通信单管塔

通信单管塔（精选4篇）

通信单管塔 篇1

摘要：介绍了通信单管塔与机房一体化建设的思路,通过计算分析,验证了一体化单管塔的合理性。

关键词：一体化建设,通信单管塔,合理性

1 引言

近年来，随着移动通信事业的进一步发展，移动通信基站的数量急剧增加。移动通信基站一般由安装天线的铁塔与放置设备的机房两部分组成。由于具有制作方便、美观、易于批量生产等优点，现阶段单管塔被广泛地利用。

通信单管塔基站通常将铁塔与机房分开，分别设计基础，其中铁塔部分主要考虑风荷载引起的底部剪力与弯矩，根据不同的地质条件采用筏板基础或者桩基础；而机房基础主要考虑机房本身以及设备自重产生的荷载，一般均采用条形基础。

普通的分离式基站，由于铁塔基础与机房基础分开施工，根据规范要求，两种基础之间需要保持一定的距离；同时，为了防盗，基站还需要设置围墙。因此，分离式基站的占地面积比较大。设想一种将单管塔建造在机房顶部的一体化基站形式，可以用机房本身的自重抵抗铁塔弯矩；同时由于铁塔位于机房顶部，不再需要单独设置围墙，可以明显减小占地面积。这种一体化基站在征地困难的城市具有相当大的优势。

2 结构分析

2.1 筏板基础的比较

采用筏板基础的分离式基站，考虑满足工艺机房要求，长度、宽度均为4.8m，机房净面积为20.8m2,基础为条形基础。单管塔基础承台采用6m×6m。同时，在机房和铁塔外面设置围墙。单管塔基础、机房基础以及围墙基础之间距离不小于1m。总占地范围为13.88m×8.0m，面积为111m2（见图1）。

以一个42m单管塔为例，塔身上共设置6层天线支架平台，每副天线挡风面积为0.6 m2，设计基本风压为0.55kN/m2,B类地貌。基础竖向力标准值Fk、水平力标准值Vk与弯矩标准值Mk为：

承台6m×6m，基础埋深h=2.0m,基础底面平均压力值Pk及最大压力值Pkmax、最小压力值Pkmin为：

式中，Gk为基础自重及基础上的土重；A为基础底面面积；W为基础底面的抵抗矩。

由以上计算可以得到，只要修正后的地基土压力fa大于75 kN/m2，即可满足Pk max≤fa的条件。同时，式（3）也保证了基础底面不会脱离地基土。

采用筏板基础的一体化基站，长度、宽度均为6.0m，扣除中间混凝土柱面积，机房净面积为26.5m2。总占地范围为6.0m×6.0m，占地面积为36m2（见图2）。

一体化基站除了单管塔传递到基础底的荷载以外，尚需考虑本身自重及活荷载。机房混凝土楼板、地板自重270kN，四面砖墙重377kN，活荷载考虑底层5.0 kN/m2，楼面2.0 kN/m2。基础埋深h=1.0m,基础底面平均压力值Pk及最大压力值Pk max、最小压力值Pk min（计算最小压力时不考虑活荷载）为：

由以上计算可以得到，修正后的地基土压力fa大于75kN/m2，即可满足Pk max≤1.2fa的条件。同时，式（6）也保证了基础底面不会脱离地基土。

以上比较可以看到，通过减小基础埋深的方法，利用机房本身的重量抵抗弯矩，对地基土的承载力要求基本保持不变。基站占地面积从111m2大幅度降低到36m2。

2.2 桩基础的比较

采用桩基础的分离式基站，机房尺寸为4.8m×4.8m，基础为条形基础。单管塔采用四桩基础，承台为4.2m×4.2m。在机房和铁塔外面设置围墙。单管塔基础、机房基础以及围墙基础间距离不小于1m。总占地范围为12.08m×6.8m,面积为82m2(见图3)。

采用四桩基础的分离式基站，承台为4.2m×4.2m，埋深2.0m，桩间距为2.6m，轴心竖向力作用下单桩竖向力Qk、偏心竖向力作用下单桩最大竖向力Qk max、最小竖向力Qk min为：

