通信单管塔复核计算书

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。

单管塔计算书
单管塔是一种常见的结构形式，应用广泛。

计算单管塔的各项参数是设计和施工过程中必不可少的环节。

本文将详细介绍单管塔的计算方法。

2. 塔身计算
单管塔的塔身包括钢管和连接件。

计算塔身时，需根据材料的强度和稳定性确定其截面形状和尺寸，并结合风压和荷载等因素进行强度和稳定性计算，以确保塔身在使用过程中不会发生塌陷或变形等事故。

3. 塔顶计算
单管塔的塔顶是连接天线和支架的关键部分。

计算塔顶时，需考虑天线和支架的重量和荷载，以及塔顶本身的强度和稳定性。

同时，应结合实际情况，灵活设计塔顶的结构形式和尺寸。

4. 塔基计算
单管塔的塔基是承受塔身重量和荷载的重要部分。

计算塔基时，需考虑地基的承载能力和抗震性能，以及塔身重心的位置和荷载的作用点等因素。

同时，应结合实际情况，灵活设计塔基的结构形式和尺寸。

5. 结论
单管塔的计算涉及多个方面，需综合考虑强度、稳定性、荷载和抗震等因素。

在设计和施工过程中，应严格遵循相关标准和规范，确保单管塔的安全可靠。

1. 描述DGT(B)4. 上部荷载标准组合Ho=41.00KN Mk=1226.30KNm Nk=77.13KN5. 单桩水平承载力特征值计算(水平承载力由水平位移控制)0.3298m^-1桩身抗弯刚度EI=0.85Ec*Io=13226.24MN*m^2桩顶允许水平位移χ6.水平位移和转角计算δHH0.00515B3D4-B4D3=δMH0.00113B2D4-B4D2=ΔHM0.00113A3B4-A4B3=查表求换算深度ay=0.36最大弯矩位置ymax=1.09m DII=11.00最大弯矩Mmax=1367.64KN*m单桩轴心压力标准值Q k=554.26载力满足单桩轴心压力标准值N k=554.26载力满足0.45KN/m^2标准值标准值标准值g平均20KN/m^3g砼25KN/m^3g土16KN/m^3g浮10KN/m^3桩混凝土标号C30承台保护层厚度50mm桩身保护层厚度50mmWo=0.61m^3桩身配筋率ρg=0.66%do=1.70m桩顶水平位移系数vx= 2.905查表5.7.2(如果桩的换算埋深在表里没有说明设计不合格)桩计算长度(换算埋深)α*h=2.80m混凝土弹性模量Ec=30000N/mm^2钢筋弹性模量Es=200000N/mm^2266.0610 279.9960桩计算长度α*h=2.90m109.0120Kh=Co*Io/(aEI)=0.0207114.7220Co=173.9709MN/m^3 176.7060Δo=0.004158m 185.9960190.8340200.0470土层序号桩周极限侧阻力土层厚度土层q sik（kpa)li（m)尺寸效应系数黏性土，粉土土层125 1.50.85ψsi0.85土层2300.70.82ψp0.82土层345 3.80.85土层4480.50.76土层515010.76土层6土层7土层8土层9土层10土层11桩端承载力qpk2200Kpa0.82桩长7.5m单桩极限承载力标准值Quk=7446.01KN单桩抗压特征值Ra=3723.01KN单桩极限承载力标准值Tuk=1597.22KN单桩抗拔特征值Ua=1828.69KN2.按桩极限侧阻力标准值计算m值砂土，碎石类土（mk/m^4）0.7615 0.76302033200。

