30m移动通信工程钢塔单管塔设计计算书
单管通信塔设计
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。
《通信铁塔技术要求(V1.1)》
中国铁塔股份有限公司Q/ZTT 1001—2015通信铁塔技术要求V1.12015-05-13发布2015-05-14实施中国铁塔股份有限公司 发布目 录11总则 .............................................................................................32术语 .............................................................................................43基本规定 .........................................................................................44铁塔结构技术要求 .................................................................................44.1一般规定 ....................................................................................4.2荷载与作用 ..................................................................................454.3材料选用 ....................................................................................4.4构件设计 ....................................................................................894.5节点连接 ....................................................................................114.6铁塔制作技术要求 ............................................................................114.7铁塔安装技术要求 ............................................................................134.8铁塔验收要求 ................................................................................134.9铁塔维护要求 ................................................................................134.10铁塔工艺及防雷接地要求 .................................................................... 5标准铁塔选择与使用 ...............................................................................155.1落地标准铁塔 ................................................................................155.2屋顶标准铁塔塔身 ............................................................................165.3屋顶天线标准美化外罩规格 ...................................................................... 6非标铁塔 .........................................................................................附录A 铁塔建设的无线工艺要求分析 .....................................................................17A.1运营商的网络制式 ...............................................................................A.2分场景建设需求 .................................................................................1718A.3天线挂高的需求 .................................................................................19A.4铁塔无线专业工艺要求 ...........................................................................附录B 通信铁塔分类与标准化设计 ......................................................................21B.1通信铁塔分类与应用建议 .........................................................................21B.2铁塔风压设计要求 ...............................................................................22B.3落地塔的83种标准化设计 ........................................................................24B.4屋顶塔塔身的11种标准化设计 ..................................................................25B.5屋顶天线美化外罩的8种标准化规格 ..............................................................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。
