一、 通信铁塔承受的主要荷载
永久荷载——自重。
可变荷载——风荷载、裹冰荷载、施工检修荷载、温度变化等。
偶然荷载——地震、爆炸。
二、 通信塔材料的主要机械性能
1、强度 抗拉(拉伸)、抗压(压力)、抗剪(剪力)。
2、刚度 表征材料抵抗弹性变形的能力。
3、疲劳 许多材料是在循环荷载下工作的。(时间长-荷载-疲劳)。
通信塔选材主要依据有:塔的结构、荷载特征、连接方法、造价等。据此我们的通信塔主要选用材料为Q235(A3)、Q345(16Mn)。
三、 通信铁塔结构
(一)、通信塔造型要求
1、 工艺对结构的要求:首先要满足工艺对结构的要求。主要指塔架整体变形、可靠性(强度、稳定)等条件的要求。
2、 运输与安装要求:为了制造、运输和安装方便,通信塔杆件主要材料为角钢和板材,且杆长不超过8米为宜。接点板和角钢拼装采用螺栓连接。
3、 标准化要求:设计时应考虑尽量降低塔架在制造、运输、架设等所耗劳动量,除采用构造简单的结构外,尽可能使结构标准化和系列化。增强通用性,提高效率,节约劳动量,材料易解决。
(二)、通信塔结构设计
1、塔架立面选型:自立式,直线型塔。考虑通信铁塔架受力情况和结构设计、制造、安装等因素在竖直立面均采用斜直线型塔架,经济、美观、合理。其坡度一般取1/16~1/12。主材连接节点主要是内外包钢。
2、塔架平面选型:三边形(三管塔)、四边方形。
3、腹杆选型及构造:交叉和K型腹杆体系。塔架上部结构腹杆主要采用交叉型,为了增加塔架的刚度,塔架下部结构腹杆由交叉型改为K型。如下图所示。
4、横隔选型及构造:横隔是保证截面的几何不变不可缺少的条件,能使塔具有足够的刚度。横隔的形状有如下图多种形式。
5、 平台设置及构造:主要目的为安装及检修人员使用。构造尽量简单,安装方便,但同时要知道安全是最主要的。
6、 爬梯设计与构造:考虑安装简单、结构合理、安全可靠及固定馈线等原则。应考虑材料、加工及运输等原因,做成标准节段,同时考虑安装护圈,确保安全。(京移动5道扁钢,我厂3道,护圈之间间距为人身高的1/3)。
四、 通信塔构造与工艺技术要求
(一)、一般规定
1、通信塔结构的构造力求简单,结构传力明确,节点处各受力杆件的形心线(心线)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。
2、钢塔桅结构截面的边数不小于4时,基本上要求每节要有加劲横隔面,平台等处也应加横隔面,并且横隔面必须是一个几何不变形的体系(利用三角形的稳定性)。
3、钢塔桅结构构件的最小规格要求:主要受力的角钢截面不宜小于<45*4;节点板厚度不宜小于5mm;锚栓板厚度不应小于12mm;钢管的厚度不宜小于4mm;圆钢直径不宜小于14mm;爬梯爬钉直径不应小于16mm;拉索截面不应小于35平方毫米;拉线棒的直径不应小于16mm。
4、钢塔桅结构的受力构件采用钢管时,应采用热轧无缝钢管或直缝焊管,不宜采用高频点焊钢管和螺旋卷制钢管。(三管塔、增高架)。
(二)、节点连接
1、钢塔桅结构采用螺栓连接时,用于连接受力杆件的螺栓,其直径不应小于12mm;主材角钢接头处每端螺栓不宜少于6个,腹杆连接接头每端螺栓不宜少于2个,辅助杆件可用一个螺栓。
2、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,上下主材厚度差大于2mm时应加垫板。
3、钢塔桅结构的腹杆宜直接与主材连接,当采用节点板连接时,节点板厚度不宜大于腹杆厚度,主材与腹杆之间的净距离不宜大于10mm,也不宜小于5mm。
4、节点板形状不宜狭长,节点板边缘与杆件轴线夹角不宜小于15度。(不能有尖的锐角)。
(三)、焊接连接
1、焊接材料的强度宜与主体钢材的强度相适应。当不同强度的钢材焊接时,宜按强度低的钢材选用焊接材料。
2、角焊缝的最小焊角尺寸hf不得小于1.5,t为较厚焊件的厚度,并不得大于较薄焊件厚度的1.2倍。当焊件尺寸小于或等于4mm时,最小焊角尺寸可取与焊件厚度相同。(如t=16, hf=6.)
(四)、螺栓连接
1、构件采用螺栓连接时,连接螺栓的直径不应小于12mm,每一构件在接头一边的螺栓数不宜少于2个。
2、对桅杆的腹杆的连接,可用一个螺栓。
3、螺栓等级:一般要求,M16及以下螺栓等级为4.8级,M20及以上螺栓等级为6.8级。
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