工程设计规范

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高耸结构设计规范 GB 50135-2006


3 基本规定

3.0.1 高耸结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。结构可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定。
3.0.2 本规范采用的设计基准期为50年。
3.0.3 高耸结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:
  1. 1 在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用。
  2. 2 在正常使用时具有良好的工作性能。
  3. 3 在正常维护下具有足够的耐久性能。
  4. 4 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。
3.0.4 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3.0.4的要求。
表3.0.4 高耸结构的安全等级
安全等级 破坏后果 高耸结构类型示例
一级 很严重 重要的高耸结构
二级 严重 一般的高耸结构
结构重要性系数γo按下列规定采用:
  1. 1 对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1。
  2. 2 对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0。
    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。
3.0.5 极限状态分为下列两类:
  1. 1 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。
  2. 2 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。
    3.0.6 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。
    1. 1 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:
      1)由可变荷载效应控制的组合:

  3. 2) 由永久荷载效应控制的组合:
式中 γ ——高耸结构重要性系数,见表3.0.4;
γG ——永久荷载分项系数,按表3.0.6—l采用;
表3.0.6-1 永久荷载分项系数


2 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。
3.0.7 高耸结构抗震设计时基本组合应采用下列极限状态表
3.0.8 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:
S≤C (3.0.8-1)
式中S ——变形、裂缝等作用效应的代表值;
C ——设计时对变形、裂缝等规定的相应限值,应符合本规范第3.0.10条的规定。
1 标准组合:
3.0.10 高耸结构正常使用极限状态的控制条件应符合下列规定:
  1. 1 对于装有方向性较强(如微波塔、电视塔)或工艺要求较严格(如石油化工塔)的设备的高耸结构,在不均匀日照温度或风荷载(标准值)作用下,在设备所在位置的塔身角位移应满足工艺要求。
  2. 2 在风荷载或常遇地震作用下,塔楼处的剪切变形不宜大于l/300。
  3. 3 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Af ω 2 1 不应大于200mm/s2 。其中对有常驻值班人员的塔楼Af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0.4ω k 作用下的位移值与0.4μz μs ω o 作用下的位移值之差,ω 为基频;仅有游客的塔楼可按照实际使用情况取Af 为6~7级风作用下水平动位移幅值。
  4. 4 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0.2mm。
  5. 5 高耸结构的基础沉降应按本规范第7.2.5条控制。
  6. 6 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3.0.10的规定。
    表3.0.10 高耸结构水平位移限值

    H——总高度
    h——纤绳之间距 。
    2 高耸结构中的单管塔的水平位移限值可比表3.0.10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。
  7. 3 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。
3.0.11 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。