| 第1.0.1条 为了在高耸结构设计中做到技术先进，经济合理、安全适用、确保质量，特制订本规范。 |
| 第1.0.2条 本规范适用于钢及钢筋混凝土高耸结构，如电视塔、拉绳桅杆、发射塔、微波塔、石油化工塔、大气污染监测塔、烟囱、排气塔、水塔、矿井架等。 |
| 第1.0.3条 本规范是根据国家标准《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84规定的原则制定的。符号、计量单位和基本术语是按现行国家标准《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》的有关规定采用。 |
| 第1.0.4条 设计高耸结构时，除遵照本规范的规定外，尚应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》、 《混凝土结构设计规范》、《地基基础设计规范》和《建筑抗震设计规范》等的有关规定。有关专业技术问题尚应符合各专业规范、规程的要求。 |
| 第1.0.5条 设计高耸结构和选择结构方案时，应同时考虑施工方法（包括运输、安装）以及建成后的环境影响，维护保养 等问题。 |
| 第2.0.1条 本规范采用以概率论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量高耸结构的可靠度，以分项系数设计表达式进行计算。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第2.0.2条 极限状态分为下列两类： 一、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，或达到不适于继续承载的变形； 注：当考虑偶然事件时，应使主体承重结构不致丧失承载能力，允许局部破坏，但不致发生倒塌。 二、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有关规定限值。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第2.0.3条 对于承载能力极限状态，高耸结构应根据其破坏后果(如危及人的生命安全、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性按表2.0.3划分为两个安全等级。
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| 第2.0.4条 对于承载能力极限状态，高耸结构构件应按荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计。 一、基本组合应采用下列极限状态设计表达式：
式中 ?γ0——高耸结构重要性系数，对安全等级为一级、二级的结构可分别采用1.1、1.0； ?γG——永久荷载分项系数，一般情况可采用1.2，当永久荷载效应对结构构件的承载能力有利时可采用1.0； γQ1、γQi——第一个可变荷载、其它第i个可变荷载的分项系数，一般情况可采用1.4，但对安装检修荷载可采用1.3，对温度作用可采用1.0； Gk——永久荷载的标准值； Q1K——第一个可变荷载的标准值，该可变荷载的效应大于其它任何第i个可变荷载的效应； Qik——除第一个可变荷载外，其它任何第i个可变荷载的标准值； CG、CQ1、CQi——永久荷载、第一个可变荷载和其他任何第i个可变荷载的荷载效应系数； ψci——除第一个可变荷载外，其它任何第i个可变荷载的组合值系数，根据不同的荷载组合按本章第2.0.5条规定采用； R(.)——结构构件的抗力函数。 二、偶然组合的极限状态设计表达式宜按下列原则确定： 1.只考虑一种偶然作用与其它可变荷载组合； 2.偶然作用的代表值不应乘分项系数； 3.与偶然作用同时出现的可变荷载可根据具体情况采用相 应的代表值； 4.具体的设计表达式及各种系数值应按有关专业规范，规程 的规定采用。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第2.0.5条 设计高耸结构时，对不同荷载基本组合，其可变荷载组合值系数应分别按表2.0.5采用：
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第2.0.6条 高耸结构抗震计算时基本组合应采用下列极限状态设计表达式：
式中 γG——重力荷载分项系数，一般情况应取1.2，当重力效应对构件承载能力有利时宜取1.0； ?γEh、γEv——水平、竖向地震作用分项系数，应按表2.0.6的规定采用；
γw——风荷载分项系数，应取1.4； GE——重力代表值，可按本规范第3.4.6条采用； Ehk——水平地震作用标准值； Evk——竖向地震作用标准值； Wk——风荷载标准值； ψw——抗震基本组合中的风荷载组合值系数，可取0.2； CG、CEh、CEv、CW——有关各类荷载与作用的作用效应系数，并应乘以国家标准《建筑抗震设计规范》GBJ11-89中规定的效应增大系数或调整系数； R——抗力，按本规范各章的有关规定计算； γRE——抗力抗震调整系数，对钢及钢筋混凝土高耸结构均取0.8，对焊缝取1.0。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第2.0.7条 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计目的，分别按荷载效应的短期组合和长期组合进行计算，其变形、裂缝等计算值不应超过相应的规定限值。 一、短期效应组合
二、长期效应组合