移动通信塔单管塔计算书2010-8-6---下午 03:34:43基本风压(kn/m2) 0.6塔身截面圆形地面粗糙度类别 B钢材种类Q345基底标高(m) 0最大径厚比105总高H(m)30强度折减系数1塔身段数6强度设计值310平台数量2总用钢量(t)8.4自振周期(s) 1.3ε10.59ξ= 2.54爬梯迎风面积(m2/m):0.1风载及内力计算段数1234567段高5555555顶标高hi(m)5101520253035平均标高hi'(m) 2.57.512.517.522.527.532.5 hi'/H0.0830.250.4170.5830.750.917 1.083μz11 1.074 1.196 1.296 1.382 1.458ε20.040.1650.340.540.710.8380.88βz 1.06 1.247 1.509 1.808 2.062 2.254 2.316塔身迎风面积(m2) 4.32 3.96 3.6 3.24 2.88 2.520.44馈线、爬梯迎风面积(m0.60.60.60.60.60.60平台1集中力(kn)00000 6.220平台2集中力(kn)0000 5.3400平台3集中力(kn)0000000天线1集中力(kn)0000010.210天线2集中力(kn)00008.7600天线3集中力(kn)0000000各层等效分布荷载(kn/0.880.96 1.14 1.39 1.56 1.630.25各层分布荷载集中力(k 4.38 4.78 5.72 6.977.818.17 1.25各层塔身重力(kn)21.8816.7412.1910.969.738.490.97平台、天线重力(kn)000012120各层重力(kn)24.619.514.913.724.523.3 1.1各层底面压力(kn)121.79777.662.648.924.4 1.1各层底部剪力(kn)68.964.659.854.247.425.8 1.2各层底部弯矩(kn×m)1367.51030.4716.3428.4177.232.1 3.1底部截面规格(mm)Ф1000/12Ф920/10Ф840/8Ф760/8Ф680/8Ф600/8Ф89/5底部截面径厚比839210595857518底部截面面积(cm2)372.5285.9209.1189168.9148.813.2底部截面抵抗矩(cm3)90916434430835162804217326平均截面惯矩(cm4)401546258628156088113408793185285282线性正应力(N/mm2)150.7160.5166.6122.263.514.9118.9标准值顶部水平位移(c 1.39 5.6513.0923.3935.4147.9971.95底部附加弯矩(kn×m)31.329.123.916.68.6 2.40.2非线性计算总弯矩(kn×1398.71059.6740.3445.1185.834.6 3.3非线性计算正应力(N/m154.2165172.2126.966.516.1126.2非线性影响系数 1.02 1.03 1.03 1.04 1.05 1.08 1.06非线性计算应力比0.50.530.560.410.210.050.41法兰计算螺栓级别10.9级高强螺栓标高(m)0510152025管外径(mm)1000920840760680600壁厚(mm)12108888M(kn×m)1398.71059.6740.3445.1185.834.6N(kn)121.79777.662.648.924.4螺栓中心圆直径1190988894814734654螺栓数量×直径60×M30分两36×M2436×M2024×M2018×M2018×M20等效环形截面(Q235)Ф1190/7.9Ф988/9.7Ф894/7.4Ф814/5.4Ф734/4.5Ф654/5.1等效抵抗矩W(cm3)877473314613280518981688等效ζ(n/mm2)159.4144.5160.5158.797.920.5应力比0.80.720.80.790.490.1螺栓间距(mm)1258678107128114法兰宽(mm)1857060606060法兰外径(mm)13701060960880800720板面压力均值(n/mm2)720.320.114.67.7 1.9弯矩系数0.12580.09820.09410.06940.0550.0639板中单位板宽弯矩(kn)13.7714.8411.5311.53 6.91 1.59法兰板厚度δ(mm)202020202020加劲板尺寸(mm)-10×185×3-8×70×160-8×60×130-8×60×130-8×60×130-8×60×130。

通信单管铁塔质量控制贺双旭[摘要]本文通过对铁路通信单管铁塔的简要描述，从铁塔规划阶段、设计阶段、生产制造阶段、安装阶段等方面就如何做到质量、安全有效控制进行了分析和总结。

关键词：单管塔质量控制1 简述单管通信铁塔指自立的高度在20米以上截面为正圆或正多边形的单管钢制铁塔，塔身上有单层或多层平台，有内爬或外爬式爬梯以维护等。

它具有结构精巧、外形新颖；功能完善、安全方便；广告载体、落落大方；适应面广、易于选址；性价比好、经济实惠；品质优良、服务快捷等特点。

其精巧、合理的设计，满足了我国高铁建设及和谐社会、环境协调的强劲要求。

电联工程技术有限公司在此基础上针对各种小区、车站广场等不同环境自主创新，研发的景观造型塔，集景观、通信、灯光，多功能于一体，具备完备的维护系统、安全便利的保险设施。

2 规划阶段的质量控制通信铁塔在规划阶段的主要工作是网络规划、选点和地勘，若得以有效进行，则其塔型、塔高、铁塔基础及投资概算可基本确定，且相对客观合理。

为以后招投标、施工、监理及验收等工作提供了准确可靠的依据，大大提高工效。

通信铁塔的地勘工作非常重要，建议最好是一塔一勘。

3 设计阶段的质量控制3.1 单管塔设计要求1)管塔结构的设计基准期、使用年限均为50年，管塔结构的安全等级为二级；2)管塔地震设防烈度不小于8度，管塔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。

3)管塔爬升方式采用内爬或外爬的上人方式，从安全的角度考虑，建议采用内爬。

4)管塔结构所承受的风荷载计算按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009－2001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。

5)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，管塔杆身任意点的水平位移与高度的比值不得大于1/40。

