《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》修編介紹

《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

修編介紹1.規(guī)范修編過程

2000年4月~2004年6月，經(jīng)過6次修編，第5稿。

2004年12月通過專家組審查，目前報(bào)批。2.各規(guī)范間的協(xié)調(diào)問題2.1協(xié)調(diào)內(nèi)容的廣泛性

2.1.1形式上的協(xié)調(diào)

1).加入第二章“術(shù)語與符號(hào)”；

2).符號(hào)、用語、表達(dá)式的一致。

2.各規(guī)范間的協(xié)調(diào)問題2.1協(xié)調(diào)內(nèi)容的廣泛性對(duì)比：

(93規(guī)范)：

(新規(guī)范)：注：對(duì)桅桿結(jié)構(gòu)，不應(yīng)簡(jiǎn)單套用(3.0.6.1)式對(duì)荷載效應(yīng)進(jìn)行線性迭加，而應(yīng)計(jì)算桅桿在荷載與作用組合下的非線性綜合結(jié)構(gòu)效應(yīng)，再與結(jié)構(gòu)抗力比較。

2.各規(guī)范間的協(xié)調(diào)問題2.1協(xié)調(diào)內(nèi)容廣泛性

2.1.2參數(shù)上的協(xié)調(diào)基本風(fēng)壓由30年重現(xiàn)期改為50年重現(xiàn)期。同時(shí)對(duì)二類高聳結(jié)構(gòu)取消風(fēng)荷載重現(xiàn)期調(diào)整系數(shù)2.各規(guī)范間的協(xié)調(diào)問題2.2協(xié)調(diào)的主動(dòng)性

2.2.1鋼管結(jié)構(gòu)風(fēng)的體型系數(shù)問題：

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009－2001)中將風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值混淆了，故在表7.3.1第34項(xiàng)中的界限值為0.002和0.015；

《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》表4.2.7將此界限值改為0.003和0.02，并通報(bào)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》編制組新版修改2.各規(guī)范間的協(xié)調(diào)問題2.2協(xié)調(diào)的主動(dòng)性

2.2.2《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中指出4種鋼材,《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》引用了這些材料，但是仍覺得不夠用，故又增加了常用的20#鋼(無縫鋼管)；35#鋼、45#鋼錨栓；鋼絲繩；鋼絞線。2.各規(guī)范間的協(xié)調(diào)問題2.3協(xié)調(diào)的靈活性對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》7.2.2條中山峰和山坡風(fēng)的高度系數(shù)的修正系數(shù),《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》是從澳大利亞規(guī)范引進(jìn)的，系數(shù)一下子將風(fēng)荷載提高很多；而我和很多有山區(qū)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的專家認(rèn)為無此必要，故在引用這一條時(shí)加入“可”表示不是必須執(zhí)行的。3.規(guī)范適用范圍的改變

3.1十年來高聳結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化

3.1.1建造了大量通信塔；

3.1.2建造了大量大跨越輸電塔。

3.2《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》修編適用范圍的擴(kuò)大

3.2.1包括“通信塔”，

3.2.2包括“輸電塔”(大跨越、超高電壓)。4.引導(dǎo)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用

4.1原有簡(jiǎn)化計(jì)算方法被桿、索單元的有限元法取代；對(duì)動(dòng)力分析、非線性計(jì)算都提出恰當(dāng)?shù)囊蟆?/p>

4.2振動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于高度超過200米的高聳結(jié)構(gòu)，若僅滿足強(qiáng)度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求，而未能滿足正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求，宜采用適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)控制技術(shù)來減小結(jié)構(gòu)變形及加速度。（3.0.11條）

4.引導(dǎo)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用

4.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

4.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法的引導(dǎo)

重點(diǎn)突出經(jīng)濟(jì)性好的柔性擴(kuò)展基礎(chǔ)；基本淘汰經(jīng)濟(jì)性差的剛性基礎(chǔ)。5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.1變形控制

5.1.1將廣義變形明確分成6個(gè)內(nèi)容(與高聳結(jié)構(gòu)的各種使用要求相對(duì)應(yīng))：整體變形、局部變形、角位移；加速度；相對(duì)沉降變形；裂縫。并明確計(jì)算的荷載代表值(表3.0.9)5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.1變形控制5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.1變形控制

5.1.2體現(xiàn)變形限制條件和設(shè)計(jì)精確性的相關(guān)性(表3.0.10)。5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.1變形控制

5.1.3準(zhǔn)確體現(xiàn)不同使用狀況與變形限制條件的相關(guān)性

在風(fēng)荷載(頻遇值)的動(dòng)力作用下，設(shè)有游覽設(shè)施或有人員在塔樓值班的塔，塔樓處振動(dòng)加速度幅值應(yīng)不大于250。其中為塔樓處風(fēng)壓頻遇值作用下水平位移，為基頻。(3.0.10-2條)

5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.2桅桿風(fēng)振系數(shù)問題

5.2.1原因：桿索體系、大位移－雙非線性因素；

5.2.2以大量的非線性動(dòng)力分析和部分實(shí)例為基礎(chǔ)；

5.2.3對(duì)照國外規(guī)范，作出修改。5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.3單管塔徑厚比的問題