式中，n为桩数量；ymax为边桩至桩群形心的y轴线的距离；yi为桩i至桩群形心的y轴线的距离。

采用桩基础的一体化基站,长度、宽度均为6.0m,扣除中间混凝土柱面积,机房净面积为26.5m2。采用五桩基础,承台为6.0m×6.0m(见图4)。

采用五桩基础的分离式基站,承台为6.0m×6.0m,埋深1.0m,桩间距为4.4m,轴心竖向力作用下单桩竖向力及偏心竖向力作用下单桩最大竖向力Qk、最小竖向力Qk max(计算最小竖向力时不考虑活荷载)为:

从以上计算可以看到，一体化单管塔通过适当的增加承台面积，减少承台埋深，由四桩基础更改为五桩基础，单桩最大竖向压力并没有增加，而且由于自重的影响，原分离式基站基础桩既要抗压又要抗拔，而一体化基站的桩均为受压桩，受力更加均匀。基站占地面积从82m2大幅度降低到36m2。

3 施工工艺

分离式基站的机房一般采用砖混结构，对结构要求不高。而一体化基站则由于机房与铁塔底部整体受力，机房必须采用框架结构，现浇混凝土楼板。

普通的分离式基站，馈线从天线引出，通过单管塔顶部预先设置的馈线孔引入筒体内部，沿筒体内壁至单管塔馈线窗穿出，而后通过铁塔与机房之间的走线架引入机房内部。

一体化基站则可以在施工时预先在单管塔底部的混凝土柱中间预埋管道，待铁塔安装完成后将馈线直接从管道穿至机房内，与机房内走线架相连接（见图5）。

4 结论

通过对浅基础与桩基础的比较，可以看到机房自重对于铁塔的抗倾覆能够起有利的作用。在筏板基础的设计中，一体化单管塔的基础可以通过减小基础埋深的方法，利用机房自重来抵抗铁塔的底部弯矩，既减小了占地面积，也减少了土方开挖量。对于桩基础，一体化单管塔可以通过适当的增加承台面积，减少承台埋深，增加不多的桩并合理布置的方式，减小铁塔占地面积。这两种做法，均能够满足工艺的要求，整个基站的造价增加不多，却明显的减少了征地面积。在征地较困难的地区，一体化单管塔基站的优势是相当明显的。

参考文献

[1]GB50009-2001建筑结构荷载规范(2006年版)[S].

[2]GB50135-2006高耸结构设计规范[S].

[3]GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].

[4]CECS236:2008钢结构单管通信塔技术规程[S].

通信单管塔 篇2

随着国家大力发展通信产业, 为了达到无线通信覆盖的需求, 各地需要建设越来越多的通信基站。为了节约用地, 钢结构单管通信塔 (见图1) 凭借其占地面积少的优势, 成了建设落地通信基站的首选方案。对于单管通信塔的设计, 主要的控制荷载是风荷载, 反应到基础设计时, 其控制作用为风荷载下的塔脚弯矩、剪力、轴力。为了节约建设场地及投资成本, 单管通信塔最广泛采用的基础形式是单桩基础。本文根据单管通信塔单桩基础的设计的常见问题进行了分析和讨论, 对相关设计施工具有一定的参考意义。

2 设计依据和计算方法

单管塔单桩基础设计可以遵循的行业规范《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》[1] (YD/T5131—2005) 中规定“单桩基础的设计, 可根据桩顶水平位移允许值及桩身强度按下列规定计算: (1) 桩顶水平位移允许值应小于10mm, 桩身配筋率不宜少于0.65%, 必要时还应验算桩身裂缝; (2) 根据桩顶的水平力和力矩的大小, 按m值法计算桩顶的变位及桩身内力, 验算桩身的截面承载力时, 可考虑作用于该截面上的轴压力, 按压弯构件计算。”但此规范未给出具体计算公式。按m值法计算桩顶的变位及桩身内力的具体公式可以参见《建筑桩基技术规范》[2] (JGJ94—2008) 的附录C。

