震作用下塔楼处的剪切变形不宜大于在风荷载的动力作用下设有游览设施或有人员在塔楼值班的塔塔楼处振动加速度幅值有常驻值班人员的塔楼为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作用下的位移值与不应大于其中对作用下的位移值之差使用情况取为基频对仅有游客的塔楼可按照实际级风作用下水平动位移幅值为在各种荷载标准值组合作用下钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度不应大于高耸结构的基础沉降应按本规范第高耸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的水平位移不得大于表的规定条控制表高耸结构水平位移限值结构类型以风为主的荷载标准组合作用下以地震作用为主的荷载标准组合作用下按线性分析按非线性分析自立塔桅杆注水平位移与分母代表的高度对应纤绳层间水平位移差与分母代表的高度对应总高度纤绳之间距高耸结构中的单管塔的水平位移限值可比表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但上部为钢结构的自立式塔总体位移控制条件不变对下部混凝土结构还应符合结构变形及开裂的有关规定对于变形控制的高耸结构宜采用适当的振动控制技术来减小结构变形及加速度工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统荷载与作用荷载与作用分类高耸结构上的荷载与作用可分为下列三类永久荷载结构自重固定的设备重物料重土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等可变荷载风荷载覆冰荷载常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变化等偶然荷载索线断线撞击爆炸罕遇地震作用等本规范仅列出风荷载覆冰荷载及地震作用的标准值其他荷载应按现行国家标准建筑结构荷载规范采用的规定风荷载垂直作用于高耸结构表面单位面积上的风荷载标准值应按下式计算式中作用在高耸结构高度处单位投影面积上的风荷载标准值按风向投影其取值不得小于基本风压高度处的风压高度变化系数风荷载体型系数高度处的风振系数基本风压系以当地比较空旷平坦地面离地高统计年一遇的平均最大风速为标准其值应按现行国家工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统标准建筑结构荷载规范条的规定的规定采用且符合本规范第当城市或建设地点的基本风压值在现行国家标准建筑结构荷载规范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析确定分析时应考虑样本数量的影响当地没有风速资料时可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似确定中全国基本风压分布图近山区及偏僻地区的高处的风压应通过实地调查和对比观察分析确定一般情况可按附近地区的基本风压乘以下列调整系数采用对于山间盆地谷地等闭塞地形调整系数为对于与风向一致的谷口山口调整系数为沿海海面和海岛的时可按邻近陆上基本风压乘以表用高的风压当缺乏实际资料规定的调整系数采表海面和海岛的基本风压调整系数海面和海岛距海岸距离调整系数风压高度变化系数对于平坦或稍有起伏的地形应根据地面粗糙度类别按表确定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表风压高度变化系数离地面或地面粗糙度类别海平面高度地面粗糙度可分为四类类指近海海面海岛海岸湖岸及沙漠地区类指田野乡村丛林丘陵以及房屋比较稀疏的中小城市郊区类指有密集建筑群的中等城市市区类指有密集建筑群但房屋较高的大城市市区工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统在确定城区的地面粗糙度类别时若无实测资料时可按下述原则近似确定以拟建高耸结构为中心为半径的迎风半圆影响范围内的建筑及构筑物密集度来区分粗糙度类别风向以该地区最大风的风向为准但也可取其主导风以半圆影响范围内建筑及构筑物平均高度来划分地面粗糙度类别当为类为类为类影响范围内不同高度的面域按下述原则确定即每座建筑物向外延伸距离为其高度的面域内均为该高度当不同高度的面域相交时交叠部分的高度取大者平均高度取各面域面积为权数计算对于山区的高耸结构风压高度变化系数除可按平坦地面的粗糙度类别由表系数分别按下述规定采用对于山峰和山坡其顶部处构筑物在高度处的修正确定外宜考虑地形条件的修正修正系数可按表确定表爬坡增值效应系数最大值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表对于山峰和山坡的其他部位可按图处的修正系数间和的线性插值确定所示取为间的修正系数按时均为CBaAxxdd图山坡或悬崖示意图高耸结构的风荷载体型系数可按下列规定采用高耸结构体型如在现行国家标准建筑结构荷载规范中列出时可按该规定采用高耸结构体型如未在现行国家标准建筑结构荷载规范中列出但与表所列结构体型相似时可按该表规定采用高耸结构体型与表所列体型不同而又无参考资料可以借鉴以及特别重要或体型复杂时宜由风洞试验确定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表风荷载体型系数项次结构类型结构体型及体型系数局部计算时表面分布的体型系数d值悬臂结构注表中数值适用于的表面光滑情况其中以整体计算时的体型系数计以计值d截面风向沿对角线任意正方形正六及正八边形圆形任意注表中圆形结构的值适用于以的情况计计为基本风压以表中光滑系指钢混凝土等圆形结构的表面情况糙系指结构表面有凸出肋条的情况粗工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统项次结构类型续表结构体型及体型系数型钢及组合型钢结构①②③④⑤角钢塔架的整体体型系数值方形三角形风向任意风向风向单角钢组合角钢塔架迎风面杆件和节点净投影面积迎风面轮廓面积注挡风系数均按塔架迎风面的一个塔面计算六边形及八边形塔架的值可近似地按上表方形塔架参照对应的风向或采用值管子及圆钢塔架的整体体型系数当当当时值按角钢塔架的值按角钢塔架的值