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1、 中国移动基站铁塔标准化设计中国移动基站铁塔标准化设计 （说明及总图）（说明及总图） 目目 录录 1 设计范围及文件组成设计范围及文件组成.1 1.1 设计范围.1 1.2 设计文件组成.1 2 结构设计结构设计.2 2.1 设计原则.2 2.2 设计依据.2 2.3 结构安全等级及设计使用年限.2 2.4 设计采用的计算程序和方法.2 2.5 荷载取值.2 2.6 构件验算.3 2.7 采用材料.4 2.8 节点连接.4 3 防雷接地设计防雷接地设计.4 3.1 设计依据.4 3.2 防雷设计.5 3.3 接地设计.5 4 工艺参数工艺参数.6 4.1 平台设置.6 4.2 天线设置.6 4
2、.3 馈线.6 4.4 爬梯.6 4.5 避雷针.7 4.6 塔顶部馈线接地排.7 5 制作运输要求制作运输要求.7 6 安装维护要求安装维护要求.10 6.1 安装要求.10 6.2 维护要求.10 7 铁塔编号规则铁塔编号规则.11 8 技术经济指标汇总技术经济指标汇总.11 9 图纸选用方法图纸选用方法.15 9.1 确定基本风压.15 9.2 确定塔型.15 9.3 确定塔高.15 9.4 特殊要求的铁塔.15 9.5 塔脚反力.16 9.6 选用实例.16 附图（各塔型总图）附图（各塔型总图）26 11 设计范围及文件组成设计范围及文件组成 1.1 设计范围 1.1 设计范围 本标准
3、化设计范围为一般风压地区的落地移动通信常用铁塔地上部分， 包括钢结构设计和防 雷接地设计，不包括微波塔、屋面塔、景观塔、基本风压0.6kN/m2的地区、铁塔基础、基 站机房设计。本标准化设计共列入铁塔类型 41 种（表 1.1-1） ： 表 1.1-1 列入铁塔标准化设计的 41 种铁塔类型 序号 风压（kN/m2） 塔型 塔 高（m） 1 三管塔 20 30 40 50 2 角钢塔 20 30 40 50 60 3 0.35 单管塔 20 30 40 50 4 三管塔 20 30 40 50 5 角钢塔 20 30 40 50 60 6 0.45 单管塔 20 30 40 50 7 三管塔
4、20 30 40 50 8 角钢塔 20 30 40 50 60 9 0.55 单管塔 20 30 40 50 10 0.350.55 拉线塔 20 30 1.2 设计文件组成 1.2 设计文件组成 中国移动基站铁塔标准化施工图设计文件，先按风压分为册，再按塔型分为分册，每分册内 包括一定风压具体塔型高度的铁塔设计文件，文件组成如下： 第一册第一分册 风压 0.35 地区三管塔（塔高 20m 30m 40m 50m） 第一册第二分册 风压 0.35 地区角钢塔（塔高 20m 30m 40m 50m 60m） 第一册第三分册 风压 0.35 地区单管塔（塔高 20m 30m 40m 50m） 第
5、二册第一分册 风压 0.45 地区三管塔（塔高 20m 30m 40m 50m） 第二册第二分册 风压 0.45 地区角钢塔（塔高 20m 30m 40m 50m 60m） 第二册第三分册 风压 0.45 地区单管塔（塔高 20m 30m 40m 50m） 第三册第一分册 风压 0.55 地区三管塔（塔高 20m 30m 40m 50m） 第三册第二分册 风压 0.55 地区角钢塔（塔高 20m 30m 40m 50m 60m） 第三册第三分册 风压 0.55 地区单管塔（塔高 20m 30m 40m 50m） 第四册 风压 0.35 0.45 0.55 地区拉线塔（塔高 20m 30m） 2
