




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、中华人民共和国通信行业标准YD中华 庭僵设搭绯6捶震iW靓海 业标YD XXXX-XXYD XXXX准XX移动通信钢塔桅结构设计规范Code for Design of Mobile Communication Steel Towers and masts(征求意见稿)200XXXXX 发布200X-XXXX 实施中华人民共和国信息产业部发布中华人民共和国通信行业标准移动通信钢塔桅结构设计规范Code for Design of Mobile Communication Steel Towers and mastsYD XXXX-XX主管部门:信息产业部综合规划司 批准部门:中华人民共和国信息
2、产业部 施行日期:200X年XX月XX日XX出版社200X北京前言本规范的编制是以国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068 -2001为准则,遵守建筑结构荷载和建筑结构(钢结构、建筑抗震、建筑地基基 础等)设计规范的基本规定,结合移动通信钢塔桅结构的特性,对移动通信钢 塔桅结构设计中的技术问题作出规定。本规范共分七章,其主要内容有:总则、术语和符号、基本设计规定、结 构内力分析、构件及节点连接、构造与工艺技术要求、地基与基础。为了提高规范质量,请各单位在执行本规范过程中注意总结经验和积累资 料。如发现需要修改和补充之处,希随时将问题和意见反馈给我们,以便今后 修订时参考。主编单位:广东
3、省电信规划设计院主要起草人:谢郁山、徐少伟、楚 劲参编单位:华信邮电咨询设计研究院有限公司主要起草人:陆嗥、殷晓霞.总则术语和符号基本设计规定设计原则荷载与地震作用材料选用结构分析般规定自立式钢塔架单管塔拉线塔构件及节点连接一般规定构件设计连接设计法兰连接计算塔脚板连接计算构造与工艺技术要求一般规定节点连接制作与安装工艺技术要求地基与基础一般规定地基计算基础设计基础的抗拔稳定附录A法兰盘内力计算附录B基础和锚板基础抗拔稳定计算附录C本规定用词说明1总贝u1.0.1为在移动通信铁塔工程设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政 策,做到安全适用、技术先进、经济合理、施工方便,特制定本规范。1.0.2本
4、规范适用于悬挂移动通信天线为主的钢塔桅(自立式和拉线式)的设计,其它通信钢塔桅设计可参照使用。1.0.3本规范的编制是以国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068 为准则,执行和引用以下技术规范。建筑结构荷载规范(GB50009钢结构设计规范(GB50017)建筑抗震设计规范(GB50011钢塔桅的基础设计,尚应执行土建设计的其它技术规范和强制性标准。1.0.4在移动通信钢塔桅结构设计文件中, 应注明结构的设计使用年限、钢 材牌号、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成 分及其他的附加保证项目。止匕外,还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量 等级、端部刨平顶紧部位及对施工的
5、要求。1.0.5在已有建筑物上加建移动通信钢塔桅时,应经技术鉴定或设计许可, 确保建筑物的安全。1.0.6未经技术鉴定或设计许可,不得改变钢塔桅结构的用途和使用环境。1.0.7钢塔桅结构设计采用新理论、新材料或新结构形式,当缺乏实践经验 时,应经过试验验证。1.0.8在进行移动通信钢塔桅结构设计时,凡本标准未作出规定的,尚应符 合现行国家标准和相关行业标准的有关规定。2术语和符号术语塔桅高度(Height of tower)塔桅塔脚基础顶面至塔顶避雷针安装处的垂直距离塔桅根开 Tower spacing)三、四边形塔架相邻塔柱中心线之间的距离长细比构件计算长度与构件截面回转半径的比值主材铁塔的
6、塔柱,主要受力构件,相当于空间桁架的弦杆腹杆连接铁塔各主材的支撑构件,包括水平横杆和斜杆横隔杆(Horizontal Cross membe用于连接水平横杆的杆件辅助杆用于减小受力构件的计算长度的构件角钢塔主材及腹杆主要采用角钢制作的塔桅钢管塔主材采用钢管制作的铁塔单管塔用于通信用途的单管悬臂式构筑物拉线塔由立柱和拉索构成的塔桅钢结构符号作用与作用效应F 基础或锚板基础所受的拔力、上部结构传到基础的竖向荷载Gk 基础自重(包括基础上的土重)标准值;Ge 土体重量标准值;Gf - 基础自重标准值;力矩或弯矩、上部结构传至基础的弯矩;M xk、M yk对x轴、对y轴的弯矩;N 轴向力(拉力或压力)
7、、纤绳拉力;pk 在荷载效应标准组合下基础底面的平均压力;pmax 在荷载效应标准组合下基础边缘的最大压力;Pmin 在荷载效应标准组合下基础边缘的最小压力;Q 底板的均布反力;qI、qa 单位长度、单位面积上的裹冰荷载;R结构构件抗力的设计值;Rf 法兰盘之间的顶力;SGk 永久荷载标准值的效应;SgeSQk 可变荷载标准值的效应SWk SEhk SEVk T 作用在底板上的拉力;VkEhkEVkTi 一个地脚螺栓承受的上拔力;计算指标f 钢材的抗弯强度设计值fv钢材的抗剪强度设计值fa 修正后的地基承载力特征值;faE 调整后的地基抗震承载力; aEfg 钢绞线强度设计值;Ntb每个螺栓的
