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文檔簡介
風電機組混凝土-鋼混合塔筒設計規(guī)范(征求意見稿)目 次總則 1術語 2基本規(guī)定 3一般要求 3承載能力極限狀態(tài)計算 4正常使用極限狀態(tài)驗算 4施工階段驗算 5材料 7混凝土 7鋼筋 8錨具及承壓體系 11孔道及其它材料 13荷載與荷載效應組合 185.1荷載 185.2荷載工況、荷載效應組合及分項系數(shù) 18承載能力極限狀態(tài)計算 22一般規(guī)定 22正截面承載力計算 22斜截面承載力計算 23疲勞計算 25局部受壓承載力計算 26正常使用極限狀態(tài)驗算 28一般規(guī)定 28應力驗算 28變形驗算 30預應力損失計算 30構造規(guī)定 34一般規(guī)定 34裝配式混凝土塔筒 35檢驗與監(jiān)測 369.1檢驗 369.2監(jiān)測 36本規(guī)范用詞說明 38引用標準名錄 39附:條文說明 40PAGEPAGE10總則為規(guī)范風電機組混凝土-濟合理、確保質量、保護環(huán)境,制定本規(guī)范。設計。本規(guī)范僅對風電機組混凝土塔筒段及其與鋼制塔筒段的連接設計作出規(guī)定,鋼制塔筒段的設計應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《風電機組塔筒設計制造安裝規(guī)范NB/T 的有關規(guī)定。風電機組混凝土-行有關標準的規(guī)定。術語混凝土-鋼混合塔筒concrete-steelhybridtower由下部預應力鋼筋混凝土塔筒段和上部鋼制塔筒段組成的用于支撐風力發(fā)電機組的圓形管狀結構。體內預應力internalprestress置于塔筒混凝土構件截面內的用于承受拉力的預應力體系。體外預應力externalprestress置于塔筒混凝土構件截面外的用于承受拉力的預應力體系。轉換段transformationsection用于連接混凝土塔筒段和鋼制塔筒段的轉換連接結構段?,F(xiàn)澆式塔筒cast-in-placetower采用現(xiàn)場澆筑方式施工的混凝土塔筒。裝配式塔筒assembledtower采用預制拼裝方式施工的混凝土塔筒。transversejoint裝配式混凝土塔筒上下環(huán)段間的水平拼接縫。longitudinaljoint裝配式混凝土塔筒左右環(huán)片間的豎向拼接縫。seatsize涂抹于橫縫上連接上下環(huán)段的膠結材料?;疽?guī)定一般要求構件的可靠度,采用分項系數(shù)的設計表達式進行設計。50年。50限應與風電機組使用年限一致。1在正常施工和使用時,能承受可能出現(xiàn)的各種荷載和作用;2在正常使用時,具有良好的工作性能;在正常維護下,具有足夠的耐久性能;當發(fā)生偶然事件時,結構能保持必需的整體穩(wěn)定性。1.0。風電機組塔筒結構疲勞設計可采用容許應力法。風電機組混凝土塔筒宜采用預應力混凝土結構體系。風電機組混凝土-條件等因素。風電機組混凝土-方法進行分析。影響。風電機組混凝土-法。裝配式混凝土塔筒橫縫、縱縫的連接應符合下列要求:連接縫的承載力應保證構件之間的傳力性能;混凝土構件之間的連接應采取可靠的措施;應考慮構件變形對連接節(jié)點及相鄰結構或構件造成的影響;應避免拼接縱縫上下貫通;拼接縫采用的膠結材料強度應高于混凝土構件本體。裝配式混凝土塔筒結構設計時應考慮橫縫和縱縫的影響。形進行驗算,且不得超過規(guī)定的限值。0.0065。GB50011JGJ140截面抗震受剪承載力應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的有關規(guī)定。風電機組混凝土-用極限狀態(tài)驗算外,尚應對施工階段進行驗算。承載能力極限狀態(tài)計算混凝土塔筒段的承載能力極限狀態(tài)應計算下列內容:混凝土塔筒段正截面抗壓、抗彎承載力計算。端部錨固區(qū)局部受壓面局部受壓承載力計算。有抗震設防要求時,應進行抗震承載力計算。分片、分段預制塔筒,應進行拼接縫抗剪驗算。疲勞驗算。下式設計:0SdR