6、2 结构设计结构设计 2.1 设计原则 2.1 设计原则 根据有限公司计划部的意见，铁塔标准化设计的基本原则确定为“安全 适用 经济 美观” 。 安全系指能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用； 适用系指在正常使用时具有良好的工作性能，即能满足正常的通信要求、便于维护等； 经济系指在满足安全、适用要求的前提下，追求制作安装等费用较低； 美观系指在满足安全、适用、经济要求的前提下，追求线条流畅、与周边环境和谐。 2.2 设计依据 2.2 设计依据 中国移动基站铁塔标准化施工图设计遵循以下标准、规范、规程： 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 建筑结构荷载规范 GB500
7、9-2001 钢结构设计规范 GB50017-2003 钢结构工程施工工程质量验收规范GB50205-2001 建筑抗震设计规范 GB50011-2001 高耸结构设计规范 GB50135-2006 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002 移动通信工程钢塔桅结构设计规范 YD/T5131-2005 以及初步设计文件和有限公司计划部相关会议精神。 2.3 结构安全等级及设计使用年限 2.3 结构安全等级及设计使用年限 结构的设计基准期为 50 年，设计使用年限为 50 年，结构安全等级为二级，抗震设防类别为 丙类。 2.4 设计采用的计算程序和方法 2.4 设计采用的计算程序和方法 三管塔
8、采用同济大学编制的“空间钢结构系统 CAD 软件 3D3SV7.0塔架功能模块” ，按照 空间桁架进行有限元计算分析。 角钢塔、拉线塔采用同济大学编制的“塔桅钢结构设计软件 MWT2.0 MAST1.0 SPT1.0” ，按 照空间桁架进行有限元计算分析。 单管塔按照悬臂构件进行结构力学计算。 2.5 荷载取值 2.5 荷载取值 2.5.1 永久荷载 3包括结构主材、螺栓、节点板、避雷针、平台、天线、馈线、爬梯等自重。 2.5.2 可变荷载 包括风荷载、地震作用、雪荷载、裹冰荷载、平台活荷载、爬梯检修荷载等。 2.5.2.1 风荷载 由于移动通信铁塔多建设在乡镇和城市郊区，地面粗糙度按 B 类
9、。 当铁塔截面为三边形时，在风荷载或地震作用下，考虑图 2.5-1 所示三种作用方向。 当铁塔截面为四角形时，在风荷载或地震作用下，考虑图 2.5-2 所示两种作用方向。 图 2.5-1 图 2.5-2 2.5.2.2 地震作用 地震作用按铁塔所在地的抗震设防基本烈度进行验算， 结果表明可以满足设防烈度为 8 度要 求。9 度地区选用时应进行具体验算。 2.5.2.3 平台活荷载 平台的活荷载，按 2.0kN/ m2考虑；平台栏杆顶部水平荷载按 1.0kN/m 考虑。 2.5.2.4 裹冰荷载 考虑结构构件、 拉索和天线等表面裹冰后所引起的重力荷载及挡风面积增大的影响。 根据地 域划分： 1）
10、 重裹冰区： 大凉山、 川东北、 川滇、 秦岭、 湘黔、 闽赣等地区， 基本裹冰厚度可取 10-30mm； 2）轻裹冰区：东北(部分)、华北(部分)、淮河流域等地区，基本裹冰厚度可取 5-10mm。 裹冰还会受地形和局地气候的影响， 因此轻裹冰区内可能出现个别地点的重裹冰或无裹冰的 情况；同样，重裹冰区内也可能出现个别地点的轻裹冰或超裹冰的情况。 验算分析标明，裹冰荷载组合为非控制组合。 2.5.2.5 雪荷载 由于平台检修活载一般大于雪荷载，故雪荷载不同时考虑。 2.6 构件验算 2.6 构件验算 2.6.1 承载力极限状态的控制验算 构件在基本组合条件下荷载效应，低于构件抗力的设计值。控制