笔者对比分析了道桥专业和港口专业的行业规范, 两本规范均提到了按m值法计算桩基。其中《公路桥涵地基与基础设计规范》[3] (JTGD63—2007) 附录P的计算思路和《建筑桩基技术规范》附录C一致, 而《港口工程桩基规范》[4] (JTS167-4-2012) 的附录D“水平力作用下桩的计算”中涉及到了3种理论计算方法:NL法、P-y法及m值法。

目前, 计算承受水平力的基桩桩身内力和桩顶位移的主要方法有m值法、NL法及P-Y曲线法。m值法是弹性地基反力法中应用较为广泛的一种, 该方法推广时间较早, 使用较为方便, 但m值法的取值范围较大, 在没有试桩的情况下, 很难给出准确的m值法, 且在桩身位移较大情况下, 桩侧土体进入了非线性状态, 会在很大程度上影响计算精度;NL法是我国某科研所通过多年现场试验的研究成果[5], 其使用不受水平位移大小的限制, 但不适用于循环往复荷载作用, 可操作性相对较差;P-Y曲线法起源于美国, 该方法考虑了土体的弹塑性变化, 其使用不受水平位移大小的限制, 也可用于循环往复荷载的作用, 但该方法计算较为繁琐, 在缺乏现场试桩资料时, 使用范围有一定的局限性。

由于m值法应用较为成熟, 故本文遵循《建筑桩基技术规范》采用m值法进行讨论分析。

3 单管塔单桩基础水平承载力的影响因素

影响单管塔单桩基础水平承载能力的主要因素包括:桩的截面刚度、桩顶的约束形式、桩侧地基土水平抗力系数的比例系数m值、桩长等。结合单管塔单桩基础的特性针对上面几个因素逐点分析。

1) 桩的截面刚度

由于风荷载属于重复荷载, 故单管塔单桩基础选用的混凝土强度等级一般为C30或以上, 这样影响截面刚度的主要因素是桩径。由于单管塔所受的控制荷载是风荷载, 而风荷载属于循环往复荷载, 故地脚螺栓轴线距离基础边缘不应小于4d。D为桩径, D≥d0+8d, d0为螺栓圆直径, d为地脚螺栓直径。

如果地基条件较好, 单管塔塔脚参数不大时, 桩径可以无需按D≥d0+8d取值, 可以按图2设置柱头放置地脚螺栓。为避免桩基与柱头的连接出现在最大弯矩处, 柱头长度应不小于3m, 并严格控制桩的主筋在柱头内的锚固长度, 桩的主筋与柱头中的主筋对应焊接连接。

2) 桩顶的约束形式

桩顶的约束形式是影响桩基水平承载能力的主要因素。按照JGJ94—2008中的m值法进行设计时, 必须满足如下假定:“桩顶与承台刚性连接 (固接) , 承台的刚度视为无穷大”。m值法在受水平荷载作用下桩基计算分析过程中, 将土体视作弹性变形介质, 假定其具有沿深度成正比增长的地基系数, 不考虑桩与土之间的黏着力和摩阻力, 其内力与变形的计算原理是以弹性地基梁理论为基础, 依据桩与地基土共同工作时的受力状态, 用材料力学知识, 建立弹性构件的挠曲线微分方程, 并按微分方程解析理论, 利用幂级数法, 引入边界条件, 推导出在桩顶弯矩和水平力作用下桩身内力与位移的一系列计算公式, 进而得出内力和挠度的计算结果[6] (见图3) , 具体计算公式可参见JGJ94—2008附录C。

因此, 只有满足上述假定, 才能按照桩基规范中的方法进行设计。结合桩基规范, 笔者认为单桩承台的构造尺寸不应小于2D, 厚度不应小于400mm, 此时承台与桩基刚度之比约为27, 可近似满足JGJD63—2007中的假设。

