单管通信塔设计
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中国铁塔股份有限公司Q/ZTT 1001—2014通信铁塔技术要求V1.02014-11-05发布2014-11-06实施中国铁塔股份有限公司发布目录1总则 (1)2术语 (3)3基本规定 (4)4铁塔结构技术要求 (4)4.1一般规定 (4)4.2荷载与作用 (4)4.3材料选用 (5)4.4构件设计 (7)4.5节点连接 (8)4.6铁塔制作技术要求 (9)4.7铁塔安装技术要求 (10)4.8铁塔验收要求 (12)4.9铁塔维护要求 (12)4.10铁塔工艺及防雷接地要求 (12)5标准铁塔选择与使用 (14)5.1标准铁塔 (14)5.2屋顶拉线桅杆标准杆身 (14)6非标铁塔 (15)附录A 铁塔建设的无线工艺要求分析 (16)A.1运营商的网络制式 (16)A.2分场景建设需求 (16)A.3天线挂高的需求 (17)A.4通信系统电磁干扰要求 (18)A.5铁塔无线专业工艺要求 (23)附录B 通信铁塔分类与标准塔型 (25)B.1通信铁塔分类与应用建议 (25)B.2铁塔风压设计要求 (25)B.3标准铁塔设计的45种塔型 (26)B.4屋顶拉线桅杆标准杆身设计的2种塔型 (27)前言本技术要求依据相关国家标准和行业标准,结合中国铁塔股份有限公司(以下简称为“公司”)建设实际情况,提出了公司在铁塔建设上的技术要求,将为公司铁塔建设提供技术依据。
本技术要求主要对铁塔设计、制作、安装、验收、维护、工艺、防雷接地及标准铁塔选择与使用作出规定和要求。
本技术要求由中国铁塔股份有限公司负责解释、监督执行。
本技术要求主编单位:中国铁塔股份有限公司、华信咨询设计研究院有限公司、广东省电信规划设计院有限公司、江苏省邮电规划设计院有限责任公司。
1总则1.0.1为了使公司铁塔建设做到安全适用、技术先进、经济合理、外形美观、确保质量,制定本技术要求。
1.0.2本技术要求适用于公司新建铁塔塔身建设。
1.0.3在执行本技术要求与国家标准及行业规范有矛盾时,应以国家标准及行业规范为准。
通讯铁塔建设规范(自建铁塔)河南省电信规划设计院2020年1月'-目次1、总则 (1)、概括 (1)、拟订技术规范书的依照 (2)2、建设方案 (2)、通讯塔的基本要乞降种类 (2)、基本要求 (2)、通讯塔的种类 (3)、通讯塔的工艺要求 (3)、通讯塔的建筑资料要求 (4)、钢材的合格保证书 (4)、钢材的型号选择 (5)、连结资料的要求 (5)、通讯塔的基本结构要求 (6)、通讯塔结构构件的最小规格要求 (6)、节点连结要求 (6)、通讯塔的防锈防腐要求 (7)、防锈防腐方法 (7)、防锈防腐层厚度要求 (8)、其余要求 (8)、基础螺栓与脚底板的防锈防腐要求 (8)3、通讯塔产质量量检验标准 (9)、放样、下料和切割的标准 (9)、制孔的标准 (10)、几何尺寸的标准 (11)、焊缝的标准 (11)4、通讯塔的基础施工 (12)5、通讯塔防雷与接地的要求 (13)、防雷的要求 (13)、地网的要求 (15)、接地体的要求 (16)6、通讯塔的工程查收 (16)、查收单位 (16)、技术文件 (17)7、通讯塔的保护 (17)8、附件 (19)1、总则1.1 、概括为进一步规范河南铁塔建设标准,提升工程施工质量,为铁塔建设各阶段的查完工作供给依照,特拟订本规范。