式中 ψci——短期效应组合时，除第一个可变荷载外，其它任何第i个可变荷载的组合值系数； ψqi——长期效应组合时，任何第i个可变荷载的准永久值系数。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第2.0.8条 高耸结构正常使用极限状态的控制条件应符合 下列规定： 一、在风荷载(标准值)作用下，高耸结构任意点的水平位移不得大于该点离地高度的1燉100。对桅杆结构，注意层间的相对水平位移，尚不得大于该层间高度的1燉100. 二、对于装有方向性较强(如电视塔、微波塔)或工艺要求较严格的设备(如石油化工塔)的高耸结构，在不均匀日照温度或风荷载(标准值)作用下，在设备所在位置处的塔身转角，应满足工艺要求。 三、在风荷载的动力作用下，设有游览设施的塔，在游览设施所在位置处的塔身振动加速度及水平振幅应满足正常使用要求。 四、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。 注：上述控制条件适用于一般情况，当有其它特殊要求时可按各专业规范规程的 规定采用。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3.1.1条 高耸结构上的荷载可分为下列三类： 一、永久荷载：结构自重、固定的设备重、物料重、土重、土压力、线的拉力等； 二、可变荷载：风荷载、裹冰荷载、地震作用、雪荷载、安装检修荷载、塔楼楼面或平台的活荷载、温度变化、地基沉陷等； 三、偶然荷载：导线断线等。 注：地震设防烈度≤6度时，地震作用可作为偶然荷载。 |
| 第3.1.2条 本规范仅列出风荷载、裹冰荷载及地震作用的标准值，其它荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用。 |
第3.2.1条 作用在高耸结构单位面积上的风荷载应按下式计算：
式中 ω——作用在高耸结构单位面积上的风荷载(kN/m)； ω0——基本风压(kN/m2)应按本章第3.2.2条、第3.2.3条和第3.2.4条的规定采用； μr——重现期调整系数，对一般高耸结构可采用1.1，对重要的高耸结构可采用1.2； μz——z高度处的风压高度变化系数，应按本章第3.2.5条的规定采用； μs——风荷载体型系数，可按本章第3.2.6条的规定采用； βz——z高度处的风振系数，可按本章第3.2.7条至第3.2.10条的规定采用。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3.2.2条 基本风压ωO系以当地比较空旷平坦地面、离地10m高、统计30年一遇的10min平均最大风速为标准，其值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用，但对高耸结构不得小于0.3kN燉m2。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3.2.3条 山区及偏辟地区的基本风压应通过实地调查和对比观察经分析确定。一般情况可按附近地区的基本风压乘以下列调整系数采用： 山间盆地、谷地等闭塞地形0.75-0.85 与风向一致的谷口、山口1.2-1.5 注：山顶或山坡的基本风压可根据山麓基本风压近似地按高度变化规律推算。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第3.2.4条 沿海海面和海岛的基本风压，当缺乏实际资料时，可按邻近陆上基本风压乘以表3.2.4规定的调整系数采用：
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| 第3.2.5条 风压随高度的变化规律与地面粗糙度有关，地面粗糙度可分为下列三类： A类指近海海面、小岛及大沙漠等： B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中、小城镇和大城市的郊区； C类指有密集建筑群和较多高层建筑的大城市市区。
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| 第3.2.7条 高耸结构应考虑由脉动风引起的风振影响，当结构的基本自振周期小于0.25s时，可不考虑风振影响。 注：高耸结构计算风振时的基本自振周期可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定计算。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第3.2.8条 自立式高耸结构在ｚ高度处的风振系数β可按下式确定：
式中 ξ——脉动增大系数，按表3.2.8-1采用； ε1——风压脉动和风压高度变化等的影响系数，按表3.2.8-2采用。 ε2——振型、结构外形的影响系数，按表3.2.8-3采用。 注：对于上部用钢材、下部用钢筋混凝土的结构，可近似地分别根据钢和钢筋混 凝土由表3.2.8-1查取相应的ξ值，并计算各自的风振系数。
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第3.2.9条 对于外形比较规则，顶宽与底宽之比在0.15-0.4之间的钢塔，如微波塔和电视调频塔，其风振系数亦可按下列确定：
式中 βz——风振系数动力部分的基本值，按表3.2.9-1采用； η——调整系数，按表3.2.9-2采用。
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第3.2.10条 拉绳钢桅杆的风振系数β可按表3.2.10采用。
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第3.2.11条 竖向斜率小于2/100的圆筒形塔及烟囱等圆截面结构和圆管、拉绳及悬索等圆截面构件应考虑由脉动风引起的垂直于风向的横向共振，并应按下列公式计算结构或构件的雷诺Re数：
式中 υcr——临界风速(m/s)； d——结构或构件的直径(m)； Tj——结构或构件的j振型的自振周期(s)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3.2.12条 圆形截面结构或构件的横向共振应根据其雷诺数按下列规定处理： 一、当雷诺数Re<3X105时，可能发生微风共振(亚临界范围的共振)，此时应在构造上采取防振措施或控制结构的临界风速υcr不小于15m/s，以降低微风共振的发生率。 二、当雷诺数Rw≥3.5X106时，可能发生横向共振(跨临界范围的共振)，此时应验算横向共振。横向共振引起的等效静风荷载ωlji(KN/m)应按下式计算：