5.3.1《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于管結(jié)構(gòu)徑厚比的規(guī)定原則上適用于受壓桿情況(D/t≤100);5.3.2實(shí)際工程中為了控制單管塔的變形，要加大D；若仍按照D/t≤100,則t很大而應(yīng)力比很小，材料浪費(fèi)；5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.3單管塔徑厚比的問題

5.3.3國外規(guī)范將受彎構(gòu)件的徑厚比與受壓構(gòu)件的徑厚比相區(qū)別；將應(yīng)力水平與徑厚比對(duì)應(yīng)并有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)；

5.3.4規(guī)范組對(duì)國外規(guī)范實(shí)驗(yàn)中未考慮而應(yīng)該考慮的的壓力作用添加進(jìn)去后做了大量的非線性有限元分析，選定了比國外規(guī)范較為安全而比簡(jiǎn)單規(guī)定D/t≤100科學(xué)且經(jīng)濟(jì)的規(guī)定。

5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步

5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.3單管塔徑厚比的問題

5.3.5電力系統(tǒng)的大量實(shí)踐也為《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》提供了佐證。5.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)若干關(guān)鍵問題解決方法的進(jìn)步5.4“埃弗爾效應(yīng)”問題杜絕風(fēng)荷載分布的變異、離散性與結(jié)構(gòu)計(jì)算的貌似絕對(duì)準(zhǔn)確性的矛盾。

當(dāng)計(jì)算所得四邊形鋼塔斜桿承擔(dān)的剪力與同層塔柱承擔(dān)的剪力之比時(shí)，斜桿內(nèi)力乘系數(shù)α

（5.2.3條）6.改善規(guī)范的可操作性6.1溫度效應(yīng)

6.1.1提出了在嚴(yán)寒地區(qū)帶塔樓鋼塔的塔樓內(nèi)外溫差對(duì)結(jié)構(gòu)的效應(yīng)；

6.1.2提出了帶維護(hù)井筒與外露塔身的溫差效應(yīng)及其對(duì)策；

6.1.3提出了溫差Δt的計(jì)算方法。6.改善規(guī)范的可操作性6.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

6.2.1高聳結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)選型6.改善規(guī)范的可操作性6.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

6.2.2規(guī)定了常用基礎(chǔ)的計(jì)算要點(diǎn)；

6.2.3明確了高聳結(jié)構(gòu)抗拔基礎(chǔ)的特殊受力要求(基礎(chǔ)底板、承臺(tái)有負(fù)彎矩)，底板上表面要配受力筋；

6.2.4規(guī)定了高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)保證抗拔連續(xù)性的一系列構(gòu)造要求；

6.改善規(guī)范的可操作性6.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)6.2.5規(guī)定了錨栓設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求(7.3.10條)。

高聳鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)頂面的錨栓設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下要求：

1.錨栓設(shè)計(jì)要兼顧上部鋼結(jié)構(gòu)的精度要求、調(diào)整的可能性以及鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工的實(shí)際可能性確定施工精度要求，并對(duì)塔柱底部錨栓孔作相應(yīng)擴(kuò)大，便于安裝時(shí)調(diào)整。錨栓孔擴(kuò)大后須在安裝調(diào)整完畢后加焊厚墊片以滿足螺栓固定的要求;2.錨栓要用雙螺母防松；

3.錨栓埋設(shè)深度須按照受拉鋼筋錨固長度計(jì)算；

4.錨栓應(yīng)與防雷接地網(wǎng)焊接連通。7.簡(jiǎn)化條款，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員自主創(chuàng)新7.1問題規(guī)范——要求？(太硬)；規(guī)范——處方？(太軟)；規(guī)范——導(dǎo)引？(太松)。7.2答案規(guī)范是在三者間尋求平衡。7.簡(jiǎn)化條款，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員自主創(chuàng)新7.3《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》修編的主導(dǎo)思想

7.3.1凡是不影響安全的,不涉及上級(jí)規(guī)范強(qiáng)制性條文的，可以用不同的方法解決的，盡量不設(shè)強(qiáng)制性條文；解放設(shè)計(jì)思想，提倡百花齊放。

7.3.2對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)長期實(shí)踐證明不起控制作用的荷載及組合，規(guī)定“允許不予計(jì)算”或“可不予考慮”；7.簡(jiǎn)化條款，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員自主創(chuàng)新7.3《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》修編的主導(dǎo)思想

7.3.3在用詞的嚴(yán)格性方面，盡可能少用嚴(yán)格用語，代之以推薦性條文。以上措施的目的是在保證安全的前提下鼓勵(lì)設(shè)計(jì)創(chuàng)新,為高聳結(jié)構(gòu)新形式、新設(shè)計(jì)的出現(xiàn)敞開大門。編制組認(rèn)為：設(shè)計(jì)是規(guī)范的基礎(chǔ)，規(guī)范應(yīng)該是優(yōu)秀設(shè)計(jì)方法的總結(jié)，不應(yīng)該成為設(shè)計(jì)發(fā)展的桎梏。8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)