(3.2.2)式中:0——結構重要性系數(shù),風電機組混凝土1.0;Sd——荷載組合的效應設計值;R——結構的抗力設計值。正常使用極限狀態(tài)驗算混凝土塔筒正常使用極限狀態(tài)驗算應包括下列內容:變形驗算。抗裂驗算。應力驗算。動力特性分析。SC (3.3.2)式中:S——正常使用極限狀態(tài)荷載標準組合的效應設計值;C——結構達到正常使用要求所規(guī)定的變形、應力、裂縫寬度和自振頻率等的限值。GB50010的相關規(guī)定,且不應大于0.2mm。3.3.4的規(guī)定。表3.3.4 混凝土塔筒水平位移角限值結構類型以風或多遇地震為主的荷載標準組合作用下以罕遇地震作用為主的荷載標準組合作用下按線性分析按非線性分析混凝土段Δu/H1/1501/100Δv/h1/50注:Δu為水平位移,與分母代表的高度對應;Δv為由剪切變形引起的水平位移,與分母代表的高度對應;H為總高度,h為塔的層高。風電機組塔筒固有頻率應符合下列規(guī)定:1P105%3P95%的范圍內;影響。施工階段驗算狀態(tài)計算。驗算?;炷翉姸葢磸埨瓡r的實際強度確定。的影響等。環(huán)片和環(huán)段的吊裝驗算,應將其自重乘以動力系數(shù),動力系數(shù)可取1.5,但可根據(jù)環(huán)片和環(huán)段吊裝時的受力情況作適當增減。算。項目不允許出現(xiàn)裂縫的構件允許出現(xiàn)裂縫的構件混凝土壓應力C50~C600.8fck0.8f項目不允許出現(xiàn)裂縫的構件允許出現(xiàn)裂縫的構件混凝土壓應力C50~C600.8fck0.8fckC30~C45超張拉時混凝土拉應力1.0ftk2.0ftk注:fc——混凝土抗壓強度標準值;ftk——混凝土抗拉強度標準值。施工階段預拉區(qū)不允許出現(xiàn)裂縫的構件,預拉區(qū)縱向配筋率不應小于拉應力σct2.0ftk0.4%σct1.0ftk2.0ftk0.2%0.4%間按線性內插求得。4材料混凝土混凝土強度等級應該按照立方體抗壓強度標準值確定。立方體抗壓強度標150mm2895%保證率的抗壓強度值。4.1.2確定。表4.1.2強度標準值和設計值(N/mm2)種類符號混凝土強度等級C40C45C50C55C60C65C70C75C80軸心抗壓強度標準值fck26.829.632.435.538.541.544.547.450.2軸心抗拉強度標準值ftk2.392.512.642.742.852.932.993.053.11軸心抗壓強度設計值fc25.327.529.731.833.835.9軸心抗拉強度設計值ft1.711.801.891.962.042.02Ec4.1.3cc40c0.2采用。4.1.3混凝土的彈性模量(l04N/mm2)混凝土強度等級C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ec3.253.353.453.553.603.653.703.753.80Ecf4.1.4確定。4.1.4混凝土的疲勞模量(l04N/mm2)混凝土強度等級C40C45C50C55C60C65C70C75C80fEc3.253.353.453.553.603.653.703.753.80C40。預應力鋼筋。當采用其他品種或者標號的水泥時應進行對比試驗分析。c0℃~100℃1線性膨脹系數(shù)=1105/℃;c2熱導系數(shù)=10.6kJ(mh℃;3比熱容c=0.96kJ/(kg。鋼筋95%fstk4.2.1-1采用。預應力鋼絲、鋼絞線、預應力fpykfptk4.2.1-2采用。4.2.1-1普通鋼筋強度標準值牌號符號公稱直徑(mm)屈服強度標準值fyk(N/mm2)極限強度標準值fstk(N/mm2)HPB300A6~22300420CHRB400HRBF400CF6~50400540RRB400CRHRB500HRBF500DDF6~505006304.2.1-2預應力筋強度標準值種類符號公稱直徑(mm)屈服強度標準值fyk(N/mm2)極限強度標準值fstk(N/mm2)中強度預應力鋼絲光面或螺旋肋APMAHM5620800778097099801270預應力螺紋鋼筋螺紋AT18、25、32785980409301080種類符號公稱直徑(mm)屈服強度標準值fyk(N/mm2)極限強度標準值fstk(N/mm2)5010801230消除應力鋼筋光面或螺旋肋APAH5/1570/18607/15709/1470/1570預應力鋼絞線1×3(三股)AS8.6、10.8、12.9/1570/1860/19601×7(七股)9.5、12.7、15.2、17.8/1720/1860/196021.6/18604.2.2-1采用。預應力筋強度設計值應按表4.2.2-2采用。4.2.2-1普通鋼筋強度設計值(N/mm2)牌號抗拉強度設計值fy抗壓強度設計值fyHPB300270270HRB400、HRBF400、RRB400360360HRB500、HRBF5004354104.2.2-2預應力筋強度設計值(N/mm2)種類極限強度標準值fptk抗拉強度設計值fpy抗壓強度設計值fpy中強度預應力鋼絲8005104109706501270810消除應力鋼絲147010404101570111018601320預應力鋼絞線15701110390172012201860132019601390預應力螺紋鋼筋98065040010807701230900Es4.2.3采用。彈性模量Es牌號或種類表4.2.3彈性模量Es(105彈性模量Es牌號或種類HPB3002.10HRB400、HRB500HRBF400、RRB400、HRBF500預應力螺紋鋼筋2.00消除應力鋼絲、中強度預應力鋼絲2.05預應力鋼絞線1.95y 普通鋼筋和預應力筋的疲勞應力幅限值Δff和Δffy 1普通鋼筋的疲勞應力幅限值Δff根據(jù)鋼筋疲勞應力比值f4.2.4-1y s線性內插取值。表4.2.4-1普通鋼筋疲勞應力幅限值(N/mm2)疲勞應力比值fs疲勞應力幅限值ΔfyfHRB40001750.11620.21560.31490.41370.51230.61060.7850.8600.931s2普通鋼筋疲勞應力比值f應按下式計算:sff s,mins fs,max
