铁塔放样讲座一酒杯型铁塔构造设计尺寸计算

铁塔常用参数与标准铁塔常用参数与标准铁塔设计参数:1铁塔塔设计风速最大40米/秒，铁塔的偏离度不超过塔高的1/1500，局部弯曲度不超过1/1000，抗震裂度8°，裹冰厚度20厘米。

2塔体钢材均采用热镀锌防腐。

3塔体设爬梯带护拦。

4铁塔顶部设计避雷针，塔体接防雷接地网，接地电阻≤5欧。

5铁塔的顶部还应设置航空标志灯。

选材标准：6所用型钢、圆钢、钢管和板材均采用Q235，其质量标准应符合《碳素结构钢》GB700-88之规定。

7焊条采用E43型，其质量标准应符合《碳钢焊条》GB5117-85之规定。

8连接螺栓均采用C级六角头螺栓，螺栓、螺母、垫圈的质量标准应分别符合《C级六角头螺栓》GB5780-86；《C级I型六角螺母》GB41-86；《C级平垫圈》GB95-85之规定。

9执行标准：钢板、型钢、圆钢Q235：（GB700-88）“炭素结构钢”焊条E4303 (GB5117-85)“碳钢焊条”C级六角头螺栓（GB5780-86）“C级六角头螺栓”C级I型六角螺母（GB41-86）“C级I型六角螺母”C级平垫圈（GB95-85）“C级平垫圈”锌锭Zn-0 （GB470-83）“锌锭”盐酸（GB320-83）“盐酸”制造标准：10钢塔构件的制造，除应遵守施工图中注明的规定外，遵守《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）中有关规定和《广播电视塔制造技术条件》（GBY65-89）中的有关规定。

11构件制造前，必须放样确定和校核图纸中的尺寸，制造后严格进行质量检查。

12铁塔主材不准对接，附材定尺以内不准对接。

13构件允许偏差：当构件长度L≤5m时，其长度偏差不大于±2mm；当构件长度L>5m时，其长度偏差不大于±3mm。

构件整体弯曲不大于长度的1/1000，局部弯曲不大于被测长度的1/750。

法兰盘平面偏离设计平面的正切值不大于1/1000。

14构件间采用螺栓连接时，除塔柱连接螺栓采用二母一垫外，其它均采用一母一垫，除图中注明外。

铁塔基础计算需要考虑多个因素，包括基础的形状、大小、土壤条件、载荷等。

以下是一些基本的步骤和公式：
1. 确定载荷：首先需要确定铁塔的载荷，包括铁塔自身的重量、风载荷、雪载荷等。

2. 选择基础类型：根据土壤条件和载荷大小，选择适合的基础类型，如桩基、扩基、岩石基础等。

3. 计算基础大小：根据铁塔的载荷和基础的承载能力，计算出基础的大小，如基础底板的面积和厚度等。

4. 验算稳定性：根据土壤条件、基础类型和大小，验算基础的稳定性，确保基础能够承受铁塔的载荷并保持稳定。

5. 计算配筋：根据基础的承载能力和构造要求，计算出基础配筋的数量和规格。

6. 确定施工方法：根据基础类型和土壤条件，确定合适的施工方法，如开挖、桩基施工等。

具体的计算过程需要根据实际情况进行，可能需要使用专业的结构分析软件或设计软件进行计算。

建议在进行铁塔基础设计时，咨询专业的结构工程师或设计院进行设计和计算。

铁塔塔型基本结构知识目录一、基本概念 (1)二、专业术语 (2)三、输电线路铁塔分类 (5)四、杆塔设计原则 (15)五、铁塔构造 (17)六、铁塔制造技术条件 (32)七、杆塔施工及验收要求 (49)一、基本概念1. 铁塔的定义铁塔是用来支撑和架空导线、避雷线和其他附件的塔架结构，使导线与导线、导线与铁塔、导线与避雷线之间、导线对地面或交叉跨越物保持规定的安全距离的高耸式钢结构物。

铁塔是高压输电线路上最常用的支持物，国内外大多采用热轧等肢角钢制造、螺栓组装的空间桁架结构，也有少数工程采用冷弯型钢、钢管或钢管混凝土结构，塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。

2.铁塔的组成如图1.1所示，整个铁塔主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成，如果是拉线铁塔还包含拉线部分。

塔头：从塔腿往上塔架截面急剧变化（出现折线）以上部分为塔头，如果没有截面急剧变化，那么下横担的下弦以上部分为塔头。

塔腿：基础上面的第一段塔架称为塔腿。

塔身：塔腿和塔架之间的部分称为塔身。

图1.1 杆塔组成二、专业术语输电线路常用专业术语主要有：杆塔高度、杆塔呼称高度、悬挂点高度、线间距离、根开、架空地线保护角、杆塔埋深、跳线、导线的初伸长、档距、分裂导线、弧垂、限距、水平档距、垂直档距、代表档距、导线换位、导(地)线振动。