1.2 、拟订技术规范书的依照(1)《建筑结构靠谱度设计一致标准》,GB 50068-2001(2)《建筑结构荷载规范》,GB 50009-2001(3)《钢结构设计规范》,GB 50017-2003(4)《建筑抗震设计规范》,GB 50011-2001(5)《钢结构工程施工及查收规范》,GB 50205-95(6)《塔桅钢结构施工及查收规程》,CECS 80:96(7)《六角头螺栓—— A 级和 B 级》,GB 5782-2000(8)《六角头螺栓—— C级》,GB 5780-2000(9)《碳素结构钢》, GB 700-88(10)《低合金高强度结构钢》,GB/T 1591-1994(11)《优良碳素结构钢》,GB/T 699-1999(12)《碳钢焊条》,GB 5117-1995(13)《低合金钢焊条》,GB 5118-19952、建设方案2.1 、通讯塔的基本要乞降种类2.1.1 、基本要求通讯塔的使用基准期为50年,结构安全等级为2级,抗震布防类别为丙类。
通讯铁塔工程安装方案设计一、前言通讯铁塔是现代通讯设施的重要组成部分,它能够承载各种通讯设备,提供信号覆盖功能。
通讯铁塔的安装工程需要综合考虑地理环境、气候条件、工程技术、安全要求等多方面因素。
本文将围绕通讯铁塔的安装工程进行综合设计方案,以保证其安全可靠、经济合理、施工方便。
二、工程概况本工程位于某市市区,通讯铁塔高度为60米,地理坐标为北纬30°,东经120°。
周围环境为城市居民区,交通便利,土地平整,无特殊地质情况。
本工程需要安装的通讯设备包括微波天线、基站设备和信号传输设备。
本工程安装的通讯铁塔由公司生产,其结构采用钢管焊接组合而成,具有较强的承载能力和稳定性。
三、设计原则1. 安全原则:工程设计必须符合国家和地方有关安全规范要求,确保施工和使用过程中的安全。
2. 经济原则:工程设计要求在保证安全和质量的前提下,尽量减少成本,提高工程效益。
3. 环保原则:工程设计要考虑环保要求,减少资源浪费,减少对环境的影响。
4. 美观原则:工程设计要兼顾铁塔的美观性,考虑其在城市环境中的视觉效果。
四、地基设计通讯铁塔的地基设计是工程的基础,直接关系到整个工程的安全和稳定性。
根据地质勘测结果,本工程地基条件较好,无须进行特殊地基处理。
地基设计应符合以下要求:1. 地基承载力要满足通讯铁塔的荷载要求,考虑周边建筑物和管线的影响。
2. 地基设计应考虑地震和风载荷的影响,确保通讯铁塔在极端天气条件下的安全性。
3. 地基应进行必要的排水设计,避免地基水分对结构稳定性的影响。
五、铁塔安装设计1. 铁塔组装:通讯铁塔的组装应由专业施工队进行,按照生产厂家提供的施工工艺要求进行。
2. 铁塔吊装:铁塔的吊装应采用起重机进行,吊装过程中应保持施工现场的安全,设置合适的警戒线和警示牌。
3. 铁塔基础固定:铁塔安装完成后,应根据设计要求进行基础固定,采用钢筋混凝土浇筑或膨胀螺栓固定。
4. 通讯设备安装:通讯设备的安装应由专业技术人员进行,确保设备的稳定性和连接性。
一、单管塔防腐要求单管塔构件除地埋件外,均需采用热浸镀锌防腐处理。
单管塔镀锌防腐处理必须符合GB2694-2003《输电线路铁塔制造技术条件》中的热镀锌技术要求,并推荐使用新技术、新工艺,如稀土锌镍合金镀锌工艺、高耐蚀无氰镀锌工艺等。
单管塔镀锌防腐处理至少应达到以下要求:1、外观:镀锌层表面应连续完整,并具有实用性光滑,不得有过酸洗、毛刺、结瘤、锐点、残留锌渣锌灰等缺陷。
漏镀总面积不应超过每个镀件总面积的0.5%,每个漏镀面的面积不应超过10cm²,所有漏镀面必须进行修复。
若漏镀面积较大,镀件应返镀。
修复的方法可以采用热喷涂锌或者涂富锌涂层进行修复,修复层的厚度应比镀锌层要求的最小厚度厚30µm以上。
2、单管塔构件镀锌层厚度和镀锌层附着量见表一:表一单管塔构件镀锌层厚度和镀锌层附着量3、单管塔紧固件镀锌层厚度和镀锌层附着量见表二(离心处理后):表二螺栓镀锌层厚度和镀锌层附着量4、镀锌层厚度的测量宜采用磁性涂层测厚仪测量,测量时,测量点应均匀分布,离边缘距离不小于10mm,测量点数目按下列规定选择:a)角钢试样每面3处各1点,4面共12点。
b)钢板试样每面6处各1点,2面共12点。
c)其它试样每个基本测量面内各测量6次,且基准测量面不应小于0.001m²。