8、受拉承载力设计值;(N E欧拉临界力;S 地基变形的规定限值;或构件的变形限值;几何参数A 截面面积、毛截面面积、基础底面积;B 底板宽度;C 主角钢边至底板边的距离;D 地脚螺栓对应的计算宽度;H 塔桅结构的总高度;W 截面抗弯模量;Wx、Wy 对X、y轴的抗弯模量;Ymax 地脚螺栓中心至主角钢的最大距离;yi 第i个螺栓中心到旋转轴的距离;a 底板计算区段的自由边长度、合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离;ax 合力作用点至ex 一侧基础边缘的距离;ay 合力作用点至ey 一侧基础边缘的距离;b 计算高度处的裹冰厚度、 平行于x轴的基础边长、多边形单管塔单边宽度;bmin 塔脚底板各区
9、段中的最小宽度;d 圆截面构件、拉索的直径;e 力矩;ex x方向的偏心距;ey - y方向的偏心距;hcr 土重法计算的临界深度;l 平行于y轴的基础底面边长;t 连接件的厚度;s 螺栓的间距;两螺栓之间的圆心角,弧度、拔力与水平地面的夹角; 0土体计算的抗拔角;计算系数及其他中C一可变荷载组合值系数 C中q 准永久值系数;二 W丁裹冰重度; 土体重的抗拔稳定系数;22 基础重的抗拔稳定系数;G 永久荷载的分项系数;q可变荷载的分项系数;Eh EV1RE口1 变化系数; 2与构件直径有关的裹冰厚度修正系数;轴心受构件稳定系数;3基本设计规定设计原则移动通信钢塔桅结构设计,采用以概率论为基础的
10、极限状态设计方法,以 可靠指标度量结构构件的可靠度,以分项系数设计表达式进行计算。移动通信钢塔桅结构的设计基准期为 50年。移动通信钢塔桅结构的设计使用年限一般为50年。移动通信钢塔桅的结构安全等级为二级。移动通信钢塔桅应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:1、承载能力极限状态:这种状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力,或达到不适于继续承载的变形;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变形或耐久性 能的有关规定限值。3.1.7塔桅结构构件承载能力极限状态设计应按荷载效应的 基本组合进行设计,其表达式为: TOC o 1-5 h z nn、。?G&k +b&ik
11、 + WciQSQik 1350:11.01.62.02.22.42.62.72.8表3.2.4-2裹冰厚度修正系数q 2直径(mm)5102030405060701.11.00.90.80.750.70.630.62)非圆截面构件上每单位表面面积上的裹冰荷载q(kN/m2)可按下式计算:qa = 0.6b: 2 10 3(3.2.4-2)式中qa单位面积上的裹冰荷载(kN/m2);地震作用应按塔桅所在地的抗震设防基本烈度进行计算;设防烈度为8度及以下时可以不进行截面抗震验算,仅需满足抗震构造要求;设防烈度为9度时应同时考虑竖向地震与水平地震作用的不利组合。平台的活荷载,应按实际工艺条件确定,
12、一般情况下可按2kN/m2考虑;平台栏杆顶部水平荷载可按1.0kN/m采用。3.3材料选用移动通信钢塔桅结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、 磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合 格保证。移动通信钢塔桅的钢材,宜采用 Q235普Q345低合金结构钢有条件时也可采用Q390钢或钢材强度等级更高的结构钢、以及优质碳素结构钢,其质量标准应分别符合我国现行国家标准碳素结构钢 (GB700)、低合金高强度结 构钢(GB/T1591)和优质碳素结构钢技术条件(GB699)的规定。需要焊接的构件不得采用Q235普
13、主要受力构件在冬季工作温度等于或低于-20oC时,不宜采用Q235沸腾钢。角钢塔塔身杆件一般采用 Q235、Q345结构钢,钢管塔架塔身构件宜采用 材质为20号优质碳素钢的无缝钢管。拉线塔的拉索宜采用镀锌钢绞线。连接材料应符合下列要求:1、塔桅结构的焊接一般采用手工电弧焊,选用的焊条,应符合现行国 家标准碳钢焊条(GB5117)或低合金钢焊条(GB5118)的规定,焊条型号应与构件钢材的强度相适应,可按下列原则选用:1)、对于Q235钢,宜选用E43 X X型焊条;2)、对于Q345钢,宜选用E50XX型焊条;3)、对于Q390钢,宜选用E55XX型焊条;4)、对于不同强度钢材的连接焊缝,可采
14、用与低强度钢材相适应的焊条。2、采用自动焊接或半自动焊接时,焊丝和相应的焊剂应与主体金属强度相 适应,不同强度的钢材相焊接时,可按强度较低钢材选用焊接材料。焊丝和 焊剂应符合熔化焊用钢丝和焊剂 GB1300的规定。3、角钢塔采用螺栓连接时可选用普通螺栓, 并应分别符合现行国家标准 六 角头螺栓A级和B级(GB5782)、六角头螺栓 C级(GB5780) 的规定。4、钢管采用法兰连接时直选用高强度材料的普通螺栓,高强度螺栓可采用45号钢、40Cr、40B、或20MnTiB钢制作并应符合钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 (GB/T122AGB/T1231)的规定。5、地脚锚栓可
