高耸结构设计规范

高耸结构设计规范内容摘要：

图 长 细 比 λ＝ ＝ l/iy0 符 号 说 明 塔架和桅杆的斜杆长细比 λ 表 斜杆形式 单斜杆 双斜杆 双斜杆加辅助杆 简 图 长 细 比 λ＝l/iy0 当斜杆不断开又互相 不连结果时： λ＝ l/iy0 当斜杆断开时： λ＝ 当 A 点与相邻塔面的对应点 之间有连杆时： λ＝ l1/iy0 其中两斜杆同时受压时， λ＝ 当 A 点与相邻塔面的对应点 之间无连杆时： λ＝ l/lx 斜杆不断开又互相连结时： λ＝ l1/lx 塔架和桅杆的横杆及横膈长细比 λ 表 简图 截面形式 横杆 横膈 当有连杆 α时： λ＝ l1/ix 当无连杆 α时： λ＝ l1/iyo λ＝ l2/iy0 当有连杆 α时： λ＝ l1/ix 当无连杆 α时： λ＝ l1/iy0 当一根交叉杆断 开，用节点板连接时： λ＝ 当有连杆 α时： λ＝ l1/iy0 当无连杆 α时： λ＝ 2l1/ixｘ λ＝ l2/iy0 当有连杆 α时： λ＝ l1/2iy0 当无连杆 α时： λ＝ l1/ix λ＝ l2/iy0 第 条 构件的长细比 λ不应超过下列规定： 受压弦杆、斜杆、横杆 150 辅助杆、横膈杆 200 受拉杆 350 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） 100 实腹式桅杆 150 第 条 格构式构件换算长细比 λ0 表 构件截面形式 缀 材 计算 公式 符号说明 缀 板 式 λx、 λy－整个构件对 xx轴或 yy 轴的长细比 λ1－单肢对最小刚度轴 11 的长细比 缀 板 式 A1zA、 1y－构件截面中垂 直于 xx轴或 yy 轴各斜缀条毛截 面 面积之和 缀 板 式 λ1－单肢长细比 缀 板 式 A1－构件截面中各斜缀条毛截面面积之和 注： ① 缀板式构件的单肢长细比 λ1不应大于 40。 ② 斜缀条与构件轴线间的倾角应保持在 40℃ 70℃ 范围内。 偏心受拉和偏心受压构件 第 条 偏心受拉和偏心受压构件的截面强度，当弯矩作用在主平面内时，应按下式验算： N/An177。 M x/Wnx177。 M y/Wny≤f (式 ) 式中 Mx、 My——对 x、 y 轴的弯矩； Mnx、 Mny——对 x、 y 轴的净截面抵抗矩。 第 条 偏心受压构件的稳定性，当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。 一、弯矩作用平面内 实腹构件 N/υxA+βmxM x/W1x[]≤f (式 ) 格构构件 N/υxA+βmxM x/W1x[1υxN/NEx]≤f (式 ) 式中 N——所计算构件段范围内的轴心压力 (N)； Mx——弯矩，取所计算构件段范围内的最大值 ()； MEx——欧拉临界力 (N)， EEx＝ π2EA/λ2X； υx——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，按本规范附录二采用； βmx——弯矩作用平面内的构件等效弯矩系数，可按表 的规定采用； β1X——毛截面抵抗矩 (mm3)。 对于实腹构件 ，取弯矩作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 W1X＝ Iy/X0， I为对虚轴 y的毛截面惯性矩， x0为由虚轴 y 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。 等效弯矩系数 βmx和 βtx 表 构件支承条件、荷 ?载情况示意图 弯矩作用平面内 βmx 弯矩作用平面外 βtx *N/Ex *M2/M1 但不小于 ,m1 和 m2 为在弯矩作用平面内的端弯矩，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， M1的绝对值 ≥M2的绝对值 端弯矩使构件产生同向 曲率时： 端弯矩使构件产生同向曲率时： 二、弯矩作用平面外 N/υyA+βtxM x/υnW1x≤f (式 ) 式中 υy——弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数，按本规范附录二采用； υb——受弯构件的整体稳定系数，按现行《钢结构设计规范》的规定采用，实腹箱形截面取 ψb； βtx——弯矩作用平面外的构件等效弯矩系数，可按表。 对于格构式偏心受压构件，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。 第 条 格构式偏心受压构件应按下式验算单肢的强度： N/n+Nm/Anu≤f (式 ) 式中 n——单肢数目； Nm——截面弯矩在单肢中引起的轴力 (N)； Anu——单肢净截面面积 (mm2)。 第 条 格构式偏心受压构件应按下式计算单肢的稳定性： N/n+Nm/ψAu≤f (式 ) 式中 Au——单肢毛截面面积 (mm2)。 第 条 格构式轴心受压构件的剪力应按下式计算： V=Af/85√fy/235 (式 ) 式中 fy——钢材屈服强度 (N/mm2)。 此剪力 V 值可认为沿构件全长不变，并由承受该剪力的缀件面分担。 第 条 计算格构式偏心受压构件的缀件时，应取实际最大剪力和按公式 ()的计算剪力两者中的较大者进行计算。 一、缀条的内力应按桁架的腹杆计算。 二、缀板的内力应按下列公式计算： 剪力： Vl＝ V1α/s (式 ) M l＝ V1α/2 (式 ) 式中 V1——分配到一个缀材面的剪力 (N)； a——缀板中到中距离 (m)； s——肢件轴线间距 (m)。 焊缝连接计算 第 条 承受轴心拉力或压力的对接焊缝强度应按下式计算： σ=N/lwt≤fwt或 fwc (式 ) 式中 N——作用在连接处的轴心拉力或压力； lw——焊缝计算长度 (mm)，未用引弧板施焊时，每条焊缝取实际长度减去 10mm； t——连接件中的较小厚度 (mm)； ft、 fc——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值，可按本规范附录一采用。 