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YD／T 5131-2019 移动通信工程钢塔诡结构设计规范.pdf

F一基础或锚板基础所受的拨力、上部结构传到基础的竖 力； Gk一基础自重（包括基础上的土重)标准值； G一土体重量标准值； G一一基础自重标准值； M一一力矩或弯矩设计值； Mzk、Mk一一对c轴、对y轴的弯矩标准值； N一一轴向力（拉力或压力）、纤绳拉力设计值； Pk一 在荷载效应标准组合下基础底面的平均压力； Pmax— 在荷载效应标准组合下基础边缘的最大压力； Pmin一 在荷载效应标准组合下基础边缘的最小压力； 底板的均布反力设计值； qIvqa 一单位长度、单位面积上的覆冰荷载； 结构构件抗力的设计值； 法兰盘之间的顶力； 永久荷载标准值的效应； SGE一 地震作用下重力荷载代表值的效应； 可变荷载标准值的效应； Swk一 风荷载标准值的效应； SEhk 水平地震作用标准值的效应； SEvk 竖向地震作用标准值的效应； T 作用在底板上的拉力设计值； T 个地脚螺栓承受的上拔力设计值，

f,一钢材的屈服强度； 一钢材的抗弯、抗压、抗拉强度设计值

fv 钢材的抗剪强度设计值； fa 修正后的地基承载力特征值； faE 调整后的地基抗震承载力； 钢绞线强度设计值； Nb 每个螺栓的受拉承载力设计值； S—地基变形的规定限值; 8 结构或构件的变形限值。

2. 2. 3几何参数

JJG(交通) 023-2013 沥青延度试验仪A 面面 B一一底板宽度; C一一主角钢边至底板边的距离； D一一地脚螺栓对应的计算宽度； H一一一塔榄结构的总高度； W一截面抗弯模量； W、W一一对、y轴的截面抗弯模量； Ymax 一地脚螺栓中心至主角钢的最大距离； 第i个螺栓中心到旋转轴的距离； α—一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： a 合力作用点至e一侧基础边缘的距离； 合力作用点至e一侧基础边缘的距离； 6一一计算高度处的覆冰厚度、平行于3轴的基础边长、多边 形单管塔单边宽度； bmin 塔脚底板各区段中的最小宽度； 圆截面构件、拉线的直径； e&一 一方向的偏心距； e y方向的偏心距； her 土重法计算的临界深度； h 基础上拔深度；

l一平行于y轴的基础底面边长； t一连接件的厚度； S—一螺栓的间距； 0—两螺栓之间的圆心角，弧度、拔力与水平地面的夹角； 土体计算的抗拔角。

dc 可变荷载的组合值系数； 中 可变荷载的准永久值系数； w——抗震设计时的风荷载组合值系数； Y 覆冰重度； 结构重要性系数； Y1 土体重的抗拔稳定系数； Y2 基础重的抗拔稳定系数： YG 永久荷载的分项系数； YQ 可变荷载的分项系数； YEh、YEv 分别为水平、竖向地震作用分项系数： Yw 风荷载分项系数； YRE 承载力抗震调整系数； α1 与构件直径有关的覆冰厚度修正系数； α2 覆冰厚度的高度变化系数； 轴心受压构件稳定系数； P L 风荷载的体型系数，

3.1.1移动通信工程钢塔榄结构设计，采用以概率论为基础

3.1.1移动通信工程钢塔结构设计，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移动通信工程钢塔梳结构的设计基准期为50年

使用要求的钢塔结构，其安全等级可按实际情况确定。

1.承载能力极限状态：这种极限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

3.1.6移动通信工程钢塔结构构件承载能力极限状态设计应 采用荷载效应的基本组合，并按下列极限状态设计表达式中的最 不利值确定： 1.由可变荷载效应控制的组合：

3.1.6移动通信工程钢塔结构构件承载能力极限状态设计应

Y。 (YGSk +Q YL, Sik + YQ,YL,c, SQ,k)< R

2.由永久荷载效应控制的组合：

式中:%—— 结构重要性系数；

(Sck +Q, L,c,SQ,k)

的分项系数，一般情况下应取1.4，可变荷载效应对结构有利时 取0； L,一一第讠个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数,其中 YL,为主导可变荷载Q1考虑设计使用年限的调整系数，对于雪荷载 和风荷载，不考虑此调整系数，应取重现期为设计使用年限选取相 应的荷载值，对于其他可变荷载，取值按GB50009《建筑结构荷载 规范》的规定采用； Sck一一永久荷载标准值的效应； SQ,k一一第i项可变荷载标准值的效应,其中 Sαk为第一个可 变荷载标准值的效应，其荷载效应在各可变荷载效应中起控制 作用； c.一一可变荷载Q：的组合值系数，应根据不同的荷载组合按 第3.1.7条的规定采用；