3) 桩侧地基土水平抗力系数的比例系数m值

m值对计算单管塔单桩基础的桩顶水平位移影响很大, 由于一处建设场地内只建设一座单管塔, 故不具备做单桩水平静载试验的条件, 故需按照桩基规范查表选用m值。一方面, 由于单管塔所受风荷载是长期且经常出现的荷载, 故需要考虑桩基规范上的折减规定。另一方面, 由于单管塔单桩基础主要控制荷载是弯矩, 而承台的刚度无法达到无穷大, 即因弯矩引起的转角无法满足为零, 考虑安全储备, 建议m值取规范所推荐的上下限的中间值。

4) 桩长

单管塔单桩基础属于低承台桩基, 其桩长几乎等于桩的入土深度。桩底刚接于承台的桩, 其桩身所产生的弯矩和剪力的有效深度为

式中, α为桩的水平变形系数, (式中, b0为桩身的计算宽度) 。

单管塔单桩基础的桩径一般大于1m, 那么桩身的计算宽度b0=0.9 (d+1) 。由于单管塔单桩基础所受竖向荷载较小, 竖向荷载并非桩长的控制因素。在此情况下, 桩顶的水平位移是控制桩长的关键因素。

4 单管塔单桩基础桩顶的控制位移

YD/T 5131—2005要求“桩顶水平位移允许值应小于10mm”, 笔者认为有待商榷。JGJ 94—2008中提出对于水平位移敏感的建筑物取控制位移为6mm。并且规范表5.7.5中灌注桩m值对应的单桩在地面处的水平位移基本上在6mm左右。其条文解释中提到“m值对于同一根桩并非定值, 与荷载成非线性关系, 低荷载水平下, m值较高;随荷载增加, 桩侧土的塑性区逐渐扩展而降低。”低荷载水平意味着桩顶位移较小时, 表中推荐的m值可信度较高。笔者建议单桩基础桩顶水平控制位移取6mm, 这与TIJD63—2007和JTS167-4—2013相一致。

5 结论与建议

本文对单管塔单桩基础设计的影响因素和计算方法进行了分析, 结论与建议如下:

1) 设计单管塔单桩基础时, 为了能更好的满足JGJ94—2008中承台刚度无穷大的假定, 建议将承台埋置于地面以下, 这样不仅只露出柱头, 占地面积小, 而且可以更好的控制桩顶水平位移。

2) 桩侧地基土水平抗力系数的比例系数m值按JGJ94—2008表5.7.5中的数值折中取用。

3) 由于桩顶水平位移是控制桩长的关键因素, 因此建议桩顶水平位移的控制值取6mm。

摘要：由于占地面积少, 单桩基础单管通信塔得到了广泛使用。钢结构单管通信塔采用单桩基础时, 计算桩身内力和桩顶位移的方法较多。论文结合规范推荐的m法, 分析了单桩基础水平承载力的影响因素, 包括截面刚度、桩顶约束形式、桩侧地基土水平抗力系数的比例系数取值和桩长等, 并参照分析结果和其他行业规范, 对各影响因素在设计时的合理取值提出建议。

关键词：单管通信塔,单桩基础,影响因素,设计

参考文献

[1]YD/T5131—2005移动通信工程钢塔桅结构设计规范[S].

[2]JGJ 94—2008建筑桩基技术规范[S].

[3]JTGD63—2007公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[4]JTS167-4—2012港口工程桩基规范[S].

[5]胡立万, 周建国.单桩水平承载力计算方法的比较分析[J].辽宁交通科技, 2003, 8 (4) :19-22.

