GB 50135-2019-高耸结构设计标准

人人文库专用

中华人民共和国国家标准

高耸结构设计标准

Standardfordesignofhigh-risingstructures

GB50135-2019

主编部门中华人民共和国住房和城乡建设部

:

批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部

:

施行日期年月日

:2019121

人人文库专用

中国计划出版社

2019北京

中华人民共和国国家标准

高耸结构设计标准

GB50135-2019

☆

中国计划出版社出版发行

网址

:

地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层

:11C3

邮政编码电话发行部

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三河富华印刷包装有限公司印刷

印张千字

850mm×1168mm1/326.5167

年月第版年月第次印刷

20191012019101

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统一书号

人人文库专用:155182·0558

定价元

:39.00

版权所有侵权必究

侵权举报电话

:(010)63906404

如有印装质量问题请寄本社出版部调换

,

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

2019年第133号

住房和城乡建设部关于发布国家标准

高耸结构设计标准的公告

《》

现批准高耸结构设计标准为国家标准编号为

《》,GB50135—

自年月日起实施其中第条为强

2019,2019121。,5.1.2、7.1.5

制性条文必须严格执行原高耸结构设计规范

,。《》(GB50135—

同时废止

2006)。

本标准在住房和城乡建设部门户网站

()

公开并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版

,

社出版发行

。

中华人民共和国住房和城乡建设部

人人文库专用2019年5月24日

前言

根据住房和城乡建设部关于印发年工程建设标准规

《<2014

范制订修订计划的通知建标号要求标准编制组

>》(〔2013〕169),

经广泛调查研究认真总结实践经验参考有关国际标准和国外先

,,

进标准并在广泛征求意见的基础上修订本标准

,,。

本标准的主要技术内容是总则术语和符号基本规定荷载

:、、、

与作用钢塔架和桅杆结构混凝土圆筒形塔地基与基础以及相

、、、

关的附录

。

本标准修订的主要技术内容是与国家近期颁布的新标准内

:

容相协调增加了风力发电塔相关设计内容补充了高耸钢管结构

,;

节点设计的规定提出了承受拉压交变作用下高强螺栓抗疲劳设

;

计要求提出了风力发电塔预应力锚栓基础和预应力岩石锚杆基

;

础的设计要求

。

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文必须严格执行

,。

本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解

释由同济大学负责具体技术内容的解释执行过程中如有意见

,。

或建议请寄送同济大学地址上海四平路号土木大楼

,(:1239

邮编

A703,:200092)。

本标准主编单位同济大学

人人文库专用:

本标准参编单位同济大学建筑设计研究院集团有限

:()

公司

中冶东方工程技术有限公司

中广电广播电影电视设计研究院

重庆大学

大连理工大学

·1·

湖南大学

北京市市政工程设计研究总院

江苏省邮电规划设计院有限责任公司

中国电力工程顾问集团西北电力设计

院有限公司

中国电力工程顾问集团西南电力设计

院有限公司

中国移动通信集团设计院有限公司

电力规划设计总院

中国电子工程设计院

中国建筑西南设计研究院有限公司

中国建筑科学研究院

中石化洛阳工程有限公司

中讯邮电咨询设计院有限公司

河北省电力勘测设计研究院

中国电力工程顾问集团华东电力设计

院有限公司

北京北广科技股份有限公司

电联工程技术股份有限公司

青岛中天斯壮科技有限公司

内蒙古金海新能源科技股份有限公司

青岛东方铁塔股份有限公司

人人文库专用新疆金风科技股份有限公司

青岛王宝强实业有限公司

上海矩尺土木科技有限公司

浙江巨匠钢业有限公司

本标准主要起草人员马人乐牛春良何建平何敏娟

:

李喜来肖克艰邓洪洲陈凯

荆建中李正良屠海明梁峰

·2·

罗烈肖洪伟娄宇陈俊岭

吕兆华杨靖波黄冬平王立成

董建尧舒亚俐付举宏李占岭

武笑平沈之容曹向东陈艾荣

黄荣鑫葛卫春廖宗高徐华刚

陈飞范志华王建磊王谦

舒兴平王同华丛欧王虎长

王宝山沈卫明张学斌

本标准主要审查人员陈禄如范峰章一萍吴欣之

:

赵金城秦惠纪滕延京谢郁山

李兴利缪国庆段然

人人文库专用

·3·

目次

总则…………………

1(1)

术语和符号………………

2(2)

术语……………………

2.1(2)

符号……………………

2.2(2)

基本规定…………………

3(6)

荷载与作用………………

4(15)

荷载与作用分类…………

4.1(15)

风荷载…………………

4.2(15)

覆冰荷载………………

4.3(35)

地震作用………………

4.4(36)

温度作用………………

4.5(39)

钢塔架和桅杆结构………

5(40)

一般规定………………

5.1(40)

塔桅钢结构的内力计算…………………

5.2(41)

塔桅钢结构的变形和整体稳定……………

5.3(42)

纤绳……………………

5.4(43)

轴心受拉和轴心受压构件………………

5.5(43)

拉弯和压弯构件…………

5.6人人文库专用(48)

焊缝连接………………

5.7(49)

螺栓连接………………

5.8(53)

法兰连接………………

5.9(54)

构造要求………………

5.10(62)

混凝土圆筒形塔…………

6(65)

一般规定………………

6.1(65)

·1·

塔身变形和塔筒截面内力计算……………

6.2(65)

塔筒截面承载能力验算…………………

6.3(67)

塔筒裂缝宽度验算………

6.4(68)

混凝土塔筒的构造要求…………………

6.5(73)

地基与基础………………

7(77)

一般规定………………

7.1(77)

地基计算………………

7.2(80)

基础设计………………

7.3(85)

基础的抗拔稳定和抗滑稳定……………

7.4(96)

附录材料及连接…………

A(102)

附录轴心受压钢构件的稳定系数………

B(107)

附录单管塔局部稳定验算………………

C(110)

附录节点板尺寸的临界值………………

D(111)

附录开孔塔筒截面承载力验算…………

E(112)

附录截面形心轴至圆心轴的距离及截面核心距

F

计算…………………

(116)

附录开孔塔筒截面应力计算……………

G(118)

附录在偏心荷载作用下圆形环形基础基底零应力区

H,、

的基底压力计算系数………………

(123)

附录基础和锚板基础抗拔稳定计算……

J(126)

本标准用词说明………………

(131)

引用标准名录…………………

(132)

附条文说明…………………

:人人文库专用(133)

·2·

Contents

………

1Generalprovisions(1)

………

2Termsandsymbols(2)

…………………

2.1Terms(2)

………………

2.2Symbols(2)

………

3Basicrequirements(6)

………

4Loadsandactions(15)

………

4.1Classificationofloadsandactions(15)

………………

4.2Windload(15)

…………………

4.3Iceload(35)

………

4.4Earthquakeaction(36)

…………

4.5Thermalaction(39)

…………

5Steeltowerandmaststructure(40)

……

5.1Generalrequirements(40)

5.2Calculationofinternalforceforsteeltowerandmast

………………

structure(41)

……

5.3Deformationandstabilityofsteeltowerandmaststructure(42)

……………………

5.4Cable(43)

……………

5.5Membersunderaxialtensionandcompression(43)

…………

5.6Mem人人文库专用bersundercombinedaxialforceandbending(48)

……

5.7Weldingconnections(49)

………

5.8Boltedconnections(53)

………

5.9Flangeconnections(54)

…………………

5.10Detailingrequirements(62)

………………

6Cylindricalconcretetower(65)

……

6.1Generalrequirements(65)

·3·

……

6.2Deformationoftowerandinternalforcecalculationofsection(65)

…………

6.3Calculationofbearingcapacity(67)

……

6.4Calculationofcrack(68)

…………………

6.5Detailingofcylindrical(73)

…………………

7Groundandfoundation(77)

……

7.1Generalrequirements(77)

…………………

7.2Calculationforground(80)

………

7.3Foundationdesign(85)

…………

7.4Anti-upliftandanti-slidingstabilityoffoundation(96)

…

AppendixAMaterialsandconnections(102)

AppendixBStabilitycoefficientofaxialcompressedsteel

………

members(107)

……

AppendixCLocalstabilitycalculationofmonopole(110)

………

AppendixDCriticalvalueofgussetplate'ssize(111)

AppendixECalculationofcapacityforsectionwith

………

openings(112)

AppendixFCalculationofdistancebetweenthecentriodal

axisandthecentralaxisofthesection,and

…………

momentofthecoreofthesection(116)