如图2.1所示。

图2.1 输电线路专业术语示意图1.杆塔高度杆塔最高点至地面的垂直距离，称为杆塔高度。

2.杆塔呼称高度杆塔最下层横担至地面的垂直距离称为杆塔呼称高度，简称呼称高。

3.悬挂点高度：导线悬挂点至地面的垂直距离，称为导线悬挂点高度。

4.线间距离两相导线之间的水平距离，称为线间距离。

5.根开两电杆根部或塔脚之间的水平距离，称为根开。

6.架空地线保护角架空地线和边导线的外侧连线与架空地线铅垂线之间的夹角，称为架空地线保护角。

7.杆塔埋深电杆(塔基)埋入土壤中的深度称为杆塔埋深。

8.跳线连接承力杆塔(耐张、转角和终端杆塔)两侧导线的引线，称为跳线，也称引流线或弓子线。

第二部份结构设计计算1．塔身的结构计算1.1 塔身计算载荷的确定①工作状态的载荷M后= - 42 t.m M w = 41 t.m M吊= （6*1.25+0.387）*12.53 M吊= 98.8 t.m M nx = 13.22 t.m M p = 17.78 t.m对A-A截面 M AX = 129 t.m 对B-B截面 M BX = 110 t.m对C-C截面 M CX = 84 t.mϑ=1.7t P A =49tAϑ=1.5t P B =46tBϑ=0.4t P C=46tCb 非工作工况M XA=161.58t.m Aϑ=6.5t P=43tM XB=121t.m Bϑ=6t P=40tM XC=121t.m Cϑ=1.6t P=31.5t下标1-4节主弦单肢面积 F=60.367cm2加强上标5-12节主弦单肢面积 F=49.87cm2下标13-16节主弦单肢面积 F=37.567cm22.截面特性计算A-A截面︒α=0I 0 =4·(I 单1+b x12F 1)+( I 单2+b x22F)=1338363 cm 4︒=45αI 45 =1338087 cm 4B-B 截面︒=0α ︒=45αI 0 =1131800 cm 4 I 45 =1131000cm 4C-C 截面︒=0α ︒=45αI 0 =869960 cm 4 I 45 =871022cm 4AC 取 I A /I B =1.1825l/L=3010=0.333 查表μAB =1.02I AC =I A /μAB 2=1260785 cm 4 I=≈A 272.289cm λ=4000/72.259=55 查表φ=0.8663.塔身弦杆整体稳定性应力计算N i =kg 40830140004126078510210l 4EI 24222=⨯⨯⨯⨯π=π 1902.04083019.0360001N N i =⨯-=-工作工况a. A-A 截面 N A =t 455.758.022902.0129449=⨯⨯+ σA-A = 866.0367.60455.75⨯=1443kg/cm 2 ﹤[σ]OK! b.B-B 截面N B =t 395.658.022902.0110446=⨯⨯+σB-B = 151487.49866.0395.65A N B B =⨯=ϕkg/cm 2 ﹤[σ]OK! c.C-C 截面N C =t 656.508.022902.084438=⨯⨯+ σC-C = 1557A N CC =ϕkg/cm 2 ﹤[σ]OK! 非工作工况a. σA-A =1720 kg/cm 2 ﹤920 kg/cm 2 OK! b. σB-B = 1604 kg/cm 2 ﹤[σ] OK! c. σC-C =1161 kg/cm 2 ﹤[σ] OK! 根据上述计算结果，单肢稳定性校核只校核A-A 截面 I 单肢 =86.84+284.06=370.9 cm 4 F=60.367 cm 2I=F I =2.48cm λ=l/i=1250/2.48=50.43查表φ=0.888σ A =F N ⋅ϕ=367.60888.0455.75⋅=1408 kg/cm 2 ﹤[σ] OK! 3．连接套的计算有效焊缝面积 26.108.2⨯×2=F 连 =3.328 cm 2有效焊缝长度 l=14.5cmW 连 =bh 2/6=33cm 618.11665.14328.3=⨯ N=(44926.1902.0129-⨯⨯)/2=25477kg M 连=F e =25477×3.2=81527kg.cmσm =M/W=699kg/cm 2 τm =5.14328.325477⨯=527.955 kg/cm 2 σ∑=22m 3τ+σ=1151 kg/cm 2﹤[σ]=1360 kg/cm 2 OK!4. 高强螺栓选择计算A-A 截面螺栓紧力F 1=R 1·F N 取R 1 =1.45 F N =25477kgF 1=369416.5N=36941.65kg对高强螺栓σs =7400 kg/cm 2 (选10.9级，降级定σs )[σ1]=7400/1.3=5692 kg/cm 2A d1≥(36941.65+0.2×25477)/5692d ≥3.07cm实际s σ =10250 kg/cm 2[σ1]=10250/1.5=6833 kg/cm 2则 A d1≥(36941.65+0.2×25477)/6833A d1≥ 6.152 d ≥π⨯4A 1d = 2.799cm 选高强度连接螺栓M33×3 10.9级 每个角二根较为安全。

铁塔常用参数与标准铁塔设计参数:1铁塔塔设计风速最大40米/秒，铁塔的偏离度不超过塔高的1/1500，局部弯曲度不超过1/1000，抗震裂度8°，裹冰厚度20厘米。