式中 ωji——j振型在i点的相对位移； υcr——j振型的共振临界风速(m/s)，按公式(3.2.11-2)计算； d——圆筒形结构的外径(m)，有锥度时可取23高度处的外径； ζ——结构阻尼比，钢结构取0.01，钢筋混凝土结构取0.05； μl——横向力系数，取0.25。 注：①悬臂结构可只考虑第一振型；多层拉绳桅杆根据情况可考虑的振型数目不 大于4。 ②考虑横向风振时，风荷载的总效应s(内力、变形等)可由横向风振的效应Sn和顺风向风荷载的效应Sl按S=√S2n+S2l组合而成。此时顺风向风荷载取按相应于临界风速计算的风荷载。 三、当雷诺数为3X105≤Re<3.5X106时，则可能发生超临界范围的共振，此时可按第一款的规定处理。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3.3.1条 设计电视塔、无线电塔桅等类似结构时，应考虑结构构件、架空线、拉绳表面裹冰后所引起的荷载及挡风面积增大的影响。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3.3.2条 基本裹冰厚度应根据当地离地10m高度处的观测资料，取统计50年一遇的最大裹冰厚度为标准。当无观测资料时，应通过实地调查确定，或按下列经验数值分析采用： 一、重裹冰区：川东北、川滇、秦岭、湘黔、闽赣等地区，基本裹冰厚度可取10-20mm; 二、轻裹冰区：东北(部分)、华北(部分)、淮河流域等地区，基本裹冰厚度可取5-10mm. 注：裹冰还会受地形和局地气候的影响，因此轻裹冰区内可能出现个别地点的重 裹冰或无裹冰的情况；同样，重裹冰区内也可能出现个别地点的轻裹冰或超裹冰的情况。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3.3.3条 管线及结构构件上的裹冰荷载的计算应符合下列规定： 一、圆截面的构件、拉绳、缆索、架空线等每单位长度上的裹冰荷载可按下式计算：
式中： qι0——单位长度上的裹冰荷载(kN/m)； b——基本裹冰厚度(mm)，按本章第3.3.2条的规定采用； d——圆截面构件、拉绳、缆索、架空线的直径(mm)； α1——与构件直径有关的裹冰厚度修正系数，按表3.3.3-1采用； α2——裹冰厚度的高度递增系数，按表3.3.3-2采用； γ——裹冰重度，一般取9kN/m3。 二、非圆截面的其它构件每单位表面面积上的裹冰荷载q(kN/m2)可按下式计算：
式中 qa——单位面积上的裹冰荷载(kN/m2)；
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| 第3.4.1条 本节规定适用于地震设防烈度为6度至9度地区的高耸结构的抗震设计。 对烈度为6度和7度的高耸结构可仅考虑水平地震作用；对烈度为8度和9度的高耸结构，应同时考虑上下两个方向竖向地震作用和水平地震作用的不利组合。 | ||||||
| 第3.4.2条 下列高耸结构可以不进行截面抗震验算，而仅需满足抗震构造要求： 一、6度、任何类场地的高耸结构及其地基基础； 二、小于或等于8度Ⅰ、Ⅱ类场地的不带塔楼的钢塔架，钢桅杆及其地基基础； 三、7度Ⅰ、Ⅱ类场地，基本风压ω0≥0.4kN燉m2；7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度Ⅰ、Ⅱ类场地，且基本风压ω0≥0.7kN/m2的钢筋混凝土高耸筒体结构及其地基基础。 注：建筑场地类别的划分应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》的规定执行。 | ||||||
| 第3.4.3条 高耸结构的地震作用计算宜采用反应谱振型分析法。对于特别重要的高耸结构可采用时程分析法作比较计算。对于圆筒形结构、烟囱、水塔等亦可采用底部剪力法和近似简化法。 | ||||||
| 第3.4.4条 高耸结构采用振型分解反应谱法计算地震作用时，j振型i质点的水平地震作用标准值Fji应按下式计算(图3.4.4)： 图3.4.4：水平地震计算简图
水平地震作用产生的总作用效应S可按下式计算：
式中 Fji——j振型i质点的水平地震作用标准值； αj——相应于j振型自振周期Tj的水平地震影响系数，按现行国家标准《建筑抗震设计规范》确定； μji——j振型i质点的水平相对位移； Gi——集中于i质点的重力荷载代表值，按本章第3.4.6条采用； γj——j振型的参与系数； γj——j振型水平地震作用产生的作用效应(弯矩、剪力、轴力和变形等)；振型数m可取2-3，当周期T1大于1.5s时可适当增加。 | ||||||
| 第3.4.5条 高耸结构竖向地震计算应符合下列规定(图3.4.5)。 图3.4.5：竖向地震计算简图 结构底部总竖向地震作用标准值FEV应按下式计算：
质点i的竖向地震作用标准值Fvi应按下式计算：
式中 αvmax——竖向地震影响系数的最大值，可取水平地震影响系数最大值αmax的65%； Geq——结构等效总重力荷载，取0.75GE； GE——计算地震作用时结构的总重力荷载代表值，按GE＝∑nj=1G1计算； Gi、Gj——集中于质点i、j的重力荷载代表值； hi、hj——集中质点i、j的高度。 注：建筑结构的(水平)地震影响系数a及其最大值αmax应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》的规定采用。 | ||||||
