TCEC 5008-2018 风力发电机组预应力装配式混凝土塔筒技术规范
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1、ICS 27.180 P 59 备案号:J21332016 中国电力企业联合会标准 P T / CEC 5008 2018 风力发电机组预应力装配式 混凝土塔筒技术规范 Code of prestressed precast concrete tower for wind turbine 2018-09-01 实施 中国电力企业联合会 发布 T/T/CECCEC 2018-07-03 发布 中国电力企业联合会标准 风力发电机组预应力装配式 混凝土塔筒技术规范 Code of prestressed precast concrete tower for wind turbine T / CEC
2、5008 2018 主编机构:北京国金新能科技有限公司 批准部门:中国电力企业联合会 施行日期:2 0 1 8 年 9 月 1 日 中国电力出版社 2018 北 京 中国电力企业联合会标准 风力发电机组预应力装配式混凝土塔筒技术规范 Code of prestressed precast concrete tower for wind turbine T / CEC 5008 2018 * 中国电力出版社出版、发行 (北京市东城区北京站西街 19 号 100005 ) 北京九天众诚印刷有限公司印刷 * 2018 年 6 月第一版 2018 年 6 月北京第一次印刷 850 毫米1168 毫米
3、32 开本 4 印张 96 千字 * 统一书号 155198854 定价 49.00元 版 权 专 有 侵 权 必 究 本书如有印装质量问题,我社发行部负责退换 T / CEC 5008 2018 I 前 言 本规范是根据中国电力企业联合会中电联关于印发 2017 年第四批中国电力企业联合会标准制定计划的通知 (中电联标 准2017279 号)的要求,由北京国金新能科技有限公司会同 有关单位共同编制完成。 本规范在编制过程中借鉴了国际先进的混凝土塔筒相关规 范,同时参考了国内的混凝土烟囱设计规范、混凝土烟囱施工及 验收规范、高耸结构设计规范、风力发电机组塔架等规范的相关 部分内容,以多种方式广
4、泛征求了全国有关单位的意见,对主要 问题做了反复修改,最后经审查定稿。 本规范共分 16 章,主要技术内容包括:总则、术语和符号、 基本规定、材料、荷载和地震作用、塔筒结构设计、基础设计、 基础施工、塔筒预制管片制作、附件安装、塔筒防腐蚀、塔筒吊 装工程、预应力工程、安全监测、工程验收、职业健康安全与环 境保护等。 本规范由能源行业风电标委会风电场运行维护分技术委员会 提出并归口。 本规范主编单位:北京国金新能科技有限公司 本规范参编单位:中国建筑科学研究院 柳州欧维姆机械股份有限公司 中电大型设备安装工程有限公司 西卡(中国)有限公司 本规范主要起草人员:孙 羽 赵亚华 金根发 杨 宸 邓
5、飞 曾凡江 赵晓军 王 晶 高 超 宋普涛 蒋业东 王晓琳 李 军 顾晓峰 刘烜赫 T / CEC 5008 2018 II 本规范主要审查人员:许松林 汪 毅 张学礼 范晓旭 叶 林 马彦军 张文忠 王亚南 邹功胜 陈才华 朱爱萍 柴海棣 辛克锋 刘 昊 蔡国洋 陈瑞金 陆卯生 王康世 张 凯 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合 会标准化管理中心(北京市白广路二条一号,100761) 。 T / CEC 5008 2018 III 目 次 1 总则1 2 术语和符号 2 2.1 术语2 2.2 符号3 3 基本规定5 4 材料7 4.1 混凝土原材料7 4.2 混凝土8 4
6、.3 灌浆料9 4.4 管片竖缝封缝材料13 4.5 水平拼接缝用粘接材料13 4.6 钢筋14 4.7 预应力材料15 4.8 其他15 5 荷载和地震作用17 5.1 荷载与作用分类17 5.2 风力发电机组风荷载17 5.3 塔筒风荷载19 5.4 地震作用20 5.5 荷载和地震作用效应组合20 6 塔筒结构设计 23 6.1 一般规定23 6.2 承载能力极限状态计算24 6.3 正常使用极限状态计算27 T / CEC 5008 2018 IV 6.4 疲劳验算31 6.5 耐久性设计33 6.6 构造规定34 7 基础设计37 7.1 一般规定37 7.2 扩展基础地基及结构计算
7、38 7.3 构造规定42 8 基础施工44 8.1 一般规定44 8.2 钢筋工程44 8.3 模板工程45 8.4 混凝土工程45 8.5 质量检验45 9 塔筒预制管片制作49 9.1 一般规定49 9.2 钢筋工程49 9.3 模板工程50 9.4 混凝土工程50 9.5 管片拼装53 9.6 质量检验54 9.7 储存及运输57 10 附件安装 58 11 塔筒防腐蚀59 12 塔筒吊装工程60 12.1 一般规定60 12.2 吊装工程60 12.3 吊装质量检验61 T / CEC 5008 2018 V 13 预应力工程 62 13.1 一般规定62 13.2 预应力施工62
8、13.3 质量检验64 14 安全监测66 14.1 一般规定66 14.2 塔筒安全监测66 15 工程验收68 16 职业健康安全与环境保护69 附录 A 水泥基灌浆材料性能要求 70 附录 B 管片拼接材料及环氧砂浆试验方法71 附录 C 预制管片外观质量缺陷 75 附录 D 预制管片尺寸检查表76 附录 E 预应力施工验收表 79 附录 F 塔筒对正、水平度及导电率的验收记录表85 附录 G 竖缝灌浆质量控制表86 附录 H 水平接缝灌浆质量控制表 88 附录 I 预应力孔道灌浆料泌水率和膨胀率测试方法90 本规范用词说明 92 引用标准名录93 附:条文说明97 T / CEC 50