乘采用采用时时值按插入法计算当高耸结构由不同类型截面组合而成时应按不同类型杆件迎风面积加权平均选用值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表项次结构类型结构体型及体型系数θ横梁正面投影面积横梁正面轮廓面积当风向垂直于横梁时横梁的整体体型系数值格构式横梁当风向不与横梁垂直时横梁的整体体型系数值注分别为垂直和平行于横梁的体型系数分量为风向垂直于横梁时的整体体型系数计算及三角形横梁的整体体型系数可按矩形横梁的值乘以时均以横梁正面面积为准采用的方法计算整体体管子及圆钢组成的横梁可参照项次的值中wpθwn架空线悬索管材等当当当注时为作用于结构的垂直风向分量按插入法计算的体型系数作用于结构的平行风向分量的体型系数影响较小可不计工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表项次结构类型结构体型及体型系数整体体型系数值注表中值适用于架空管道dds整体体型系数值注表中值适用于的情况并为前后两管的系倒锥形水塔的水箱倒锥形水塔的水箱=1.2s=0.7绝缘子工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统项次结构类型续表结构体型及体型系数000θ000θθ(a)(b)(c)00θ(d)整体体型系数值垂直于天线面的分量微波天线平行于天线面的分量垂直于天线面的分量平行于天线面的分量垂直于天线面的分量平行于天线面的分量垂直于天线面的分量平行于天线面的分量工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统项次结构类型续表结构体型及体型系数整体体型系数塔型设备直径值平台类型独立平台带直梯石油化工塔型设备独立平台联合平台不带斜梯独立平台联合平台带斜梯注表中值适用于包括了平台扶梯等影响的单个塔型设备计算风荷载时其挡风面积可仅取塔型设备的直径球状结构光滑球多面球当当封闭塔楼和设备平台ddDD封闭塔楼设备平台当当时时工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统高耸结构应考虑由脉动风引起的风振影响当结构的基本自振周期小于时可不考虑风振影响自立式高耸结构在高度处的风振系数可按下式确定式中脉动增大系数按表采用风压脉动和风压高度变化等的影响系数按表采用振型结构外形的影响系数按表采用注对于上部用钢材下部用混凝土的结构可近似地分别根据钢和混凝土由表查取相应的值并计算各自的风振系数对于结构外形或质量有较大突变的高耸结构风振计算均应按随机振动理论进行计算时对地面粗糙度类地区可直接代入基本风压而对类类和类地区应按当地的基本风压分别乘以和后代入表中有括弧的括弧内的系数适用于直线变化结构括弧外的系数适用于凹线形变化的结构其余无括弧的系数两者均适用类地貌至类地貌类地貌可取该数字范围内约表处处表脉动增大系数结构类别无维护钢结构有围护钢结构混凝土结构工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表结构类别无维护钢结构有围护钢结构混凝土结构表考虑风压脉动和风压高度变化的影响系数总高度地面粗糙度类别表考虑振型和结构外形的影响系数结构顶部和底部的宽度比相对高度工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统相对高度续表结构顶部和底部的宽度比拉绳钢桅杆杆身风振系数按照下式计算脉动增大系数按表采用取拉绳钢桅杆的基本自振周期考虑风压脉动和高度变化的系数按照表采用考虑振型的影响系数按表采用结构一阶振型在高度处和悬臂端处数值表考虑风压脉动和高度变化的系数结构高度地貌类别工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表考虑振型的影响系数纤绳层数注和分别为底层和顶层纤绳节点沿计算方向刚度弯刚度为杆身平均跨度括弧外的数字适合于悬臂段长度小于杆身平均跨的情况括弧内的数字适合于悬臂段长度等于杆身平均跨度的情况其余情况根据二者插值取用为杆身截面平均抗度拉绳钢桅杆纤绳风振系数按照下式计算脉动增大系数按表采用取纤绳的基本工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统自振周期综合考虑风压脉动高度变化及振型影响的系数按照表采用表综合考虑风压脉动高度变化及振型影响的系数注变化范围的数字是类至类地貌类取该数字范围内约处处类取公式中为纤绳基频为纤绳线质量密度为纤绳弦向长度为纤绳张力高耸结构应考虑由脉动风引起的垂直于风向的横向共振的验算对于竖向斜率不大于的圆筒形塔及烟囱等圆截面结构和圆管拉绳及悬索等圆截面构件应根据雷诺数况进行横风向风振的验算的不同情可按下列公式计算结构或构件的雷诺数结构顶部风速临界风速式中第振型临界风速工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统计算雷诺数时所取风速可取圆筒形结构的外径外径有锥度时可取高度处的斯脱罗哈数对圆形截面结构或构件取结构或构件的振型的自振周期结构顶部的风速高度处风压高度变化系数圆形截面结构或构件的横风向共振响应分析当雷诺数且时可能发生第振型微风共振亚临界范围的共振此时应在构造上采取防振措施或控制结构的临界风速低微风共振的发生率不小于以降当雷诺数且时可能发生横风向共振跨临界范围的共振此时应验算共振响应横向共振引起的等效静风荷载算应按下式计式中振型在点的相对位移振型的共振临界风速算按公式计粗糙度指数为时的结构顶点的风速结构第振型阻尼比对于第振型无维护的纯钢结构取有围护的钢结构取混凝土结构取对于高振型可参考类似资料如无试验资料也可取与第振型相同的值横向力系数取工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统共振区域系数由表共振临界风速起始高度确定表计算用表振型序号注校核横风向共振时考虑的振型序号不大于对一般悬臂结构可只考虑第或第振型当雷诺数为时则发生超临界范围的共振可不做处理对于非圆截面基本公式相同但系数不同宜通过风洞试验取得确切系数也可按有关资料确定如无合适值可选用下列数值斯脱罗哈数取横风向力系数方形截面可应用到矩形截面高深比为取改变为为截面迎风面最大尺度考虑横风向风振时风荷载的总