GB50342-2003 混凝土电视塔结构技术规范.pdf
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2. 1. 5 塔基础
塔体和地基间,承受塔体各作用的结构
通信标准2. 2. 1 作用与作用效应
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wo 基本风压; W 作用于塔上的风荷载
2.2. 2抗力和材料性能
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:1电视塔主体结构混凝土强度等级不宜低于C30;当配有预 力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C40。 1.2其他规定应按《混凝土结构设计规范》GB50010执行。
3.1.1电视塔主体结构混凝土强度等级不宜低于C30;当配有预
3.2.1普通钢筋宜采用HPB235、HRB335钢筋。预应力钢筋宜 采用钢铰线
3.2.2电视塔所用钢结构钢材,可采用Q235钢、Q345钢、20
钢以及耐候钢等,其质量标准应分别符合《碳素结构钢》GBT 700、《低合金高强度结构钢》GB/T1591、《优质碳素结构钢》 GB/T699和《焊接结构用耐候钢》GB4172的规定。主要受力构 件在冬季计算温度等于或低于一20℃时,不宜采用Q235沸腾钢
3.2.3承重结构钢的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷
3.3.1手工焊接采用的焊条应符合现行标准《碳素钢焊条》 GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定要求。选择的焊 条型号应与主体金属强度相适应。
3.3.2自动焊或半自动焊采用的焊丝和焊剂应与主体金属强度
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3.3.4高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度
头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T1229、 钢结构用高强度垫圈》GB/T1230、《钢结构用高强度大六角头螺 栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231或《钢结构用扭剪型 高强度螺栓连接副》GB/T3632、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连 接副技术条件》GB/T3633的规定。
锚栓可采用Q235钢或Q345钢
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4.1.1电视塔应通过结构选型、计算、材料选用、构造措施,达到 预定的功能。 4.1.2本规范采用分项系数的设计表达式表达的,以概率理论为 其础的极限状太设计方法
4.1.3整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不
极限状态可分为下列两类: 1承载能力极限状态:这种极限状态对应于结构或结构构 达到最大承载力或不适于继续承载的变形: 2正常使用极限状态:这种极限状态对应干结构或结构构 达到正常使用或耐久性能的某项规定限值
4.1.4结构构件应根据承载力极限状态和正常使用极限状态的
1承载力及稳定:所有结构构件均应进行承载力(包括压屈 失稳)计算;在必要时尚应进行结构的倾覆和滑移验算;对预制构 件尚应进行制作、运输和安装阶段验算; 2变形:对使用上要求控制变形的结构或结构构件,应进行 变形验算; 3抗裂及裂缝宽度:对使用上要求不出现裂缝的构件,应进 行混凝土拉应力验算;对使用上充许出现裂缝的构件,应进行裂缝 宽度验算。
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4.2承载能力极限状态计算规定
4.2.1电视塔依其重要性分为三个安全等级。电视塔安全等级 符合表 4. 2. 1 的规定。
表4.2.1电视塔安全等级
4.2.2结构构件的承载力设计应采用下列极限状态设
4.2.2结构构件的承载力设计应采用下列极限状态设计表达 式:
Yo(yGSGk +yQiSolk +Z ciYQiSQik)
式中0 结构重要性系数,对安全等级为一级、二级、三级的 结构可分别采用1.1、1.0、0.9; YG 永久性作用分项系数,当其效应对结构不利时取 1.2,当其效应对结构有利时取1.0: 永久作用的标准值的效应: YQ1VQi 分别为第一个和第讠个可变作用的分项系数,一般 取值1.4; SQlk、SQik 第1个和第讠个可变作用的标准值的效应; 第个可变作用的组合值系数: R(·)一 结构构件的抗力函数。 4.2.3对不同的作用组合,其可变作用组合值系数分别按表 4. 2.3采用:
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表4.2.3 可变作用组合值系数
注:1G、W、L、T、I、A分别代表永久作用、风作用、楼面和平台的可变作用、温度
GE+yEhSEhk+yEvSEvk+wywSwk