结构或构件抗力的设计值。 移动通信工程钢塔榄结构构件承载能力极限状态设计应 下两种不同荷载基本组合，其可变荷载组合值系数应分别 1.7采用。

R 一结构或构件抗力的设计值

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. 7 采用。

表3.1.7荷载基本组合及可变荷载组合值系数

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代表覆冰荷载。 ②组合Ⅱ中一般取0.25，但0.25wo不小于0.15kN/m²；对于覆冰后冬季风很大 的区域，应根据实地情况调查选用相应的值。 ③需要考虑雪荷载时，雪荷载的组合系数均取0.7

3.1.8结构或构件承载力的抗震验算，应按式（3.1.8）进行计算：

+YEhSEhk+ESEvk+wwSwk

式中：c重力荷载分项系数，按表3.1.6采用； SGE一一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：对结构自重（结构 构配件自重、固定设备重等）取1.0，对平台的等效均布荷载取0.5， 按实际情况时取1.0，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，按表3.1.8 采用：

表3.1.8地震作用分项系数

Sck + SQk +Zc,SQ,k ≤

Sck +a,SQ,k ≤ S

表3.1.9可变荷载准永久值系数

①在风玫瑰图呈严重偏心的地区，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GB50009《建筑结构荷载规范》执行

3.1.10移动通信工程钢塔榄结构正常使用极限状态的控制条件 应符合下列规定：

1.在以风荷载为主的荷载标准组合作用下，塔榄结构任意点 的水平位移不得大于表 3.1.10的规定

.10移动通信工程钢塔结构的水平位

2在以风荷载为主的何载标准组合作用下，当塔梳结构上挂 有微波天线时，微波天线所在位置的塔（杆）身挠度角和扭转角，应 满足工艺设计要求且不大于1/2微波天线的半功率角。 3.按10m高处10min平均风速10m/s计，单管塔最上层平 台处的水平加速度幅值不应大于300mm/s?。 4.钢塔结构的地基变形应符合本规范第7.2.6条的规定

3.2.1移动通信工程钢塔榄结构上的荷载与作用一般可分为以 下两类： 1.永久荷载与作用：结构自重、固定设备自重、拉线的初应力 土重、土压力、地基变形作用等。 2.可变荷载与作用：风荷载、覆冰荷载、地震作用、雪荷载、活 荷载（包括平台安装检修荷载）温度作用等。

3. 2.2风荷载应按如下规定计算

1.钢塔榄结构所承受的风荷载计算应按GB50009《建筑结构 荷载规范》的规定执行；当重现期为50年时，基本风压取值不得小 于0.35kN/m²

号中的数值用于圆形结构的表面粗糙，有凸出

注：①高宽比为垂直风方向的天线高度和直径的比值。 ②中间取值可以采用插值法

式中：qI 单位长度上的覆冰荷载（kN/m）； 6一基本覆冰厚度（mm）,按本条款的规定采用； d一一圆截面构件、拉索的直径（mm）； 采用；

式中：qa 单位面积上的覆冰荷载（kN/m²）。

3.2.5地震作用可按如下规定确负

载可按2.0kN/m考虑，平台及栏杆还应考虑天线及支架的水平荷 载的作用,栏杆顶部水平荷载应按实际计算且不小于1.0kN/m²

3.3.1移动通信工程钢塔榄结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸 长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳 含量的合格保证。焊接结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢 材还应具有冷弯试验的合格保证

结构钢、Q345低合金结构钢、20号优质碳素结构钢，有条件时也可 采用Q390、Q420、Q460等钢材强度等级更高的结构钢，其质量标 准应分别符合GB/T700《碳素结构钢》、GB/T1591《低合金高强度 结构钢》和GB/T699《优质碳素结构钢技术条件》的规定。需要焊 接的构件不得采用Q235普通碳素结构钢A级；主要受力构件在 冬季工作温度等于或低于一20℃时，不宜采用Q235沸腾钢。

3.3.3拉线塔的拉索宜采用镀锌钢丝绳和钢绞线，其质量标准应 分别符合GB/T20118《一般用途钢丝绳》、GB8918《重要用途钢丝 绳》和YB/T5004《镀锌钢绞线》的规定。

.3.4连接材料应符合下列要求：

1.钢塔榄结构的焊接宜采用手工电弧焊，选用的焊条应符合现 行国家标准GB/T5117《非合金钢及细晶粒钢焊条》或GB/T5118 热强钢焊条》的规定，焊条型号应与构件钢材的强度相适应，可按 下列原则选用： 1）对于Q235钢，宜选用E43××型焊条； 2）对于Q345钢，宜选用E50××型焊条； 3）对于Q390钢、Q420钢、Q460钢，宜选用E55××型或 E60××型焊条； 4）对于不同强度钢材的连接焊缝，可采用与低强度钢材相适 应的焊条。 2.采用自动焊接或半自动焊接时，焊丝和相应的焊剂应与主 体金属强度相适应，不同强度的钢材相焊接时，可按强度较低的钢 材选用焊接材料。焊丝和焊剂应符合GB/T14957《熔化焊用钢 丝》的规定。 3.角钢塔采用螺栓连接时可选用普通螺栓，并应分别符合 GB/T5782《六角头螺栓》、GB/T5780《六角头螺栓C级》的规定。 4.钢管采用法兰连接时宜选用高强度材料的普通螺栓，高强 度螺栓可采用45号钢、40Cr、40B或20MnTiB钢制作并应符合 GB/T1231《钢结构用高强度天六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术 条件》的规定。 5.地脚锚栓宜采用Q235钢、Q345钢或Q390钢制作，也可采 用35号、45号优质碳素钢或40Cr合金结构钢制作，但不得焊接。