效应内力变形等可由横风向风振的效应和顺风向风荷载的效应按式组合而成此时顺风向风荷载取与横风向临界风速计算相应的风荷载值输电高塔设计可根据行业的具体情况确定并应符合下列要求设计最大风速应根据气象资料和已有的运行经验按以下重现期确定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统大跨越高塔年年大跨越高塔确定最大设计风速时应按当地气象台站的时距平均的年最大风速作样本并宜采用极值型分布作为概率模型统计风速的高度取历年大风季节平均最低水位以上位于山地上高塔的最大设计风速如无实地调查资料应按附近平地风速的统计值换算到山地高度风速大跨越高塔最大设计风速如无可靠资料宜将附近平地送电线路塔用的风速统计换算到与大跨越高塔相同电压等级陆上线路塔重现期下历年大风季节平均最低水位以上然后考虑水面再增加后选用处并增加大跨越最大设计风速不应低于相连接的陆上送电线路的最大设计风速必要时还宜按稀有风速条件进行验算导线及地线风荷载的标准值应按式计算和式式中垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值风压不均匀系数应根据设计基准风速按照表的规定确定线路高塔导线及地线风荷载调整系数应按照表的规定确定其他电压级的线路高塔取风压高度变化系数按现行国家标准建筑结构荷载规范的规定确定当基准高度不是时应做相应换算导线或地线的体型系数线径小于或覆冰时不论线径大小应取线径大于或等于工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统时取导线或地线的外径或覆冰时的计算外径分裂导线取所有子导线外径的总和杆塔的水平档距风向与导线或地线方向之间的夹角度基准风压标准值按式应根据基准高度的风速计算表风压不均匀系数和导地线风载调整系数风速风压不均匀系数调整系数杆塔风荷载的标准值应按式计算式中杆塔风荷载标准值分别为构件的体型系数和承受风压面积计算值体型系数按第条的规定确定高塔风荷载调整系数应按第绝缘子串风荷载的标准值应按式条的规定采用计算式中绝缘子串风荷载的标准值绝缘子串承受风压面积计算值体型系数取覆冰荷载设计电视塔无线电塔桅和送电杆塔等类似结构时应考虑结构构件架空线拉绳表面覆冰后所引起的荷载及挡风面积增大的影响和不均匀脱冰时产生的不利影响基本覆冰厚度应根据当地离地高度处的观测资料工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统取统计年一遇的最大覆冰厚度为标准当无观测资料时应通过实地调查确定或按下列经验数值分析采用重覆冰区大凉山川东北川滇秦岭湘黔闽赣等地区基本覆冰厚度可取轻覆冰区东北部分华北部分淮河流域等地区基本覆冰厚度可取覆冰气象条件同时风压同时气温注覆冰还会受地形和局部气候的影响因此轻覆冰区内可能出现个别地点的重覆冰或无覆冰的情况同样重覆冰区内也可能出现个别地点的轻覆冰或超覆冰的情况管线及结构构件上的覆冰荷载的计算应符合下列规定圆截面的构件拉绳缆索架空线等每单位长度上的覆冰荷载可按下式计算式中单位长度上的覆冰荷载基本覆冰厚度按本规范第条的规定采用圆截面构件拉绳缆索架空线的直径与构件直径有关的覆冰厚度修正系数按表采用覆冰厚度的高度递增系数按表覆冰重度一般取采用非圆截面的其他构件每单位表面面积上的覆冰荷载可按下式计算式中单位面积上的覆冰荷载工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表与构件直径有关的覆冰厚度修正系数直径表覆冰厚度的高度递增系数重覆冰区输电导线地线覆冰后风荷载按式算时应乘覆冰增大系数重覆冰区输电高塔覆冰后风荷载按式时应乘覆冰增大系数计计算地震作用和抗震验算基于结构使用功能和重要性应按国家标准建筑抗震设条的规定将结构划分为甲乙条的规定进行设计计规范第丙丁四类并应按第本节规定适用于地震设防烈度为度至度地区高耸结构的抗震设计高耸结构应允许在其两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算对烈度为度和度的高耸结构应同时考虑竖向地震作用和水平地震作用的不利组合对高耸结构的悬挑桁架悬臂梁较大跨梁等应考虑竖向地震作用对于刚度或质量分布不均匀的高耸结构应考虑扭转地震作用下列高耸结构可不进行截面抗震验算而仅需满足抗震构造要求度在任何类场地的高耸结构及其地基基础小于或等于地基基础度类场地的不带塔楼的钢塔架及其度类场地基本风压度工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统类场地和度类场地且基本风压的不带塔楼的混凝土高耸筒体结构及其地基基础对于小于度的钢桅杆可不进行抗震验算高耸结构的地震作用计算宜采用振型分解反应谱法对于特别重要的高耸结构可采用时程分析法做比较计算时程分析法的选波原则按现行国家标准建筑抗震设计规范确定对于圆筒形结构烟囱水塔等可采用底部剪力法和近似简化法一般混凝土高耸结构阻尼比取根据现行国家标准建筑抗震设计规范地类别设计地震分组和结构自振周期按图其地震影响系数应列出的烈度场采用其最大值按本规范第条规定采用其形状参数应符合下列规定amax(TT)rg2amax=0.45maxr=η0.2(T-T)]agmax2100.1T5T6.0ggT(s)图地震影响系数曲线地震影响系数地震影响系数最大值直线下降段的下降斜率调整系数结构自振周期特征周期阻尼调整系数直线上升段周期小于的区段水平段自至特征周期区段应取最大值曲线下降段自特征周期至倍特征周期区段衰减指数直线下降段自倍特征周期至区段下降斜率调整系应取数应取特征周期根据场地类别和设计地震分组按表度罕遇地震作用时特征周期应增加采用计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表特征周期值设计地震分组计算地震作用标准值时水平地震影响系数最大值应按表采用表水平地震影响系数最大值烈度注括号中数值分别用于设计基本地震加速度取为抗震设防烈度为度和抗震设防烈度为度当高耸结构阻尼比的取值不等于时地震影响系数曲线的阻尼调整系数及形状参数应按下列规定调整曲线下降段的衰减指数按下式确定式中曲线下降段的衰减指数结构抗震阶段阻尼比对混凝土结构取对预应力混凝土结构取对钢结构取直线下降段的下降斜率调整系数按下式确定式中直线下降段的下降斜率调整系数小于时