第 条 承受剪力的对接焊缝剪应力应按下式验算： τ=VS/It≤fwv (式 ) 式中 V——剪力； I——焊缝计算截面惯性矩 (mm4)； S——计算剪应力处以上的焊缝计算截面对中和轴的面积矩 (mm3)； fwv——对接焊缝的抗剪强度设计值 (N/mm2)，按本规范附录一采用； 第 条 承受弯矩和剪力的对接焊缝，应分别计算其正应力 σ和剪应力 τ，并在同时受有较大正应力和剪应力处，应按下式计算折算应力： √(式 ) 第 条 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： σf(或 τf=N/helw≤fwt (式 ) 式中 he——角焊缝的有效厚度 (mm)，对直角角焊缝取 ， hf为较小焊脚尺寸； lw——角焊缝的计算长度 (mm)，每条焊缝取实际长度减去 10mm； fwf——角焊缝的强度设计值 (N/mm2)，按本规范附录一采用。 第 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： √σ2w+3τ2w≤ (式 ) 式中 σw——按焊缝有效截面计算、垂直于焊缝长度方向的应力 (N/mm2)； τw——按焊缝有效截面计算、沿焊缝长度方向的应力 (N/mm2)。 第 条 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： τ=N/helw≤fwt (式 ) 式中 N——作用在连接处的轴心力 (N)； lw——焊缝计算长度 (mm2)； he——焊缝有效厚度 (mm2)。 对圆钢与钢板连接，图 (a)，取 he＝；对圆钢与圆钢连接，图 (b)，取 he＝ (d1+2d2)α，这里： hf为焊缝的焊脚尺寸 (mm)； d d2为大、小钢筋的直径 (mm)； a 为焊缝表面至两根圆钢公切线的距离 (mm)。 图 ：圆钢与钢板、圆钢与圆钢的连接焊缝 螺栓连接计算 第 条 受剪和受拉螺 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 Nbv=nvπd2/4fbv (式 ) 承压 Nbc=d∑ (式 ) 受拉 Nbt=πd2e/4fbt (式 ) 式中 nv——每个螺栓的受剪面数目； d——螺栓杆直径 (mm)； de——螺栓螺纹处的有效直径 (mm)； Σt——在同一受力方向的承压构件的较小总厚度 (mm)； fbv、 fbc、 fbt——螺栓的抗剪、承压、抗拉强度设计值(N/mm2)应按本规范附录 一采用。 第 承受轴心力的连接所需普通螺栓的数目 n按下式计算： n≥N/Nb (式 ) 式中 Nb——螺栓承载力设计值 (N)，螺栓受剪时取式 ()和式 ()两计算值中的小者；螺栓受拉时，取式()的计算值。 第 条 螺栓同时承受剪力和拉力时应满足下列两式的要求： √[Nv/Nbv]2+[Nt/Nbt]2≤1 (式 ) Nv≤Nbc/ (式 ) 式中 Nv、 Nt——每个 螺栓所承受的剪力、拉力 (N)； Nbv、 Nbc、 Nbt——每个螺栓的受剪、承压和受拉承载力设计值 (N)，应按本规范第 条计算。 注：高强螺栓连接计算应按现行国家标准《钢结构设计规范》的规定采用。 法兰盘连接计算 第 条 法兰盘底板必须平整，其厚度 t 应按下式计算，并不宜小于 20mm，但对小型塔可不小于 16mm。 t≥√6Mmax/f (式 ) 式中 t——法兰盘底板厚度 (mm)； Mmax——底板单位宽度最大弯矩。 第 条 当法兰盘承受弯矩时，螺栓拉力应按下式计算： Nbti=Myi/Σy2i (式 ) 式中 Nbti——i处的螺栓拉力 (N)； yi——螺栓中心到旋转轴的距离 (mm)。 对圆形法兰盘，图 (a)，取圆杆外壁接触点切线为旋转轴；对矩形法兰盘，图 (b)，取方杆外壁接触边缘线为旋转轴。 图 ：法兰盘 第 条 轴心受压柱脚底板应按下列公式计算。 一、底板面积 A A≥N/fe+ΣA0 (式 ) 式中 N——柱脚的轴心压力 (N)； fe——基础混凝土的抗压强度设计值 (N/mm2)； ΣA0——锚栓孔面积之和 (mm2)。 二、底板厚度按公式 ()计算。 第 5 章 高耸结构设计规范 一般规定 第 条 本章的钢筋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。 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。 第 条 钢筋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： N≤RN(fc、 fs、 αK……) (式 ) M+△ N≤RM(fc、 fs、 αK……) (式 ) 式中 N、 M——轴向力设计值、弯矩设计值，应按本规范第二章和第三章规定的荷载值和荷载组合方法计算； △ M——附加弯矩，可按本章第 条或本规范附录四计算； RN(fc、 fs、 αK……) ——截面的抗压承载能力； RM(fc、 fs、 αK……) ——截面的抗弯承载能力； fc、 fs——混凝土轴心抗压强度设计值和钢筋的强度设计值； αk——截面的几何参数。 第 条 钢筋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。 第 条 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，荷载组合方法和设计控制条件等应根据实际情况按有关规范、 规程确定。 第 条 混凝土和钢筋的强度设计值应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的规定采用。 塔身变形和塔筒截面内力计算 第 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 510m。