| 第3.4.6条 高耸结构抗震验算时，其重力代表值应取结构自重和各竖向可变荷载的组合值之和。结构自重和各竖向可变荷载的组合值系数应按下列规定采用： 一、对结构自重(结构构配件自重、固定设备重等)取1.0； 二、对设备内的物料重取1.0，对特殊情况可按有关专业规范规程采用； 三、对升降机、电梯的自重取1.0，对吊重取0.3； 四、对塔楼楼面和平台的等效均布荷载取0.5，按实际情况考虑时取1.0； 五、对塔楼顶的雪荷载取0.5。 |
| 第4.1.1条 钢塔架和桅杆结构(以下简称钢塔桅结构)选用的钢材材质应符合现行国家标准《钢结构设计规范》的要求，在低温条件下，或腐蚀环境中尚应考虑冷脆及腐蚀等影响。 |
| 第4.1.2条 钢塔桅结构的钢材及连接的强度设计值应按本规范附录一的规定采用。 注：钢丝绳的破坏强度可按现行国家有关标准的规定采用。 |
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| 第4.3.1条 钢塔桅结构应进行变形验算，并应满足本规范第2.0.8条的控制条件。 |
| 第4.3.2条 桅杆整体稳定安全系数不应低于2.0。对于纤绳上有绝缘子的桅杆，应验算绝缘子破坏后的受力情况，此时可假定纤绳初应力值降低20%，桅杆整体稳定安全系数不应低于1.6。 |
| 第4.4.1条 桅杆纤绳可按一端连接于杆身的抛物线计算。纤绳上有集中荷载时，可将集中荷载换算成均布荷载。 | ||||
| 第4.4.2条 纤绳的初应力应综合考虑桅杆变形、杆身的内力和稳定以及纤绳承载力等因素确定，宜在0.10-0.25kN燉mm2范围内选用。 | ||||
第4.4.3条 纤绳的截面强度应按下式验算：
式中 N——纤绳拉力(N)； A——纤绳的钢丝绳截面面积(mm2)； f——钢丝绳强度设计值(N/mm2); fu——钢丝绳的破坏强度(N/mm2)，按国家现行有关标准采用； ψ1——钢丝绳扭绞强度调整系数。根据钢丝绳规格按国家现行有关标准取0.8～0.9； ψ2——钢丝绳的强度不均匀系数，对1×7单股钢丝绳取0.65，其它钢丝绳取0.56。 |
第4.5.1条 轴心受拉和轴心受压构件的截面强度应按下式 验算：
式中 N——轴心拉力或轴心压力； An——净截面面积； f——钢材的强度设计值(N/mm2)，按本规范附录一采用。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第4.5.2条 轴心受压构件的稳定性应按下式验算：
式中 A——构件毛截面面积； ψ——轴心受压构件稳定系数，可根据构件长细比λ按本规范附录二采用。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第4.5.3条 钢塔桅结构的构件长细比λ应符合下列规定：
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| 第4.5.4条 构件的长细比λ不应超过下列规定： 受压弦杆、斜杆、横杆150 辅助杆、横膈杆200 受拉杆350 预应力拉杆长细比不限。 桅杆两相邻纤绳结点间杆身长细比宜符合下列规定： 格构式桅杆（换算长细比）100 实腹式桅杆150 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第4.5.5条
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第4.7.1条 承受轴心拉力或压力的对接焊缝强度应按下式计算：
式中 N——作用在连接处的轴心拉力或压力； lw——焊缝计算长度(mm)，未用引弧板施焊时，每条焊缝取实际长度减去10mm； t——连接件中的较小厚度(mm)； ft、fc——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值，可按本规范附录一采用。 | ||
第4.7.2条 承受剪力的对接焊缝剪应力应按下式验算：
式中 V——剪力； I——焊缝计算截面惯性矩(mm4)； S——计算剪应力处以上的焊缝计算截面对中和轴的面积矩(mm3)； fwv——对接焊缝的抗剪强度设计值(N/mm2)，按本规范附录一采用； | ||
第4.7.3条 承受弯矩和剪力的对接焊缝，应分别计算其正应力σ和剪应力τ，并在同时受有较大正应力和剪应力处，应按下式计算折算应力：
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第4.7.4条 角焊缝在轴心力（拉力、压力或剪力）作用下的强度应按下式计算：
式中 he——角焊缝的有效厚度(mm)，对直角角焊缝取0.7hf，hf为较小焊脚尺寸； lw——角焊缝的计算长度(mm)，每条焊缝取实际长度减去10mm； fwf——角焊缝的强度设计值(N/mm2)，按本规范附录一采用。 | ||
第4.7.5条 角焊缝在非轴心力或各种力共同作用下的强度应按下式计算：
式中 σw——按焊缝有效截面计算、垂直于焊缝长度方向的应力(N/mm2)； τw——按焊缝有效截面计算、沿焊缝长度方向的应力(N/mm2)。 | ||
第4.7.6条 圆钢与钢板(或型钢)、圆钢与圆钢的连接焊缝抗剪强度应按下式计算：
式中 N——作用在连接处的轴心力(N)； lw——焊缝计算长度(mm2)； he——焊缝有效厚度(mm2)。对圆钢与钢板连接，图4.7.6(a)，取he＝0.7hf；对圆钢与圆钢连接，图4.7.6(b)，取he＝0.1(d1+2d2)-α，这里： hf为焊缝的焊脚尺寸(mm)； d1、d2为大、小钢筋的直径(mm)； a为焊缝表面至两根圆钢公切线的距离(mm)。 图4.7.6：圆钢与钢板、圆钢与圆钢的连接焊缝 |
第4.8.1条 受剪和受拉螺栓连接中，每个螺栓的受剪、承压、受拉承载力设计值应按下列公式计算：
式中 nv——每个螺栓的受剪面数目； d——螺栓杆直径(mm)； de——螺栓螺纹处的有效直径(mm)； Σt——在同一受力方向的承压构件的较小总厚度(mm)； fbv、fbc、fbt——螺栓的抗剪、承压、抗拉强度设计值(N/mm2)应按本规范附录一采用。 | ||||||
第4.8.2条 承受轴心力的连接所需普通螺栓的数目n按下式计算：