9、08 2018 VI Contents 1 General provisions 1 2 Terms and symbols2 2.1 Terms2 2.2 Symbols3 3 Basic requirements5 4 Materials7 4.1 Concrete raw materials7 4.2 Concrete8 4.3 Grouts9 4.4 Seal material for vertical joints13 4.5 Seal material for horizontal joints13 4.6 Reinforcement14 4.7 Post-tensioning m
10、aterial15 4.8 Other15 5 Loads and seismic effects17 5.1 Load classification17 5.2 Wind loads on wind turbine17 5.3 Wind loads on tower19 5.4 Seismic effects20 5.5 Combination of loads and seismic effects20 6 Shaft structural design23 6.1 General requirements23 6.2 Ultimate limit states calculation24
11、 6.3 Serviceability limit states calculation27 6.4 Fatique calculation31 T / CEC 5008 2018 VII 6.5 Duribility design33 6.6 Detailing requirements34 7 Foundation design37 7.1 General requirements37 7.2 Spread foundation structural calculation38 7.3 Detailing requirements42 8 Foundation construction44
12、 8.1 General requirements44 8.2 Reinforcement44 8.3 Formwork45 8.4 Concrete45 8.5 Quality inspection45 9 Precast concrete pieces production49 9.1 General requirments49 9.2 Reinforcement49 9.3 Formwork50 9.4 Concrete50 9.5 Assembly of concrete pieces53 9.6 Quality inspection54 9.7 Storage and transpo
13、rtation57 10 Ancillary works58 11 Tower anti-corrosion59 12 Shaft erection60 12.1 General requirements60 12.2 Erection60 12.3 Quality inspection61 13 Post-tensioning works62 13.1 General requirements62 13.2 Post-tensioning construction62 T / CEC 5008 2018 VIII 13.3 Quality inspection64 14 Safety mon
14、itoring66 14.1 General requirements66 14.2 Tower safety monitoring66 15 Project acceptance68 16 Occupational health, safety and environmental protection69 Appendix A Performance requirements of cement-based grouting materials70 Appendix B Jointing materials and epoxy motar testing method71 Appendix
15、C Appearance defects of precast concrete pieces75 Appendix D Geometric inspection forms of precast concrete pieces76 Appendix E Post-tensioning works acceptance forms 79 Appendix F Final tower alignment, horizontality and electrical conductivity control form85 Appendix G Vertical joint grouting qual
16、ity control form86 Appendix H Horizontal joint grouting quality control form 88 Appendix I Test method of bleeding rate and expansion rate of post-tensioning channel grouting material90 Explanation of wording in this code92 List of quoted standards93 Addition:Explanation of provisions97 T / CEC 5008