中G 永久作用分项系数,取值同4.2.2条; VEh、Ev 分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表4.2.4 采用; Yw 风作用分项系数,应采用1.4; SGE 重力荷载代表值的效应; SEhk 水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大 系数或调整系数; SEvk 竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大 系数或调整系数; Swk一 风作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或 调整系数; 亚w一 风作用组合值系数,可取0.2; R一 结构构件承载能力设计值; YRE一 承载力抗震调整系数,对混凝土塔身取1.0,对钢构 件和其他混凝土构件取0.8,对连接取1.0。
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表4.2.4地震作用分项系数
4.3正常使用极限状态验算规
4.3正常使用极限状态验算规定
3.1对正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,分别采用 用的短期效应组合和长期效应组合进行设计,并应保证变形、裂
4.3.1对正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,分
.1对正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,分别采用 用的短期效应组合和长期效应组合进行设计,并应保证变形、裂 加速度等计算不超过相应的规定限值。 1 短期效应组合:
SGk+SQik+ZYciSQik
SGk+Soik+ ciSoik
SGk +Z ciSoik
式中ci——第i个可变作用的准永久值系数。
1在风作用下,塔上榄杆顶点的水平位移不宜大于该点离地 高度的1/100; 2在风荷载和不均匀日照温差的作用下,对设置有转角要求 没备(如天线)的塔在设备所在位置处的塔身转角,不得大于设备 允许转角的规定限值; 3按4.3.1条规定的效应组合作用下,钢筋混凝土构件的最 大裂缝宽度不应大于0.2mm; 4在风荷载的作用下,对塔上设有游览设施和有人房间的 搭,其游览设施和有人房间所在位置处塔身动风位移加速度不宜 大于 0. 2m /s2
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5.1.1电视塔结构上的作用可分为下列两类: 1永久作用:在设计基准期内量值不随时间变化,或其变化 与平均值相比可忽略的作用。例如结构自重、固定设备重、土压力、 顶应力、混凝土收缩、地基沉降等; 2可变作用:在设计基准期内量值随时间变化,且其变化与 平均值相比不可忽略的作用。例如风荷载、裹冰荷载、地震作用、温 变作用、使用中的人员和物料重、施工中的设备重或作用力等。
5.2.1作用于电视塔结构上的风作用压力的标准值,应按下式计
2.1作用于电视塔结构上的风作用压力的标准值,应按下式计
代中Wok 风荷载压力的标准值: us一 风荷载体型系数; z 风压高度变化系数; W0一 基本风压(kN/m) 注:基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇 10min平均最大风速Vo(m/s)为标准,按wo=V/1600确定的风压值。如无上 述统计数据时,可按《建筑结构荷载规范》GB50009中全国基本风压分布图查 得的数值采用
。地面粗糙度可分为A、B、C三
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A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸和沙漠地区: B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀蔬的中、小城镇 和大城市郊区; C类指有密集建筑群的大城市市区。
表 5. 2. 3风压高度变化系数 1u
2.4风荷载体型系数,可按表5.2.4的规定采用,对一级电视 和外形较复杂的电视塔应通过风洞试验确定。
工程建设标准全文信息系统表5.2.4风荷载体型系数项次类别体型及体型系数棱边构件us=1.3当uzwod2≤0.003时,μs=1.2当uzwod2≥0.02时,us=0.7中间值按插入法计算wo以kN/m计时,d以m计圆截当μzwod2≥0.02时,us值按下表采用面构2筑物s/d0.250. 50.751. 01. 52. 0>3或构Jls1. 41. 050.880.820.760.730. 7件当μzwod2≥0.02时,us值按下表采用s/d0. 51. 01. 53. 04. 06. 08.0≥10us0. 791.01.151.261. 31.331. 4当uzwod2≥0.02时,us值按下表采用,其中d为多边形外接圆的直径多边型3塔体截面正六边正八边正十二边≥十二边Jls1.100.850. 750.70工程建设标准全文信息系统13
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5.2.5作用于塔结构上的风荷载,应考虑阵风脉动的动力作用, 般将塔体结构视为多质点体系,作用于结构第点质点第2振 型作用力的代表值,可按下式确定:
上 M结构第i质点的集中反
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Wkj=wokiAi十MYjsin ZY iw okiA;m ni= ZY.2M
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Yij 第2质点2振型的水平相对位租 5j 第2振型的脉动增大系数; 第振型的空间相关系数; mi 结构第,i振型的参与系数; WOki 第讠质点风作用压力的标准值; 结构第讠质点的挡风面积: mi 第质点风作用的脉动系数。 脉动增大系数,可按表5.2.6确定