(4.2.4-1)式中:、f式中:、
fs,max
——構件疲勞驗算時同一層鋼筋的最小應力、最大應力。p預應力筋的疲勞應力幅限值Δfpyf根據(jù)鋼筋疲勞應力比值4.2.4-2p線性內插取值。表4.2.4-2預應力筋疲勞應力幅限值疲勞應力比值fp疲勞應力幅限值Δfpfy鋼絞線fptk=1570N/mm2消除應力鋼絲fptk=1570N/mm20.71442400.81181680.97088p預應力筋疲勞應力比值應按下式計算:pff p,minp fp,max
(4.2.4-2)式中:式中:p,min
f、、
——構件疲勞驗算時同一層預應力筋的最小應力、最大應力。預應力筋在最大力下的總伸長率3.5%。錨具及承壓體系4.3.1預應力結構設計中,應根據(jù)工程環(huán)境條件、結構特點、預應力筋品種和張4.3.1表4.3.1常用金屬預應力筋的錨具預應力筋品種張拉端固定端安裝在結構之外安裝在結構之內鋼絞線夾片錨具夾片錨具擠壓錨具擠壓錨具鋼絲束鐓頭錨具冷(熱)鑄錨冷(熱)鑄錨鐓頭錨具夾片式錨具應具有防松性能。當錨具使用環(huán)境溫度-50℃時,錨具的低溫錨固性能應符合現(xiàn)行國家標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370的規(guī)定。4.3.5-1采用,高強預應力螺母力學4.3.5-24.3.5-3用。表4.3.5-1高強預應力錨栓力學性能參數(shù)序號規(guī)格強度等級屈服強度(MPa)抗拉強度(MPa)8.810.98.810.91M30(2m-11m)8.8/10.966094083010402M36(2m-11m)8.8/10.93M42(2m-11m)8.8/10.94M48(2m-11m)8.8/10.95M56(2m-11m)8.8/10.96M64(2m-11m)8.8/10.9表4.3.5-2螺母力學性能參數(shù)序號規(guī)格保證載荷(kN)硬度(HV)8級10級8級10級1M30516.1594.7233~353272~3535612M36751.6866.08173M421030.41187.311204M481352.41558.314705M561867.62152.020306M642465.52841.02680表4.3.5-3高強預應力錨栓機械性能參數(shù)錨栓規(guī)格M30~M648.8級10.9級最小斷后伸長率(%)1212初始應力為0.8Rel的松弛率200小時后應力松弛率 3%抗疲勞200萬次疲勞試驗不斷裂最小斷面收縮率(%)5248硬度(HRC)23~3432~39-40℃低溫平均沖擊功Akv(J)4040螺紋未脫碳層高度E(mm)1/2H12/3H1螺紋全脫碳層深度G(mm)0.0150.015Rp0.270%初始預應力作用下,同一批次錨栓單位伸長量的張拉力偏差為Rp0.280%10小時應力松弛率2%1000200-40℃。行標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370規(guī)范》GB50666及《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規(guī)程》JGJ85的規(guī)定。并應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定??椎兰捌渌牧峡椎莱尚筒牧峡刹捎媒饘俨y管或塑料波紋管。用于制作預應力混凝土的金屬波紋管的鋼帶應為軟鋼帶,鋼帶厚度宜根據(jù)4.4.2的規(guī)定。表4.4.2金屬波紋管的鋼帶厚度(mm)圓管內徑405055606570758085909596最小鋼帶厚度標準型0.280.280.300.300.300.300.300.350.350.350.350.40增強型0.300.300.350.350.350.400.400.400.450.45—0.50圓管內徑102108114120126132——————最小鋼帶厚度標準型0.400.400.400.400.400.40——————增強型0.500.500.500.500.500.60——————hc4.4.3的規(guī)定。