构筑物抗震设计规范 [附条文说明] GB50191-2012 建标库

12.3  抗震构造措施

12.3.1  本条对拉筋交错布置的间距由1000mm修改为不应大于700mm,有利于内、外层钢筋的整体性。

12.3.2  本条为增补条文。参照现行国家标准《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102,本条对筒壁子午向及环向的受力筋接头的位置,规定应相互错开和任一塔接区段内接头面积与总面积之比,要求子午向按1/3采用,环向按1/4采用。

12.3.3  本条按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定,增加了对接头区段的长度不应小于35d且不应小于500mm的要求。

12.3.4  本条为增补条文。参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010,对不同抗震等级的冷却塔塔筒受力钢筋的搭接长度要求,条文规定了应按所采用的钢筋品种、直径等经计算确定。

12.3.6  整个冷却塔通风筒结构按地震破坏次序可分为主要部位(薄弱环节)和次要部位。斜支柱为主要部位,壳体、基础为次要部位,而最薄弱环节为斜支柱顶与环梁接触处。为了减少柱顶径向位移,布置斜支柱时要注意倾斜角的选择,倾斜角为每对斜支柱组成的侧向平面内夹角的1/2,倾斜角大小将影响塔的自振频率和振动幅值。倾斜角小于9°时柱顶径向位移将大于塔顶径向位移(图2、图3)。故本条建议倾斜角不宜小于11°。为保持塔体结构与斜支柱的整体性和减小交接处的附加应力,斜支柱的倾角轴线应与环梁保持一致。

图2  不同倾斜角对自振频率振幅的影响

图3  最大径向位移与倾斜角的关系

12.3.8  本条按抗震等级规定了斜支柱和框架柱、排架柱的轴压比限值。实际斜支柱和框架、排架柱,其剪跨比远大于2,不易发生受压破坏,支柱轴压比限值可以适当大些。但考虑到冷却塔在北方常受冻融的侵蚀,混凝土保护层常出现剥离开裂情况,柱断面应有所放大,使支柱具有足够的延性,以保证结构有良好的抗震性能。同时条文中还规定了在不受冻融的地区建塔时,其轴压比限值可以增加0.05,即柱断面可以适当减小。

12.3.11  地震时,支柱的破坏和丧失承载力将是冷却塔遭受震害和倒塌的最重要原因。影响钢筋混凝土支柱延性的主要因素是:剪跨比、轴压比、纵向配筋率和塑性铰区的箍筋配置。参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011,本条主要对约束塑性铰区混凝土的箍筋加密区的体积配箍率和最小箍筋特征值及其配置要求作了规定。其中最小体积箍筋率斜支柱的量值按抗震等级给出的值,要比一般框架结构柱提高一级,与原规范基本一致;相比剪跨比不大于2的框支柱其最小体积箍筋率不应小于1.2%,9度时不应小于1.5%要小得多。原因是由于冷却塔的斜支柱和框架、排架柱均为大剪跨比柱,而且斜支柱在地震受力方向均有一倾角,支柱一般是延性压弯破坏,而不易发生剪切破坏。

    由于圆形斜支柱可以减少进风口阻力,现设计的冷却塔斜支柱大多采用圆形截面,故本条推荐采用螺旋箍。螺旋箍对提高剪切强度和增加结构的延性十分有效。

12.3.15  本条明确了梁和水槽搁置于筒壁和竖井牛腿上时的措施。隔震层一般采用氯丁橡胶,空隙中的填充物通常用泡沫塑料;梁端与牛腿间可以用柔性拉结装置连接,既能防止梁倒落,又不传递地震作用。

12.3.21~12.3.23  这几条为增补条文。参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010,根据冷却塔淋水装置架构的实际功能情况,对梁、柱、牛腿等有关配筋的构造要求按抗震等级分别给予了规定。