6)管塔根据当地地质条件和设计施工图纸选用合理的基础。

7)通信塔负荷要求：通信塔的设计除满足本身的自重外，还必须考虑如下负荷：天线负荷；馈线负荷；活动负荷；迎风负荷。

12m独管拉线塔计算书河南省信息咨询设计研究有限公司设计人：焦阳2011年3月T ξν0.1221.470.76h Wo μs μz φz βz Wk A q APa50.55 1.210.25 1.280.840.00580.00100.55 1.210.81 1.90 1.260.00580.0150.550.910.25 1.280.630.1140.07100.550.910.81 1.900.940.1140.11 2.8 2.6410120.550.91.0612.051.080.1140.122.83.0212Ф114x6拉线节点距离L 5730，取5m λ=131线膨胀系数0.0000117计算面积A(mm2)初始应力(MPa)100弹性模量(Mpa)195000SAP降温44回转半径r(mm)结构选材38.2根据《移动通信钢塔桅结构设计规范》中5.2.2 条，实腹式桅杆相邻拉线间节点长细比应≤150荷载计算columncable 塔身天线37.157X3.0镀锌钢绞线Py(KN)Pz(KN)T合力(KN)N f(MPa)fg(MPa)12.6119.2222.9920.67556.3745M(KNm)N(KN)A(mm2)W(mm3)E φx γx Nex f(MPa)fg(MPa)6.4733.8742035.75522332060000.387 1.15219165.9215N(KN)钢板强度f 厚度t(mm)432155.5T(KN)土摩擦角φ纤绳夹角θ土重γo 锚板宽L 锚板底深H 锚板顶深h 锚板总压力判断22.99206016 1.1 2.1 1.567.1锚板抗拔验算通过22.99204016 1.1 2.1 1.557.0锚板抗拔验算通过22.99206010 1.3 2.1 1.558.6锚板抗拔验算通过22.99204010 1.4 2.1 1.557.7锚板抗拔验算通过板厚h(mm)钢筋强度底板荷载q 地板弯矩M 配筋面积A 25021061.09.24131015025021041.210.145310150板厚h(mm)基础面积A(m2)基础埋深钢筋强度底板荷载q 地板弯矩M 配筋面积A300 1.44 1.521059.910.83001020043钢筋选择合适塔身基础配筋验算杆体基础力（KN)选筋判断钢管承载力满足要求杆体基础力1.66被动土压力系数λn2.42构件及基础设计《移动通信钢塔桅结构设计规范》规定塔脚底板最小厚度应为16mm拉线承载力满足要求拉线基础内力拉线内力钢管内力0.941.82底板所有均布反力(MPa)底板面积A(mmm2)底板自由边长a(mm)计算面积A(mm2)37.15拉线锚板基础配筋验算282.8基础抗拔验算0.94 1.821.66 2.42主动土压力系数λa1600000.268751.27钢筋选择合适钢筋选择合适判断混凝土抗拉强度(MPa)1.27选筋。

1. 描述DGT(B)4. 上部荷载标准组合Ho=41.00KN Mk=1226.30KNm Nk=77.13KN5. 单桩水平承载力特征值计算(水平承载力由水平位移控制)13226.24桩顶允许水平位移χ6.水平位移和转角计算δHH0.00515B3D4-B4D3=δMH0.00113B2D4-B4D2=ΔHM0.00113A3B4-A4B3=查表求换算深度ay=0.36最大弯矩位置ymax=1.09m DII=11.00最大弯矩Mmax=1367.64KN*m单桩轴心压力标准值Q k=554.26载力满足单桩轴心压力标准值N k=554.26载力满足0.45KN/m^2标准值标准值标准值g平均20KN/m^3g砼25KN/m^3g土16KN/m^3g浮10KN/m^3桩混凝土标号C30承台保护层厚度50mm桩身保护层厚度50mmWo=0.61m^3桩身配筋率ρg=0.66%do=1.70mαE=αs/αc=6.67桩顶水平位移系数vx= 2.905查表5.7.2(如果桩的换算埋深在表里没有说明设计不合格)桩计算长度(换算埋深)α*h=2.80m混凝土弹性模量Ec=30000N/mm^2钢筋弹性模量Es=200000N/mm^2266.0610 279.9960桩计算长度α*h=2.90m109.0120Kh=Co*Io/(aEI)=0.0207114.7220Co=173.9709MN/m^3 176.7060Δo=0.004158m 185.9960190.8340200.0470土层序号桩周极限侧阻力土层厚度土层q sik（kpa)li（m)尺寸效应系数黏性土，粉土土层125 1.50.85ψsi0.85土层2300.70.82ψp0.82土层345 3.80.85土层4480.50.76土层515010.76土层6土层7土层8土层9土层10土层11桩端承载力qpk2200Kpa0.82桩长7.5m单桩极限承载力标准值Quk=7446.01KN单桩抗压特征值Ra=3723.01KN单桩极限承载力标准值Tuk=1597.22KN单桩抗拔特征值Ua=1828.69KN2.按桩极限侧阻力标准值计算m值砂土，碎石类土（mk/m^4）0.7615 0.76302033200。