取阻尼调整系数应按下式确定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中阻尼调整系数当小于时应取高耸结构采用振型分解反应谱法计算地震作用时振型质点的水平地震作用标准值应按下式计算见图FGFFGG图水平地震作用水平地震作用产生的总作用效应可按下式计算式中振型质点的水平地震作用标准值相应于振型自振周期的水平地震影响系数按第条的方法确定振型质点的水平相对位移集中于质点的重力荷载代表值按第用条采振型的参与系数振型水平地震作用标准值产生的作用效应弯矩工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统剪力轴力和变形等振型数可取周期大于时可适当增加高耸结构竖向地震计算应符合下列规定见图当基本GnFnGiFiFEv图竖向地震作用结构底部总竖向地震作用标准值应按下式计算质点的竖向地震作用标准值应按下式计算竖向地震影响系数的最大值可取水平地震影响系数的最大值的结构等效总重力荷载取计算地震作用时结构的总重力荷载代表值按计算集中于质点集中质点的重力荷载代表值的高度计算高耸结构的地震作用时其重力代表值应取结构自重标准值和各竖向可变荷载的组合值之和结构自重和各竖向可变荷载的组合值系数应按下列规定采用对结构自重结构和构配件自重固定设备重等取对设备内的物料重取特殊情况时可按有关专业的规工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统范或规程采用对升降机电梯的自重取对吊重取对塔楼楼面和平台的等效均布荷载取按实际情况考虑时取对塔楼顶的雪荷载取高耸结构的扭转地震效应的计算应采用空间模型温度作用及作用效应对带塔楼的多功能电视塔或其他旅游塔应计算塔楼内结构和邻近处塔楼外结构的温差作用效应电梯井道封闭的多功能钢结构电视塔应计算温度作用引起井道相对于塔身的纵向变形值并采取适当的措施释放其应力且不影响使用计算温差标准值为当地的历年冬季或夏季最冷或最热的日平均气温与室内设计温度之差值正负温差均应验算高耸结构由日照引起向阳面和背阳面的温差应按实测数据采用当无实测数据时可按采用桅杆设计应计算温度作用及作用效应计算温度为当地历或夏季最冷或最热的月平均气温初始温度为安装调试完成时的月平均气温正负误差均应验算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统钢塔架和桅杆结构一般规定钢塔架和桅杆结构以下简称钢塔桅结构设计应进行承载力稳定和变形验算钢塔桅结构选用的钢材材质应符合现行国家标准钢结构设计规范的要求钢塔桅结构的钢材及连接强度设计值应按本规范附录的表采用并按表折减注钢绞线的强度设计值可按本规范附录表钢塔桅结构应做长效防腐蚀处理一般情况以热浸锌为宜构件体型特殊且很大时可用热喷锌铝复合涂层钢塔桅结构应有可靠的防雷接地接地标准应按国家现行有关标准执行当采用镀锌钢塔塔体作为引下线时必须保证塔体由避雷针到接地线全线连通无绝缘涂层钢塔桅结构的内力分析钢塔静力分析一般按整体空间桁架法对于需进行抗震验算的钢塔及安全等级属一级高耸结构的钢塔应进行动力分析桅杆的静力分析可用梁索单元或杆索单元非线性有限元法也可按纤绳节点处为弹性支承的连续压弯杆件计算并考虑纤绳节点处的偏心弯矩当桅杆杆身为格构式并按压弯杆件计算时其刚度应乘以折减系数折减系数可按下式确定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中弹性支承点之间杆身计算长度杆身截面回转半径弹性支承点之间杆身换算长细比按本规范表计算对于需进行抗震计算及安全等级属于一级的高耸结构桅杆应进行非线性动力分析当计算所得四边形钢塔斜杆承担的剪力与同层塔柱承担的剪力之比时斜杆内力取塔柱内力乘系数见图可按下式确定bMVBAθ图斜杆最小内力限值计算弯矩塔柱与铅直线之夹角所计算截面以上塔体高度注当斜杆刚性时钢塔桅结构的变形和整体稳定钢塔桅结构应进行变形验算并满足本规范第条的控制条件条和第桅杆按杆身分枝屈曲临界压力计算的整体稳定安全系数工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统不应低于荷载与作用为标准值对于纤绳上有绝缘子的桅杆应验算绝缘子破坏后的受力状况此时可假定纤绳初应力值降低相应的稳定安全系数不应低于纤绳桅杆纤绳可按一端连接于杆身的抛物线计算纤绳上有集中荷载时可将集中荷载换算成等效均布荷载纤绳的初应力应综合考虑桅杆变形杆身的内力和稳定以及纤绳承载力等因素确定宜在纤绳的截面强度应按下式验算范围内选用式中纤绳拉力设计值纤绳的钢丝绳截面面积表采用轴心受拉和轴心受压构件轴心受拉和轴心受压构件的截面强度应按下式验算式中轴心拉力和轴心压力净截面面积钢材的强度设计值按本规范附录的表修正采用并按附录的表轴心受压构件的稳定性应按下式验算式中构件毛截面面积轴心受压构件稳定系数可根据构件长细比材料强度及截面类别按本规范附录采用工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统钢塔桅结构的构件长细比取值方法如下单角钢弦杆长细比按表斜杆长细比按表横杆和横隔长细比按表采用采用采用表塔架和桅杆的弦杆长细比简图两塔面斜杆交点错开二塔面斜杆交点不错开长细比yxx单角钢截面对平行肢轴的回转半径单角钢截面的最小回转半径节间长度yyy表塔架和桅杆的斜杆长细比双斜杆加辅助杆简图A工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表双斜杆加辅助杆点与相邻塔面当当斜杆不断开的对应点之间有连杆又互相不连结时时斜杆不断开又互相连结时斜杆断开中间其中两斜杆同时受长细比两斜杆同时受压时斜杆不断开中间用螺栓连接时当点与相邻塔面的对应点之间无连杆时表桅杆的横杆及横膈长细比简图截面形式横杆横膈当有连杆时时当无连杆l当有连杆当无连杆时时a当一根交叉杆断开用节点板连接时l当有连杆当无连杆时时al当有连杆当无连杆时时l/4l/4l工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统双角钢形及十字形截面按现行国家标准钢结构设考虑扭转及弯扭屈曲时采用等效长细比计规范计算构件的长细比不应超过下列规定受压杆弦杆斜杆横杆辅助杆受拉杆预应力拉杆长细比不限桅杆两相邻纤绳结点间杆身