抗灾基站单管塔的横风向风振分析 篇3

1 横风向风振分析

当建筑物受到风力作用时,不但顺风向可能发生风振,而且在一定条件下,也能发生横风向的风振。横风向风振是由不稳定的空气动力形成,其性质远比顺风向更为复杂,其中包括旋涡脱落(Vortex-shedding)、驰振(Galloping)、颤振(Flutter)、扰振(Buffeting)等空气动力现象。

对圆截面柱体结构,当发生旋涡脱落时,若脱落频率与结构自振频率相符,将出现共振。大量试验表明,旋涡脱落频率fs与风速υ成正比,与截面的直径D成反比。同时,雷诺数Re和斯脱罗哈数St(对圆截面柱体,St≈0.2)在识别其振动规律方面有重要意义。

当风速较低,即Re≤3×105时,一旦fs与结构自振频率相符,即发生亚临界的微风共振;当风速增大而处于超临界范围,即3×105≤Re<3.5×106时,旋涡脱落没有明显的周期,结构的横向振动也呈随机性;当风更大,Re≥3.5×106,即进入跨临界范围,重新出现规则的周期性旋涡脱落,一旦与结构自振频率接近,结构将发生强风共振。

一般情况下,当风速在亚临界或超临界范围内时,只要采取适当构造措施,不会对结构产生严重影响,即使发生微风共振,结构可能对正常使用有些影响,但也不至于破坏;只要在构造上采取防振措施或控制结构的一阶临界风速不小于15m/s即可。

当风速进入跨临界范围内时,结构有可能出现严重的振动,甚至于破坏,国内外都曾发生过很多这类的损坏和破坏的事例,对此必须引起注意。

对跨临界的强风共振,设计时必须按不同振型对结构予以验算。根据国外资料和国内的计算研究,认为一般考虑前4个振型就足够了,但以前两个振型的共振为最常见。顺风向风荷载标准值为:

式中,βz为z高度处的风振系数;μz为z高度处的风压高度变化系数;μs为风荷载体型系数,对于单管塔取0.6;w0为基本风压,kN/m2。

跨临界状态第j振型横向风振引起的等效风荷载标准值wcz,j为:

式中,λj为共振区域系数,根据H1/H确定;vcr,j为j振型的共振临界风速,m/s;φz,j为z高度处j振型的相对位移;ξj为结构第j振型阻尼比,单管塔取0.02;H1为共振临界风速起始高度,m;H为结构总高度,m;α为场地粗糙度指数,B类地貌取0.16;VH为高度H处的风速,m/s;D为单管塔2/3高度处的外径。

考虑横风向风振时,风荷载的总效应S可由顺风向风振的效应SA和横风向风振效应SC组合而成:

2 抗灾基站单管塔

2008年,南方雨雪冰冻灾害和汶川大地震对通信网络造成较大影响。为了增强通信网络防灾抗灾能力,进一步提高应对重特大灾害等突发性事件的应急通信保障能力,确保重特大灾害发生时通信网络基本畅通,中国移动通信有限公司决定在全国范围内建设一批抗灾基站,重点应对地震、冰雪、台风、洪水等4类自然灾害。

由于地处沿海,台风和洪灾是上海地区最有威胁的自然灾害,因此上海在抗灾基站的选择上主要考虑建设抗台风型,设计基本风压由普通基站的0.55kN/m2提高到0.9kN/m2。铁塔采用落地单管塔,高度46m,在高度为43.0m处与37.5m处设置2个轮形平台,直径分别为3.6m与4.0m。单管塔塔身材料选用Q235B,分为6个节段,每个节段均由钢板卷制并焊接而成。考虑到施工方便,由低到高各节段长度分别为7.95m、9.94m、7.96m、7.96m、5.89m、6.3m,厚度分别为20mm、20mm、16mm、14mm、12mm、10mm。考虑到美观与维护方便,单管塔采用内爬梯,顶部直径为0.90m,底部直径1.59m。单管塔立面图可参见图1。

3 工程算例

针对上述抗灾基站单管塔进行计算。将平台、天线等附属构件作为附加质量加到单管塔筒体相应位置处,可得到该铁塔的自振周期。单管塔高度2/3处外径为1.13m,代入式(5)可求得各振型的共振临界风速与相应雷诺数Re。B类地貌,α=0.16,H=46m高度处风压高度变化系数μ=1.63,由式(6)可计算得到铁塔顶部风荷载VH。具体数据见表1。