AppendixGStressanalysisofconcretetube

………………

withopenings(118)

AppendixHPressurecalculationcoefficientofthe

basezerostressareaforcircleorring

人人文库专用……………

foundationundereccentricload(123)

AppendixJCalculationoftheanti-upliftstabilityfor

………………

foundationandanchoredplate(126)

…

Explanationofwordinginthisstandard(131)

……

Listofquotedstandards(132)

………

Addition:Explanationofprovisions(133)

·4·

1总则

1.0.1为了在高耸结构设计中做到安全适用技术先进经济合

、、

理确保质量保护环境制定本标准

、、,。

1.0.2本标准适用于钢及钢筋混凝土高耸结构包括广播电视

,

塔旅游观光塔通信塔导航塔输电高塔石油化工塔大气监测

、、、、、、

塔烟囱排气塔水塔矿井架瞭望塔风力发电塔等的设计

、、、、、、。

1.0.3高耸结构设计应综合考虑制作防护运输现场施工以及

、、、

建成后的环境影响和维护保养等问题

。

1.0.4高耸结构设计除应符合本标准的规定外尚应符合国家现

,

行有关标准的规定

。

人人文库专用

·1·

2术语和符号

2.1术语

2.1.1高耸结构

high-risingstructure

高而细的结构

。

2.1.2钢塔架

steeltower

自立构架式高耸钢结构

。

2.1.3钢桅杆

guyedsteelmast

由立柱和拉索构成的高耸钢结构

。

2.1.4混凝土圆筒形塔

reinforcedconcretecylindricaltower

横截面为圆筒形材料为钢筋混凝土的自立式高耸结构

、。

2.1.5预应力锚栓

prestressedanchorbolt

通过锚固板锚固于基础中用于连接上部结构的无黏结预应

,

力地脚螺栓

。

2.1.6预应力岩石锚杆

prestressedanchorrodinrock

由自由段和锚固段构成的施加预应力的岩石锚杆

。

2.1.7连续倒塌

progressivecollapse

初始的局部破坏从构件到构件扩展最终导致整个结构倒塌

,,

或与起因不相称的一部分结构倒塌

。

人人文库专用2.2符号

2.2.1作用和作用效应

:

A风压频遇值作用下塔楼处水平动位移幅值

f———;

b基本覆冰厚度

———;

N纤绳拉力设计值

———;

塔筒线分布重力

q———;

·2·

q单位面积上的覆冰荷载

a———;

q单位长度上的覆冰荷载

1———;

r塔筒代表截面处的弯曲变形曲率

1/c———;

r塔筒代表截面处的地震弯曲变形曲率

1/dc———;

S与横风向临界风速计算相应的顺风向风荷载效应

A———;

S横风向风振效应

L———;

S风荷载标准值的效应

wk———;

u'纤绳层间水平位移差

Δ———;

V土体滑动面上剪切抗力的竖向分量之和

e———;

v临界风速

cr———;

w基本风压

0———;

w绝缘子串风荷载的标准值

I———;

w作用在高耸结构z高度处单位投影面积上的风荷载标

k———

准值

;

wR对应于重现期为R的风压代表值

0,———;

w垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值

x———;

γ覆冰重度

———。

2.2.2计算指标

:

C高耸结构设计对变形裂缝等规定的相应限值

———、;

f钢丝绳或钢绞线强度设计值

w———;

f锚栓经热处理后的最低抗拉强度

u———;

R单根锚杆抗拔承载力特征值

t———;

σ筒壁局部稳定临界应力

crt———人人文库专用。

2.2.3几何参数

:

A构件毛截面面积纤绳的钢丝绳或钢绞线截面面积

———,,

塔筒截面面积基础底面面积

,;

A绝缘子串承受风压面积计算值

I———;

d导线或地线的外径或覆冰时的计算外径圆截面构

———,

件拉绳缆索架空线的直径塔筒计算截面的外径

、、、,,

·3·

圆板环形基础底板的外径锚杆直径

(),;

d石油化工塔的内径

0———;

H高耸结构总高度

———;

h纤绳的间距肋板的高度

———,;

H共振临界风速起始高度

1———;

h土重法计算的临界深度

cr———;

h基础上拔深度

t———;

l弹性支承点之间杆身计算长度

0———;

r筒体底截面的平均半径

c———;

r截面核心距半径

co———();

t连接件的厚度筒壁厚度

———,;