长细比宜符合下列规定格构式桅杆换算长细比实腹式桅杆格构式轴心受压构件的稳定性应按公式验算此时对绕虚轴长细比应采用换算长细比计算应按表表格构式构件换算长细比构件截面形式四边形截面1符号说明整个构件对轴或轴的长细比单肢对最小刚度轴的长细比1yxx构件截面中垂直y于轴或轴各斜缀条毛截面面积之和工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表构件截面形式计算公式符号说明等边三角形截面yxx构件截面中各斜缀条毛截面面积之和y注缀板式构件的单肢长细比不应大于斜缀条与构件轴线间的倾角应保持在缀条式轴心受压格构式构件的单肢长细比不应大于构件双向长细比的倍缀板式轴心受压格构式构件的单肢长细比不应大于构件双向长细比的倍所有对地夹角不大于荷载此时不与其他荷载组合的杆件应能承受跨中检修偏心受拉和偏心受压构件拉弯和压弯构件的截面强度当弯矩作用在主平面时应按下式验算式中对对轴的弯矩轴的净截面抗弯模量注当弯矩作用在两个主平面时压弯构件的强度及稳定验算按现行国家标准钢结构设计规范进行压弯构件的稳定性其弯矩作用在主平面时应分别按弯矩作用平面内和弯矩作用平面外进行验算弯矩作用平面内实腹式构件工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统格构式构件式中所计算构件段范围内的轴心压力弯矩取所计算构件段范围内的最大值欧拉临界力弯矩作用平面内轴心受压构件稳定系数按本规范附录采用格构式构件按换算长细比采用弯矩作用平面内的构件等效弯矩系数可按表的规定采用毛截面抗弯模量用平面内的受压最大纤维毛截面抵抗矩对于格构式构件取为对虚轴的毛截面惯性为由虚轴到压力较大分肢轴线的距离或者到压力较大分肢腹板边的距离二者中取较大值弯矩作用平面外对于实腹式构件取弯矩作矩弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数按本规范附录采用受弯构件的整体稳定系数按现行国家标准钢结构设计规范的规定采用截面影响系数闭口截面其他截面弯矩作用平面外的构件等效弯矩系数可按表的规定采用对于格构式压弯构件弯矩作用平面外的整体稳定性可以不计算但应计算单肢的稳定性工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表等效弯矩系数和构件支撑条件荷载情况示意图弯矩作用平面内弯矩作用平面外有横向荷载时N无侧移两端支撑的构件有横向荷载作用时跨中有一个集中荷载NN其他荷载情况NN无侧移两端支撑的构件有端弯矩作用时无横向荷载和为在弯矩作用平面内的端弯MMN矩使构件产生同向曲率无反弯点时取同号使构件产生反向曲率有反弯点时取异号N有横向作用MMN端弯矩使构件产生同向曲率时端弯矩使构件产生反向曲率时N格构式压弯构件应按下式验算单肢的强度式中单肢数目截面弯矩在单肢中引起的轴力单肢净截面面积格构式压弯构件应按下式计算单肢的稳定性工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中单肢毛截面面积格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算式中钢材屈服强度此剪力值可认为沿构件全长不变并由承受该剪力的缀件面分担计算格构式压弯构件的缀件时应取实际最大剪力和按式的计算剪力两者中的较大者进行计算缀条的内力应按桁架的腹杆计算缀板的内力应按下列公式计算见图剪力弯矩在和肢件连接处式中分配到一个缀板面的剪力缀板中到中距离肢件轴线间距VV/2/2V1/2VV1/2s图缀板的内力工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统单管塔受压时钢管径厚比不应大于单管塔受弯时轴压应力占最大应力值以内考虑到管壁局部稳定影响当按式验算弯矩作用平面内稳定时其设计强度应乘以按下式计算修正系数对对焊缝连接计算一般高耸结构不承受疲劳动力荷载按等强设计工厂焊缝宜采用熔透的二级对接焊缝二级及以上对接焊缝按国家现行标准建筑钢结构焊接技术要求做无损探伤三级对接焊缝和角焊缝做外观检规程查对于安全等级为一级的高耸结构或承受疲劳动力荷载的高耸结构其焊缝等级应提高一级承受轴心拉力或压力的对接焊缝强度应按下式计算或式中作用在连接处的轴心拉力或压力焊缝计算长度未用引弧板施焊时每条焊缝取实际长度减去工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统连接件中的较小厚度对接焊缝的抗拉抗压强度设计值可按本规范附录采用承受剪力的对接焊缝剪应力应按下式验算式中剪力焊缝计算截面惯性矩计算剪应力处以上的焊缝计算截面对中和轴的面积矩对接焊缝的抗剪强度设计值采用承受弯矩和剪力的对接焊缝应分别计算其正应力和剪按本规范附录应力并在同时受有较大正应力和剪应力处按下式计算折算应力角焊缝在轴心力拉力压力或剪力作用下的强度应按下式计算或式中角焊缝的有效厚度为较小焊脚尺寸对直角角焊缝取角焊缝的计算长度每条焊缝取实际长度减去角焊缝的强度设计值用按本规范附录采角焊缝在非轴心力或各种力共同作用下的强度应按下式计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中按焊缝有效截面计算垂直于焊缝长度方向的应力按焊缝有效截面计算沿焊缝长度方向的应力圆钢与钢板或型钢圆钢与圆钢的连接焊缝抗剪强度应按下式计算式中作用在连接处的轴心力焊缝计算长度焊缝有效厚度对圆钢与钢板连接见图对圆钢与圆钢连接见图为焊缝的焊取取脚尺寸为大小钢筋的直径为焊缝表面至两根圆钢公切线的距离≥h2图圆钢与钢板的连接焊缝d1d2图工程建设标准全文信息系统圆钢与圆钢的连接焊缝工程建设标准全文信息系统螺栓连接计算受剪和受拉普通螺栓连接中每个螺栓的受剪承压受拉承载力设计值应按下列公式计算受剪承压受拉式中每个螺栓的受剪面数目螺栓杆直径螺栓螺纹处的有效直径在同一受力方向的承压构件的较小总厚度螺栓的抗剪承压抗拉强度设计值本规范附录采用应按承受轴心力的连接所需普通螺栓的数目按下式计算式中螺栓承载力设计值螺栓受剪时取式两计算值中的小者螺栓受拉时取的计算值和式式普通螺栓同时承受剪力和拉力时应满足下列两式的要求式中每个螺栓所受的剪力拉力每个螺栓的受剪承压和受拉承载力设计值应按本规范第条计算注工