式中 Nb——螺栓承载力设计值(N)，螺栓受剪时取式(4.8.1-1)和式(4.8.1-2)两计算值中的小者；螺栓受拉时，取式(4.8.1-3)的计算值。 | ||||||
第4.8.3条 螺栓同时承受剪力和拉力时应满足下列两式的要求：
式中 Nv、Nt——每个螺栓所承受的剪力、拉力(N)； Nbv、Nbc、Nbt——每个螺栓的受剪、承压和受拉承载力设计值(N)，应按本规范第4.8.1条计算。 注：高强螺栓连接计算应按现行国家标准《钢结构设计规范》的规定采用。 |
第4.9.1条 法兰盘底板必须平整，其厚度t应按下式计算，并不宜小于20mm，但对小型塔可不小于16mm。
式中 t——法兰盘底板厚度(mm)； Mmax——底板单位宽度最大弯矩。 | ||
第4.9.2条 当法兰盘承受弯矩时，螺栓拉力应按下式计算：
式中 Nbti——i处的螺栓拉力(N)； yi——螺栓中心到旋转轴的距离(mm)。 对圆形法兰盘，图4.9.2(a)，取圆杆外壁接触点 切线为旋转轴； 对矩形法兰盘，图4.9.2(b)，取方杆外壁接触 边缘线为旋转轴。 图4.9.2：法兰盘 | ||
| 第4.9.3条 轴心受压柱脚底板应按下列公式计算。 一、底板面积A
式中 N——柱脚的轴心压力(N)； fe——基础混凝土的抗压强度设计值(N/mm2)； ΣA0——锚栓孔面积之和(mm2)。 二、底板厚度按公式(4.9.1)计算。 |
| 第5.1.1条 本章的钢筋混凝土圆筒形塔适用于电视塔、排气塔以及水塔支筒等结构。 烟囱的截面设计应按现行国家标准《烟囱设计规范》的规定 执行。 | ||||
第5.1.2条 钢筋混凝土圆筒形塔的塔筒水平截面的承载能 力采用下列极限状态设计表达式：
式中 N、M——轴向力设计值、弯矩设计值，应按本规范第二章和第三章规定的荷载值和荷载组合方法计算； △M——附加弯矩，可按本章第5.2.6条或本规范附录四计算； RN(fc、fs、αK……)——截面的抗压承载能力； RM(fc、fs、αK……)——截面的抗弯承载能力； fc、fs——混凝土轴心抗压强度设计值和钢筋的强度设计值； αk——截面的几何参数。 | ||||
| 第5.1.3条 钢筋混凝土圆筒形塔身的正常使用极限状态设计控制条件应符合本规范第2.0.8条的规定。 | ||||
| 第5.1.4条 塔身由于设置悬挑平台、牛腿、挑梁、支承托架、天线杆、塔楼等而受到局部荷载作用时，荷载组合方法和设计控制条件等应根据实际情况按有关规范、规程确定。 | ||||
| 第5.1.5条 混凝土和钢筋的强度设计值应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的规定采用。 |
| 第5.2.1条 计算圆筒形塔的动力特征时可将塔身简化成多质点悬臂体系，沿塔高每5-10m设一质点，每座塔的质点总数不宜少于8个。 每个质点的重力应取相邻上下质点距离内结构自重的一半， 有塔楼时应包括相应的塔楼重和楼面固定设备重，但楼面活荷载 可不计。 相邻质点间的塔身截面刚度取该区段的平均截面刚度，可不 考虑开孔和局部加强措施（如洞口扶壁柱等）的影响。 | ||
| 第5.2.2条 计算结构自振特性和正常使用极限状态时，可 将塔身视为弹性体系。其截面刚度可按下列规定取值： 计算结构自振特性时，取0.85EcI； 计算正常使用极限状态时，取0.65eCI； 考虑地震作用时，取1.0EcI。 | ||
第5.2.3条 计算不均匀日照引起的塔身变位时，截面曲率(1/rc)可按下式计算：
式中 αT——钢筋混凝土的线膨胀系数，取1×10-5/℃； △t——由日照引起的塔身向阳面和背阳面的温度差； d——塔筒的外径。 | ||
第5.2.4条 在风荷载的动力作用下，塔身任意高度处的振动加速度可按下式计算：
式中 a——加速度(m/s2)； X——风荷载的动力作用下，塔身在该高度处的水平振幅(m)； T——塔的基本自振周期(s)。 | ||
第5.2.5条 考虑横向风振时截面的组合弯矩可按下式计算：
式中 Mmax——截面组合弯矩(N.m)； Mn——横向风振引起的弯矩(N.m)； Ml——相应于临界风速的顺风向弯矩(N.m)。 注：横向风振和临界风速可按本规范第三章的规定计算。 | ||
第5.2.6条 在塔身截面i处由塔体竖向荷载和水平位移所产生的附加弯矩△Mi可按下式计算(图5.2.6)，也可按本规范附录四计算。
式中 Gj——j质点的重力，(考虑竖向地震影响时应包括竖向地震作用)； ui、uj——i、j质点的最终水平位移，计算时包括日照温差和基础倾斜的影响。 注：对产生较大位移的情况(如地震作用)，位移计算中应考虑非线性影响。 图5.2.6：截面附加弯矩计算简图 |
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| 第6.1.1条 高耸结构的基础选型应根据建设场地土条件和结构的要求确定。高耸结构的地基应进行强度计算和变形验算，有特殊要求时尚应进行抗拔、抗滑稳定验算。 |
| 第6.1.2条 高耸结构基础设计应符合下列要求: 一、电视塔、微波塔基础底面在组合荷载作用下不允许脱开基土； 二、石油化工塔基础底面在正常操作或充水试压情况下不允许脱开基土，在停产检修时允许部分脱开基土； 三、专业塔基础底面在不影响工艺要求时允许部分脱开基土； 四、各类塔基础底面在考虑地震作用时允许脱开基土； 五、基础底面允许部分脱开基土的面积应控制不大于底面全面积的1/4。 |
| 第6.2.1条 地基承载力的计算应符合下列要求： 一、当承受轴心荷载时
式中 Pm——基础底面平均压力(KN/m2) fs——地基承载力设计值，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》的规定采用。 二、当承受偏心荷载时,除应符合公式(6.2.1-1)的要求外，尚应满足下式要求： 除应符合公式(6.2.1-1)的要求外，尚应满足下式要求：