15、采用现行国家标准碳素结构钢(GB700)规定的Q235钢或低合金高强度结构钢(GB/T1591)规定的Q345钢制作,有特殊要求可采用更高等级的螺栓。钢塔桅结构常用材料设计指标如下:表3.3.6-1钢材的强度设计值(N/mm2)类 另I抗拉、抗压和抗号 ?抗剪?v端面承压(刨平顶紧)?ce牌号厚度或直径mmQ235 钢0 162151253251640205120Q345 钢0 163101804001635295170Q390 钢0 163502054151635335190注:1、表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。2、20号优质碳素钢(无缝钢管
16、)的强度设计值同Q235钢。表3.3.6-2螺栓和锚栓连接的强度设计值(N/mm2)螺栓的性能等级、锚栓 和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓承压型连接 高强度螺栓C级:螺栓A级、B级螺栓?tba ?tb?cb?tb期 ?tb?cb?tb?tb?tb?cb普通螺栓4.6 级、4.8 级1701405.6级2101906.8级3002408.8级400300一400320一一一一一地脚锚栓Q235一一一一一一140一一一Q345一一一一一一180一一一承压型连接 高强度螺栓8.8级400250一10.9 级500310一构件Q235一一305一一405一一一470Q345一一385一一510一一一590
17、Q390一一400一一530一一一615注:1 A级螺栓用于d 24mnfH l 10d或l24mm或l 10d或l 150mm(按较小值)的螺栓。d为公称直径,l为螺杆公称长度。A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度均应符合移动通信塔桅工程验收规范的要求。表3.3.6-3钢材焊缝的强度设计值(N/mm2)焊接方法和 焊条型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径(mm)抗压?cw焊缝质量为下列等级时, 抗拉? tw抗剪 ?vw抗拉、抗压 和抗剪ow ?f一级、二级三级自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q235 钢1640205205175120自动焊、半
18、自动焊和E50型焊条的手工焊Q345 钢1635295295250170自动焊、半自动 焊和E55型焊条 的手工焊Q390 钢1635335335285190注:1自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T 5293和低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T 12470中相关的规定。2焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取?cw,在受拉区的抗弯强度设计值取? tw。表中厚度系指计算点的钢材厚度,
19、对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。表3.3.6-4拉线用镀锌钢绞线强度设计值(N/mm2)股数热镀锌钢丝抗拉强度标准值备注117512701370147015701、整根钢绞线拉力设计值等于总截面与fag积;2、强度设计值 fa中已计入了换算系数:7股 g0.92, 19 股 0.90o3、拉线金具的强度设计值由国家标准的金具强度标准值或试验破坏值定,t r=1.8整根钢绞线3强度设计值fg7股69074580086092019股6707207808409004结构分析一般规定移动通信钢塔桅结构一般采用自立式钢塔架、单管塔、拉线塔等型式。塔桅结构的选型应综合考虑使用要求、周围环
20、境与景观、建筑物的承受能 力以及工程造价等因素。塔桅结构平台内力和位移的计算,应根据平台结构类型选用相应的计算简图,塔体可视为平台结构的支座。自立式钢塔架自立式钢塔架的横截面通常为三角形、正方形等,一般情况下宜采用正 方形的角钢塔,为配合场地条件或装饰效果,也可采用矩形的角钢塔或小根开 的三角形钢管塔等。塔架的根开尺寸,应根据塔高、荷载及场地情况等确定。一般正方形(塔 柱坡度变化)的角钢塔,根开尺寸不宜小于塔高1/8, 4.2.3钢塔架为空间结构, 计算塔架结构时,宜将结构作为整体,按整体空间刚架法,采用三维空间程序 进行受力分析,主材与腹杆之间、腹杆与腹杆之间的连接,可按实际情况,视 为刚接
21、或较接。当钢塔架截面为四边形时,在风荷载或地震作用下,应考虑如下两种作 用方向。4.2.5当钢塔架截面为三角形时,在风荷载或地震作用下,应考虑如下三种作用方向(当计算所得四边形钢塔架斜杆承担的剪力与同层塔柱承担的剪力之比Vb2Mtg1-1 M 0.4 时,斜杆内力取塔柱内力乘系数-ba = N (0.228+0.649A ) -(4.2.6)h图4.2.6斜杆最小内力限值计算如图4.2.6, V、M为层顶剪力、弯矩;b为层顶宽度;8为塔柱与垂直线之 夹角;h为所计算截面以上塔体高度;当为刚性斜杆时 尸1,柔性斜杆时以=2 4.2.7铁塔辅助杆件的承载能力应不低于所支撑主材内力的2%、斜材内力的