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统法兰盘连接计算刚性法兰盘的计算法兰盘底板必须平整其厚度应按下式计算并不宜小但对高度以下塔可不小于于式中法兰盘底板厚度底板单位宽度最大弯矩带加劲肋法兰可近似按三边支承矩形板受等效均布压力计算刚性法兰连接应按下述方法计算见图当法兰盘仅承受弯矩时普通螺栓或承压型高强螺栓拉力应按下式计算式中距旋转轴处的螺栓拉力第个螺栓中心到旋转轴的距离当法兰盘仅承受弯矩时摩擦型高强螺栓拉力应按下式计算式中第个螺栓到旋转轴的距离当法兰盘仅承受拉力和弯矩时普通螺栓或承压型高强螺栓拉力分两种情况计算螺栓全部受拉时绕通过螺栓群形心的旋转轴转动按下式计算式中该法兰盘上螺栓总数工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统当按式计算任一螺栓拉力出现负值时螺栓群并非全部受拉而绕旋转轴转动按下式计算式中转轴转轴旋转轴与旋转轴之间的距离对圆形法兰盘见图对矩形法兰盘见图取圆杆外壁接触点切线为旋取方杆外壁接触边缘线为旋NNnNnN+1NNiMN（aNnNnNNi+1NMNiN（b图法兰盘工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统当法兰盘仅承受拉力和弯矩时摩擦型高强螺栓拉力应按下式计算注刚性法兰即带加劲肋的法兰凡是施工中未按摩擦型高强螺栓标准施加预拉力的螺栓均按普通螺栓或承压型高强螺栓计算轴心受压柱脚底板应按下列公式计算底板面积式中柱脚的轴心压力基础混凝土的抗压强度设计值锚栓孔面积之和底板厚度按式计算柔性法兰盘的计算螺栓计算应符合下列规定螺栓受力简图见图TNt,RNbaT图柔性法兰受力当杆件只受轴向拉力时工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统一个螺栓所对应的管壁段中的拉力一个螺栓所承受的最大拉力式中工作条件系数取杆件的轴向拉力法兰盘上的螺栓数目当杆件受轴向拉压力及弯矩作用时一个螺栓所对应的管壁段中的拉力式中法兰板所受的弯矩法兰板所受的轴向力压力时为负值钢管的外半径法兰盘上的螺栓数目一个螺栓所承受的最大拉力可按式计算注柔性法兰为不带加劲肋的法兰法兰板计算应符合如下规定法兰板计算简图见图TNφedRfe≈abaT图柔性法兰板计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统顶力法兰板剪应力法兰板正应力式中法兰板之间顶力螺栓间距法兰板受力的力臂焊缝计算法兰板上下两条焊缝按规定进行计算作用力并按本规范焊缝连接的钢塔桅结构的构造要求一般规定钢塔桅结构的构造设计应充分考虑施工的可行性钢塔桅结构应采取防锈措施在可能积水的部分必须设置排水孔对管形和其他封闭形截面的构件当采用热喷铝或油漆防锈时端部应密封当采用热镀锌防锈时端部不得密封在锌液易滞留的部位应设溢流孔钢塔桅结构选型应使传力明确并尽量减小次应力影响节点处各杆件的内力宜交汇于一点其节点构造应简单紧凑角钢塔的腹杆应伸入弦杆钢管塔腹杆用相贯线焊缝焊于弦杆上钢塔腹杆应直接与弦杆相连或用不小于腹杆厚度的节点板连接当采用螺栓连接时腹杆与弦杆间的净距离不宜小于钢塔桅结构主要受力构件及其连接件宜符合下列要求钢板厚度不小于角钢截面不小于圆钢直径不小于工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统钢管壁厚不小于注主要受力构件包括塔柱横杆斜杆及横膈钢塔桅结构截面的边数不小于时应按结构计算要求设置横膈当塔柱及其连接抗弯刚度较大时可按构造要求设置横膈宜每隔节设置一道横膈在塔柱变坡处桅杆运输单元的两端及纤绳节点处宜设置横膈横膈必须具有较好的刚度焊缝连接焊接材料的强度宜与主体钢材的强度相适应当不同强度的钢材焊接时宜按强度低的钢材选择焊接材料当大直径圆钢对接焊时宜采用铜模电渣焊及熔槽焊也可用形坡口电弧焊对接焊缝强度不应低于母材强度当钢管对接焊接时焊缝强度不应低于钢管的母材强度焊缝的布置应对称于构件重心避免立体交叉和集中在一处焊缝的坡口形式应根据焊件尺寸和施工条件按现行有关标准的要求确定并应符合下列规定钢板对接的过渡段的坡度不得大于钢管或圆钢对接的过渡段长度不得小于直径差的角焊缝的尺寸应符合下列要求倍角焊缝的焊脚尺寸不得小于并不得大于较薄焊件厚度的为较厚焊件的厚度倍自动焊的角焊缝最小焊脚尺寸可减小当焊件厚度小于或等于相同形连接的单面角焊缝应增加时最小焊脚尺寸可取与焊件厚度焊件边缘的角焊缝最大焊脚尺寸当焊件厚度当焊件厚度时取时取圆孔或和槽孔的角焊缝焊脚尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不应小于并不应大于若内力沿侧面角焊缝全长分布则计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统长度不受此限圆钢与圆钢圆钢与钢板或型钢间的角焊缝有效厚度不宜小于圆钢直径的倍当两圆钢直径不同时取平均直又不宜小于并不大于钢板厚度的应小于径倍计算长度不塔桅结构构件端部的焊缝可采用围焊所有围焊的转角处必须连续施焊螺栓连接构件采用螺栓连接时连接螺栓的直径不应小于每一杆件在接头一端的螺栓数不宜小于个连接法兰盘的螺栓数不应小于个对桅杆的腹杆或格构式构件的缀条与弦杆的连接及钢塔中相当于精制螺栓的销连接可用一个螺栓弦杆角钢连接在接头一端的螺栓数不宜少于螺栓的排列和距离应符合表个的要求表螺栓的排列和允许距离最大允许距离名称位置和方向最小允许距离取两者的较小值外排垂直内力方向或顺内力方向垂直内力方向或或或或中间排中心间距构件受压力构件受拉力顺内力方向沿对角线方向顺内力方向中心至构件边缘距离剪切边或手工气割边垂直或内力轧制边自动气割高强度螺栓方向或锯割边其他螺栓或铆钉注为螺栓或铆钉的孔径为外层较薄板件的厚度钢板边缘与刚性构件如角钢槽钢等相连的螺栓或铆钉的最大间距可按中间排的数值采用若有试验依据时螺栓的允许距离可适当调整但须按行业规程统一实行工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统受剪螺栓的螺纹不宜进入剪切面受拉螺栓及位于受振动部位的螺栓应采取防松措施高耸钢结构中受拉螺栓应用双螺母防松其他用扣紧螺母防松靠近地面的塔柱和拉线的连接螺栓宜采取防拆卸措施法兰盘连接当圆钢或钢管与法兰盘焊接且设置加劲肋时加