主：①表中直径指实芯棒材直径，厚度 和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度 ②20号优质碳素钢（无缝钢管）的强度设计值同Q235钢

3.3.6计算下列情况的结构构件或连接时，第3.3.5条规定的强 度设计值应乘以表3.3.6中相应的折减系数。

3.3.6计算下列情况的结构构件或连接时，第3.3.5条规定

表3.3.6强度设计值折减系数

施工条件较差的高空安装焊缝

主：①入为长细比，对中间无联系的单 径计算，但当入<20 时，取入二20。 ②当两种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

4.1.1移动通信工程钢塔结构包括自立式钢塔架、单管塔、 线塔等型式。

线塔等型式。 4.1.2移动通信工程钢塔榄结构的选型应综合考虑使用要求、周 围环境与景观、建筑物的承受能力以及工程造价等因素。 4.1.3移动通信工程钢塔榄结构应按本规范3.1节的规定进行 承载能力极限状态计算，并依次以风荷载及覆冰荷载作为第一个 可变荷载进行组合计算，必要时还应进行抗震验算。 4.1.4移动通信工程钢塔榄结构应按本规范3.1节的规定进行 正常使用极限状态验算，并应满足相应的变形规定。 4.1.5移动通信工程钢塔结构平台内力和位移的计算，应根据

4.2.1自立式钢塔架的横截面通常为三角形、正方形等，一般情 况下宜采用正方形的钢塔架，为配合场地条件或装饰效果，也可采 用矩形的钢塔架或小根开的三角形钢管塔等。 4.2.2计算自立式钢塔架结构时，宜将结构作为整体，按整体空 间刚架法或整体空间桁架法，采用三维空间程序进行受力分析，主 材与腹杆之间、腹杆与腹杆之间的连接，可按实际情况，视为刚接 或铰接

4.2.3当自立式钢塔架截面为四边形时，在风荷载或地

下,应考虑如下两种作用方向,如图 4.2.3所示

4.4.1拉线塔塔身的内力分析可按拉线节点处为弹性支承的连 续压弯杆件计算，并考虑拉线节点处的偏心弯矩；也可用梁索单元 或杆索单元有限元法计算。当塔身为格构式时，其刚度应考虑杆 身剪切变形后的抗弯刚度变化，其刚度应乘以折减系数，折减系 数可按式(4.4. 1)确定：

一杆身截面回转半径（m）； 入。——弹性支承点之间杆身换算长细比，按本规范第5 条计算。

4.4.2拉线塔的拉线可按一端连接于塔身的抛物线计算GB/T 1.1-2020 标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则，拉

有集中荷载时，可将集中荷载换算成均布荷载。 拉线的截面强度应按式（4.4.2）验算：

式中：N一拉线拉力设计值（N）； A一拉线的截面面积（mm）； f一一拉线的抗拉强度设计值（N/mm²）。 4.4.3拉线的初始应力应综合考虑杆体变形、内力和稳定以及拉 线承载力等因素确定，宜在100～200N/mm范围内选用。 4.4.4拉线塔应进行整体稳定验算，按杆身屈曲临界压力计算的 整体稳定安全系数不应低于2.0。 4.4.5拉线塔的拉线布置：平面上宜为互交120°的三个对称方 向，或互交90°的四个对称方向，拉线与水平面夹角宜为40°～60°。 4.4.6拉线塔高度不宜超过40m。

5.1.1移动通信工程钢塔榄结构的构件和节点连接设计除了应 满足使用阶段的受力要求外，尚应考虑施工阶段的受力要求。 5.1.2结构构件和节点连接设计，应按承载能力极限状态的要 求，采用荷载基本组合和强度的设计值进行计算。 5.1.3攀登设施（如爬梯、爬钉等）应能承受至少1.0kN的施工 或检修集中活荷载；所有与水平面夹角不大于30°的构件，也应能 承受跨中1.0kN的检修荷载；此荷载不与其他荷载组合

5.2.1结构构件的设计，应根据受力状态分别进行受弯、轴向拉 压等的强度计算以及整体稳定和局部稳定验算，具体计算应按 GB50017《钢结构设计标准》的有关规定进行，但塑性发展系数 , 应取为 1. 0

GB/T 33470-2016 金桔2.2构件的长细比入不应超过下列