表4.4.3金屬波紋管的波紋高度(mm)圓管內徑40455055606570最小波紋高度hc2.5圓管內徑758085909596≥102最小波紋高度hc3.04.4.4的規(guī)定。表4.4.4圓形塑料波紋管規(guī)格內徑(mm)外徑(mm)壁厚(mm)不圓度標稱值偏差標稱值偏差標稱值偏差50±1.063±1.02.5+0.56%60732.575882.590±2.0106±2.02.51001162.51151312.51301462.5料。6kN/m2。高強水泥基灌漿材料抗壓強度標準值確定應符合下列規(guī)定:4.75mm時,抗壓強度標準試件應采40mm×40mm×160mm《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法》GB/T17671中的有關規(guī)定。4.75mm16mm100mm×100mm×100mm足現(xiàn)行國標標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081中的有關規(guī)定。高強灌漿材料設計參數(shù)應符合下列規(guī)定:1高強灌漿材料性能指標應按表4.4.8-1確定:表4.4.8-1高強灌漿材料性能指標類別Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類最大集料粒徑(mm)4.754.75且16流動度(mm)初始值380340290270*650**30分鐘保留值340310260240*550**豎向膨脹率(%)3小時0.1~3.524小時與3小時的膨脹值之差0.02~0.5抗壓強度(MPa)1天20.03天40.028天60.0對鋼筋有無銹蝕作用無泌水率(%)0注:1表中性能指標均應按產(chǎn)品要求的最大用水量檢驗;*表示坍落度數(shù)值,**表示坍落擴展度數(shù)值;30(或坍落度和坍落擴展度24小時與3小時的膨脹值之差及24小時內抗壓強度值由供需雙方協(xié)商確定外,其他性能指標應符合本表的規(guī)定;當Ⅳ3小時的豎向膨脹率指標不作要求;30243小時的膨脹值之差不作要求。24.4.8-2確定:表4.4.8-2低溫水泥基高強座漿材料性能指標檢驗項目性能指標-5℃流動性/mm初始130~20030min-抗壓強度/MPa-5℃養(yǎng)護1d≥30-5℃養(yǎng)護3d≥60-5℃養(yǎng)護7天后標養(yǎng)28d≥80抗折強度/MPa-5℃養(yǎng)護7天后標養(yǎng)28d≥11豎向膨脹率/%3h≥0.0224h與3h差值0.02~0.5氯離子含量/%≤0.03泌水率/%034.4.8-3選擇:4.4.8-3料灌漿層厚度(mm)水泥基灌漿材料類別5~30Ⅰ類20~100Ⅱ類80~200Ⅲ類200Ⅳ類注:1采用壓力法或高位漏斗法灌漿施工時,可放寬水泥基灌漿材料的類別選擇。2當灌漿層厚度大于150mm時,可平均分成兩次灌漿。根據(jù)實際分層厚度按上表選擇合適的水泥基灌漿材料類別。第二次灌漿宜在第一次灌漿24小時后,灌漿前應對第一次灌漿層表面做鑿毛處理。后張預應力混凝土結構孔道灌漿應根據(jù)現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010環(huán)境類別分類,不同環(huán)境類別孔道灌漿料應按照表4.4.9規(guī)定選擇。表4.4.9不同環(huán)境類別孔道灌漿料環(huán)境類別一、二三四、五灌漿材料可采用第Ⅰ類水泥基灌漿材料宜采用第Ⅰ類水泥基灌漿材料應采用第Ⅰ類水泥基灌漿材料4.4.10的規(guī)定。表4.4.10彈性體改性瀝青防水卷材性能指標序號檢測項目指標1可溶物含量試樣厚度(mm)可溶物含量(g/m2)3≥21004≥29005≥35002耐熱性耐熱溫度105℃試樣厚度≤2mm試驗現(xiàn)象無流淌、滴落3低溫柔性-25℃4不透水性:30min0.3MPa5拉力最大峰拉力:N/50mm≥800次高峰拉力:N/50mm-試驗現(xiàn)象拉伸過程中,試件中部無瀝青涂蓋層開裂或與胎基分裂現(xiàn)象6延伸率最大峰時延伸率:%≥40次高峰時延伸率:%-7浸水后質量增加:%PE、S≤1.0M≤2.08熱老化拉力保持率:%≥90最大峰時延伸率保持率:%≥80低溫柔性:℃-20無裂縫尺寸變化率:%≤0.7質量損失:%≤1.09滲油性,張數(shù)≤210接縫剝離強度:N/mm≥1.511釘桿撕裂強a:N-12礦物粒料粘附性b:g≤2.013卷材下表面瀝青涂蓋層厚度c:mm≥1.0序號檢測項目指標14人工氣候加速老化外觀無滑動、流淌、滴落拉力保持率:%≥80低溫柔性:℃-20無裂縫注:1僅適用于單層機械固定施工方式卷材;僅適用于礦物粒料表面的卷材;僅適用于熱熔施工的卷材。4.4.14 高強水泥基座漿料一般應符合下列規(guī)定:座漿料與預制構件匹配使用時,不同預制構件應符合其相應標準。標準《混凝土用水標準》JGJ63的有關規(guī)定。5℃。