預(yù)應(yīng)力錨栓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)介紹

　　近年來，為了開發(fā)低風(fēng)速區(qū)域，風(fēng)機(jī)的塔筒高度不斷加高，風(fēng)機(jī)塔筒與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的連接方式也發(fā)生了變化，由原來的基礎(chǔ)環(huán)連接變成了錨栓連接，避免了基礎(chǔ)環(huán)連接時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

　　預(yù)應(yīng)力錨栓替代了基礎(chǔ)環(huán)，而風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的形式仍為普通的基礎(chǔ)形式。預(yù)應(yīng)力錨栓基礎(chǔ)形式并不是將錨栓和混凝土澆筑在一起，它是由上錨板、下錨板、錨栓、PVC 護(hù)管等組成，在上錨板和下錨板之間用PVC護(hù)管將錨栓與混凝土隔離，而且要密封，澆筑過程中水不能進(jìn)入到護(hù)管內(nèi)，以免對(duì)錨栓造成腐蝕。當(dāng)錨栓受到拉力時(shí)，錨栓的下錨板以上部分會(huì)均勻受力，整個(gè)錨栓是一個(gè)彈性體，沒有彈性部分和剛性部分的界面，從而避免了應(yīng)力集中。由于對(duì)錨栓施加預(yù)應(yīng)力，混凝土基礎(chǔ)始終處于受壓狀態(tài)，因此采用預(yù)應(yīng)力錨栓的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)就不會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)環(huán)兩側(cè)混凝土出現(xiàn)應(yīng)力集中而產(chǎn)生破壞的情況。

　　錨栓代替基礎(chǔ)環(huán)成為塔筒與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的連接方式，從而使錨栓的結(jié)構(gòu)計(jì)算成為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中一個(gè)不可少的環(huán)節(jié)。小編就錨栓的計(jì)算做一些簡(jiǎn)單介紹。

　　1、錨栓的計(jì)算公式

　　由于風(fēng)機(jī)荷載中彎矩值較大，對(duì)于錨栓及風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)來說所受荷載為偏心荷載，由上部風(fēng)機(jī)傳遞至每個(gè)錨栓上的作用力是不同的，只需要計(jì)算出所有錨栓中作用力最大的一個(gè)，用來驗(yàn)算錨栓的預(yù)張力是否滿足要求。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）中偏心豎向力作用下，樁頂?shù)呢Q向力計(jì)算公式如下：

圖1：錨栓的平面布置圖

　　2、案例分析

　　以某風(fēng)電場(chǎng)單機(jī)容量2.0MW的預(yù)應(yīng)力錨栓基礎(chǔ)為例，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨栓基礎(chǔ)中的錨栓進(jìn)行校核。

　　該2.0MW風(fēng)機(jī)的荷載資料如表1所示。

　　預(yù)應(yīng)力錨栓采用10.9級(jí)M48高強(qiáng)螺栓，分兩圈沿圓周均勻布置，每圈布置80根，一共160根。內(nèi)圈到圓心的距離為2.05m，外圈到圓心的距離為2.2m。

　表1：作用在基礎(chǔ)段法蘭的荷載（不包括安全系數(shù)）

　　由于錨桿為圓心對(duì)稱布置，只要計(jì)算1/4圓弧內(nèi)的錨桿的內(nèi)力即可，計(jì)算時(shí)選擇最不利荷載進(jìn)行計(jì)算，公式里的荷載標(biāo)準(zhǔn)值均采用設(shè)計(jì)值。

　　根據(jù)上述公式，可計(jì)算出錨栓內(nèi)外圈 的值如下表。

　表2：錨栓1/4圓弧內(nèi)外圈 的值

　　由上述公式計(jì)算出錨栓中最大作用力為973.11kN，10.9級(jí)M48高強(qiáng)螺栓的抗拉強(qiáng)度Fy=1000kN，故采用10.9級(jí)M42高強(qiáng)螺栓能滿足要求。

　　3、結(jié)論

　　由錨栓的計(jì)算公式和案例分析可知，在風(fēng)機(jī)塔筒直徑不變的情況下，當(dāng)錨栓不能滿足預(yù)應(yīng)力要求時(shí)，可增加錨栓的數(shù)量或增加錨栓的等級(jí)來滿足設(shè)計(jì)要求。