通信塔设计规范

中华人民共和国通信行业标准电信设备安装抗震设计规范YDXXXX-XX移动通信钢塔桅结构设计规范CodeforDesignofMobileCommunicationSteelTowersandmasts（征求意见稿）中华人民共和国通信行业标准YDYDXXXX—XX200X-XX-XX发布200X-XX-XX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CodeforDesignofMobileCommunicationSteelTowersandmastsYDXXXX-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：陆皞、殷晓霞目次1．总则2．术语和符号3．基本设计规定3.1设计原则3.2荷载与地震作用3.3材料选用4．结构分析4.1一般规定4.2自立式钢塔架4.3单管塔4.4拉线塔5．构件及节点连接5.1一般规定5.2构件设计5.3连接设计5.4法兰连接计算5.5塔脚板连接计算6．构造与工艺技术要求6.1一般规定6.2节点连接6.3制作与安装6.4工艺技术要求7．地基与基础7.1一般规定7.2地基计算7.3基础设计7.4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总则1.0.1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。此外，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2.1术语2.1.1塔桅高度（Heightoftower）塔桅塔脚基础顶面至塔顶避雷针安装处的垂直距离2.1.2塔桅根开(Towerspacing)三、四边形塔架相邻塔柱中心线之间的距离2.1.3长细比(Slendernessratio)构件计算长度与构件截面回转半径的比值2.1.4主材(Majormember)铁塔的塔柱，主要受力构件，相当于空间桁架的弦杆2.1.5腹杆(Webmember)连接铁塔各主材的支撑构件，包括水平横杆和斜杆2.1.6横隔杆(HorizontalCrossmember)用于连接水平横杆的杆件2.1.7辅助杆(Secondarymember)用于减小受力构件的计算长度的构件2.1.8角钢塔(Anglesteeltower)主材及腹杆主要采用角钢制作的塔桅2.1.9钢管塔(Steelpipetower)主材采用钢管制作的铁塔2.1.10单管塔(Single-pipe-tower)用于通信用途的单管悬臂式构筑物2.1.11拉线塔(Guyedsteelmast)由立柱和拉索构成的塔桅钢结构2.2符号2.2.1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；kG——基础自重(包括基础上的土重)标准值；eG——土体重量标准值；fG——基础自重标准值；M——力矩或弯矩、上部结构传至基础的弯矩；xkM、ykM——对x轴、对y轴的弯矩；N——轴向力（拉力或压力）、纤绳拉力；kp——在荷载效应标准组合下基础底面的平均压力；maxp——在荷载效应标准组合下基础边缘的最大压力；minp——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；Iq、aq——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；fR――法兰盘之间的顶力；GkS——永久荷载标准值的效应；GES——地震作用下重力荷载代表值效应；QkS——可变荷载标准值的效应WkS——风荷载标准值效应；EhkS——水平地震作用标准值效应；EVkS——竖向地震作用标准值效应；T——作用在底板上的拉力；1T——一个地脚螺栓承受的上拔力；2.2.2计算指标f——钢材的抗弯强度设计值vf——钢材的抗剪强度设计值af——修正后的地基承载力特征值；aEf——调整后的地基抗震承载力；gf——钢绞线强度设计值；btN——每个螺栓的受拉承载力设计值；'EN——欧拉临界力；S——地基变形的规定限值；——结构或构件的变形限值；2.2.3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；xW、yW——对x、y轴的抗弯模量；maxY——地脚螺栓中心至主角钢的最大距离；iy——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；xa——合力作用点至xe一侧基础边缘的距离；ya——合力作用点至ye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；minb——塔脚底板各区段中的最小宽度；d——圆截面构件、拉索的直径；e——力矩；xe——X方向的偏心距；ye——Y方向的偏心距；crh——