22、5%。单管塔单管塔一般采用异型钢管制作,外观向上呈圆锥形,为悬臂式的单杆结构。单管塔可按悬臂压弯杆件计算,并应考虑杆身变形的二次效应影响。钢管外壁的坡度小于2%的单管塔,应计算由脉动风引起的垂直于风向的 横向振动效应。单管塔高度超过50米时宜采用适当的振动控制技术以减小结构变形。拉线塔拉线塔塔身的内力分析可按拉线节点处为弹性支承的连续压弯杆件计算, 并考虑拉线节点处的偏心弯矩;有条件时也可用梁索单元或杆索单元有限元法 计算。当塔身为格构式时,其刚度应考虑杆身剪切变形后的抗弯刚度变化,其刚 度应乘以折减系数己。折减系数可按下式确定:2匕 i (4.4.1)i 0式中l0 弹性支承点之间杆身计算长
23、度( m);杆身截面回转半径(m);% 弹性支承点之间杆身换算长细比,按本规范 5.2.4条计算。拉线塔的拉线可按一端连接于塔身的抛物线计算,拉线上有集中荷载时,可将集中荷载换算成均布荷载0拉线的截面强度应按下式验算:N- fg(4.4.2)AN 拉线拉力设计值(N )A 拉线的钢绞线截面面积(mm2)fq 钢绞线的抗拉强度设计值(N/mm2) g拉线的初始应力应综合考虑杆体变形、内力和稳定以及拉线承载力等因素 确定,宜在 100250N/mm2。拉线塔应进行整体稳定验算,其安全系数不应低于2.0;拉线塔高度小于20米时杆身可采用钢管,大于20米时宜采用格构式杆身; 拉线布置:平面上宜为互交1
24、20的三个对称方向,或互交900的四个对称方向, 拉线与地面夹角宜为30 60 ,最大不能超过65 。拉线塔高度不宜超过40米。5构件及节点连接一般规定钢塔桅的构件和连接设计应满足施工和建成使用阶段的受力要求。结构构件的强度、稳定和连接强度,应按承载能力极限状态的要求,采用 荷载基本组合和强度的设计值进行计算。构件连接当采用螺栓连接时应验算螺栓的受剪、受拉及承压承载力;采用 焊接时应验算焊缝的抗剪、抗拉和抗压承载力。构件设计结构构件的设计,必须进行受弯、轴向受力强度计算以及整体稳定和局部 稳定验算,有关计算可结合钢塔桅总体结构分析,通过计算机软件计算,必要 时,应通过手算复核,具体计算应按现行
25、国家标准钢结构设计规范(GB50017) 的有关规定进行,但塑性发展系数 。应取为1。5.2.2塔架的主材、腹杆等构件的长细比 人应不超过下列规定值:受压弦杆材入 150横杆、斜杆入0 150,当内力小于杆件承载力的50%寸,入0200辅助杆、横隔杆入 200受拉杆入 350桅杆两相邻拉线节点间杆身长细比宜符合下列规定:格构式桅杆(换算长细比)X 100实腹式桅杆入 /X- /TL 1 / /I A A nXlF jy V,K i/iJj/、Xi一.J .L ,*iB u*J -1 X fl二,J 飞I-f/ vr 1.XV/ It“当A、B点与相邻当斜杆不断开塔向的对应点之间又互相连结时:1
26、有连杆时:相邻两根斜杆为r.ll丸=;1 yo、1.111九 i x一拉一压时:当斜杆不断3l1九=江开又互相不连结 yo细比. lh =iy0时:、l九=1 y0当斜杆断开,用节 点板连接时:、0.81九ix相邻斜材均为压 杆时:、0.651/_ ix当A、B点与相邻塔口 0.71A 1 y0面的对应点之间无连杆时:1 = ix表5.2.3-3塔架和桅杆的横杆及横月鬲长细比入当有连杆a时:截面形21iM4ii 2iyoixiii y0iii yoiiixiiix当有连杆a时:当无连杆a时:当有连杆a时:当无连杆a时:当有连杆a时:当无连杆a时:当交叉杆不断开 又互相连接,i2iy0当一根交叉
27、杆断开, 用节点板连接时:1.412i2i yOi2i yO格构式轴心受构件对虚轴长细比应采用换算长细比九0,九o应按表5.2.4计算。表5.2.4格构式构件换算长细比0构件截回形式缀 材计算公式符号说明四边形截面缀 板n/n 2, n 2/b二嚏,九十九0 x xir./r, 2r, 2九 =J九十九 0y yi九X、y y -整个构件对x- x轴或y y轴的长细比%-单肢对最小刚度轴i-i的长细比丁In.0 x2x40 AAxA1x、Ay构件截面中垂直于x- x轴或0yV + 40 Ayy - y轴各斜缀条毛截面面积之和等边三角形截面0X%-单肢长细比0y卜+一汨I 1 产0XA-构件截面
28、中各斜0y2y 56 AA缀条毛截面面积之和注:缀条式轴心受压格构式构件的单肢长细比%,不应大于构件两方向长细比较大值九max的0.7倍;当缀件为缀板时,其单肢长细比不应大于40,并不应大于九max的0.5倍(当7耿 50时取7驮=50)。 斜缀条与构件轴线间的倾角应保持在4070范围内。1、环形单管塔考虑到管壁局部稳定的影响,应按下式5.2.5进行验算:NW 1 -0.8 二心(5.2.5)式中: N 所计算构件所受的轴心压力,N ;M 环形单管塔所受弯矩,取计算构件所受的最大值,N mm;Ne 欧拉临界力(N), Ne =n2EA/(1.1 九2 );弯矩作用平面内轴心受构件稳定系数,按钢
29、结构设计规范采用;3W 毛截面抗弯模量(mm)。,按下式计算:对 Q235:0.586对 Q345:0.5651.0D 三 148.5 t73.85 1832.5148.5 三 D 3 300t1.0114.666.62 1926.5114.6 三- 一 245 t式中: D 环形单管塔外径, mm; t 环形单管塔壁厚, mm;2、多边单管塔考虑到管壁局部稳定影响,应按公式(5.2.5)进行验算,其中d按以下式计算:四边形、六、八边形:d= 1.0= 1.42(1.0 -0.000448 f b)660 三 b f 三 925 t十二边形:= 1.0d,b=1.45(1.0 - 0.0005