劲肋的厚度除应满足支承法兰板的受力要求及焊缝传力要求外还不宜小于肋长的并不宜小于加劲肋与法兰板及钢管交汇的三角以避免三向焊缝交叉处应切除直角边长不小于塔柱由角钢或其他格构式杆件组成时塔柱与法兰盘的连接构造和计算应与柱脚相同工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统混凝土圆筒形塔一般规定本章的混凝土及预应力混凝土圆筒形塔适用于电视塔排气塔以及水塔支筒等结构预应力混凝土圆筒形塔宜采用后张法有粘结预应力混凝土并配置一定数量的非预应力钢筋烟囱的截面设计应按现行国家标准烟囱设计规范的规定执行混凝土以及预应力混凝土圆筒形塔的塔筒水平截面的承载能力采用下列极限状态设计表达式式中轴向力设计值弯矩设计值应按本规范第章和第章规定的荷载值和荷载组合方式进行计算附加弯矩可按本规范第条或第条计算截面的抗压承载能力截面的抗弯承载能力混凝土轴心抗压强度设计值普通钢筋和预应力钢筋的抗拉强度设计值见附录表截面的几何参数混凝土及预应力混凝土圆筒形塔身的正常使用极限状态设计控制条件应符合本规范第条的规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统塔身由于设置悬挑平台牛腿挑梁支承托架天线杆塔楼等而受到局部荷载作用时荷载组合和设计控制条件等应根据实际情况按有关规范规程确定高耸结构后张预应力混凝土构件的一般规定及计算如张拉控制应力预应力损失及钢筋和混凝土等应按现行国家标准混凝土结构设计规范的规定采用对于抗震设防烈度为度的高耸结构采用预应力混凝土时应采取有效措施保证结构具有必要的延性塔身变形和塔筒截面内力计算计算圆筒形塔的动力特征时可将塔身简化成多质点悬臂体系沿塔高每个设一质点每座塔的质点总数不宜少于每个质点的重力荷载应取相邻上下质点距离内结构自重的一半有塔楼时应包括相应的塔楼自重和楼面固定设备重但楼面活荷载可不计计算结构自振特性和正常使用极限状态时可将塔身视为弹性体系其截面刚度可按下列规定取值计算结构自振特性时混凝土高耸结构取凝土高耸结构取计算正常使用极限状态时混凝土高耸结构取预应力混预应力混凝土高耸结构取取值其中为刚度折减系数按表表刚度折减系数注为预应力度即有效预压应力和标准荷载组合下混凝土中的拉应力之比为混凝土的弹性模量为圆环截面的惯性矩工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统计算不均匀日照引起的塔身变位时截面曲率可按下式计算式中混凝土的温度线膨胀系数取由日照引起的塔身向阳面和背阳面的温度差塔筒计算截面的外径在风荷载的动力作用下塔身任意高度处的振动加速度可按下式计算式中加速度风荷载的动力作用下塔身在该高度处的水平振幅塔的基本自振周期考虑横向风振时截面的组合弯矩可按下式计算式中截面组合弯矩横向风振引起的弯矩相应于临界风速的顺风向弯矩注横向风振和临界风速可按本规范第章的规定计算在塔身截面处由塔体竖向荷载和水平位移所产生的附加弯矩可按下式计算见图也可按第条规定的简化方法进行计算式中质点的重力考虑竖向地震影响时应包括竖向地震作用质点的最终水平位移计算时包括日照温差和基础倾斜的影响和材料的非线性影响工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统unnujjGnuiGjiGiθθ图附加弯矩由于风荷载日照和基础倾斜的作用见图线分布重力和局部集中重力对塔筒任意截面所产生的附加弯矩可按下式计算塔筒GjjGjjjjqdhiqdhiqdhiθθ（b（c（图附加弯矩计算式中离塔筒顶条计算处的折算线分布重力可按第工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统塔筒高度计算截面的高度塔筒点的局部集中重力塔筒点的高度塔筒代表截面处的风弯曲变形曲率可按第条计算代表截面的位置可按第混凝土的温度线膨胀系数条计算日照温差应按实测数据采用当无实测数据时可按采用高度为处的塔筒外直径基础倾斜值按计算值或允许值采用由于地震风荷载日照和基础倾斜的作用塔筒线分布重力和局部集中重力可按下式计算对塔筒任意截面所产生的附加弯矩塔筒线分布重力在截面处的总竖向地震作用标准值局部集中重力的竖向地震作用标准值塔筒代表截面处的地震弯曲变形曲率计算截面的附加弯矩时塔筒的折算线分布重力值可按下式计算式中塔筒顶部的线分布重力可取塔筒顶部第一节的平工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统整个塔筒的平均线分布重力不包括桅杆天线和局部集中重力塔筒代表截面处轴向力对塔筒截面中心的相对偏心距应按下列公式计算承载能力极限状态当考虑地震作用时正常使用极限状态式中塔筒代表截面处的轴向力设计值塔筒代表截面处的轴向力标准值塔筒代表截面处的风弯矩设计值塔筒代表截面处的地震弯矩设计值塔筒代表截面处承载能力极限状态的附加弯矩设计值塔筒代表截面处的风弯矩标准值塔筒代表截面处正常使用极限状态的附加弯矩标准值抗震基本组合中风荷载的组合系数取塔筒代表截面处的筒壁平均半径注和塔筒代表截面处的弯曲变形曲率和可按下列公式计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统承载能力极限状态当时当时当考虑地震作用时正常使用极限状态当时当时式中塔筒代表截面处的筒壁水平截面惯性矩距注计算和值时可先假定附加弯矩值承载能力极限状态计算时假定正常使用极限状态计算不超过代入相关公式求出的附加弯矩计算值与假定值相差时可不计算否则应进行循环迭代直至前后两次的附加弯矩值相差不超过为止其最后值为所求的附加弯矩值塔身代表截面处的附加弯矩也可按本规范第不需多次迭代条的公式一次求出工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统塔筒代表截面处的附加弯矩可按下列公式不需迭代一次求出承载能力极限状态当考虑地震作用时正常使用极限状态式中刚度折减系数承载能力极限状态计算时当当当当塔筒计算截面的高度距筒顶处的折算线分布重力工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统注计算和式和时可按第条注假定附加弯矩值然后确定式是否符合所采的值再用计算出的附加弯矩复核和用的值取值条件如不符合应另确定值计算附加弯矩塔筒代表截面