【正文】 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ13590 第 1 章 總則 第 2 章 基本規(guī)定 第 3 章 荷載 荷載分類 風(fēng)荷載 裹冰荷載 地震作用和抗震驗(yàn)算 第 4 章 鋼塔架和桅桿結(jié)構(gòu) 一般規(guī)定 鋼塔桅結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析 鋼塔桅結(jié)構(gòu)的變形和整體穩(wěn)定 纖繩 軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件 偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件 焊縫連接計(jì)算 螺栓連接計(jì)算 法蘭盤連接計(jì)算 第 5 章 鋼筋混凝土圓筒形塔 一般規(guī)定 塔身變形和塔筒截面內(nèi)力計(jì)算 塔筒承載能力計(jì)算 塔筒裂縫寬度計(jì)算 鋼筋混凝土塔筒的構(gòu)造要求 第 6 章 地基與基礎(chǔ) 一般規(guī)定 地基計(jì)算 剛性基礎(chǔ)和板式基礎(chǔ) 基礎(chǔ)的抗拔穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定 附錄一 鋼材及連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 附錄二 軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 附錄三 塔筒水平截面受壓區(qū)半角 φ 計(jì)算表 (正常使用狀態(tài)時(shí) ) 附錄四 圓筒形塔的附加彎矩計(jì)算 附錄五 在偏心荷載作用下，圓形、環(huán)形基礎(chǔ)基底部分脫開基土?xí)r，基底壓力計(jì)算系數(shù) τ、 ξ 附錄六 基礎(chǔ)和錨板基礎(chǔ)抗拔穩(wěn)定計(jì)算 附錄七 本規(guī)范用詞說明 第 1 章 總則 第 條 為了在高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量，特制訂本規(guī)范。 第 條 本規(guī)范適用于鋼及鋼筋混凝土高聳結(jié)構(gòu)，如電視塔、拉繩桅桿、發(fā)射塔、微波塔、石油化工塔、大氣污染監(jiān)測塔、煙囪、排氣塔、水塔、礦井架等。 第 條 本規(guī)范是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GBJ6884 規(guī)定的原則制定的。符號(hào)、計(jì)量單位和基本術(shù)語是按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用符號(hào)、計(jì)量單位和基本術(shù)語》的有關(guān)規(guī)定采用。 第 條 設(shè)計(jì)高聳結(jié)構(gòu)時(shí)，除遵照本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等的有關(guān)規(guī)定。有關(guān)專業(yè)技術(shù)問題尚應(yīng)符合各專業(yè)規(guī)范、規(guī)程的要求。 第 設(shè)計(jì)高 聳結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮施工方法（包括運(yùn)輸、安裝）以及建成后的環(huán)境影響，維護(hù)保養(yǎng)等問題。 第 2 章 基本規(guī)定 第 條 本規(guī)范采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，以可靠指標(biāo)度量高聳結(jié)構(gòu)的可靠度，以分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。 第 條 極限狀態(tài)分為下列兩類： 一、承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力，或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形； 注：當(dāng)考慮偶然事件時(shí)，應(yīng)使主體承重結(jié)構(gòu)不致喪失承載能力，允許局部破壞，但不致發(fā)生倒塌。 二、正 常使用極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的有關(guān)規(guī)定限值。 第 條 對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其破壞后果 (如危及人的生命安全、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等 )的嚴(yán)重性按表 劃分為兩個(gè)安全等級(jí)。 高聳結(jié)構(gòu)的安全等級(jí) 表 安全等級(jí) 高聳結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)破壞后果 一級(jí) 二級(jí) 重要的高聳結(jié)構(gòu) 一般的高聳結(jié)構(gòu) 很嚴(yán)重 嚴(yán)重 注： ① 對(duì)特殊的高聳結(jié)構(gòu)，其安全等級(jí)可根據(jù)具體情況另行規(guī)定。 ② 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級(jí)宜采用與整個(gè)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的安全等級(jí)，對(duì)部 分構(gòu)件可按具體情況調(diào)整其安全等級(jí)。 第 條 對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，高聳結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合和偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 一、基本組合應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式： γ0(γGCGGk+γQ1CQ1Q1k+Σni=2ψciγQiCQiQik)≤R(.) (式 ) 式中 ?γ0——高聳結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)的結(jié)構(gòu)可分別采用 、 ； ?