主要表面小于0.001m²的构件,应选取足够数量的构件构成一个基本测量面,使基本测量面不小于0.001m²。
测量结果按各测量点所测得的数值以算术平均值计算。
镀锌层应形成均匀的合金层,确保与金属基体结合牢固,应保证在无外力作用下没有剥落或起皮现象,经落锤试验镀锌层不凸起、不剥离。
镀锌层均匀性、镀锌层附着性可根据测量到的厚度通过计算得到或以溶解称重试验方法测量。
5、塔脚板、加径肋、连接件等需要焊接的,必须先焊接后镀锌。
如是先镀锌后焊接的,需进行能与热镀锌防腐效果相同或高于热镀锌防腐效果的特殊防腐工艺处理,并提供相关说明及保证书。
1 总则1. 0. 1 为了使玻璃钢单管塔的设计及施工做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本规程。
1. 0. 2 本规程适用于高度不超过35米的无微波天线或带有小型微波天线的玻璃钢单管通信塔的设计及工程质量验收。
对于高度超过35米的单管塔,其施工质量验收标准应在工程实施之前根据工程特点作专门论证后确定。
1. 0. 3 本规程是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068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《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083的有关规定采用。
1. 0. 4 设计、制作和施工玻璃钢单管塔时,除遵照本规程的规定外,尚应符合有关国家现行标准及地方标准。
1. 0. 5 玻璃钢单管塔的设计应综合考虑玻璃钢的制作、运输、安装、以及建成后的环境影响和维护问题。
1. 0. 6 玻璃钢单管塔施工中采用的工程技术文件、承包合同文件对施工质量的要求不应低于本规程的规定。
本规程鼓励玻璃钢单管塔领域的新技术、新材料的应用。
超越本规程的新技术、新材料使用之前应由使用单位、设计单位、施工单位及高耸结构领域内的专家进行专门的论证。
2 术语和符号2. 1术语2. 1. 1 玻璃钢glass fiber reinforced plastic玻璃纤维增强塑料,以下简称玻璃钢,以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂、环氧树脂为基体材料按一定工艺方法制成的材料。
2. 1. 2单管塔monopole由单根玻璃钢管构成的用于无线通信的自立式高耸结构,其主体多为圆形或多边形截面管,以下简称单管塔。
2. 1. 3 塔筒tube body of monopole单管塔塔身主体所采用的圆柱形、圆锥形的管筒结构。
2. 1. 4 小型微波天线light microwave antenna直径不大于0.6m,用于移动通信行业较短距离微波信号传输用的天线。
2. 1. 5 天线抱杆antenna pole用于固定天线的构件。
第1篇一、前言单管塔是一种常见的通信塔结构,因其结构简单、安装便捷、占地面积小等优点,被广泛应用于通信、广播、电力等领域。
为确保单管塔安装过程中的安全、质量和效率,特制定本操作规程。
二、适用范围本规程适用于单管塔的安装施工过程,包括塔体、基础、接地系统等各个部分的安装。
三、施工准备1. 施工人员:施工人员应具备相关资质,熟悉本规程,了解单管塔的安装工艺和注意事项。
2. 施工材料:根据设计要求,准备所需的塔体、基础、接地系统等材料,确保材料质量符合国家标准。
3. 施工工具:准备施工过程中所需的工具,如扳手、电焊机、切割机、水平尺、卷尺等。
4. 施工图纸:熟悉施工图纸,明确塔体、基础、接地系统等各个部分的安装要求。
四、施工步骤1. 塔体安装(1)基础验收:检查基础是否符合设计要求,确保基础稳固。
(2)塔体运输:将塔体运输至施工现场,注意保护塔体,避免损坏。
(3)塔体组装:根据施工图纸,将塔体各个部件组装成整体。