5℃時,應使用-5℃低溫型專用產(chǎn)品。4.1.15環(huán)氧樹脂高強座漿技術性能應符合表4.4.15的規(guī)定。表4.4.15環(huán)氧樹脂高強座漿料技術性能檢驗項目性能指標流掛性/mm9.5mm厚時流淌厚度/mm≤30體積變化固化后無收縮抗壓強度/MPa≥80剪切強度/MPa≥154.4.16 混凝土塔筒外側表面宜涂覆涂料,涂料類型應根據(jù)環(huán)境條件選擇。荷載與荷載效應組合荷載風電機組混凝土塔筒結構上的荷載與作用可分為下列三類:裝誤差、基礎變位等;多遇地震作用、溫度作用等;偶然荷載,包括沖擊力、罕遇地震作用等。家現(xiàn)行標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009GB50135和《建筑抗震設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用。荷載工況、荷載效應組合及分項系數(shù)多遇地震工況、罕遇地震工況、施工工況進行分析計算。作用于塔筒上可能同時出現(xiàn)的荷載效應應分別按承載能力極限狀態(tài)和正常于正常使用極限狀態(tài)應采用荷載效應的標準組合。的基本組合進行設計?;窘M合應采用極限狀態(tài)設計表達式中最不利值確定:m m SdjGjk1kik
(5.2.3-1)j1式中:j——j個永久荷載的分項系數(shù);jSGk——jjQ1——第1個可變荷載的分項系數(shù);
i2SQ1k——第1個可變荷載效應的標準值;Qi——第i個可變荷載的分項系數(shù);SQik——第i個可變荷載效應的標準值;它荷載效應的偶然組合,設計值應按下式計算:mmSdGjSGjkEhSEhkEvSEvkwwSwkj1式中:Eh、Ev——分別為水平和豎向地震作用的分項系數(shù);SEhk、SEvk——分別為水平和豎向地震作用效應的標準值;wE——風荷載效應的組合值系數(shù);w——風荷載效應的分項系數(shù);Swk——風荷載效應的標準值;RE——承載力抗震調整系數(shù);
(5.2.3-2)要求,采用荷載效應的標準組合進行設計,設計值應按下式計算:m m SdSGjki
(5.2.4)ji15.2.5的規(guī)定選用。5.2.6的規(guī)定選用。PAGEPAGE20表5.2.5 混凝土塔筒結構極限狀態(tài)、荷載效應組合、計算內容、荷載工況及主要荷載極限狀態(tài)設計狀況荷載效應組合計算內容荷載工況主要荷載永久荷載可變荷載偶然荷載正常運行極端荷載疲勞強度多遇地震罕遇地震施工維修(含重力)安裝誤差基礎變位預應力風機水平荷載風機水平彎矩風機載荷扭矩風荷載溫度作用多遇地震作用罕遇地震作用承載能力極限狀態(tài)持久設計狀況基本組合(1)承載力計算(正常)√—————√√√√√√√√√——(2)承載力計算(極端)—√————√√√√√√√√√√——(3)承載力計算(多遇地震)———√——√√√√√√√√√√√—(4)疲勞強度驗算——√———√√√√√√√—√√——基本組合—————√√√——√——√√———(1)承載力計算(施工維修)偶然組合————√—√√√√√√√—√√—√(1)承載力計算(罕遇地震)持久設計狀況標準組合(1)應力、變形、抗裂驗算(正常)√—————√√√√√√√—√√——(2)應力、變形、抗裂驗算(極端)—√————√√√√√√√—√√——表5.2.6 混凝土塔筒設計主要荷載分項系數(shù)取值極限狀態(tài)設計狀況荷載效應組合計算內容主要荷載永久荷載可變荷載偶然荷載風機豎向載荷(含重力)混凝土收縮徐變安裝誤差基礎變位預應力風機水平荷載風機水平彎矩風機載荷扭矩風荷載溫度作用多遇地震作用罕遇地震作用承載能力極限狀態(tài)持久設計狀況基本組合(1)承載力計算(正常)1.35/1.01.2/1.01.2/1.01.2/1.01.2/1.01.41.4H:1.3—V:0.5(2)承載力計算(極端)1.35/1.01.2/1.01.2/1.11.2/1.01.2/1.01.41.4H:1.3—V:0.5(3)承載力計算(多遇地震)1.35/1.01.2/1.01.2/1.01.2/1.01.2/1.01.41.4H:1.3—V:0.5(4)疲勞強度驗算1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0——短暫設計狀況基本組合(1)承載力計算(施工維修)1.35/1.01.2/1.01.2/1.01.2/1.01.2/1.01.41.4——偶然設計狀況偶然組合(1)承載力計算(罕遇地震)1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0—1.0正常使用極限狀態(tài)持久設計狀況標準組合(1)應力、變形、抗裂驗算(正常)1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0——(2)應力、變形、抗裂驗算(極端)1.01.01.01.01.01.01.0101.01.0——注:"/"——“荷載效應對結構不利/荷載效應對結構有利”;H——水平方向慣性力;V——豎向慣性力。PAGEPAGE22承載能力極限狀態(tài)計算一般規(guī)定應考慮接縫對截面承載能力的影響。標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的有關規(guī)定。正截面承載力計算塔筒正截面承載力計算應滿足下列基本假定:GB50010的有關規(guī)定;GBN≤fA Af' A(f