α土体重量计算的抗拔角

0———;

θ风向与导线或地线方向之间的夹角塔柱与铅直线

———(°),

的夹角

;

λ弹性支承点之间杆身换算长细比

0———;

ϕ截面受压区半角

———。

2.2.4计算系数及其他

:

A塔筒水平截面的换算截面面积

0———;

B覆冰时风荷载增大系数

1———;

B输电高塔构件覆冰时风荷载增大系数

2———;

f正常运行范围内风轮的最大旋转频率

R———;

fmm个风轮叶片的通过频率

R,———;

fn塔架在整机状态下的第n阶固有频率

0,———人人文库专用();

f塔架在整机状态下的第一阶固有频率

0,1———();

峰值因子

g———;

I高紊流度

10———10m;

Re雷诺数

———;

St斯脱罗哈数

———;

α与构件直径有关的覆冰厚度修正系数

1———;

·4·

α覆冰厚度的高度递增系数

2———;

α受拉钢筋的半角系数

t———;

z高度z处的风振系数输电高塔风振系数

β———、;

γ高耸结构重要性系数

0———;

γ土体重的抗拔稳定系数

R1———;

γ基础重的抗拔稳定系数

R2———;

ε风压脉动和风压高度变化等的影响系数

1———;

ε振型结构外形的影响系数

2———、;

ε综合考虑风压脉动高度变化及振型影响的系数

q———、;

λ共振区域系数

j———;

风荷载体型系数

μs———;

导线或地线的体型系数

μsc———;

垂直于横梁的体型系数分量

μsn———;

平行于横梁的体型系数分量

μsp———;

z高度z处的风压高度变化系数

μ———;

脉动增大系数格构式桅杆杆身按压弯杆件计算时的

ξ———,

刚度折减系数

;

挡风系数

φ———;

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数环形基础底板

ψ———,

外形系数

;

抗震基本组合中的风荷载组合值系数

ψwE———;

ωω塔筒水平截面的特征系数

hs、hp———;

ω塔筒竖向截面的特征系数

v———人人文库专用。

·5·

3基本规定

3.0.1本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法以可

,

靠指标度量结构构件的可靠度采用分项系数的设计表达式进行

,

设计

。

3.0.2本标准采用的设计基准期为年

50。

3.0.3高耸结构的设计使用年限应符合下列规定

:

1特别重要的高耸结构设计使用年限应为年

100;

2一般高耸结构的设计使用年限应为年

50;

3建于既有建筑物或构筑物上的通信塔其设计使用年限宜

,

与既有结构的后续设计使用年限相匹配

;

4风力发电塔的设计使用年限宜与发电设备的设计使用年

限相匹配

;

5对有其他特殊要求的高耸结构使用年限宜根据具体条件

,

确定

。

3.0.4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在正常施工和使用时能承受可能出现的各种荷载和

,

作用

;

2在正常使用时具有良好的工作性能

,;

3在正常维护下具有足够的耐久性能

人人文库专用,;

4当发生偶然事件时结构能保持必需的整体稳固性不出

,,

现与起因不对应的破坏后果防止出现结构的连续倒塌

,。

3.0.5高耸结构设计时应根据结构破坏可能产生的后果根据

,,

危及人的生命造成经济损失产生社会环境影响等的严重性采

、、、,

用不同的安全等级高耸结构安全等级的划分应符合表的

。3.0.5

规定并应符合下列规定

,:

·6·

1高耸结构安全等级应按表的要求采用

3.0.5。

表3.0.5高耸结构安全等级

安全等级破坏后果高耸结构类型

一级很严重特别重要的高耸结构

二级严重一般的高耸结构

三级不严重次要的高耸结构

注对特殊高耸结构其安全等级可根据具体情况另行确定

:1,;

对风力发电塔安全等级应为二级

2,。

2结构重要性系数γ应按下列规定采用

0:

1对安全等级为一级的结构构件不应小于

),1.1;

2对安全等级为二级的结构构件不应小于

),1.0;

3对安全等级为三级的结构构件不应小于

),0.9。

3.0.6高耸结构除疲劳设计采用容许应力法外应按极限状态法

,

进行设计

。

3.0.7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