γG——永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況可采用 ，當(dāng)永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力有利時(shí)可采用 ； γQ γQi——第一個(gè)可變荷載、其它第 i 個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，一般情況可采用 ，但對(duì)安裝檢修荷載可采用 ，對(duì)溫度作用可采用 ； Gk——永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值； Q1K——第一個(gè)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，該可變荷載的效應(yīng)大于其它任何第i個(gè)可變荷載的效應(yīng)； Qik——除第一個(gè)可變荷載外，其它任何第 i個(gè)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值； CG、 CQ CQi——永久荷載、第一個(gè)可變荷載和其他任何第 i個(gè)可變荷載的荷載效應(yīng)系數(shù)； ψci——除第一個(gè)可變荷載外，其它任何第 i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)，根據(jù)不同的 荷載組合按本章第 條規(guī)定采用； R(.)——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)。 二、偶然組合的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式宜按下列原則確定： ； ； ； ，規(guī)程的規(guī)定采用。 第 條 設(shè)計(jì)高聳結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)不同荷載基本組合，其可變荷載組合值系數(shù)應(yīng)分別按表 采用： 可變荷載組合值系數(shù) 表 荷載組合 可變荷載組合值系數(shù) ψcW ψcJ ψcA ψcT ψcL Ⅰ G+W+L － － － Ⅱ G+I+W+L Ⅲ G+A+W+J 注： G 表示結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重等永久荷載， W、 A、 I、 T、 L 分別表示風(fēng)荷載、安裝檢修荷載、裹冰荷載、溫度作用和塔樓樓面或平臺(tái)的活荷載。 對(duì)于帶塔樓或平臺(tái)的高聳結(jié)構(gòu)，需要考慮雪荷載組合時(shí)，在組合 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 中，雪的組合值系數(shù) ψcs取 。 組合 Ⅰ 中，當(dāng)基本風(fēng)壓值 ωO小于 燉 m2， ψwc燈 ωO 采用 燉 m2 在組合中 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ ，當(dāng) ψWC燈 ωO小于 燉 m2 時(shí)， ψwc燈 ωO應(yīng)采用 ,燉 m2。 第 高聳結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算時(shí)基本組合應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式： γGCGGE+γEhCEhEhk+γEvCEvEvk+ψwγwCwWk≤R/γRE (式 ) 式中 γG——重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況應(yīng)取 ，當(dāng)重力效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載能力有利時(shí)宜取 ； ?γEh、 γEv——水平、豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按表 ； 地震作用分項(xiàng)系數(shù) 表 考慮地震作用的情況 γEh γEv 僅考慮水平地震作用 不考慮 僅考慮豎向地震作用 不考慮 同時(shí)考慮水平與堅(jiān)向地震作用 γw——風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)取 ； GE——重力代表值，可按本規(guī)范第 條采用； Ehk——水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； Evk——豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ψw——抗震基本組合中的風(fēng)荷載組合值系數(shù)，可取 ； CG、 CEh、 CEv、 CW——有關(guān)各 類荷載與作用的作用效應(yīng)系數(shù)，并應(yīng)乘以國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ1189 中規(guī)定的效應(yīng)增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； R——抗力，按本規(guī)范各章的有關(guān)規(guī)定計(jì)算； γRE——抗力抗震調(diào)整系數(shù)，對(duì)鋼及鋼筋混凝土高聳結(jié)構(gòu)均取 ，對(duì)焊縫取 。 第 條 對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)目的，分別按荷載效應(yīng)的短期組合和長期組合進(jìn)行計(jì)算，其變形、裂縫等計(jì)算值不應(yīng)超過相應(yīng)的規(guī)定限值。 一、短期效應(yīng)組合 CGGk+CQ1Q1k+Σni=2ψciCQiQik (式 ) 二、長期效應(yīng)組合 CGGk+Σni=1ψqiCQiQik (式 ) 式中 ψci——短期效應(yīng)組合時(shí)，除第一個(gè)可變荷載外，其它任何第 i 個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)； ψqi——長期效應(yīng)組合時(shí)，任何第 i個(gè)可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)。 第 條 高聳結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)的控制條件應(yīng)符合下列規(guī)定： 一、在風(fēng)荷載 (標(biāo)準(zhǔn)值 )作用下，高聳結(jié)構(gòu)任意點(diǎn)的水平位移不得大于該點(diǎn)離地高度的 1 燉 100。對(duì)桅桿結(jié)構(gòu)，注意層間的相對(duì)水平位移，尚不得大于該層間高度的 1 燉 100. 