)A
(6.2.2-1)d 1c p0,ip,i py,i
t py,i p0,i p,iNe≤f(rr)sinf'
Ard 1c 1 2
py,ip,ip,i
(6.2.2-2)(f
)A
sit)py,i p0,i p,ip,i 1eie0eaNd——塔筒接縫截面軸向壓力的組合設計值(k;
(6.2.2-3)(6.2.2-4)——接縫截面承載力的折減系數(shù),取0.95,無接縫截面承載力的折減系數(shù),取1.0;——受壓區(qū)混凝土截面面積與全截面面積的比值;1——受壓區(qū)混凝土強度設計值系數(shù);根據(jù)現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的有關規(guī)定;fc——混凝土軸心抗壓強度設計值A——塔筒環(huán)形截面面積(2;0i——塔筒接縫截面受拉區(qū)體內預應力鋼束合力點混凝土正應力為零時的體內預應力鋼束應力(MP;p,i——體內預應力鋼束的截面面積(2;f',i——體內預應力鋼束的抗壓強度設計值(MP,按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)的有關規(guī)定確定;t——大于2/30;fi——(MP凝土結構設計規(guī)范》GB50010的有關規(guī)定;e——軸向壓力對截面重心的偏心距(m;1、2——環(huán)形截面的內、外半徑(m;,i——體內預應力鋼束重心所在圓周的半徑(;i——軸向壓力對截面重心的初始偏心距(m;0——軸向壓力對截面重心的初始計算偏心距(;a——軸向壓力附加偏心距(m0.020m1/30大值。塔身有孔洞時,截面承載力計算應滿足現(xiàn)行國家標準《高聳結構結構設計規(guī)范》GB50135的要求。斜截面承載力計算混凝土塔筒斜截面抗剪承載力可按下式計算:V≤1.75
fbh
Asvh
0.07
(6.3.1)1
t 0 yvs 0式中:V——抗剪承載力(k;——偏心受壓構件計算截面的剪跨比,取M
/Vh0;v——;0——截面有效高度(N——與剪力設計值V(k0.3fcA時,取0.3fcA;其中,A為構件的截面面積。(GB50010)的規(guī)定。V≤(1.5-)1.75
fbh0.05N
Asvh
(6.3.2-1)t1
t 0 p0
yvs 0 t
1.5VW
(6.3.2-2)1t規(guī)定取用。t——集中荷載作用下剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數(shù),當t0.50.5;當t1.01.0。T0.35f
0.05Np0W
f
(6.3.2-3)t
t yv sT——受扭承載力(k;
fvsfyv
(6.3.2-4)t——截面抗扭塑性抵抗矩受扭承載力(m;t1——受扭計算中沿截面周邊配置的箍筋單肢截面面積(2;or——截面核心部分的面積(m;uor——截面核心部分的周長(;——受扭的縱向普通鋼筋與箍筋的配筋強度比值。疲勞計算混凝土塔筒的正截面疲勞應力驗算時,應滿足下列基本假定:截面應變保持平面;受壓區(qū)混凝土法向應力圖形取為三角形;三角形;采用換算截面計算?;炷了驳钠隍炈銜r,應計算下列部位的應力、應力幅:普通鋼筋的應力幅;截面重心及截面寬度劇烈改變處的混凝土拉應力;受壓區(qū)縱向鋼筋可不進行疲勞驗算。一級裂縫控制等級的預應力混凝土塔筒的鋼筋可不進行疲勞驗算?;炷了财趬勖筛鶕?jù)現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》50010的相關計算方法確定,也可采用疲勞試驗的方法確定?;炷了财趹獫M足下列要求:正截面壓應力應滿足下式要求:ff ffcc,max c
(6.4.5-1)式中:式中:
——,GB50010cff混凝土軸心抗壓疲勞強度設計值,按現(xiàn)行國家標準《混c凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定計算。ff截面受拉區(qū)邊緣纖維拉應力應滿足下式要求:fffct,max
kctt
(6.4.5-2)式中:式中:
——疲勞驗算時塔架接縫截面受拉區(qū)邊緣纖維的混凝土拉應力,按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》B50010的規(guī)定計算;——0.51.0;tff——混凝土軸心抗壓疲勞強度設計值,按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構t設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定計算。斜截面主拉應力應滿足下式要求:fkff
(6.4.5-3)tp ctttp式中:f——疲勞驗算時塔架接縫位置斜截面纖維的混凝土主拉應力,tp按《現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定計算;受拉區(qū)預應力鋼束應力幅驗算應滿足下式要求:fffp py
(6.4.6)pf——,p(GB50010)算;pyff——py結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定計算。局部受壓承載力計算要求:FlFlR
(6.5.1)式中:Fl——端部錨固區(qū)局部受壓面上作用的局部壓力設計值(kN);FlR——端部錨固區(qū)局部受壓承載力(kN)。范》GB50010的要求。正常使用極限狀態(tài)驗算一般規(guī)定凝土結構設計規(guī)范》GB50010的有關規(guī)定。應力驗算應符合下列規(guī)定:cfc
(7.2.1)式中:。。。。?;炷林骼瓚σ患壛芽p控制等級:tp0.85ftk
(7.3.2-1)式中:。。。。。
tp0.95ftk
(7.3.2-2)一、二級裂縫控制等級構件,混凝土主壓應力:cp0.60fck
(7.3.2-3)式中:。。。。?;炷林骼瓚椭鲏簯聪铝泄接嬎悖?x y22x y22tpx y
(7.2.3-1)p 2
Mky0
(7.2.3-2)Ix pcI0kebnpS0I0b
(7.2.3-3)x——由預應力和彎矩值Mk(MP;y——k產(chǎn)生的混凝土凝土豎向壓應力(MPa;——(MP在計算剪應力時,尚應計入預加力引起的次剪力;pc——。y0——換算截面重心至計算纖維處的距離(m;I0——換算截面慣性矩(m;S0——計算纖維以上部分換算截面面積對構件換算截面重心的面積矩(m;pe——預應力筋的有效預應力;pb——計算截面上同一平面內的預應力筋的截面面積(2;p——計算截面上預應力筋的切線與構件縱向軸線的夾角(°。裂縫驗算應力及預應力筋等效應力宜按下列假定計算:截面應保持平面;受壓區(qū)混凝土的法向應力圖取為三角形;不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉強度;采用換算截面?;炷了矐聪铝幸?guī)定進行受拉邊緣應力或正截面裂縫寬度驗算:力應符合下列規(guī)定:ckpc0
(7.3.2-1)式中:ck——;pc——。力應符合下列規(guī)定:ckpc
ftk
(7.3.2-2)度。最大裂縫寬度應符合下列規(guī)定:wmaxwlim
(7.3.2-3)x——荷載效應標準組合下,計算的最大裂縫寬度;m——?;炷了擦芽p計算應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》50010的有關規(guī)定。變形驗算5m~10m8個,并應考慮塔筒內附件的重量。定取值:1.0ECI。變形計算時,預應力混凝土塔筒截面剛度取βEcI,剛度折減系數(shù)可按表7.4.2的規(guī)定取值。表7.4.2 剛度折減系數(shù)λ0≥0.70.650.660.680.720.760.800.840.85注:1λ為預應力度,即有效預壓應力和標準荷載組合下混凝土中的拉應力之比;2為混凝土的彈性模量,I為圓環(huán)截面的慣性矩。預應力損失計算預應力損失應考慮下列因素:預應力索在孔道內摩擦;錨具變形、錨固和縫隙壓密導致鋼束回縮;混凝土彈性壓縮;預應力索應力松弛;混凝土收縮和徐變。預應力孔道摩擦損失可按下式計算:l1
con
e(kxμθ)
(7.5.2)k——(1/m7.5.21采用;x——自張拉端的孔道累計計算長度(m;——鋼束與曲線孔道的摩擦系數(shù),按表7.5.2-2采用;——自張拉端的孔道累計偏轉角(d。表7.5.2-1 體內鋼束(鋼絞線)的系數(shù)k與值管道成型形式k預埋金屬波紋管0.00150.200.25預埋塑料波紋管0.00150.140.17預埋鐵皮管0.0030.35鋼管抽芯成型00.55橡皮管抽芯成型0.00150.55無粘結鋼筋75鋼絲0.00350.10s15鋼絞線0.0040.12表7.5.2-2 體外鋼束(鋼絞線)的系數(shù)k與值孔道成型方式、鋼束種類k鋼管或HDPE管穿無粘結鋼絞線0.0040.09鋼管穿光面鋼絞線0.0010.25HDPE管穿光面鋼絞線0.0020.13下式計算:l2
lEpl