(4)塔体安装:将组装好的塔体吊装至基础顶部,确保塔体垂直。
(5)塔体调整:调整塔体,使其垂直度达到设计要求。
2. 基础安装(1)基础开挖:根据设计要求,开挖基坑,确保基坑尺寸符合要求。
(2)基础浇筑:在基坑内浇筑混凝土基础,确保基础强度和稳定性。
(3)基础养护:混凝土浇筑完成后,进行养护,确保基础强度达到设计要求。
3. 接地系统安装(1)接地体埋设:根据设计要求,埋设接地体,确保接地体与基础良好连接。
(2)接地线连接:将接地线与接地体连接,确保接地线连接牢固。
(3)接地电阻测试:对接地系统进行接地电阻测试,确保接地电阻符合设计要求。
五、质量要求1. 塔体安装:塔体垂直度应符合设计要求,无明显变形。
2. 基础安装:基础稳固,无裂缝,强度达到设计要求。
3. 接地系统安装:接地体与基础连接牢固,接地电阻符合设计要求。
六、安全要求1. 施工人员应穿戴安全防护用品,如安全帽、安全带、防护眼镜等。
2. 施工过程中,严禁酒后作业、疲劳作业。
通信塔铁塔基础施工组织设计施工布局一、施工组织设计1.1 施工项目概述本文档旨在对通信塔铁塔基础的施工组织进行设计,并提供施工布局方案。
1.2 施工组织架构施工组织将根据项目规模和复杂程度进行合理划分。
主要包括以下职责部门和人员:1. 项目经理:负责项目的整体管理和协调工作;2. 技术人员:负责施工方案的设计和技术支持;3. 监理人员:负责监督施工过程,确保符合安全和质量要求;4. 施工人员:按照施工方案进行实际施工作业。
二、施工布局2.1 基础施工区划根据通信塔铁塔基础的施工需要,将施工区划分为以下几个区域:1. 施工设备区:用于存放施工所需的机械设备和工具;2. 施工材料区:用于存放施工所需的材料,如混凝土、钢筋等;3. 施工现场区:用于实施具体施工作业;4. 办公区:为项目管理人员和技术人员提供办公场所。
2.2 施工作业流程根据通信塔铁塔基础施工的具体要求,制定以下施工作业流程:1. 确定基础位置和地质勘测;2. 浇筑基础底板和立柱;3. 安装各类钢筋和预埋件;4. 浇筑混凝土基础;5. 进行基础固化和养护;6. 进行检测和验收。
2.3 安全措施为确保施工过程中的安全,在施工布局中应考虑以下安全措施:1. 设置安全警示标志,提醒施工人员注意安全;2. 配备必要的防护设备,如安全帽、手套和安全绳等;3. 定期进行施工现场的安全检查和安全培训;4. 根据施工进度调整施工布局,防止工作面过于拥挤。
以上是通信塔铁塔基础施工组织设计施工布局的主要内容。
根据实际情况,还需进一步细化和完善施工方案。
在实施过程中,需严格按照相关规定执行,并确保施工质量和安全。
35米单管通信塔安装第4段与3段摘要:一、引言二、35 米单管通信塔的概述1.通信塔的定义和作用2.35 米单管通信塔的结构和特点三、第3 段与第4 段通信塔的安装流程1.准备工作2.安装过程3.注意事项四、安装过程中可能遇到的问题及解决方法五、总结正文:一、引言35 米单管通信塔作为现代通信设施中的重要组成部分,承担着无线信号传播的重要任务。
本文将详细介绍35 米单管通信塔第4 段与第3 段的安装过程,以帮助大家更好地了解通信塔的安装技术。
二、35 米单管通信塔的概述1.通信塔的定义和作用通信塔是一种用于支撑和传播通信信号的高耸结构,通常由钢材或混凝土制成。
通信塔的主要作用是提高信号传播距离,增强信号覆盖范围,保证通信质量。
2.35 米单管通信塔的结构和特点35 米单管通信塔采用单根钢管作为主体结构,具有结构简单、施工方便、成本较低等优点。
该通信塔的高度为35 米,适用于一般的城市和农村地区通信需求。
三、第3 段与第4 段通信塔的安装流程1.准备工作在安装前,应对施工现场进行勘察,确保地面平整、无杂物,具备安装条件。
同时,检查通信塔各部件是否齐全,确保质量合格。
2.安装过程(1)将第3 段与第4 段通信塔分别平放在地面上,用水平仪检查其水平度,确保准确无误。