30、07 . f Jb 一610 M t f m 925十六边形:= 1.0b f 三 545 td1.42(1.0- 0.000539式中:b 多边形单管塔单边宽度,mm;t 多边形单管塔壁厚, mm;连接设计为了保证施工质量及施工进度,塔桅各构件之间的连接,宜采用螺栓连 接,并采取现场拼装。局部部位如:塔脚板、法兰盘、钢管之间及钢管与节点 板之间等的连接,可采用焊接,但禁止在现场施焊。连接的计算,应按现行国家标准钢结构设计规范(GB50017)的有关规定进行。5.3.35.3.4对接焊缝的质量等级应不低于二级,其他角焊缝的质量等级应不低 于三级。钢管对接一般采用法兰盘螺栓连接,主材与腹杆之间,
31、可采用节点板或法兰盘连接。有加劲肋法兰螺栓的拉力,应按下列公式计算:1、当法兰盘仅承受弯矩 M时,普通螺栓拉力应按下式计算:N,t maxM Vn三Ntb(5.4.2-1)r、.、r 一 1式中 Ntmax 距旋转轴yn处的螺栓拉力(N);Vi第i个螺栓中心到旋转轴的距离(mm);Ntb 每个螺栓的受拉承载力设计值。2、当法兰盘承受拉力N和弯矩M时,普通螺栓拉力分两种情况计算:1)、螺栓全部受拉时,绕通过螺栓群形心的旋转轴转动,按下式计算:N t maxM Vn N Vi2n0三Ntb(5.4.2-2)式中 n0 该法兰盘上螺栓总数。2)、当按(5.4.2-2)式计算任一螺栓拉力出现负值,螺栓
32、群并非全部受拉时, 而绕旋转轴转动,按下式计算:N,t maxM Ne 外 Nt工(y;)2 一 t(5.4.2-3)式中 e 旋转轴与旋转轴之间的距离(mm)。对圆形法兰盘,取螺栓的形心为旋转轴,钢管外壁接触点切线为旋转轴(图 5.4.2) t加肋板的厚度 (mm)。图5.4.2法兰盘有加劲肋的法兰板厚应按下列公式计算:5M maxf(5.4.3)式中t 法兰盘的厚度(mm);f 法兰盘钢材的抗弯强度设计值(N/mm2);M max 法兰盘根据悬臂或二、三边支承面积所算出 的最大弯矩,M max的计算可参考附录Ao法兰肋板,应进行如下计算:剪应力验算: = Ntmax/h t M fv (5
33、.4.4-1)5N. b正应力验算: 二=t:axf (5.4.4-2)h2 t式中fv 钢材的抗剪强度设计值(N/mm2)f 钢材的抗弯强度设计值(N/mm 2)图5.4.4加肋板计算示意图5.4.5无加劲肋的法兰盘的螺栓,应按下列公式计算(图5.4.5)1、轴心受拉作用时:一个螺栓所对应的管壁段中的拉力:Nb=N/n(5.4.5-1)受力最大的一个螺栓的拉力:a b bNtmax=mNbNtb(5.4.5-2)a式中: m法兰盘螺栓受力修正系数,m = 0.65。5.4.5无加劲肋法兰盘螺检受力简图2、受拉(压)、弯共同作用时: 一个螺栓所对应的管壁段中的拉力:1 MNb =+ N(5.4
34、.5-3)n I0.5r2J式中:M 法兰盘所受弯矩,N mm;N 法兰盘所受轴心力,N ,压力时取负值。5.4.6无加劲肋的法兰盘的法兰板,应按下列公式计算:(图5.4.6)b顶力:Rf = Nb(5.4.6-1)a-Rf,男应力:=1.5 - f(5.4.6-2)t S一,5Rf e .男应力: 二二 2 三 f(5.4.6-3)st2式中:s螺栓的间距, mm, s= (r2 + b),e ;Rf 法兰盘之间的顶力,N ;两螺栓之间的圆心角,弧度; 法兰盘受力的力矩。图5.4.6无加劲肋法兰板受力加劲板方型塔脚板底板强度应按下列公式计算(图5.5.1):图5.5.1塔脚底板示意1、受压时
35、:1)底板上作用的弯矩:M = 0.06QaQ 底板的均布反力,N / mm ;a 底板计算区段的自由边长度,mm。2)底板厚度:(5.5.1-1)(5.5.1-2)式中:N 塔脚底所受的压力,N ;2A 塔脚底板面积, mm ;(5.5.2-3)2、受拉时底板厚度:t 1 3T_Ymax一 1.1 ,4% f(5.5.2-4) TOC o 1-5 h z 式中:T 底板上作用的拉力,N ;Ymax 地脚螺栓中心至主角钢的最大距离,mm;bmin 底板各区段中的最小宽度,mm。6构造与工艺技术要求一般规定塔桅结构的构造应力求简单,结构传力明确,尽量减少次应力影响;节点 处各受力杆件的形心线(或
36、螺栓准线)应尽可能交汇于一点,力求减少偏心; 节点构造应简单紧凑,力求减少结构的受风面积。角钢构件的螺栓准线应尽量靠近形心线,减少传力的偏心。钢塔桅结构应采取防锈措施,在可能积水的部位必须设置排水孔;对管形和其他封闭形截面的构件,当采取喷涂防锈时端部应密封,当采用热镀锌防锈 时端部不得密封。塔桅结构截面的边数不小于4时,塔身每隔23个塔段,应设置加劲横隔; 在塔柱变坡处、微波天线悬挂处、格构式桅杆运输单元的两端及拉索节点处宜 设置横隔。受力横隔面必须是一个几何不变形的体系,横隔面太大时,应采取 措施,防止横隔面自重引起下垂。钢塔桅结构构件的最小规格要求:1、主要受力的角钢截面不宜小于 L45X
37、4;2、自立式角钢塔的主材截面不宜小于 L63X5,腹杆截面不宜小于L50X5;3、节点板厚度不宜小于6mm,塔脚板厚度不应小于16mm,锚栓垫板厚度不应 小于12mm;4、钢管的厚度不宜小于4mm;5、平台钢板厚度不宜小于 4mm,圆钢直径不宜小于 12;6、拉线截面不应小于35mm2,拉线棒的直径不应小于16mm;节点连接钢塔桅结构构件采用螺栓连接时,用于连接受力杆件的螺栓,其直径不 宜小于12mm,主材接头螺栓每端不少于6个,腹杆每端不少于2个,辅助杆 可用一个螺栓,接头应靠近节点。受剪螺栓的螺纹不应进入剪切面。钢塔桅结构的主材、斜杆、横杆等主要受力构件之间的连接螺栓,必须 加弹簧垫圈或