式中 Pmax——基础边缘的最大压力(KN/m2)。 当考虑地震作用时，在公式(6.2.1-1)、(6.2.1-2)中应采用地基抗震承载力设计值fsE代替地基承载力设计值fs，地基抗震承载力设计值fsE应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》的规定采用。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第6.2.2条 当基础承受轴心荷载和在核心区内承受偏心荷载时，基础底面压力可按下列公式计算： 一、矩(方)形和圆(环)形基础承受轴心荷载时
式中 N——上部结构传至基础的竖向荷载设计值(KN)； G——基础自重(包括基础上的土重)(KN)； A——基础底面面积(m2)。 二、矩(方)形、和圆(环)形基础承受(单向)偏心荷载时
式中 M——上部结构传至基础的力矩设计值(KN.m)； W——基础底面的抵抗矩(m3)； Pmin——基础边缘最小压力(KN/m2)。 三、当矩(方)形基础承受双向偏心荷载时
式中 Mx、My——上部结构传至基础对x、y轴的力矩设计值(KN.n)； Wx、Wy——矩(方)形基础底面对x、y轴的抵抗矩(m3)。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第6.2.3条 当基础在核心区外承受偏心荷载，且基底脱开基土面积不大于全部面积的1/4时，基础底面压力可按下列公式确定： 一、矩(方)形基础承受单向偏心荷载时(图6.2.3-1) 图6.2.3-1：在单向偏心荷载作用下矩(方)形基础底面部分脱开时的基底压力
式中 b——平行于x轴的基础底面边长(m)； l——平行于y轴的基础底面边长(m)； a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m)。 二、矩(方)形基础承受双向偏心荷载时(图6.2.3-2)
式中 αx——合力作用点至ex一侧基础边缘的距离，按b/2-ex计算； αy——合力作用点至αy一侧基础边缘的距离，按1/2-ey计算； ex——X方向的偏心距(m)，按Mx/N+G计算； ey——y方向的偏心距(m)，按My/N+G计算。 三、圆(环)形基础承受偏心荷载时(图6.2.3-3)
式中 r1——基础底板半径(m)； r2——环形基础孔洞的半径(m)，当r2=0时即为圆形基础； αc——基底受压面积宽度(m)； ξ、τ——系数，根据比值r2/r1及e/r1按本规范附录五确定。 图6.2.3-3：在偏心荷载作用 图6.2.3-2：在双向偏心荷载作用 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第6.2.4条 高耸结构的地基变形计算主要有下列两项，其计算值应不大于地基变形容许值。 一、地基最终沉降量应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》的规定计算。 二、基础倾斜应按下列公式计算：
式中 S1、S2——基础倾斜方向两边缘的最终沉降量(mm)，对矩(方)形基础可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》计算，对圆(环)形基础可按现行国家标准《烟囱设计规范》计算； b——矩(方)形基础倾斜方向的宽度(mm)； d——圆(环)形基础的外径(mm)。 注：①当计算风荷载作用下的地基变形时，应采用地基土的三轴试验不排水模量 (弹性模量)代替变形模量。 ②对于高度低于100米的高耸结构，当地基土比较均匀，又无相邻地面荷载的影响时，在地基最终沉降量能满足允许沉降量的要求后，可不验算倾斜。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第6.2.5条 高耸结构的地基变形允许值可按表6.2.5的规定采用，当工艺有特殊要求时，可按有关专业规范规程另行确定。
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| 第6.3.1条 刚性基础的外形尺寸应符合下列要求： 一、圆形基础(图6.3.1-1) br≤0.8htgα h≥d1/3tgα 二、环形基础(图6.3.1-2) 图6.3.1-1：圆形基础 图6.3.1-2：环形基础 b1≤0.8htgα b2≤htgα 三、锥形和阶梯形基础(图6.3.1-3) b2≤htgα b1≤h1tgα bx≤hxtgα 图6.3.1-3：锥形和阶梯形基础 四、基础台阶宽高比(tgα)的允许值应符合表6.3.1的规定。
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| 第6.3.2条 板式基础的外形尺寸宜符合下列要求： 一、圆形板式基础(图6.3.2-1) r1/rc≈1.5 r1-r2/2.2≤h≥r3/4.0 h1≥h/2 二、环形板式基础(图6.3.2-2) r4≥ψrc r1-r2/2.2≤h≥r3r4/3 h1≥h/2≤h2 图6.3.2-2：环形板式基础 式中 rc——筒体底截面的平均半径,rc=r2+r3/2 r1,r2,r3,r4——基础不同位置的半径； h1,h2,h3——基础底板不同位置的厚度； ψ——环形基础底板外形系数，可根据比值r1/r2按图6.3.2-3确定。 图6.3.2-3：环形基础底板外形系数ψ曲线 | ||||||||||||
| 第6.3.3条 计算矩(方)形板式基础强度时，基底压力可按下列规定采用。 一、坡形顶面的板式基础(图6.3.3-1) 计算任一截面x-x的内力时，可采用按下式求得的基底均布荷载p：
式中 p——基底均布荷载； Pmax——基底边缘最大压力； Px——计算截面X－X处的基底压力。 二、台阶形顶面的板式基础(图6.3.3-2) 计算截面1－1及2－2的内力时，可分别采用按下列二式求得的基底均布荷载P：
式中 P1、P2——计算截面1-1、2-2处的基底压力。 图6.3.3-1：坡形顶面板式基础的荷载计算简图 图6.3.3-2：台阶形底板顶面板式基础的荷载计算简图 | ||||||||||||