(2)将第4 段通信塔的底部与第3 段通信塔的顶部对接,用螺栓固定,注意螺栓的紧固度。
(3)逐层对接通信塔各段,确保垂直度,并用螺栓固定。
(4)在通信塔顶部安装天线,并用螺栓固定。
(5)检查安装后的通信塔整体结构,确保稳定可靠。
3.注意事项(1)在安装过程中,应随时检查各部件的连接情况,确保紧固度。
(2)严格遵守安全操作规程,确保施工安全。
(3)遇到突发情况,应立即停止施工,待问题解决后方可继续。
四、安装过程中可能遇到的问题及解决方法1.问题:螺栓紧固度不足解决方法:更换螺栓,确保紧固度符合要求。
2.问题:通信塔结构不稳定解决方法:重新检查安装过程,确保各部件连接牢固。
35米单管通信塔安装第4段与3段(原创版)目录1.引言2.35 米单管通信塔的概述3.安装第 4 段的过程和步骤4.安装第 3 段的过程和步骤5.总结正文【引言】在现代通信系统中,通信塔扮演着至关重要的角色。
35 米单管通信塔是一种常见的通信塔类型,广泛应用于各种通信网络中。
本文将介绍如何安装 35 米单管通信塔的第 4 段和第 3 段。
【35 米单管通信塔的概述】35 米单管通信塔是一种高耸的钢结构塔,主要用于承载和安装通信天线。
这种通信塔结构简单,安装方便,可以有效提高通信信号的覆盖范围。
在安装 35 米单管通信塔时,需要按照一定的顺序和步骤进行,以确保安装质量和稳定性。
【安装第 4 段的过程和步骤】安装第 4 段是 35 米单管通信塔安装过程中的一个重要环节。
具体步骤如下:1.首先,将第 4 段塔身组件运输到安装现场,并进行清点和检查,确保所有组件齐全且无损坏。
2.在地面组装第 4 段塔身,将各部件按照图纸和说明书的要求进行连接和固定。
组装过程中要保证各部件连接牢固,密封良好,以确保塔身在高空承受风力的稳定性。
3.使用起重设备将组装好的第 4 段塔身吊装到第 3 段塔身上。
在吊装过程中,要保持塔身平衡,避免因倾斜或摇晃导致的不安全因素。
4.将第 4 段塔身与第 3 段塔身进行连接和固定。
这一步骤需要严格按照图纸和说明书进行,确保连接处密封良好,稳定性得到保障。
【安装第 3 段的过程和步骤】在安装第 4 段之前,需要先完成第 3 段的安装。
具体步骤如下:1.将第 3 段塔身组件运输到安装现场,并进行清点和检查。
2.在地面组装第 3 段塔身,将各部件按照图纸和说明书的要求进行连接和固定。
3.使用起重设备将组装好的第 3 段塔身吊装到塔基上。
在吊装过程中,要保持塔身平衡,避免因倾斜或摇晃导致的不安全因素。
4.将第 3 段塔身与塔基进行连接和固定。
这一步骤需要严格按照图纸和说明书进行,确保连接处密封良好,稳定性得到保障。
单管塔产品技术规范1、总则1.1本规范书适用于用于安装移动天线的单管塔。
1.2基础及塔身设计图纸由建设单位委托设计单位设计,塔厂按建设单位提供的设计图纸制造和安装。
2、设计要求2.1.移动通信工程钢塔桅结构的设计基准期为50年。
2.2.移动通信工程钢塔桅结构的设计使用年限为50年。
2.3.移动通信工程钢塔桅结构的安全等级为二级。
2.4.移动通信工程钢塔桅结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
2.5.钢塔桅结构所承受的风荷载计算应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2019的规定执行,基本风压按50年一遇采用,但基本风压不得小于0.35 kN/m2。
2.6.正常使用极限状态的控制条件下,在以风荷载为主的荷载标准组合作用下,单管塔杆身任意点的水平位移与高度的比值不得大于1/40。
3、材料要求3.1.单管塔杆身主材为Q345型(16锰钢),辅材为Q235型(普钢);所有材料要求采用热锓锌防腐方式。
钢材必须使用国家正规大厂出产的合格钢材。