8.1加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置的條文;

鋼塔桅結(jié)構(gòu)截面的邊數(shù)不小于4時(shí)，應(yīng)按結(jié)構(gòu)計(jì)算要求設(shè)置橫膈。當(dāng)塔柱及其連接抗彎剛度較大時(shí)，可按構(gòu)造要求設(shè)置橫膈；在塔柱變坡處，桅桿運(yùn)輸單元的兩端及纖繩節(jié)點(diǎn)處宜設(shè)置橫膈。橫膈必須有較好的剛度。(5.10.6條);

8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)8.1加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置的條文;

底面無橫桿的構(gòu)架式塔宜在近基礎(chǔ)附近頂面(以下300mm左右)設(shè)置聯(lián)系梁，連梁及基礎(chǔ)柱墩可作為空間剛架整體計(jì)算，基礎(chǔ)底面可作為固定端，但不計(jì)周圍土對(duì)基礎(chǔ)柱墩的嵌固作用?；A(chǔ)連梁應(yīng)按照偏心拉壓桿計(jì)算。截面計(jì)算時(shí)除按剛架算得內(nèi)力外，還應(yīng)計(jì)入由鋼筋混凝土梁自重引起的彎矩?；A(chǔ)柱墩按偏心拉壓桿設(shè)計(jì)?；A(chǔ)底板設(shè)計(jì)時(shí)要考慮基礎(chǔ)受壓和抗拔，根據(jù)不同受力狀況計(jì)算出板的正負(fù)彎矩，并分別在板底和板頂配置受力鋼筋。在凍土區(qū)域基礎(chǔ)連梁應(yīng)用構(gòu)造措施避免梁底(及梁側(cè)受凍土的作用。(7.3.4條)8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)

8.2加強(qiáng)了關(guān)于結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境條件、荷載與作用及其效應(yīng)的分析方面的綜合性敘述。

(4.4.2條).本節(jié)規(guī)定適用于地震設(shè)防烈度為6度至9度地區(qū)高聳結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)允許在其兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算；對(duì)烈度為8度和9度的高聳結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時(shí)考慮豎向地震作用和水平地震作用的不利組合。對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的懸挑桁架、懸臂梁、較大跨梁等，應(yīng)考慮豎向地震作用。對(duì)于剛度或質(zhì)量分布不均勻的高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)地震作用。

8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)

8.3對(duì)非線性效應(yīng)比較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)提出將結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、變形、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定綜合分析的思想。如對(duì)單管塔，剛度小，變形大，可采用非線性分析方法分析其極限承載力，則對(duì)于剛度的限制可放寬；在分析其局部穩(wěn)定時(shí)要和應(yīng)力水平相關(guān)，放寬對(duì)徑厚比的限制。8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)8.4對(duì)焊接連接的質(zhì)量等級(jí)作出合理的規(guī)定。承受軸心拉力或壓力的對(duì)接焊縫強(qiáng)度按下式計(jì)算(5.7.1條)：8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)8.5對(duì)新的連接形式加以介紹。如對(duì)于柔性法蘭，能減少加工難度，提高工效，故收入。8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)(5.9.4條)柔性法蘭螺栓計(jì)算1.當(dāng)桿件只受軸向拉力時(shí)：一個(gè)螺栓所對(duì)應(yīng)的管壁段中的拉力：一個(gè)螺栓所承受的最大拉力：8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)(5.9.4條)柔性法蘭螺栓計(jì)算2.當(dāng)桿件受軸向拉(壓)力及彎矩作用時(shí)：一個(gè)螺栓所對(duì)應(yīng)的管壁段中的拉力：一個(gè)螺栓所承受的最大拉力(可按下式計(jì)算)8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)8.6增加合理的構(gòu)造要求

(5.1.4條).鋼塔桅結(jié)構(gòu)應(yīng)作長效防腐蝕處理。一般情況以熱浸鋅為宜，構(gòu)件體型特殊且很大時(shí)可用熱噴鋅(鋁)復(fù)合涂層。

(5.10.1條).鋼塔桅結(jié)構(gòu)的構(gòu)造應(yīng)滿足建成后和施工階段的受力要求。

(5.10.2條).鋼塔桅結(jié)構(gòu)應(yīng)采取防銹措施，在可能積水的部分必須設(shè)置排水孔。對(duì)管形和其他封閉截面的構(gòu)件，當(dāng)采用熱噴鋁或尤其防銹時(shí)端部應(yīng)封閉，當(dāng)采用熱鍍鋅防銹時(shí)端部不得密封。在鋅液易滯留的部位應(yīng)設(shè)置溢流孔。8.注重概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)8.6增加合理的構(gòu)造要求

(5.10.13條).構(gòu)件采用螺栓連接時(shí)，連接螺栓的直徑不應(yīng)小于12mm，每一桿件在接頭一邊的螺栓數(shù)不宜少于2個(gè)，連接法蘭盤的螺栓數(shù)不應(yīng)小于3個(gè)。對(duì)桅