38、采用扣紧螺母、双螺母,以防止螺帽松动,地脚锚栓应采用双螺 母防松动。螺栓连接节点构造:1、角钢塔的主材连接节点,应采用内、外包钢(或节点板),通过螺栓对 接连接,主材的厚度差大于2mm时,应加厚度等于主材厚度差的垫板;2、主材与腹杆之间,通过节点板,用螺栓搭接连接时,节点板厚度不小于腹杆厚度,主材与腹杆之间的净距离不宜大于10mm,也不宜小于5mm。3、节点板考虑刚度要求其形状不宜狭长,节点板边缘与杆件轴线所夹角 口不小于15 口,如图示。4、节点板较大时,宜将节点板卷边(或增设加劲板)增大刚度,而不宜 将节点板加至太厚;5、主材连接尽可能使用二排螺栓。建于野外的无人值守基站的塔桅连接螺栓宜采
39、取防卸措施。螺栓的排列和距离,应符合下表6.2.5的要求。表6.2.5螺栓的排列和允许距离名称位置和方向最大允许距离(取网者的较小值)最小允许距离中心 距离外排(垂直内力方1可或顺内力方向)8do 或 12t3d0中 间 排垂直内力方向16d0 或 24t顺内内方向构件受压力12d0 或 18t构件受拉力16d0或 24t中心至 构件边 缘距离顺内力方1可4d0 或 8t2d0垂直内 力方向切割边、轧制 边高强螺栓1.2d0其他螺栓注:1.为螺栓的孔径,t为外层较薄板件的厚度;.钢板边缘与刚性构件(如角钢、槽钢等)相连时,螺栓最大间距可按中间排的数值采用。.高强螺栓指8.8级及以上等级螺栓。焊
40、缝连接时构件端部的焊缝宜采用围焊,所有围焊的转角处必须连续施焊。法兰盘连接构造:1、有加劲肋法兰盘:底板厚不小于 16mm;管径小于120mm时螺栓不少于4 个;管径大于120mmm时,螺栓不宜少于6个;加劲板的厚度不应小于板长的 1/15,并不小于5mm。2、无加劲肋法兰盘:底板厚不小于 20mm,强度及变形应满足计算要求。3、钢管与法兰板的连接:钢管应进入法兰板,切坡口焊接。4、法兰盘与基础顶面之间宜设置调节螺母的间隙,其间距一般可取锚栓直径的2倍。拉线的构造要求:1、拉线连接宜采用下列二种方式:1)、对外径在16mm及以下的钢绞线可采用楔型线夹方式连接;2)、对外径21mm及以上的钢绞线
41、可采用压接管连接。2、拉线的调节装置宜采用下列二种形式:1)、对外径在16mm及以下的钢绞线可采用 UT型线夹进行调节;2)、对外径21mm及以上的钢绞线可采用花篮螺栓进行调节。3、屋面桅杆的拉线固定点应与结构构件可靠连接。4、拉线拉耳应直接连接于弦杆上,并应采取可靠措施抵抗拉线平面外风荷载。5、拉线桅杆底座宜采用较接形式。6、NUT型线夹带螺母后及花篮螺栓的螺杆必须露出螺纹,并应留有不小于 1/2 螺杆的螺纹长度,在NUT型线夹的螺母上宜装设防盗罩,并应将双母拧紧,花 兰螺栓应封固。制作与安装移动通信钢塔桅结构的制作与安装,除应符合设计要求和现行标准移动 通信塔桅工程验收规范外,尚应满足本规
42、定;采用进口钢材和代用材料时,必须提供该材料的机械性能和化学成分,并 进行抽样检验,经设计同意后方可采用。主材拼接节点处,和主材连接的外包角钢应铲根,内包角钢应铲背,变坡 时制弯角度应一致,保证主材、外包和内包角钢三者连接相吻合。构件制孔要求如下:C级六角头螺栓的螺栓孔直径比螺栓杆公称直径大.5mm6.3.5塔桅结构的所有构件材料(地脚螺栓除外)均需进行防锈处理, 一般宜采用热浸镀锌法,构件的镀锌层厚度应达到如下要求:1、构件厚度大于或等于5mm的构件,镀锌层厚须不小于86(i m;2、构件厚度小于5mm的构件,镀锌层厚须不小于 65仙m。塔桅构件安装前,必须核对基础的有关资料(基础面水平标高
43、、平整及地 脚锚栓位置等),满足要求后方可进行安装。露出基础顶面的螺栓在钢塔桅结构安装前,应采取防锈措施,并妥善保护,防止螺栓锈蚀与损伤。塔桅连接螺栓拧紧后外露丝扣长度不少于 2扣。铁塔组立后,塔脚底板应与基础面接触良好,空隙处应垫铁片,并灌以水 泥砂浆。钢塔桅柱脚底板(法兰)与基础间的空隙(为调整法兰、底板水平高差 而予留之空隙),在塔桅安装完成后应用细石混凝土浇筑密实。塔桅结构安装调试完毕后,塔脚处的塔脚板及地脚锚栓宜用低强度等级 混凝土封闭(保护层厚度不应小于 50mr)i。工艺技术要求移动通信钢塔桅结构设计,应密切配合通信工艺,满足其要求。在确定 塔桅高度、平台数量、天线的规格、数量、
44、方向,馈线的走向等时,应与建设 单位及通信工艺设计人员充分沟通,并考虑扩容的可能性。钢塔桅宜在挂置天线的高度处设置维护平台,平台宽度应考虑天线的问 距要求,且净宽不宜小于600mm平台应设高为1.1m的栏杆;当塔桅高度大于 40米时,宜在中间增设休息平台;天线支架伸出平台边不宜大于 800mm超过800mmM宜把天线支架设计 成可伸缩的活动型;塔桅上宜设置通向塔顶的带护圈直爬梯;塔桅上应设置馈线走线架从机房至塔顶天线处,馈线架的横撑间距为500-1000mm移动通信钢塔桅结构设计,尚应做好防雷与接地、禁航标识等方面的设 计,以满足相关规范、规定的要求。7地基与基础一般规定塔桅结构地基基础设计前
45、应进行岩土工程勘察。移动通信钢塔桅结构的基础一般采用钢筋混凝土扩展基础和桩基础。基础 型式的选用应综合塔桅结构、建设场地地质条件和周围环境条件,通过技术经 济条件比较进行综合分析确定。地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定:1、按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传 至基础或承台底面上的荷载应按正常使用极限状下荷载效应标准组合,相应的 抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值;2、计算地基变形时,传至基础底面上的荷载应按准永久效应组合,不应 计入风荷载和地震作用,相应的限值应为地基变形允许值;当风玫瑰图严重偏 心时,取风荷载的频遇组合。