在技术应答中注明所购买钢材厂家的名称。
在铁塔到场进行安装前,必须提供由钢材厂家出具的所购买钢材的产品质量证书。
并提供产品出厂前所做的所有质量检验合格证明及出厂合格证。
钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。
3.2.钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外,尚应符合下列规定:(1)当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2;(2)钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上;(3)钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
3.3.焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
3.4.钢塔桅结构连接用高强度螺栓、普通螺栓、锚栓(机械型和化学试剂型)、地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件,其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
目录一、工程概况 (1)1.1设计参数 (1)1.2结构选型与构件布置 (1)1.2.1主体结构 (1)1.2.2平台 (2)1.2.3天线 (2)1.2.4馈线、爬梯 (2)1.2.5基础 (2)二、荷载计算 (3)1.1永久荷载 (3)1.1.1塔身自重 (3)1.1.2平台自重 (3)1.1.3天线自重 (3)1.1.4爬梯和馈线自重 (3)1.1.5永久荷载计算结果 (3)1.2横向风荷载计算 (3)1.2.1基本公式 (3)1.2.2基本风压w0 (3)1.2.3风压高度变化系数μz (4)1.2.4风荷载体形系数μs (4)1.2.5风振系数βz (4)1.2.6平台及栏杆所受风荷载 (5)1.2.7横向风荷载计算结果 (6)1.3其他可变荷载 (6)1.3.1覆冰荷载 (6)1.3.2地震作用 (6)1.3.3雪荷载 (6)1.3.4安装检修荷载 (6)1.3.5平台活荷载 (7)1.3.6其他活荷载计算结果 (7)1.4荷载计算结果 (7)三、荷载效应组合 (8)3.1承载能力极限状态 (8)3.2正常使用极限状态 (8)3.3荷载分布图 (9)3.3.1承载能力极限状态荷载分布图 (9)3.3.2正常使用极限状态荷载分布图 (10)四、内力计算 (11)4.1分析方法 (11)4.2计算模型 (11)4.3荷载工况 (12)4.4计算结果 (13)4.4.1轴力计算结果 (13)4.4.2剪力计算结果 (14)4.4.3弯矩计算结果 (15)五、截面验算 (16)5.1承载能力极限状态验算 (16)5.1.1强度验算 (16)5.1.2稳定验算 (16)5.2正常使用极限状态验算 (17)六、连接设计 (18)6.1连接形式 (18)6.2螺栓设计 (18)6.2.1螺栓规格 (18)6.2.2螺栓在法兰板上的位置 (18)6.2.3螺栓验算 (18)6.3法兰板设计 (19)6.3.1法兰板基本尺寸 (19)6.3.2法兰板受弯计算方法 (19)6.3.3法兰板厚度 (20)6.4加劲肋设计 (21)6.4.1加劲肋尺寸 (21)6.4.1加劲肋板焊缝验算 (21)七、材料统计 (22)参考文献: (23)附件:单管塔分析命令流 (24)附表:单管塔计算表 (33)表1永久荷载计算表 (33)表2可变荷载计算表 (34)表3荷载效应组合计算表 (35)表4法兰板计算表 (36)表5加劲肋板计算表 (37)一、工程概况1.1设计参数1.2 