30米一体化景观塔受力计算书(30米--0.55风压)
30米一体化景观塔受力计算书一、项目概况：本工程位于广东省东莞市，为东莞铁塔30米一体化景观塔，设计3层平台+1层灯盘，共4层.每层平台设计内嵌天线3付，内嵌RRU3个.顶部安装集束天线.塔体截面采用圆形，连接方式为内法兰连接，塔体材质选择为Q345B.二、设计依据：1、设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构荷载规范》GB5009-2012《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《钢结构设计规范》GB50017-2003《高耸结构设计规范》GB50135-2006《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》YD/T5131-2005《钢结构单管通信塔技术规程》CECS236：2008《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《移动通信工程钢塔桅机构验收规范》YD/T5132-2005《塔桅钢结构工程施工质量验收规程》CECS80：20062、设计荷载:根据建设单位提出的要求确定设计荷载.塔架设计基本风压0.55kN/M^2，设计地震烈度7度.3、工程条件:三、荷载计算： 1、塔段基本信息：2、塔段几何信息：3、塔体荷载计算：下对边尺寸(mm)---参考值900上对边尺寸(mm)---参考值650下对边尺寸(mm)---设计值900上对边尺寸(mm)---设计值650中对边尺寸(mm)---设计值775设计分段数(Ln)6塔体高度H(m)30.0杆体是否插接否杆体套接间隙(mm)0杆体套接系数0整体锥度比K参考值 (‰)88横截面形状圆18角度0分段编号---（由低向高）123456分段长度(mm)70007000700030003000.03000.0分段壁厚(mm)121010866整体锥度比K设计值 (‰)下对边调整上对边调整5、天线荷载计算：6、外罩荷载计算：8、塔体校核：9、底法兰及螺栓校核：10、法兰厚度校核：11、加强筋校核：12、杆体受力情况：13、连接螺栓校核：。
中国移动基站铁塔标准化技术参数
塔架立面轮廓线的形状可分为直线形、折线形和曲线形，如图1所示。
对于塔架结构的受力而言，曲线形的立面是最好的形式，但构件尺寸不统一；直线形塔架便于标准化，但是其用料往往也是最多的。相比较，折线形塔架无论在受力特征和塔架标准化上都综合了上述2种立面形式的优点，因此在塔形标准化的应用中是最有利的一种立面形式。
再分式腹杆是K形与米形腹杆体系优化组合的结果，适合于集合尺寸较大而材料用量较为严格的塔架，具备了米形的美观和K形短斜杆的良好刚度。可以进一步减小杆件长细比，发挥材料性能，但同时辅材增加又造成经济上的浪费。
综上所述，各种腹杆均有其优缺点，在实际设计中应根据实际情况，确定合理的解决方案。
2 基础的标准化设计
由于TD天线所受风荷载要显著大于GSM天线，因此结构计算按第一平台为TD天线、第二和第三平台为GSM天线、每平台分别安移动通信塔的设计与施工，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、方向，馈线的走向等的同时，应充分考虑扩容的可能性和便利。
（3）馈线。：
G网、D网及WCDMA网每副天线2根7/8英寸馈线，每米重量为0.5kg。 TD-SCDMA网（按结构计算最不利情况）每副天线9根1/2英寸馈线，每米重量为0.23kg，同时每副天线带1根GPS馈线，为1/2英寸馈线，每米重量为0.23kg。单管塔按内走线、内爬梯（20m铁塔为外爬梯）、内法兰考虑。
3 工程实例
中国移动通信铁塔，塔高有40m、50m、55m、60m4种，设计基本风压 kN/m2，雪压 kN/m2，地震设防烈度为7度，地震基本加速度ｇ，第1组。因大规模采用，要求塔身材料采用角钢并限制塔重。采用标准化设计，平面造型为四边形，立面采用三折线形式，腹杆体系采用交叉形及K－菱形布置2种形式，节段高度为6ｍ。具体指标如表2所示。
钢结构单管通信塔单桩基础的设计分析
钢结构单管通信塔单桩基础的设计分析作者：曹沛贾青涛来源：《中国新通信》 2018年第13期【摘要】我国自从改革开放以来，已经从一个完全的农业化大国转型成为工业化为主的发展中国家，这也标志着我国的经济水平和科技水平整体上也保持着持续性的进步。
尤其是对于我国的通信事业来说，基站的建设数量呈指数增长，这就需要在基站建设中保持资源合理化的状态下遵守节约原则。
对于传统的电信发展而言，为了有效提升钢结构单管通信塔的实际应用，减少占地面积。
本文通过分析基本的单桩基础设计依据和设计方法，对相关影响因素进行研究。
【关键词】钢结构单管通信塔单桩基础设计分析截面刚度一、前言由于我国的城市化进程速度低于通信事业的发展速度，为了能够达到无线通信覆盖全部区域的需求，就需要建立更多的通信基站。
但是大量通信基站的建立是需要更一定的土地和经济资源的，为了尽可能地节省用地，最有效的方式是采用钢结构单管通信塔进行基站安装，主要是由于其占地面积较少，而且整体稳定性也很强，这就能在保证土地资源的最大化利用，并且减少土地占有面积的同时，也降低了运营商的租赁费，促进我国电信事业稳定发展。
因此，研究相关的设计方法、设计依据是非常重要的。
二、钢结构单管通信塔单桩基础的设计依据在钢结构单管通信塔单桩基础的设计过程中，为了保证基础的稳定性和安全性，需要相关单位的设计人员和施工人员共同配合，尤其是在设计的过程中，要严格遵循相关的行业规范《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》（YD/T5131—2005）中规定的要求[1]。
对于单桩基础，桩顶所受到的水平力、弯矩、轴力的共同作用，这是一个相对复杂的综合受力状态。
一般来说，在设计中是按照《建筑桩基技术规范》的m 值法，来计算桩体本身受到的所有力，通过m 值法的计算结果，控制单桩基础的位移和承载力，这样就能够保障钢结构单管通信塔单桩基础的设计的稳定性和高效性[2]。
三、钢结构单管通信塔单桩基础设计的计算方法对于目前现阶段使用的计算方法来说，其计算依据是：通过计算承受水平力的基桩桩身内力和桩顶的位移进行荷载力的计算和分解。
单管塔设计计算.