从以上结果可以看到,一阶和二阶振型3×105<Re<3×106,不会发生微风共振和跨临界范围的共振;三阶振型Re>3×106,而且满足条件,1.2VH>vcr,j需要计算横向共振引起的等效风荷载;而对于四阶、五阶,由于,不会发生横向共振。现以铁塔顶部为例计算三阶横向共振的影响。

根据单管塔第一振型周期与相关数据,可计算得到顺风向风振系数βz=2.26,μz=1.63高度系数,代入公式(1),则可计算顺风向效应:

横向风振效应:

可插值查得λj=0.14,则有:

可以看到,此时三阶横向共振对于单管塔结构的影响不能被忽视。

4 结语

对于一些风压较大的地区建造的通信单管塔,对于结构刚度要求较高时,往往筒体的直径也较大,这时除了要考虑调整结构以避免亚临界的微风共振或采取适当构造措施以外,更需要重视结构的高阶横向风振发生的可能性,对四阶以内的振型均需验算其横向共振的可能性与荷载效应。

摘要：基于结构横风向共振相应理论,结合抗灾基站单管塔实例,说明了通信单管塔中高阶振型横风向共振的可能性与计算分析的必要性。

关键词：抗灾基站单管塔,横风向共振

参考文献

【1】黄本才,等.结构抗风分析原理及应用(第二版)[M].上海:同济大学出版社,2008.

【2】埃米尔.希缪,等.风对结构的作用-风工程导论刘尚培,等译上海:同济大学出版社,1992.

【3】GB50009-2001建筑结构荷载规范(2006年版)[S].

【4】GB50135-2006高耸结构设计规范[S].

【5】CECS236:2008钢结构单管通信塔技术规程)[S].

谈通讯单管塔两种连接方式的特点 篇4

单管塔的连接方式分为插接式和法兰式, 其中法兰式连接又分为内法兰和外法兰两种形式。外法兰铁塔的法兰、加劲板和螺栓暴露在外, 出于对美观因素的考虑, 实际应用中使用已经越来越少了, 现在连接方式主要是插接式和内法兰式。

1 两种连接方式

1.1 内法兰式连接铁塔

内法兰式是相邻铁塔在端口安装连接法兰, 通过螺栓将相邻塔段紧固在一起。塔身需要预先安装法兰盘和加劲板, 通过螺栓、法兰盘和加劲板传递塔身内力。这种连接方式的特点是:1) 适用于管径较粗的单管塔, 需确保塔身内有足够的安装操作空间。2) 内法兰式连接的铁塔, 塔身垂直度有保证, 方便铁塔的拆卸和搬迁。3) 该种铁塔在设计时, 允许采用两端钢筒直径相同的等口径塔段, 可以允许安装的若干平台或美化轮采用相同的构件尺寸, 可以满足厂家标准化生产的要求, 也使得直接安装在塔身抱杆的垂直度容易调整。与此同时, 内法兰式铁塔由于采用螺栓连接, 在现场施工时, 需要由安装工人逐个紧固螺栓, 施工速度较插接式铁塔慢。塔内空间有限, 对于个别直径小的塔身, 施工工人在塔内紧固螺栓施工面不足, 导致螺栓不易拧紧。法兰式连接方式中, 法兰板的宽度与螺栓的最小允许端距有关, 随着螺栓孔或板件厚度的增加最小允许端距增大, 法兰板所需的宽度也就越宽, 法兰板宽度一般取2.7倍~3倍的螺栓孔直径。以北京某运营商一宏站为例, 基本风压0.45 k N/m2, 高度47 m, 塔身上部有3层直径3 m的外平台, 高度分别为45 m, 42 m, 39 m, 拟每层平台安装6副、共18副移动通讯板状天线。对于这种塔身高、荷载大的铁塔, 需要大管径的塔身, 经初步判断, 所需直径允许塔内设爬梯并有安装操作空间, 所以该塔采用内法兰式连接。