结构选型与构件布置1.2.1主体结构单管塔塔身总高度为52m,其中塔身结构高度为50m,避雷针高2m;同济大学的黄健等对单管塔的选型进行了研究,本文采用《单管塔的简化设计》提供的公式预估单管塔底径:z=0.017x+1.4y+0.2式中:z:单管塔底径x:塔高,x=50my:风压,y=0.35kN/m2采用变截面圆钢管,底径z=0.017×50+1.4×0.35+0.2=1.54m,取为1600mm,顶部直径600m;根据结构设计高度与荷载情况,按照《高耸结构设计规范》与《钢结构单管通信塔技术规程》中基本条文规定,此单管塔主要结构布置如下:主体结构如图所示:1.2.2平台分别在44m和48m高度处设置两个平台,平台的自重按100kg/m2计。
1.2.3天线天线采用板状天线,每层6根,每根重量为80kg,挡风面积为1.0m2。
1.2.4馈线、爬梯爬梯选择内爬梯,馈线布置在塔筒内部。
1.2.5基础选择现浇独立板式基础。
二、荷载计算1.1永久荷载1.1.1塔身自重塔身自重考虑法兰板、螺栓、加劲肋,将精确计算的塔身自重乘以系数1.3。
1.1.2平台自重分别在44m和48m高度处设置两个平台,栏杆采用L25×3。
平台的自重按100kg/m2计。
G=pA=100×9.8×πr2/1000=6.927kN1.1.3天线自重板状天线,每层6根,每根重量为80kg。
G=nmg=6×80×9.8/1000=4.704kN1.1.4爬梯和馈线自重取为g=0.4kN/m。
1.1.5永久荷载计算结果1.2横向风荷载计算1.2.1基本公式根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第4.1.2条规定:作用于单管塔表面单位投影面积上的水平风荷载标准值应按下式计算:w k=βzμsμz w01.2.2基本风压w0w0=0.35kN/m2根据《建筑结构荷载规范GB50009-2001》第7.1.2条以及《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第4.2.2条规定,基本风压w0不得小于0.35kN/m2所以本文的基本风压按照规范取,而非作业规定的0.30kN/m2。
1.2.3风压高度变化系数μz地面粗糙度类别:B 类。
相对于z 高度处风压高度变化系数按《钢结构单管通信塔技术规程》表4.2.5线性插值取值。
1.2.4风荷载体形系数μs根据《钢结构单管通信塔技术规程》第4.2.6条,塔身爬梯在内,为圆形表面光滑的截面:μs =0.6平台及栏杆体形系数为1.9,迎风面积按正面迎风面积计:μs =1.9板状通信天线的体形系数为1.3,迎风面积按天线根数乘最大宽度乘长度:μs =1.3避雷针为圆形表面粗糙的截面:μs =1.21.2.5风振系数βz根据《钢结构单管通信塔技术规程》第4.2.7条,单管塔的风振系数βz 可按下式确定:βz =(1+ξε1ε2)×k脉动增大系数ξξ根据w 0∗T 2取值,首先要确定结构的第一自振周期,同济大学的沈之容等人对单管通信塔自振周期进行了研究,参考《钢结构单管通信塔自振基本周期的研究》中的公式:T 1=0.8830+0.5502arctan (H/K −4500600)式中:H 为塔身高度,H =50m ;K 为塔身斜率K =(1600−600)/(2∗50000)=0.01自振周期:T 1=0.8830+0.5502arctan (500.01−4500600)=1.2652s根据《钢结构单管通信塔技术规程》第4.2.7条,注3:计算w0∗T2时,对地面粗糙度B类地区可直接带入基本风压;注2:计算强度时,w0∗取w0,计算变形时,w0∗取0.4w0,查表4.2.7-1得到如下数据。
