單管塔設計計算

1、單管塔設計簡要介紹設計標準設計標準國家標準國家標準：1.高聳結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GBJ135-90）2.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（50009-2001) 已有2006年版3.鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (50017-2003)行業(yè)標準行業(yè)標準：移動通信鋼塔桅結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（YD/T 5131-2005）架空送電線路鋼管桿設計技術(shù)規(guī)定（DL/T 5130-2001）設計要求設計要求 設計結(jié)構(gòu)方案，應做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，同時需考慮鋼結(jié)構(gòu)制作、運輸、安裝、施工以及建成后的環(huán)境影響，維護保養(yǎng)問題。 1.強度、穩(wěn)定強度、穩(wěn)定安全性，安全性，包括塔體的計算、各種連接的計算等。 2.剛度剛度適用性適用性，包括水平位移限值

2、、振動加速度幅值等，一般以滿足規(guī)范及工藝要求為宜。 荷載與作用塔身荷載類型：豎向荷載豎向荷載-塔身自重（含設備等）、裹冰荷載、施工檢修荷載水平荷載水平荷載-風荷載、地震荷載因為塔身屬于高寬比較大的高聳結(jié)構(gòu)，水平荷載將是控制結(jié)構(gòu)的主導荷載。對地震設防烈度不高（6度）的地區(qū)，水平荷載將以風荷載為主。風荷載的大小與該地區(qū)基本風壓、鐵塔所處位置海拔高度、鐵塔體形、構(gòu)件擋風系數(shù)、鐵塔自振周期等眾多因素有關(guān)。地震作用與鐵塔質(zhì)量及分布、設防烈度、場地類別、自振周期、結(jié)構(gòu)阻尼比等因素有關(guān)。風荷載風荷載1. 氣象上以風速的大小表示風級,自0至12級共分13個等級,每一個風級相當于一段風速,見表一.荷載規(guī)范則不采

3、用風級做為設計依據(jù),而直接采用風速,將風速再換算成以力的形式出現(xiàn),就是基本風壓.其中風速以m/s為單位，風壓單位則為kN/m21.2風荷載計算：1600/20vw 0wwszzk風級和符合風級和符合名稱名稱風速（風速（m/sm/s）陸地物象陸地物象海面波浪海面波浪浪高（米）浪高（米）0無風無風0.0-0.20.0-0.2煙直上平靜0.0 1軟風軟風0.3-1.50.3-1.5煙示風向微波峰無飛沫0.1 2輕風輕風1.6-3.31.6-3.3感覺有風小波峰未破碎0.2 3微風微風3.4-5.43.4-5.4旌旗展開小波峰頂破裂0.6 4和風和風5.5-7.95.5-7.9吹起塵土小浪白沫波峰1.

4、0 5勁風勁風8.0-10.78.0-10.7小樹搖擺中浪折沫峰群2.0 6強風強風10.8-13.810.8-13.8電線有聲大浪到個飛沫3.0 7疾風疾風13.9-17.113.9-17.1步行困難破峰白沫成條4.0 8大風大風17.2-20.717.2-20.7折毀樹枝浪長高有浪花5.5 9烈風烈風20.8-24.420.8-24.4小損房屋浪峰倒卷7.0 10狂風狂風24.5-28.424.5-28.4拔起樹木海浪翻滾咆哮9.0 11暴風暴風28.5-32.628.5-32.6損毀普遍波峰全呈飛沫11.5 12颶風颶風32.7-32.7-摧毀巨大海浪滔天14.0 地震作用地震作用 鋼塔

5、桅的地震作用計算推薦采用振型分解反應譜法。鋼塔桅的地震作用計算推薦采用振型分解反應譜法。高聳結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)范高聳結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)范規(guī)定下列高聳結(jié)構(gòu)可以不進行截面抗震驗算，僅需滿足抗震構(gòu)造要求：6度、任何類場地的高聳結(jié)構(gòu)及其地基基礎；小于或等于8度、類場地的不帶塔樓的鋼塔架，鋼桅桿及其地基基礎；7度、類場地，基本風壓00.4kN/；7度、類場地和8度、類場地,且基本風壓00.7kN/的鋼筋混凝土高聳筒體結(jié)構(gòu)及其地基基礎。移動通信工程鋼塔桅結(jié)構(gòu)設計規(guī)范移動通信工程鋼塔桅結(jié)構(gòu)設計規(guī)范規(guī)定 設防烈度為8度及以下時，可以不進行截面抗震驗算；當為9度時，需要考慮豎向地震與水平地震作用的不利組合。內(nèi)力分析內(nèi)力分析 單

6、管塔靜力分析一般按梁單元有限元法。 水平風荷載可分段計算，以分段中央高度的風荷載作為該段的平均風荷載，整塔的分段數(shù)不宜小于5。另外，計算宜考慮自身重量等引起的P-效應。單管塔高度不宜超過50m，超過50m時宜采用適當?shù)恼駝涌刂萍夹g(shù)以減小結(jié)構(gòu)邊形。計算程序可采用通用有限元程序，如ANSYS、SAP2000等。構(gòu)件驗算構(gòu)件驗算 按壓彎構(gòu)件并考慮管壁局部穩(wěn)定的影響，按下式進行驗算： 其中d是考慮管壁局部穩(wěn)定對設計強度的修正系數(shù)。 鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范中規(guī)定徑厚比不應大于100(235/fy)，但單管塔的受力特點是壓力小、彎距大壓力小、彎距大，如果按此控制，那么會是鋼管的強度利用明顯不足，為了解決這個問題，可通過降低單管塔的應力水平來解決局部穩(wěn)定問題，使徑厚比的限制得以放寬。由此，引入上式中的d。fWMANd設計強度修正系數(shù)設計強度修正系數(shù)d對于圓形截面：設計強度修正系數(shù)設計強度修正系數(shù)d連接計算：連接計算：焊縫：焊縫： 焊縫等級：一般高聳結(jié)構(gòu)不承受疲勞動力荷載，按等強設計工廠焊時應采用熔透的二級對接焊縫；工地焊縫宜采用熔透及非熔透三級對接焊縫和角焊縫。 盡量采用工廠焊縫。螺栓、錨栓：螺栓、錨栓： 法蘭螺栓一般用高強度螺栓，如8.8級； 錨栓一般采用Q235材質(zhì)，當風壓較高，錨栓布置有困難時，可采用Q345。法蘭盤連接：法蘭盤連接： 法蘭板、加勁肋、螺栓、焊縫等計算內(nèi)容。連接計算