构件验算
按压弯构件并考虑管壁局部稳定的影响，按下式进行验算：
NAW Md f
其中μd是考虑管壁局部稳定对设计强度的修正系数。
钢结构设计规范中规定径厚比不应大于100(235/fy)，但单管 塔的受力特点是压力小、弯距大，如果按此控制，那么会是 钢管的强度利用明显不足，为了解决这个问题，可通过降低 单管塔的应力水平来解决局部稳定问题，使径厚比的限制得 以放宽。由此，引入上式中的μd。
设计要求
设计结构方案，应做到安全适用、技术先进、经济合 理，同时需考虑钢结构制作、运输、安装、施工以及 建成后的环境影响，维护保养问题。
1.强度、稳定－－安全性，包括塔体的计算、各种连 接的计算等。
2.刚度－－适用性，包括水平位移限值、振动加速度 幅值等，一般以满足规范及工艺要求为宜。
荷载与作用
陆地物象
烟直上 烟示风向 感觉有风 旌旗展开 吹起尘土 小树摇摆 电线有声 步行困难 折毁树枝 小损房屋 拔起树木 损毁普遍 摧毁巨大
海面波浪
平静 微波峰无飞沫 小波峰未破碎 小波峰顶破裂 小浪白沫波峰 中浪折沫峰群 大浪到个飞沫 破峰白沫成条 浪长高有浪花
浪峰倒卷 海浪翻滚咆哮 波峰全呈飞沫
海浪滔天
风级和符合
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
名称
无风 软风 轻风 微风 和风 劲风 强风 疾风 大风 烈风 狂风 暴风 飓风
风速（m/s）
0.0-0.2 0.3-1.5 1.6-3.3 3.4-5.4 5.5-7.9 8.0-10.7 10.8-13.8 13.9-17.1 17.2-20.7 20.8-24.4 24.5-28.4 28.5-32.6 32.7-
塔身荷载类型： 竖向荷载--塔身自重（含设备等）、裹冰荷载、施工检修荷载 水平荷载--风荷载、地震荷载 因为塔身属于高宽比较大的高耸结构，水平荷载将是控制结构 的主导荷载。对地震设防烈度不高（≤6度）的地区，水平荷载 将以风荷载为主。 风荷载的大小与该地区基本风压、铁塔所处位置海拔高度、铁 塔体形、构件挡风系数、铁塔自振周期等众多因素有关。 地震作用与铁塔质量及分布、设防烈度、场地类别、自振周期、 结构阻尼比等因素有关。
单管塔独立基础
2002）
C25
fc= 11.9 N/mm2
ft=
Kpa
fy = 300 N/mm2
c=
Hb=
1000 mm
h0=Hb-c=
弯矩设计值M=
722.36 kN·m
722.36
1.27 50 950
基础底面边缘最大地基反力设计值：pmax = pkmax * γz
263.50
基础底面边缘最小地基反力设计值：pmin = pkmin * γz
0.00
基础底面地基反力设计值p ＝ pmin + (pmax - pmin) * (b + bc) / b / 171.28
MⅠ ＝ a12 * [(2 2、配筋计算： 混凝土土强度等 级受力纵筋强度等 级截面换算高度
1.00
*b=
0.7*βh*ft*b*H0 =
4222.75 kN
≥ V = 1304.9 kN
满足要求
5、抗弯验算：
1、弯矩计算： 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－
MⅠ ＝ a12 * [(2 * b + a') * (pmax + p - 2 * G / A) + (pmax - p) * b] / 12 (式8.2.7-4)
fa
a
满足要求
单偏心作用：基础底面边缘的最大（最小）压力值：pkmax(min)=(Fk+Gk)/A±Mk/W
pkmax=
171.26 Kpa
≤ 1.2*fa=
863.66 Kpa
满足要求
钢结构单管通信塔技术规程附条文说明
钢结构单管通信塔技术规程附条文说明
1. 钢结构单管通信塔是指采用钢材制作，并按照规范要求进行设计、加工、制造和安装的通信设施。
2. 钢结构单管通信塔的材料应符合国家相关标准和规范要求，材料的质量应经过合格的检测和认证。
3. 钢结构单管通信塔的设计应满足塔身的稳定性、承载能力、抗风能力和抗震能力的要求。
4. 钢结构单管通信塔的制造工艺应符合相关标准和规范要求，焊接连接部位应符合相关的焊接工艺和质量要求。
5. 钢结构单管通信塔的安装应按照相关的施工图纸、工艺要求和安全规范进行，安装过程中需要注意对塔身和附件进行正确的安装和调整。
6. 钢结构单管通信塔的验收应按照规范要求进行，包括对材料、制造工艺、安装质量和塔身的抗风抗震能力进行检测和评估。
7. 钢结构单管通信塔的维护和保养应按照相关的规范要求进行，包括对塔身、连接部位和附件进行定期的检查和维修。
8. 钢结构单管通信塔在运行过程中应按照规范要求进行监测和评估，包括对塔身的形变、承载能力和抗风抗震性能进行检测和分析。
9. 钢结构单管通信塔在遇到极端天气条件时，应及时采取相应的应急措施，确保塔身的安全运行。
10. 钢结构单管通信塔在拆除或改造时，应按照相关的规范要求进行，包括对塔身材料的回收利用和环境保护的要求。
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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) 1.3ε10.59
ξ= 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)12108888
M(kn×m)1398.71059.6740.3445.1185.834.6
N(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。