的位置可按下列规定确定当筒身各段坡度均不大于时塔筒下部无孔洞时取塔筒最下节的筒壁底截面塔筒下部设有孔洞时取洞口上一节的筒壁底截面当塔身下部范围内有大于的坡度时在坡度不大于底截面的区段内无孔洞时取该区段的筒壁在坡度不大于的区段内有孔洞时取该孔洞上一节的筒壁底截面注当塔筒坡度不满足第算附加弯矩条的条件时塔筒的附加弯矩可按第条计塔筒极限承载能力计算混凝土塔筒水平截面极限承载能力可按下列公式计算塔筒截面无孔洞时见图ff'yf'py受压区cM+MaffyAsfpyAp2cA1中和区rNσAppo2t(f-σ)AtfpyαftAspoppy受拉区图fy塔筒截面无孔洞时极限承载力计算简图工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统塔筒受压区有一个孔洞时见图受压区α1fcf'yf'pyM+M2θafcfy'sfpyApA中和区(-)NσAppo2αt-θ)f(f-σ)ApyαAtfpy塔筒受压区有一个孔洞时极限承载力计算简图tyspop受拉区fy图塔筒截面上有两个孔洞时对称布置受压区为见图受拉区为且工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统受压区α1f'yf'pyfc(--)αθθM+Ma22θ1fcAαfAfpyAp11sy中和区NpoAp2θfAy(f-)Aptpypoσ2ts(--)αtθθ21受拉区fyfpy图塔筒截面上有两个孔洞时极限承载力计算简图式中塔筒截面面积当有孔洞时扣除孔洞面积全部纵向预应力和非预应力钢筋的截面面积当截面有孔洞时扣除孔洞断筋的面积塔筒平均半径分别为环形截面的内外半径预应力钢筋的半径受压区的半角系数按式当混凝土强度等级不超过确定时取当混凝土强度等级为法取用时取其间按线性内插受拉钢筋的半角系数宜取当工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统时取塔筒截面受压受拉区的孔洞半角预应力钢筋的抗拉抗压强度非预应力钢筋的抗拉抗压强度消压状态时预应力钢筋中的拉应力塔筒正常使用极限状态计算预应力混凝土塔筒的抗裂验算应按现行国家标准混凝土结构设计规范的有关规定进行计算计算混凝土和预应力混凝土塔筒裂缝宽度时应按两种偏心情况计算截面混凝土压应力和钢筋拉应力和此时轴向力和截面圆心的偏心距和截面核心距应分别按下列公式计算轴向力对截面圆心的偏心距当截面上无孔洞或有两个大小相等且对称的孔洞时当截面上有孔且大小不相等时式中各项荷载标准值包括风荷载共同作用下截面轴向力和弯矩截面形心轴至圆心轴的距离个孔洞时当有两有效预应力预应力钢筋对构件产生的轴向力截面核心距塔筒计算截面无孔洞或有两个对称布置的大小相等的孔工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统洞时塔筒截面受压区有一个孔洞时塔筒截面有两个孔洞大孔洞位于受压区混凝土和预应力混凝土塔筒水平截面的应力当时应按下列规定确定见图cspσ′cspNkNN2θ形心轴Nper2θ()0rcoberco0k水平截面在标准荷载作用下的计算图背风面混凝土的压应力应按下列公式计算且不应大于混凝土的抗压强度设计值塔筒计算截面无孔洞时塔筒截面受压区有一个孔洞时塔筒截面有两个孔洞大孔洞位于受压区时工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统迎风面混凝土的压应力应按下列公式计算塔筒计算截面无孔洞时塔筒计算截面受压力区有一个孔洞时塔筒截面有两个孔洞大孔洞位于受压区时式中塔筒水平截面的换算截面面积对于无孔洞截面对于有一个孔洞截面对于有两个孔洞截面为筒壁厚度塔筒水平截面的特征系数取为钢筋预应力钢筋和混凝土弹性为纵向普模量之比通钢筋和预应力钢筋的配筋率两孔洞的半角且位于受压区棍凝土和预应力混凝土塔筒水平截面的应力当时应按下列规定确定见图工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统背风面混凝土的压应力应按下列公式计算且不得大于混凝土的抗压强度设计值塔筒计算截面无孔洞时塔筒截面受压区有一个孔洞时塔筒截面有两个孔洞大孔洞位于受压区时式中塔筒水平截面面积如有两个孔洞时有一个孔洞时迎风面纵向钢筋和预应力钢筋的拉应力列公式计算且不应大于非预应力钢筋和预应力钢筋的强度设计无孔洞时和应按下值和塔筒计算截面无孔洞时塔筒截面有一个孔洞时塔筒截面有两个孔洞大孔洞位于受压区时工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统截面受压区半角可按下列公式计算塔筒计算截面无孔洞时塔筒截面受压区有一个孔洞时塔筒截面有两个孔洞大孔洞位于受压区时混凝土塔筒在各项荷载标准值和温度共同作用下产生的最大水平裂缝宽度按下式计算在各项标准荷载和温度共同作用下的纵向钢筋拉应力或预应力钢筋等效应力工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统在各项荷载标准组合值作用下的纵向钢筋拉应力或预应力钢筋的等效应力可按第条计算混凝土线膨胀系数取筒壁内外温差构件受力特征系数按表采用裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数当时取当时取对直接承受重复荷载的构件混凝土抗拉强度标准值若最外一排纵向受拉钢筋的边缘至受拉区底边的距离时取时取有效受拉混凝土截面面积取当当受拉区纵向非预应力钢筋截面面积受拉区纵向预应力钢筋截面面积受拉区纵向钢筋的等效直径受拉区第种纵向钢筋的公称直径受拉区第种纵向钢筋的根数受拉区第种纵向钢筋的相对粘结特性系数按表采用表构件受力特征系数类型混凝土构件预应力混凝土构件受弯偏心受压工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表钢筋的相对粘结特性系数非预应力钢筋钢筋先张法预应力钢筋刻痕钢丝钢绞线后张法预应力钢筋光面带肋带肋螺旋肋带肋钢筋光面钢丝类别钢纹线钢筋钢筋钢筋钢丝注对环氧树脂涂层带肋钢筋其相对粘结特性系数应按表中系数的用倍取当时水平裂缝宽度不需验算混凝土塔筒由于内外温差所产生的最大竖向裂缝宽度可按第条的公式进行计算但应按下式计算式中受压区相对高度塔筒竖向截面的特征系数钢筋和混凝土的弹性模量比混凝土塔筒