二、對(duì)于裝有方向性 較強(qiáng) (如電視塔、微波塔 )或工藝要求較嚴(yán)格的設(shè)備(如石油化工塔 )的高聳結(jié)構(gòu)，在不均勻日照溫度或風(fēng)荷載 (標(biāo)準(zhǔn)值 )作用下，在設(shè)備所在位置處的塔身轉(zhuǎn)角，應(yīng)滿足工藝要求。 三、在風(fēng)荷載的動(dòng)力作用下，設(shè)有游覽設(shè)施的塔，在游覽設(shè)施所在位置處的塔身振動(dòng)加速度及水平振幅應(yīng)滿足正常使用要求。 四、在各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合作用下，鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)大于 。 注：上述控制條件適用于一般情況，當(dāng)有其它特殊要求時(shí)可按各專業(yè)規(guī)范規(guī)程的規(guī)定采用。 第 3 章 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 荷載分類 第 條 高聳結(jié)構(gòu)上的荷載可分為下列三類： 一、永久荷載：結(jié)構(gòu)自重、固定的設(shè)備重、物料重、土重、土壓力、線的拉力等； 二、可變荷載：風(fēng)荷載、裹冰荷載、地震作用、雪荷載、安裝檢修荷載、塔樓樓面或平臺(tái)的活荷載、溫度變化、地基沉陷等； 三、偶然荷載：導(dǎo)線斷線等。 注：地震設(shè)防烈度 ≤6度時(shí)，地震作用可作為偶然荷載。 第 條 本規(guī)范僅列出風(fēng)荷載、裹冰荷載及地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值，其它荷載應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。 風(fēng)荷載 第 條 作用在高聳結(jié)構(gòu)單位面積上的風(fēng)荷載應(yīng)按下式計(jì)算： ω＝ βzμsμzμrω0 (式 ) 式中 ω——作用在高聳結(jié)構(gòu)單位面積上的風(fēng)荷載 (kN/m)； ω0——基本風(fēng)壓 (kN/m2)應(yīng)按本章第 、第 條和第 條的規(guī)定采用； μr——重現(xiàn)期調(diào)整系數(shù)，對(duì)一般高聳結(jié)構(gòu)可采用 ，對(duì)重要的高聳結(jié)構(gòu)可采用 ； μz——z 高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，應(yīng)按本章第 條的規(guī)定采用； μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)，可按本章第 條的規(guī)定采用； βz——z 高度 處的風(fēng)振系數(shù)，可按本章第 條至第 條的規(guī)定采用。 第 條 基本風(fēng)壓 ωO 系以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面、離地 10m 高、統(tǒng)計(jì) 30 年一遇的 10min 平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)，其值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定采用，但對(duì)高聳結(jié)構(gòu)不得小于 燉m2。 第 山區(qū)及偏辟地區(qū)的基本風(fēng)壓應(yīng)通過實(shí)地調(diào)查和對(duì)比觀察經(jīng)分析確定。一般情況可按附近地區(qū)的基本風(fēng)壓乘以下列調(diào)整系數(shù)采用： 山間盆地、谷地等閉塞地形 與風(fēng)向一致的谷口、山口 注：山頂或山坡的基本風(fēng)壓可根據(jù)山麓基本風(fēng)壓近似地按高度變化規(guī)律推算。 第 條 沿海海面和海島的基本風(fēng)壓，當(dāng)缺乏實(shí)際資料時(shí)，可按鄰近陸上基本風(fēng)壓乘以表 規(guī)定的調(diào)整系數(shù)采用： 海面和海島基本風(fēng)壓調(diào)整系數(shù) 表 海面和海島距海岸距離 (km) 調(diào)整系數(shù) ＜ 10 4060 60100 第 條 風(fēng)壓隨高度的變化規(guī)律與地面粗糙度有關(guān)，地面粗糙度可分為下列三類： A 類指近海海面、小島及大沙漠等： B 類指田 野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)和大城市的郊區(qū)； C 類指有密集建筑群和較多高層建筑的大城市市區(qū)。 風(fēng)壓高度變化系數(shù) μz 表 離地面或海面高度 (m) 地面粗糙度類別 A B C 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 200 250 300 350 ≥400 第 條 高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮由脈動(dòng)風(fēng)引起的風(fēng)振影響，當(dāng)結(jié)構(gòu)的基本自振周期小于 時(shí)，可不考慮風(fēng)振影響。 注：高聳結(jié)構(gòu)計(jì)算 風(fēng)振時(shí)的基本自振周期可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定計(jì)算。 第 條 自立式高聳結(jié)構(gòu)在ｚ高度處的風(fēng)振系數(shù) β 可按下式確定： βz＝ 1+ (式 ) 式中 ξ——脈動(dòng)增大系數(shù)，按表 采用； ε1——風(fēng)壓脈動(dòng)和風(fēng)壓高度變化等的影響系數(shù)，按表 采用。 ε2——振型、結(jié)構(gòu)外形的影響系數(shù)，按表 采用。 注：對(duì)于上部用鋼材、下部用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，可近似地分別根據(jù)鋼和鋼筋混凝土由表 查取相應(yīng)的 ξ值，并計(jì)算 各自的風(fēng)振系數(shù)。 脈動(dòng)增大系數(shù) ξ 表 ωOT2(KN/s2/m2） 結(jié)構(gòu)類別 鋼結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 注： 對(duì)于 H≥200m的鋼筋混凝土筒體，上表脈動(dòng)增大系數(shù) δ值可乘以 采 用。 風(fēng)壓脈動(dòng)和風(fēng)壓高度變化等的影響系數(shù) ε1 表