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 50009－2001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。

单管塔检验作业指导书检验依据：钢结构单管塔通信技术规程CECS236:2008检验工具：10米钢卷尺、倾角仪、测厚仪、焊检尺、经纬仪一、钢结构单管塔材料要求1、钢板、型钢、钢管：力学性能应满足《碳素结构钢》GB700-2006的要求。

2、所有钢材、连接材料(螺栓、焊条、焊丝、焊剂和防腐材料)应符合现行国家标准、设计图纸的要求，应具有出厂质量合格证明书、标识清楚。

3、所有钢材(钢板、型钢、钢管)厚度的负偏差不应大于板厚的10%且不能超过0.5mm。

4、钢材的表面不得有裂纹、折叠、结疤、夹渣。

如钢材(钢板、型钢、钢管)表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不应大于钢材厚度负偏差值的1／2，且累计误差在允许负偏差内。

5、单管塔如出现钢材或辅助材料混批、对质量有疑义、使用国外进口钢材或设计有明确要求时，应进行材料抽样复验。

复验内容应包括力学性能试验、化学成分分析。

复验结果应符合现行国家标准和设计要求。

6、紧固件热浸镀锌。

镀锌后机械性能应符合《紧固件机械性能》GB／T 3098．1～GB／T 3098．17，GB／T 3098的规定。

热镀锌螺栓应保证螺母旋进方便、交货时配套的螺母拧到根部。

7、单管塔选用的钢材材质应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的要求。

8、单管塔结构采用热浸锌作长效防腐蚀处理。

对于厚度不小于6mm的构件，锌层平均厚度不小于86μm；对于厚度小于6mm的构件，锌层平均厚度不小于65μm。

二、单管塔制作要求（一）一般规定1 单管塔的制作单位应有完善的质量管理体系和相应的生产许可资质。

2 制作前应根据结构设计施工图编制设计施工详图，如详图设计需对原结构设计进行修改，应取得设计单位以及建设单位的同意，并签署设计更改文件。

3 每道生产工序均应按本规程进行质量控制，每道工序完成后应由有相应资质的检验人员进行检查。

4 验收前应自检合格，工程的观感质量应由验收人员通过现场检查后共同确认。

5G建设中塔桅复核精细化设计5G网络建设首先以共享为根本，应始终坚持“能共享不新建，能共建不独建”的原则，一方面要对存量站点进行详尽的可用性评估，立足于内部挖潜整合，梳理可用存量站址资源；另一方面要充分发挥铁塔共建共享职责，统筹电信企业需求开展通信基础设施的大共建共享。

经济效益方面，要以“低成本、高效率”为建设目标，进一步提高新建站址社会资源利用效率，“能利用建筑物墙面，绝不新增楼面杆塔；能利用社会杆塔，绝不新建地面塔桅”，合理压降建造成本。

最大限度利用现有天面资源，首先从塔体结构考虑，未挂满的铁塔可直接加挂5G AAU，已挂满的铁塔可通过改造加固、新建塔桅等方式加挂5G AAU，加固及改造方案前必须对存量铁塔进行专业安全评估，再进行改造加固。

其次考虑合路天线方案。

1．塔桅改造方案（1）地面塔改造方案•直接增加平台或天线支臂依据安全评估的结果，如铁塔可以直接新增平台或支臂，可以直接在原塔结构上新增平台或天线支臂。

新增支臂示意图新增平台示意图•拆除平台更换为支臂平台的直径一般在2.5米以上，护栏高度1.1米以上，平台的挡风面积及体形系数都大于天线的挡风面积和体形系数，因此拆除平台换天线支架，可以有效的降低铁塔的荷载，为新增天线创造条件。

平台换支臂示意图•拆除平台更换为简易平台由于简易平台与传统平台相比取消了护栏，这就大大降低了平台的挡风面积，同时又兼顾了更好的安装和维护的便利性。

换简易平台示意图•降铁塔高度及平台高度铁塔都是悬臂结构，降低铁塔总高度或者降低平台固定位置高度是减少荷载最有效的方法，为新增天线创造条件。

降塔高降平台示意图•拆除徽标及其他遮挡物部分存量铁塔塔身安装有客户的徽标，拆除徽标会减少铁塔的荷载，给新增天线创造条件；拆除徽标示意图（2）楼面塔改造方案楼面普通抱杆有空余位置。

在复核抱杆承重无问题的情况下，可直接挂载5G天线，如无空余抱杆则新增抱杆，需要预留维护空间；天面在无新增抱杆空间时。