11、指标包括构件强度应力比， 整体稳定（强、弱轴）应力比。 2.6.2 正常使用极限状态的控制条件 根据移动通信工程钢塔桅结构设计规范 ，标准组合计算的铁塔结构任意点的水平位移不 大于该点离地高的 1/75，单管塔不大于 1/40。 2.6.3 构件长细比验算 受压弦杆材 150 横杆、斜杆 150，当内力小于杆件承载力的 50%时，200 辅助杆、横隔杆 200 受拉杆 350 42.7 采用材料 2.7 采用材料 表 2.7-1 各种塔型材料规格 塔型 塔柱材料 其他构件材料塔柱螺栓 其他螺栓 备 注 三管塔 Q235B 8.8 级高强螺栓4.8 级普通螺栓 塔柱材料为直缝卷焊钢管 角钢塔 Q
12、235B 6.8 级普通螺栓4.8 级普通螺栓 单管塔 塔高 20m 30m, Q235B 其他塔高，Q345B Q235B 8.8 级高强螺栓4.8 级普通螺栓 内法兰和底法兰材料为 Q345B 拉线塔 Q345B Q235B 6.8 级普通螺栓4.8 级普通螺栓 塔柱材料为直缝卷焊钢管 2.8 节点连接 2.8 节点连接 2.8.1 统一要求 1）螺栓孔为螺栓直径加 1.5mm，但锚栓的螺孔除外。 2）塔身底段采用防盗螺母。 3）Q345B 与 Q345B 焊接材料为 E50XX，Q345B 与 Q235 焊接材料为 E43XX。 4)焊缝高度除注明外，按以下原则选用：双面焊，0.7 倍板
13、厚（较薄构件） ；单面焊，1.2 倍 板厚（较薄构件） ；最低不能小于 4mm。 5）除图中注明外焊缝均为三级焊缝。 2.8.2 三管塔除满足统一要求外，尚应满足： 1）构件间采用螺栓连接，塔柱间、主材及平台构件连接处采用两母一垫片。 2）钢管主材与竖向及横向节点钢板的连接均为焊接，双面满焊。 2.8.3 角钢塔除满足统一要求外，尚应满足： 1）所有外包角钢应铲心，内包角钢应铲背。 2）塔身图应与避雷针、平台图结合放样，预留好螺栓孔。 3）塔柱间、主材及平台构件连接处采用两母一垫片。 2.8.4 单管塔除满足统一要求外，尚应满足： 1）内法兰筋板焊缝高 8mm，底法兰加劲板焊缝高 12mm。
14、2）筒体环缝（法兰处除外） 、纵缝均要求全焊透，塔件(底法兰除外)所有环焊缝均采用埋弧 自动焊。焊缝按照二级标准进行检查和探伤。 3 防雷接地设计防雷接地设计 3.1 设计依据 3.1 设计依据 中国移动基站铁塔标准化施工图设计遵循以下标准、规范、规程： 通信局（站）防雷与接地工程设计规范 YD5098-2005 5基站防雷与接地技术规范 QB-W-011-2007（中国移动通信企业标准） 建筑物防雷设计规范 GB50057-94（2000 年版） 以及初步设计文件和有限公司计划部相关会议精神。 3.2 防雷设计 3.2 防雷设计 1）安装在移动通信基站铁塔上的通信设备，按照第二类防雷建筑物防
15、雷措施进行设计。 2）在铁塔塔顶安装避雷针，并与塔身可靠电气连接；利用塔身作为接地导体，塔身安装应 保证可靠电气连接；铁塔金属构件应在塔脚处与铁塔基础可靠焊接。 3.3 接地设计 3.3 接地设计 本设计仅对铁塔地网（下图圆圈内部分）提出工艺要求，具体设计由相关设计院负责。 3.3.1 接地网形式 移动通信基站联合接地网应由机房地网、铁塔地网、变压器地网或者机房地网、铁塔地网组 成（图 3-1） 。 图 3-1 移动通信基站联合接地网组成示意图 3.3.2 铁塔地网的组成 铁塔地网应采用 40mm4mm 的热镀锌扁钢将铁塔地基各塔脚内部金属构件焊接连通组成 铁塔地网，并将铁塔地网延伸到塔基四脚外 1.5m 远的范围，网格尺寸不应大于 3m3m， 其周边为封闭式； 同时还要利用每个塔基地桩内的两根以上主钢筋作为铁塔地网的垂直接地 体。 3.3.3 接地极材料要求 水平接地体材料：40mm4mm 的热镀锌扁钢； 垂直接地体材料：长度为 2.5m 的 50mm5mm 的热镀锌角钢； 特殊情况下可以根据埋设地网的土质及地理情况适当减少垂直接地体长度。 3.3.4 地网设置及敷设要求 水平接地体的上端距地面应不小于 0.7m（如地下有岩石，可根据地形决定埋深） ，在寒冷地 区，接地体应埋在冻土层以下。 垂直接地体间距为垂直接地