2塔体钢材均采用热镀锌防腐。

3塔体设爬梯带护拦。

4铁塔顶部设计避雷针，塔体接防雷接地网，接地电阻≤5欧。

5铁塔的顶部还应设置航空标志灯。

选材标准：6所用型钢、圆钢、钢管和板材均采用Q235，其质量标准应符合《碳素结构钢》GB700-88之规定。

7焊条采用E43型，其质量标准应符合《碳钢焊条》GB5117-85之规定。

8连接螺栓均采用C级六角头螺栓，螺栓、螺母、垫圈的质量标准应分别符合《C级六角头螺栓》GB5780-86；《C级I型六角螺母》GB41-86；《C级平垫圈》GB95-85之规定。

9执行标准：钢板、型钢、圆钢Q235：（GB700-88）“炭素结构钢”焊条E4303 (GB5117-85)“碳钢焊条”C级六角头螺栓（GB5780-86）“C级六角头螺栓”C级I型六角螺母（GB41-86）“C级I型六角螺母”C级平垫圈（GB95-85）“C级平垫圈”锌锭Zn-0 （GB470-83）“锌锭”盐酸（GB320-83）“盐酸”制造标准：10钢塔构件的制造，除应遵守施工图中注明的规定外，遵守《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）中有关规定和《广播电视塔制造技术条件》（GBY65-89）中的有关规定。

11构件制造前，必须放样确定和校核图纸中的尺寸，制造后严格进行质量检查。

12铁塔主材不准对接，附材定尺以内不准对接。

13构件允许偏差：当构件长度L≤5m时，其长度偏差不大于±2mm；当构件长度L>5m时，其长度偏差不大于±3mm。

构件整体弯曲不大于长度的1/1000，局部弯曲不大于被测长度的1/750。

法兰盘平面偏离设计平面的正切值不大于1/1000。

14构件间采用螺栓连接时，除塔柱连接螺栓采用二母一垫外，其它均采用一母一垫，除图中注明外。

铁塔基础设计在工程设计时根据具体情况进行分类规划。

一般分四类：粘土坚硬粘土碎石严重风化岩等C1粘土硬塑C3粘土可塑C5粘土软塑C7特殊地质、地形应区别对待。

如：未风化的岩石、有河流的河套地段、有较高洪水位的塔位、有较厚层的粘土地带、地下水位高施工困难地带等等根据地质地形条件和铁塔种类设计相应的基础。

目前常用的基础形式是现场浇注的台阶式钢筋混凝土基础。

台阶一般两阶或三台阶常用。

基础尺寸的预设定根据作用力大小确定，我们设计是66、110千伏且单回路线路，设计的铁塔基础作用力不大，主柱的宽度直线塔600，耐张塔600或800.选择台阶尺寸时要注意、台阶高度和伸出长的比值一定大于等于1，等于1是45度，“刚性角”因为基础底板不配钢筋不能使混凝土基础受拉。

常用的台阶尺寸最底层的采用300，其他台阶高度按计算和构造要求确定。

设计基础时已知条件铁塔基础作用力：上拔力、下压力、水平力；地质条件地耐力、地下水位、冻结深度、设计的过程是试凑法、事先给定尺寸、验算不满足要求重新选择尺寸、反复几次最后达到目的。

上拔稳定计算上拔稳定计算、根据抗拔土体的状态分别采用剪切法和土重法。

剪切法适用于原状土体；土重法适用于回填抗拔土体。

我们经常采用的是钢筋混凝土台阶式基础是回填抗拔土体，计算应用土重法。

下面介绍土重法计算。

土重法中几个常用参数在“送电线路基础设计技术规定”附表：注：位于地下水以下土的计算容重按8~11取用。

混凝土重度24 KN/m3,位于地下水以下混凝土的计算重度按12KN/m3取用。

（插图1）自立式铁塔基础上拔稳定：r f T E≤r E rs(Vt-△Vt-V o)+Q fr f-基础附加分项系数直线塔1.1；耐张、转角塔1.6 T E-上拔力ht-基础埋深 mVt-ht深度内土和基础的体积 m3△Vt-相邻基础影响的微体积r E-水平力影响系数(r s-基础底板以上土的加权平均重度V o-深度内的基础的体积 m3Q f-基础自重力Q f =基础体积*混凝土重度Vt（基础体积）=ht（B2+2Bhttanα+4/3 ht2tan2α）△Vt=(B+2httanα-L)2/24tanα(2B+L+4httanα)L-基础跟开m基础下压计算1.当轴心荷载作用时应符合式：P≤fa/r rfP-基础底面处的平均压力设计值Kpaf a-修正后的地基承载力r rf-地基承载力调整系数0.75B-基础宽度m2.当偏心荷载作用时应符合式：Pmax≤1.2fa/r rf基础底面的压力计算当轴心荷载作用时应符合式：P=(F+r G G)/AF-上部结构传至基础顶面的竖向压力设计值KNG-基础自重和基础上的土重KNA-基础底面面积m2r G-永久荷载分项系数，对基础有利时，宜取r G = 1.0，不利时应取r G =1.2。