第6.3.4条 计算圆形、环形基础底板强度时(图6.3.4)可取基础外悬挑中点处的基底最大压力p作为基底均布荷载采用，p值可按下式计算：
图6.3.4：圆形、环形基础的基底荷载计算简图 式中 N——上部结构传至基础的轴向力设计值(不包括基础底板自重及基础底板上的土重)； M——上部结构传至基础的力矩设计值； A——基础底板的面积； I——基础底板的惯性矩。 注：对基底部分脱开的基础，除基底压力分布的计算不同外，底板强度计算时P 的取法相同。 | ||||||||||||
| 第6.4.1条 承受上拔力和横向力的各类独立基础、锚板基础等应验算抗拔和抗滑稳定性。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第6.4.2条 基础抗拔稳定计算可根据抗拔土体和基型的不同分为:土重法，适用于回填土体的基型;剪切法，适用于原状土体的基型。 注：原状土系指处于天然结构状态的粘性土和经夯实达到天然状态密实度的砂类 回填土。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第6.4.3条 采用土重法时钢塔基础的抗拔稳定应按下式计算(图6.4.3):
图6.4.3：土重法基础抗拔稳定计算图 式中 F——基础的受拔力； Ge——土体重量，按本规范附录六计算，此时土的计算重度0按表6.4.3-1采用；当基础上拔深度ht≤her时，取基础底板以上、抗拔角α0以内的土体重，图6.4.3(a)；当基础上拔深度ht>hcr时，取hcr以上、抗拔角α以内的土体重和高度为(ht-hcr)的土柱重之和，图6.4.3(b)； Gf——基础重，按基础的体积计算； α0——土体计算的抗拔角，按表6.4.3-1采用； hcr——土重法计算的临界深度，按表6.4.3-2采用；
注：①上拔时的临界深度hcr即为土体整体破坏的计算深度。 ②d、b分别为圆形基础的直径和方形基础的边长。 ③当矩形基础的长边1与短边b之比小于3时，可折算为d＝0.6(b+l)后，按圆形基础的临界深度hcr采用。 R1——土体重的抗拔稳定系数，一般情况可采用1.7。当专业规范(规程)有详细规定时，可按专业规范(规程)采用； R2——基础重的抗拔稳定系数，一般情况可采用1.2。 注：公式(6.4.3)对非松散砂类土适用于ht/b≤5.0和ht/d≤4.0；对粘性土适用于ht/b≤4.5和ht/d≤3.5。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第6.4.4条 采用土重法时倾斜拉绳锚板基础的抗拔稳定应按下式计算(图6.4.4): 图6.4.4：拉绳锚板基础的抗拔稳定计算简图
式中 F——垂直于锚板的拉绳拔力； Ge——土体重量，可按本规范附录六计算； Gf——拉绳锚板基础重； θ——拔力F与水平地面的夹角； R1、R2——同第6.4.3条。 注：公式(6.4.4)仅适用于θ>45°。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第6.4.5条 采用剪切法时基础抗拔稳定，应按下式计算： 一、当ht≤hcr时，图6.4.5(a)
二、当ht>hcr时，图6.4.5(b)
当基础埋置在软塑粘土内时： 图6.4.5：剪切法基础抗拔稳定计算简图
式中 Ve——土体滑动面上剪切抗力的竖向分量之和，可按本规范附录六计算； Gf——基础重，按基础的体积计算； Ge——当ht>hcr时，在ht-hcr范围内土柱的重量，可按本规范附录六计算； hcr——剪切法计算的临界深度，按表6.4.5采用；
c——凝聚力，按本规范附录六采用； R1——土体滑动面上剪切抗力Ve、土柱重的抗拔稳定系数，一般情况采用1.7。当专业规范(规程)有详细规定时，可按专业规范(规程)采用； R2——基础重的抗拔稳定系数，一般情况采用1.2。 注：公式(6.4.5-1)、(6.4.5-2)对非松散砂类土适用于ht/d≤4.0，对粘性土适用于ht/d≤3.5。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第6.4.6条 基础的抗滑稳定应按下式计算：
式中 H——基底上部结构传至基础的水平力设计值(KN)； N——上部结构传至基础的竖向力设计值(KN)； G——基础重包括基础上的土重(KN)； μ——基础底面对地基的摩擦系数，可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》的规定采用。 注：基础抗滑稳定也可按弧形滑移面进行计算。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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(一)由于风荷载、日照和基础倾斜的作用(附图4.1)，塔筒线分布重力q和局部集中重力Gj对塔筒任意截面i所产生的附加弯矩△Mi，可按下式计算：
附图4.1：附加弯矩计算简图 式中 q——离塔筒顶H-hi/3处的折算分布重力，可按本附录第(三)款计算； H——塔筒高度； hi——计算截面i的高度； Gj——塔筒j点的集中重力； hj——塔筒j点的高度； 1/rc——塔筒代表截面处的弯曲变形曲率，按本附录第(五)款计算，代表截面位置按第(六)款确定； aT——钢筋混凝土的线膨胀系数； △t——日照温差，应按实测数据采用，当无实测数据时可按20℃采用； d——高度为0.4H处的塔筒外径； tgθ——基础倾斜值，按计算值或允许值采用。 (二)由于地震、风荷载、日照和基础倾斜的作用，塔筒线分布重力q和局部集中重力Gj对塔筒任意截面i所产生的附加弯矩△M，可按下式计算：
式中 Fviq,FviGj——竖向地震作用，按本规范公式(3.4.5-2)的计算值乘以分项系数0.5采用，且Fviq按本附录第(三)款算得的离塔筒顶H-hi/3处的折算线分布重力q计算，其正负号应与截面计算中的竖向地震力相适应。 (三)计算截面i的附加弯矩时，其折算线分布重力q值可按下式计算：