46、3、塔桅基础的抗拔计算采用安全系数法,荷载效应应按承载能力极限状 下荷载效应的基本组合,但分项系数为 1Q且不考虑平台活荷载。4.在确定基础或桩台高度,计算基础内力,确定配筋和验算材料强度时, 上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力,应按承载能力级限状态下荷 载效应的基本组合,采用相应的分项系数。当需要验算裂缝宽度时,应按正常使用极限状态荷载效应标准组合。塔桅结构的扩展基础设计应进行地基承载力计算、变形和抗拔验算,必要 时应作抗滑稳定验算。塔桅结构采用扩展基础时,基础底面允许部分脱开基土,但脱开的面积应 控制不大于全面积的1/4。当地基土质较差或场地狭窄时,塔桅结构可采用桩基础,并应进行桩
47、基抗 压、抗拔承载力计算,必要时还应进行桩身抗弯计算。当地基土质为硬质岩石时,塔桅结构也可采用岩石锚杆基础以抵抗拔力, 具体设计可参照建筑地基基础设计规范(GB50007)的规定。桅杆结构应防止地基变形引起拉索松弛的不利影响。建造在斜坡或边坡附近的钢塔桅结构还应进行边坡稳定验算。7.2地基计算地基承载力的计算应符合下列要求:1、当承受轴心荷载时Pk 三 fa(7.2.1-1)式中pk 在荷载效应标准组合下基础底面的平均压力(KN/m 2);fa 修正后的地基承载力特征值。 a2、当承受偏心荷载时,除应符合公式(7.2.1-1)的要求外,尚应满足下式要求:PmaxM 1.2 fa(7.2.1-2
48、)式中Pmax在荷载效应标准组合下基础边缘的最大压力(KN/m 2)。当考虑地震作用时,在公式(7.2.1-1)、(7.2.1-2)中应采用地基抗震承载力faE代替地基承载力特征值fa,地基抗震承载力faE应按现行国家标准建筑抗震 aaE设计规范的规定采用。当基础承受轴心荷载时,基础底面压力可按下列公式计算:R = Fk G /A(7.2.2-1)式中 Fk在荷载效应标准组合下,上部结构传至基础顶面的竖向力(KN);Gk 基础自重(包括基础上的土重)标准值(KN);A 基础底面面积(m2)。当基础承受偏心荷载时,,一Mxk Myk、如果Pk之+,基础底面压力可按下列公式计算: TOC o 1-
49、5 h z Wx以_ FkGkMa也Pmax AW(WyFkGk _ Mxk _ MykAWx风(7.2.3-2)(7.2.3-3)式中: Mxk、M yk 在荷载效应标准组合下,作用于基础底面绕x、y轴的力矩(KN.m);Wc、Wy 矩(方)形基础底面对x、y轴的抵抗矩(m3);Pmin在荷载效应标准组合下基础边缘的最小压力(KN/m2)。,一Mxk Myk ,_ 2、如果Pk ,基础底面与地基局部脱开,基础底面取大压WWxy力可按下列公式计算:P max=2 GFk3la(7.2.3-4)1、矩(方)形基础承受单向偏心荷载时(图7.2.3-1)式中: b 平行于x轴的基础底面边长(m);l
50、平行于y轴的基础底面边长(m);a合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m) o图7.2.3-1在单向偏心荷载作用下矩(方)形基础底面部分脱开时的基底压2、矩(方)形基础承受双向偏心荷载时(图7.2.3-2)pmaxGkFk3axay(7.2.3-5)式中:a合力作用点至ex一侧基础边缘的距离,按 b/2-ex计算;ay 合力作用点至ey一侧基础边缘的距离,按l /2-ey计算;exX方向的偏心距(m),按 Mxk/(Gk + Fk 卜算;ey Y方向的偏心距(m),按 Myk/(Gk + Fk1算。为保证基底脱开基土面积不大于全部面积的1/4,应满足如下要求:1、承受单向偏心荷载时3a -
51、 0.75b(7.2.4-1)2、承受双向偏心荷载时axay - 0.125bl(7.2.4-2)钢塔桅结构的地基变形验算包括地基最终沉降量、基础倾斜及相邻基础问沉降差等三项计算,其计算值应不大于表7.2.6规定的地基变形容许值。1、地基最终沉降量应按现行国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007)的规定计算。2、塔桅结构下的基础倾斜,应按下列公式验算:tg = (Si f/b(7.2.5-1)式中:S、S2 基础倾斜方向两边缘的最终沉降量(mm);b 矩(方)形基础倾斜方向的宽度(mm)。3、塔桅结构相邻基础间的沉降差,应按下列公式验算:= 81-82(7.2.5-2)式中81、82相邻基
52、础间的最终沉降量(mm);3、下面钢塔桅结构的地基变形验算可作简化:1)当地基主要受力层承载力特征值fak100kPa,且没有相邻超载的影响或不存在风玫瑰图严重偏心时,可不进行地基变形验算;2)当地基土比较均匀,且没有相邻超载的影响或不存在风玫瑰图严重偏心 时,可不必进行基础倾斜或相邻基础间的沉降差验算;注:地基主要受力层指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度),独立基础下为1.5b且厚度均不小于 5m的范围。7.2.6钢塔桅结构的地基变形允许值可按表 7.2.6的规定采用。表7.2.6移动通信钢塔桅结构的地基变形允许值塔桅高度H(m)沉降量允许值(mm)倾斜允许值tg 9相邻基础间的沉