1.2 插接式连接铁塔

插接式是下段铁塔塔段部分插入上段铁塔底部, 依靠上下铁塔插接段楔紧的作用传递塔身内力的一种连接方式。这种连接方式的特点是:1) 适用于管径较细的单管塔, 例如灯杆塔、美化杆塔等荷载较小的情况。2) 不需要内法兰铁塔施工时人工紧固大量的螺栓, 只需吊装塔段后将每节铁塔插接挤紧后即可, 施工周期短, 便于机械化快速施工。但也有其缺点:1) 插接式连接塔筒的插接挤紧不易均匀严密, 导致铁塔塔身垂直度不易控制。2) 由于在使用过程中受到自重和风荷载的作用, 塔筒之间的插接挤紧作用越来越大, 使得该类铁塔在搬迁拆卸时较为困难。

插接式连接方式中, 插接长度与插接段最大直径有关, 插接段直径越大, 所需插接段长度就越长, 插接段长度一般为1.5倍插接段最大直径。

以北京某运营商一灯杆景观塔为例, 基本风压取0.45 k N/m2, 高度30 m, 塔身29 m安装有6盏装饰灯头, 在28 m, 25 m, 23 m塔身处各安装3副、共9副移动通讯板状天线, 不设外平台。该塔塔身高度低、风荷载较小, 故塔身允许采用较小的管径, 为方便施工并节约用钢量, 所以该灯杆景观塔采用插接式连接。

2 连接方式的选用

通过以上内容, 可以了解单管塔的两种连接方式的特点和适用范围, 内法兰连接方式适用于粗管径的情况, 插接连接方式适用于细管径的情况。下面通过一个具体的单管塔, 对不同连接管径的两种连接方式的用钢量进行对比, 找出不同情况下用钢量最小时, 选用何种连接方式。连接的两段铁塔, 连接处塔身的直径选取400 mm~1 000 mm, 每次递增50 mm, 内法兰螺栓选用M33, 螺栓孔直径36 mm, 螺栓所在圆直径为塔身直径减去3倍螺栓孔直径, 内法兰内边缘直径为塔身直径减去5.6倍螺栓孔直径, 法兰厚度采用24 mm。考虑铁塔里紧固螺栓的操作空间, 螺栓按间隔200 mm左右均匀布置, 每个螺栓包含螺杆、两个螺母、垫片等, 重量取2 kg。加劲板个数与螺栓数量相同, 宽度取法兰板宽度, 高度按1.5倍加劲板宽度, 厚度取8 mm。详细数据见表1。

对于插接式连接的塔段, 连接处塔身的直径选取同内法兰连接。采用下端塔身向上插接方式, 塔身坡度为1.7%, 塔段插接长度取连接处塔身直径的1.5倍, 塔段壁厚取6 mm。详细数据见表2。

将两种连接方式不同直径的重量进行对比, 并将两种连接方式的重量绘成图, 见图1。

3 结语

由此可得出结论, 两种连接方式各有优缺点, 为节约钢材, 减少投资。内法兰式连接适用于塔身筒体较粗的情况, 插接式连接适用于塔身筒体较细的情况。从图1中可以看出, 在连接直径小于850 mm时, 插接式连接方式用钢量较小;当连接直径大于850 mm时, 法兰式连接方式用钢量较小。以此不难得到, 在一般情况下塔段连接直径为800 mm~900 mm以下时, 宜采用插接连接方式;塔段连接直径在800 mm~900 mm以上时, 建议采用法兰连接为宜。

摘要：对单管塔插接和内法兰两种常用形式进行了分析, 分别论述了两种连接方式的优缺点, 通过对不同连接直径两种连接方式用钢量的对比, 解决了在最小用钢量时选择连接方式的问题。

关键词：通讯单管塔,插接式,法兰式,连接,用钢量

参考文献

[1]黄健, 潘汉明, 屠海明, 等.单管塔的选型设计[J].钢结构, 2004 (1) :99-101.

[2]胡丹, 苗建义.关于通信塔建设若干问题的讨论[J].山西建筑, 2014, 40 (5) :26-27.