(7.5.3)式中:Ep——預應力鋼束的彈性模量(MPa);l——錨具變形、鋼束回縮和縫隙壓密的合計值(m),各分項值按表7.5.3采用;l——預應力鋼束的計算長度(m)。表7.5.3 鋼束錨具變形、鋼束回縮和縫隙壓密值(mm)錨具類型l接縫類型l夾片錨具有頂壓4干接縫1.5無頂壓6膠接縫1帶螺帽的錨具1濕接縫0.5注:表中數(shù)值以每個錨具或每個接縫計。m張拉步驟計算。靜定結構近似時可按下式計算:mn(mi)pjl3i1
(7.5.4)j1 m式中:n——預應力鋼束的種類數(shù);m——同一種預應力鋼束的張拉分批數(shù);np——預應力鋼束與混凝土的彈性模量比;——第j種預應力鋼束張拉一批后,在已張預應力鋼束段中點合力作用位置產(chǎn)生的混凝土正應力。預應力索松弛引起預應力損失的終值可按下式計算:l4
concon
(7.5.5)f f pk 式中:con——預應力鋼束張拉控制應力;——0.7fkn0.8fk0.2、0.575;當con
0.7fpk時,0.125、0.5;fk——預應力鋼束的抗拉強度標準值(單位?。力過程計算。靜定結構近似計算時可采用如下公式:l6s()Epn()式中s(,)——混凝土收縮應變值;——預應力施加時的混凝土齡期(d);Ep——預應力鋼束的彈性模量(MPa);np——預應力鋼束與混凝土的彈性模量比;
(7.5.6)c——預應力施加后預應力鋼束段中點合力作用位置的混凝土正應力(MPa);(,)——混凝土徐變系數(shù)。構造規(guī)定一般規(guī)定180mm:tmin1000.01d式中:d——塔筒外直徑(mm)。
(8.1.1)筒壁厚可沿高度均勻變化。C4030mm。50mm,且不宜1.2550%。預留孔道的內徑宜比預應力束外徑及需穿過孔道的連接器外徑大6mm~15mm,且孔道的截面積宜為穿入預應力束截面積的3~4倍。GB50010的有關規(guī)定。混凝土塔筒的筒壁上設有孔洞時,應符合下列規(guī)定:在同一水平截面內設有兩個孔洞時,宜對稱布置;140°70°;孔洞宜設計成圓形,矩形孔洞的轉角宜設計成弧形。在后張法有粘結預應力混凝土塔筒兩端及中部應設置灌漿孔,間距不宜大1230MP0.45,并按有關規(guī)定摻加膨脹劑,筒壁端部應設排氣孔。0.5%。后張法預應力混凝土構件的端部錨固區(qū),應按下列規(guī)定配置間接鋼筋:采用普通墊板時,應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB-500100.5%剛性擴散角應取45o。局部受壓承載力計算時,局部壓力設計值對有粘結預應力混凝土構件取1.2倍張拉控制力,對無粘結預應力混凝土取1.2倍張拉控制應力和預應力筋的抗拉強度標準值與其截面面積乘積中的較大值。8.2裝配式混凝土塔筒各環(huán)節(jié)的要求。拼接構造應滿足結構傳遞內力的要求。適當增加構造配筋。檢驗與監(jiān)測檢驗塔筒不應有影響結構性能、安裝和使用功能的尺寸偏差。對超過尺寸允許方案進行處理,并重新檢查驗收。逐件檢驗。需進行。??的相關規(guī)定進行。預制塔筒構件生產(chǎn)時應制定措施避免出現(xiàn)外觀質量缺陷。預制塔筒結構性能檢驗應符合下列規(guī)定:塔筒構件應進行結構性能檢驗,并應符合下列規(guī)定:結構性能檢驗應符合國家現(xiàn)行有關標準的有關規(guī)定及設計的要求,檢驗要求和試驗方法應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》50204的有關規(guī)定??沽褭z驗。對大型構件及有可靠應用經(jīng)驗的構件,驗。對使用數(shù)量較少的構件,當能提供可靠依據(jù)時,可不進行結構性能檢驗。不做結構性能檢驗。施工單位或監(jiān)理單位應在產(chǎn)品合格證上確認。監(jiān)測風電機組混凝土-形特點、結構易損性分析和監(jiān)測系統(tǒng)目標等因素確定。的選擇原則。期穩(wěn)定性、耐久性、環(huán)境適應性、經(jīng)濟性和實用性等要求。傳感器選型宜便于現(xiàn)場安裝和系統(tǒng)集成。傳感器安裝前應進行必要的標定、校準或自校。數(shù)據(jù)采集與傳輸應確保獲得高精度、高品質、不失真數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集方案、數(shù)據(jù)傳輸方案與路由設計、軟件功能設計與集成方案等內容。數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)能浻布邪l(fā)與選型應與所選傳感器相匹配;采集參數(shù)調整;數(shù)據(jù)采集方案應包括數(shù)據(jù)采集方式、觸發(fā)閾值和采樣頻率的確定。數(shù)據(jù)存儲與管理模塊設計應包括架構設計、功能設計、性能設計、安全設擴展性。數(shù)據(jù)分析
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