53、降差允许值?H0 204000.0080.005120VHe 504000.00650VHe 1004000.005基础设计钢塔桅结构一般采用单独基础,各单独基础间设置连系梁进行拉结。当塔 桅结构根开不大或场地不足时也可采用整体基础。基础的设计要考虑基础抗压和抗拔两种受力状况,扩展基础及多桩承台应 根据不同的受力工况计算基础板的正负弯矩,并分别在板底及板面配置受力钢 筋,基础的设计及构造要求应按建筑地基基础设计规范(GB50007)及建筑桩基技术规范(JGJ 94)的规定执行。单管塔基础设计1、单管塔宜采用单桩基础,当受条件限制时也可采取群桩基础或扩展基础。2、采用单桩基础时,可根据桩顶水平位
54、移允许值及桩身强度按下列规定确定:1)、根据桩顶的水平力和力矩的大小,按 m值法计算桩顶的变位及桩身内 力,验算桩身的截面承载力时,可考虑作用于该截面上的轴压力,按压弯构件 计算;2)、桩顶水平位移允许值应小于 10mm,必要时还应验算桩身裂缝。3、采用群桩基础时,可按式7.3.3进行简化计算(图7.3.3),验算单桩的抗压 及抗拔承载力。d _h_图7.3.3单管塔群桩基础计算示意(7.3.3-1)(7.3.3-2)p = F G_My; n V,Pm ax 1.2RamaxaPmin W 0 时,应满足 Pmin - R( 7.3.3-3)式中:F相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台顶
55、面的竖向力;G桩基承台自重及承台上土重标准值;Ra 单桩竖向抗压承载力特征值;Rt 单桩竖向抗拔承载力特征值。4、采用钢筋混凝土扩展基础时,应验算地基承载力并保证基底脱开基土面积不 大于全部面积的1/4。7.3.4基础的抗拔稳定承受上拔力的各类独立基础、锚板基础等应验算抗拔稳定性。钢塔桅的扩展基础抗拔稳定计算一般采用土重法。采用土重法时基础的抗拔稳定应按下式计算(图7.4.3):F(a)基础上拔深度ht w h(b)基础上拔深度ht hcr图7.4.3 土重法基础抗拔稳定计算GG.F hc,时,取hc,以上、抗拔角a 0以内的土体重和高度为 ht - her的 t ciCl0I ci土柱重之和
56、,图 7.4.3(b);对地下水位以下的土重,应考虑浮力的影响。Gf 基础重标准值,按基础的体积计算,对地下水位以下的基础, 应考虑浮力的影响。;hcr1Y20 土体计算的抗拔角,按表 7.4.3-1采用;-土重法计算的临界深度,按表7.4.3-2采用;土体重的抗拔稳定系数,一般情况可采用2.0。-基础重的抗拔稳定系数,一般情况可采用1.4。注:公式(7.4.3)对非松散砂类土适用于ht/b hcr图7.4.4拉绳锚板基础的抗拔稳定计算(7.3.4)式中:F 同第7.4.3条。Ge 土体重量标准值,可按本规范附录B计算;Gf 拉绳锚板基础重标准值;9 拔力F与水平地面的夹角;Z、22 同第 7
57、.4.3 条。注:公式(7.4.4)仅适用于4 4 45。附录A法兰盘内力计算A1.1法兰盘内力精确计算可根据板块的支承情况采用有限元法进行A1.2法兰盘内力也可参照如下简化方法计算:A1.2.1受力简图(图A1.2.1 )图A1.2.1法兰盘受力简图板上均布荷载:tmaxlx ly(A1.2.1 )A1.2.2板中弯矩:(A1.2.2 )式中B 弯矩系数,按表A1.2.2采用表A1.2.2弯矩系数Bly/lx0.300.350.400.450.500.550.600.65系数0.02730.03550.04390.05220.06020.06770.07470.0812ly/lx0.700.750.800.850.900.951.00系数0.08710.09240.09720.10150.10530.10870.1117ly/lx1.101.201.301.401.501.752.0系数0.11670.12050.12350.12580.12750.13020.1316附录B基础和锚板基础抗拔稳定计算B.1 土重法计算钢塔架基础的抗拔稳定本规范公式(7.4.3)中的Ge可按下
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 生物识别技术在2025年智能穿戴设备心率监测中的应用研究报告
- 安徽省毫州市涡阳县重点名校2026届中考适应性考试英语试题含答案
- 行政机关物业管理服务合同范本(2025版)
- 社工管理办法文件
- 中医阴挺病因研究
- 沉井法施工演示完整讲课文档
- 江苏省扬州市教育科研究院2026届中考数学仿真试卷含解析
- 2024年肠外营养药项目资金申请报告代可行性研究报告
- 河北省故城县市级名校2026届中考三模英语试题含答案
- 生成式人工智能辅助骨科医学教育的互动式学习平台建设
- 乳制品企业食品安全培训
- DB21-T 2935-2018辽西北退化农田防护林修复技术规程
- 2024年云南省康旅控股集团有限公司招聘笔试参考题库含答案解析
- 文创研学商业计划书
- 《咖啡生豆烘焙》课件
- 工程检验检测机构安全培训
- 2023年保定市易县社区工作者招聘考试真题
- 成都师大附中外国语学校学校初一新生分班(摸底)语文考试模拟试卷(10套试卷带答案解析)
- ISO工厂程序文件
- 急慢性心力衰竭治疗
- 单值-移动极差X-MR控制图-模板
评论
0/150
提交评论