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；2.2.4计算系数及其他C—可变荷载组合值系数q——准永久值系数；W——风荷载组合值系数；——裹冰重度；0——结构重要性系数；1——土体重的抗拔稳定系数；2——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、EV——分别为水平、竖向地震作用分项系数；W——风荷载分项系数；RE——承载力抗震调整系数；1——覆冰厚度的高度变化系数；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3.1设计原则3.1.1移动通信钢塔桅结构设计，采用以概率论为基础的极限状态设计方法，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。3.1.2移动通信钢塔桅结构的设计基准期为50年。3.1.3移动通信钢塔桅结构的设计使用年限一般为50年。3.1.4移动通信钢塔桅的结构安全等级为二级。3.1.5移动通信钢塔桅的抗震设防类别为丙类。3.1.6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移动通信钢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：RSSSQikQiniCikQQGkG2110(3.1.7)式中0——结构重要性系数，不应小于1.0；G——永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时，应取1.2；当永久荷载效应对结构构件的承载力有利时应取1.0；对结构的倾覆、滑移验算，应取0.9。Qi——第i个可变荷载的分项系数，其中1Q为可变荷载1Q的分项系数，一般情况下应取1.4；但对安装检修荷载可采用1.3；GkS——永久荷载标准值的效应；QikS——第i项可变荷载标准值的效应，其中kQS1为第一个可变荷载标准值的效应，其荷载效应在诸可变荷载效应中起控制作用；Ci——可变荷载Qi的组合值系数，应根据不同的荷载组合按本章3.1.8的规定采用；n——参与组合的可变荷载数。R——结构构件抗力的设计值。3.1.8移动通信钢塔桅结构构件承载能力极限状态设计应考虑如下两种不同荷载基本组合，其可变荷载组合值系数应分别按表3.1.8采用：表3.1.8荷载基本组合及可变荷载组合值系数荷载组合可变荷载组合值系数CWCLCIIG+W+L1.00.7－IIG+W+L+I0.60.71.0注：1、表中G代表永久荷载，W代表风荷载，L代表平台活荷载，I代表裹冰荷载；2、需要考虑雪荷载时，雪荷载的组合系数均取0.7；3.1.9结构或构件承载力的抗震验算，应采用下列极限状态设计表达式：REWkWWEVkEVEhkEhGEGRSSSS/(3.1.9)式中G——重力荷载分项系数，取值同上；GES——重力荷载代表值效应，重力荷载代表值应取结构自重和各竖向可变荷载的组合值之和,规定如下：1、对结构自重(结构构配件自重、固定设备重等)取1.0；2、对平台的等效均布荷载取0.5，按实际情况时取1.0；3、对平台的雪荷载取0.5。Eh、EV——分别为水平、竖向地震作用分项系数，当仅计算水平地震作用时：宜取Eh=1.3,EV=0；当仅计算竖向地震作用时：宜取Eh=0,EV=1.3；当仅两者同时计算时：宜取Eh=1.3,EV=0.5；EhkS——水平地震作用标准值效应；EVkS——竖向地震作用标准值效应；W——风荷载分项系数，应采用1.4；WkS——风荷载标准值效应；W——抗震基本组合中的风荷载组合值系数，可采用0.2，RE——承载力抗震调整系数，对钢构件取0.8，对连接焊缝取0.9，对连接螺栓取0.85。3.1.10正常使用极限状态应分别按荷载效应的标准组合、准永久组合进行计算，并应满足本规范要求的限值。1、标准组合应用于计算结构或构件的变形，其表达式为：QikniCikQGkSSS21(3.1.10-1)2、准永久组合用于地基变形的计算，其表达式为：SSSQikniqiGk1(3.1.10-2)式中——结构或构件的变形限值；S——地基变形的规定限值；qi——准永久效应组合时，任何第i个可变荷载的准永久值系数，按表3.1.10取用。表3.1.10可变荷载准永久值系数荷载类别风荷载活荷载雪荷载地区I地区II地区III准永久值系数qi0(0.4)0.40.50.20注：1、在风玫瑰图呈严重偏心的地区，计算地基不均匀变形时风荷载的准永久值系数采用0.4（频遇值）；2、雪荷载的分区按《建筑结构荷载规范》GB50009执行。3.1.11移动通信钢塔桅结构正常使用极限状态的控制条件应符合下列规定：1、在风荷载（标准值）作用下，塔桅结构任意点的水平位移不得大于该点离地高的1/75；对桅杆结构，层间的相对水平位移，尚不得大于层间高度的1/75。2、在风荷载（标准值）作用下，当塔（杆）上