式中 qn——塔筒顶部的线分布重力，可取塔筒顶部一节的平均线分布重力(不包括桅杆天线和局部集中重力)； q0——整个塔筒的平均线分布重力(不包括桅杆天线和局部集中重力)。 (四)塔筒代表截面处轴向力对塔筒截面中心的相对偏心距，应按下列公式计算： 1.承载能力极限状态
2.正常使用极限状态
式中 r——塔筒代表截面处的平均半径。 注：M和Mk中由桅杆受风荷载产生的部分应分别乘以系数1.4和1.2(下同)。 (五)由风荷载和附加弯矩产生于塔筒代表截面处的弯曲变形曲率1/rc可按下列公式计算： 1.承载能力极限状态 当e0/r≤0.5时
当eok/r>0.5时
△M公式同式(附4.5.2)，仅将所有系数0.33改为0.25。 2.正常使用极限状态 当eok/r≤0.5时，
△Mk公式同式(附4.5.2)，仅将所有系数0.33改为0.65。 当eok/r>0.5时
△Mk公式同式(附4.5.2)，仅将所有系数0.33改为0.40。 式中 I——塔筒代表截面处的截面惯性矩； Ee——混凝土弹性模量。 求出代表截面的1/rc后，任意截面的△Mi可直接按式(附4.1)或式(附4.2)计算。 由地震作用、部分风荷载和附加弯矩产生于塔筒代表截面处的弯曲变形曲率1/rc，可按下式计算：
式中 M——塔筒截面弯矩，其中由水平地震作用所产生的部分应乘以系数1.3，由风荷载产生的部分应乘以系数1.4。 △M公式同式(附4.5.2)，仅将所有系数0.33改为0.25，又将q改为(q+Fviq)，Gj改为(Gj+FvjGj。 |
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| (一)土重法计算钢塔基础的抗拔稳定 本规范公式(6.4.3)中的Ge可按下列公式计算：
式中 Vt——ht深度范围内的土体包括基础的体积(m3)； V0——ht深度范围内的基础体积(m3)； 0——土的计算重度(KN/m3)。 当ht≤hcr时 方形底板：Ge=0[ht[b2+2bhttga0+3/4h2ttg2a0]-V0 圆形底板：Ge=0[πht/4[d2+2dhttga0+3/4h2ttg2a0]-V0 当ht>hcr时 方形底板：Ge=0[hcr[b2+2bhcrtga0+3/4h2crtg2a0]-V0]+b2(ht-hcr)-V0] 圆形底板：Ge=0[π/4[hcr[d2+2dhcrtga0+3/4h2crtg2a0]-V0]+d2(ht-hcr)]-V0] 上述Ge的计算值应根据不同的H/F比值乘下列系数采用： 当H/F=0.15～0.4时，乘1.0～0.9； 当H/F=0.4～0.7时，乘0.9～0.8； 当H/F=0.7～1.0时，乘0.8～0.75。 此外，当底板坡角α<45°时，Ge尚应乘以系数0.8。 (二)土重法计算拉绳锚板基础的抗拔稳定 本规范公式(6.4.4)中的Ge可按下列公式计算：
式中 Vt——锚板上ht深度范围内的土体体积(m3)； 0——土的计算重度(kN/m3)。 矩形锚板： 当ht≤hcr时 Ge=0ht[blsinθ1+(bsinθ1+l)httga0+3/4h2ltg2a0] 当ht>hcr时 Ge=0[hcr[blsinθ1+(bsinθ1+l)hcrtga0+3/4h2crtg2a0]+bl(ht-hcr)sinθ1 上式θ1为拉绳锚板面与水平面的夹角。 (三)剪切法计算基础的抗拔稳定 剪切抗力是由与土的凝聚力c和内摩擦角φ有关的两部分组成。 当ht≤hcr时，本规范式(6.4.5-1)中土体滑动面上剪切抗力的总竖向分量Ve可按下式计算： Ve=0.4A1ch2t+0.8A2 th3t 当ht>hcr时，本规范式(6.4.5-2)中的Ve可按下式计算： Ve=0.4A1ch2cr+0.8A2 th3cr 又本规范式(6.4.5-2)中的Ge可按下式计算： Ge=[π/4d2(ht-her)-△V0]t 式中 c——土体饱和状态下的凝聚力(N/m2)；对粘性土，当具有塑性指数Ip和天然孔隙比e时可按附表6.1确定；当粗略估计土体抗拔时，可根据土的密实度按附表6.2确定； A1、A2——与φ、ht/d有关的无因次系数，按附图6.1、6.2、6.3确定；这里的为土的计算内摩擦角，对粘性土和砂类土按附表6.1、6.2、6.3采用； ht——基础上拔深度(m)； t——原状土的重度(N/m3)； △V0——ht－hcr范围内的基础体积(m3)。 当基底展开角α>45°时，上述Ve和Ge，也即本规范公式(6.4.5-1)和(6.4.5-2)的右侧Ve项应乘以1.2，此外，尚应根据不同的H/F值乘以与本附录第(一)款相同的系数。 注：粘性土的凝聚力和内摩擦角和砂类土的内摩擦角，可按土工实验室方法或其它野外鉴定方法确定。
附图6.1：A1＝f(φ、h/d)曲线 附图6.2：A1＝f(φ、h/d)曲线之一 附图6.3：A1＝f(φ、h/d)曲线之二 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 一、为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1.表示很严格，非这样作不可的： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 2.表示严格，在正常情况均应这样作的： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 3.表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样作的： 正面词采用“宜”或“可”； 反面词采用“不宜”。 二、条文中指定应按其它有关标准、规范执行时，写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。 |
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