计算强度时:w0∗T2=0.35×1.26522=0.56kN∙s2/m2ξ=2.336计算变形时:w0∗T2=0.4×1.068=0.224kN∙s2/m2ξ=2.264考虑风压脉动和风压高度变化的影响系数ε1总高度为50m,地面粗糙度类别为B类,查表4.2.7-2:ε1=0.525考虑振型和结构外形的影响系数ε2根据相对高度和结构顶部和底部的宽度比查表4.2.7-3经过二维线性内插法得到数据。
平台修正系数k无平台处k=1.0,有平台处k=1.2,平台在高度方向的范围定为3m。
在这个塔中,平台设置在44m和48m处,所以它的影响范围为41m~51m,所以,第6、7、8段的平台修正系数k=1.2。
1.2.6平台及栏杆所受风荷载没有平台的地方,迎风面积为单管塔表面单位投影面积,在有平台的地方,要加上平台和栏杆的迎风面积。
已知平台栏杆镂空系数为0.3,平台及栏杆体形系数μs=1.9,天线挡风面积为1.0m2,体形系数μs=1.3。
44m处平台:w k=βzμsμz w0=1.637×1.9×2.394×0.35=2.606kN/m2A=0.3×3×1.2=1.08m2P=w k A=2.606×1.08=2.815kN44m处天线:w k=βzμsμz w0=1.637×1.3×2.394×0.35=1.783kN/m2A=6×1.0=6.0m2P=w k A=1.783×6.0=10.699kN48m处平台:w k=βzμsμz w0=1.68×1.9×2.394×0.35=2.675kN/m2A=0.3×3×1.2=1.08m2P=w k A=2.675×1.08=2.889kN48m处天线:w k=βzμsμz w0=1.68×1.3×2.394×0.35=1.83kN/m2A=6×1.0=6.0m2P=w k A=1.83×6.0=10.98kN1.2.7横向风荷载计算结果1.3其他可变荷载1.3.1覆冰荷载由于没有给定地区,所以该荷载难以计算,根据大量验算分析标明,裹冰荷载组合为非控制组合。
在南方地区即使出现了严重寒冷气候也是百年一遇,没有必要为小概率事件增加建造成本。
所以,覆冰荷载本文不进行计算。
1.3.2地震作用地震作用应按铁塔所在地的抗震设防基本烈度进行验算。
经验算分析,地震作用组合为非控制组合(铁塔水平控制荷载为风荷载),所有铁塔均可以满足设防烈度为8度要求。
1.3.3雪荷载由于平台检修活载一般大于雪荷载,故雪荷载不同时考虑。
1.3.4安装检修荷载单管塔的检修平台承受的安装检修活荷载取1kN。
1.3.5平台活荷载根据《建筑结构荷载规范GB50009-2001》第4.2.2条,工业建筑楼面(包括工作平台)上无设备区域的操作荷载,包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重,可按均布活荷载考虑,采用2.0kN/m2。
所以对于每个平台:P=pA=2×πr2=14.137kN1.3.6其他活荷载计算结果1.4荷载计算结果三、荷载效应组合3.1承载能力极限状态根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第3.03条规定,单管塔的承载能力极限状态设计应满足由可变荷载效应控制的基本组合表达式:S(1.2×G k,1.4×Q wk,Q1k)≤R(γR,f k,αk⋯)永久荷载乘以分项系数1.2,风荷载乘以分项系数1.4,其他活荷载乘以分项系数1.0,设计值对应列表如下:3.2正常使用极限状态根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第3.04条规定,单管塔的正常使用极限状态设计应满足风荷载及地基变形共同作用下结构变形的限制要求:S d(G k,ψfw×Q wk,δk)≤C根据规范要求,计算结构变形时,风荷载频遇值系数ψfw=0.4,其中,又参考第4.2.7条,水平风荷载标准值公式中的风振系数βz中的计算参数脉动增大系数ξ的w0∗取0.4w0,由于没给出土壤条件,地质条件良好,不计地基变形,所以,地基变形标准值δk=0。