5. 2. 6脉动增大系数,可按表 5. 2. 6 确定
表5.2.6脉动增大系数
注:T为结构自振周期(s);V。为设计基本风压对应的风速(m/s)。 5.2.7空间相关系数,按表5.2.7确定,考虑高振型时v=1.0
注:T为结构自振周期(s);Vo为设计基本风压对应的风速(m/s)。
注:T为结构自振周期(s);V0为设计基本风压对应的风速(m/s)。 5.2.7空间相关系数,按表5.2.7确定,考虑高振型时v1.0
表5.2.8 脉动系数
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塔时,应考虑外露的结构件、管
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天线)表面裹冰引起的重力作用及挡风面积增大的影响。
5.3.2基本裹冰厚度应根据当地离地10m高度处的观测资米
取重现期为50年最大裹冰厚度的统计数值。计算高度处的裹冰厚 度6按基本裹冰厚度6。乘以表5.3.2中相应的裹冰高度变化系 数确定。
5.3.2裹冰高度变
市.3.3管线和构件上的裹冰作用应按以下规定确定: 1圆截面构件和管线上的裹冰荷载(kN/m)可按下式计算:
表5.3.3裹冰厚度修正系数
5.4.1电视塔在进行地震作用计算时,应符合以下规定:
1对处于7度硬、中硬场地,且基本风压wo≥0.4kN/m 时,及7度中软、软场地和8度硬、中硬场地,且基本风压Wo≥ 0.7kN/m时,可不进行抗震验算; 2对处在8度和9度场地上的塔,应计算水平和竖向地震的 共同作用;8度和9度场地上的一级电视塔,宜进行专门研究;
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3单简型电视塔,应同时计算两个主轴方向的水平地震作 用;多简型电视塔除应同时计算两个主轴方向的水平地震作用外。 尚应同时计算两个正交非主轴方向的水平地震作用。 5.4.2对安全等级为三级的电视塔,可采用振型分解反应谱法进 行地震作用计算;对安全等级为一级和二级的电视塔,除采用振型 八一
3单简型电视塔,应同时计算两个主轴方向的水平地震 用;多简型电视塔除应同时计算两个主轴方向的水平地震作用多 尚应同时计算两个正交非主轴方向的水平地震作用。
5.4.2对安全等级为三级的电视塔,可采用振型分解反应
行地震作用计算;对安全等级为一级和二级的电视塔,除采用振 分解反应谱法进行地震作用计算外,尚应根据表5.4.2规定的 计基本地震加速度值采用时程分 分析进行补充计算。
表5.4.2设计基本地震加速度值
为重力加速度,9=9
按振型分解反应谱法进行地震作用计算时,对安全等级为三 级的电视塔,计算振型数不宜少于5个;对安全等级为一级和二级 的电视塔,计算振型不宜少于7个。
的电视塔,计算振型不宜少于7个。 5.4.3电视塔采用振型分解反应谱法计算地震作用时,结构3振 型质点讠的水平地震作用标准值,应按下列公式确定:
Fji=yjY jiGi yj=ZG;Y/ZGY
式中Fi——i振型质点i的水平地震作用标准值; 一 相应于振型自振周期的水平地震影响系数,除进 行专门研究的电视塔外,其余均按《建筑抗震设计规 范》GB 50011确定; Yi一一i振型质点i的水平相对位移; "i一一i振型的参与系数。 5.4.4水平地震作用标准值的效应(弯矩、剪力、变形、轴力等), 可按下列公式确定:
式中S;一一振型水平地震的作用标准值的效应,其中因水平变 程建设标准全文信息系统
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形和重力引起的次效应,可只计算第一振型值
形和重力弓起的次效应,可只计算第一振型值。 也震作用标准值应按下列公式确定:
5.4.5竖向地震作用标准值应按下列公式确定:
FEvk=QvmGEqv Fvi=FEvkGihi/ZGih
5.5.1计算日照作用时,混凝土塔段向阳面与背阳面简壁平均温
飞均温 变差可按15℃采用。 5.5.2电视塔设计时,应考虑由塔基不均匀沉降造成塔体中心轴 线倾斜的影响,其塔顶倾斜位移可取0.4m。 5.5.3施工中机具、设备和作用力,对结构受力有影响的,在结构 设计中应根据具体情况进行验算。 5.5.4由施工偏差造成塔中心轴线倾斜,其倾斜角的正切值在塔 体设计时可取1/1000;对施加预应力的单筒形塔段,因预应力钢 筋的位置和张拉偏差,设计时按全截面预应力总值的5/100置截 面一侧,计算对塔体的偏心作用。
5.5.4由施工偏差造成塔中心轴线倾斜,其倾斜角的正切值在
体设计时可取1/1000;对施加预应力的单简形塔段,因预应力 筋的位置和张拉偏差,设计时按全截面预应力总值的5/100置 面一侧,计算对塔体的偏心作用
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航空标准6.1.1塔楼应根据使用和工艺要求、建筑造型、材料和施工条件
6.1.1塔楼应根据使用和工艺要求、建筑造型、材料和施工条件 等因素进行结构选型,并宜优先采用自重轻的结构方案。 6.1.2塔楼支撑结构宜选用钢结构、混凝土悬臂板或锥壳;楼层 结构宜选用现浇混凝土楼板和钢结构梁柱。
6.2塔楼内力和变形计算
6.2.1塔楼结构计算应考虑可能出现的永久作用和可变作用及 其组合。
安全生产标准6.2.2塔楼设计应按本规范第4.2节规定进行承载能力极限
6.2.2塔楼设计应按本规范第4.2节规定进行承载能力极限状 态计算,按本规范第4.3节规定采用短期效应组合进行正常使用 极限状态验算。
6.2.3进行塔楼内力和变形计算时,应根据结构类型选用相应的
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