17、 2018 1 1 总 则 1.0.1 为规范风力发电机组预应力装配式混凝土塔筒设计、 制作、 施工安装及验收要求,做到安全适用、技术先进、经济合理、保 证质量、方便施工,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于采用后张法有黏结预应力的陆上风力发电机 组装配式混凝土塔筒。 1.0.3 风力发电机组预应力装配式混凝土塔筒的设计、施工及验 收, 除遵照本规范的规定外, 尚应符合国家现行有关标准的规定。 T / CEC 5008 2018 2 2 术 语 和 符 号 2.1 术 语 2.1.1 预制混凝土管片 precast concrete piece 在工厂或现场预先生产制作完成,构成塔筒的结构构
18、件,简 称“预制管片” 。管片根据形状一般分为 C 型和 O 型两类。 2.1.2 混凝土塔筒 concrete tower 基础以上用于承载风力发电机组回转部分及以上部件的混凝 土结构。 2.1.3 转换段 transition piece 塔筒顶部的过渡结构, 用于连接风力发电机组和塔筒混凝土。 2.1.4 附件 internals 塔筒内部除主体结构之外的附属构件,如平台、电缆桥架、 电缆支架、照明设备等。 2.1.5 风力发电机组风荷载 wind load on wind turbine 作用于风力发电机组叶轮及机舱上的风荷载,不包括塔筒所 受的风荷载。 2.1.6 塔筒风荷载 win
19、d load on tower 作用于塔筒上的风荷载。 2.1.7 切入风速 cut-in wind speed 风力发电机组开始发电时,轮毂高度处的最小无湍流稳态 风速。 2.1.8 切出风速 cut-out wind speed 风力发电机组设计所允许的发电状态下,轮毂高度处的最大 无湍流稳态风速。 T / CEC 5008 2018 3 2.1.9 额定风速 rated wind speed 风力发电机组设计达到额定功率时,轮毂高度处的最小无湍 流稳态风速。 2.1.10 极大风速 extreme wind speed t 秒内最高风速的平均值,其概率为 N 年一遇(重现期: N 年)
20、。 注:本标准采用的重现周期为 N50 年和 N1 年,时间间隔为 t3s 和 t10min。极大风速即为俗称的“生存风速” 。在风力发电机组 设计中以极大风速来定义设计荷载工况。 2.2 符 号 2.2.1 计算指标 c f 混凝土抗压强度设计值; t f 混凝土抗拉强度设计值; y f 普通钢筋抗拉、抗压设计值; py f 预应力筋抗拉设计值; ptk f 预应力筋抗拉强度标准值; d R 构件承载力设计值; C 设计时对变形、裂缝等规定的限值。 2.2.2 作用和作用效应 d F 荷载设计值; k F 荷载标准值; S 变形、裂缝等作用效应的代表值; d S 荷载或作用组合的效应设计值;
21、 Wk S 风荷载效应的标准值; Gk S 永久荷载效应的标准值; Pk S 预应力荷载效应的标准值; Qk S 正常运行状态下可变荷载效应的标准值; Qk1 S 停机检修时可变荷载效应的标准值; T / CEC 5008 2018 4 GE S 重力荷载效应的代表值; Ehk S 水平地震作用效应的标准值; r v 额定风速; in v 切入风速; hub v 轮毂高度处风速; out v 切出风速; s 风荷载体形系数; z 风压高度变化系数; z 风振系数。 2.2.3 计算系数及其他 0 高耸结构重要性系数; RE 承载力抗震调整系数; G 永久荷载分项系数; P 预应力荷载分项系数;
22、 Q 可变荷载分项系数; W 风荷载分项系数; Q1 停机检修时可变荷载分项系数; GE 重力荷载分项系数; Ehk 水平地震作用分项系数; wE 抗震基本组合中的风荷载组合值系数。 T / CEC 5008 2018 5 3 基 本 规 定 3.0.1 塔筒主体结构的设计使用年限不应低于风力发电机组的设 计寿命。 3.0.2 塔筒的极限状态应包括下列两类: 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过度变形。 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的限值。 3.0.3 塔筒的承载力应按下列公
23、式验算: 1 持久设计状况、短暂设计状况: 0d S d R (3.0.3-1) 2 地震设计状况: d S dRE /R (3.0.3-2) 式中: 0 结构重要性系数,取1.0; d S 荷载或作用组合的效应设计值; d R 构件承载力设计值; RE 构件承载力抗震调整系数,按表3.0.3取值。 表 3.0.3 构件承载力抗震调整系数 正截面承载力计算 斜截面承 载力计算 偏心受压构件 结构 类别 受弯 构件 轴压比小于 0.15 轴压比不小于 0.15 偏心受 拉构件 各类构件 受冲切承 载力计算 局部受压承 载力计算 RE 0.75 0.75 0.80 0.85 0.85 0.85 1
24、.00 T / CEC 5008 2018 6 3.0.4 塔筒的变形、裂缝等作用效应应按下列公式验算: SC (3.0.4) 式中:S 变形、裂缝等作用效应的代表值; C 设计时对变形、裂缝等规定的限值。 3.0.5 塔筒混凝土强度等级不应低于C60,基础混凝土强度等级 不应低于C35。 3.0.6 塔筒的设计、生产、施工和维护等过程可采用信息化协同 平台,实现建设和运维全过程的数据共享。 3.0.7 塔筒的生产和施工过程应建立完善的质量、安全与环境保 护管理体系。 3.0.8 塔筒施工应满足下列要求: 1 应制订完善的总体和分部分项工程施工组织方案和应急 预案; 2 施工操作人员应经过培训
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