地面型高杆美化天线设计制造要求规范书

1、 工程概况及设计范围：
1.1：工程概况： 本文件为XX移动XXXX年GSM标准化铁塔扩容工程铁塔设计施工图。在XX移动XXXX年GSM扩容工程中，部分基站拟建铁塔选用中国移动通信基站标准化塔型，涉及到的塔型为40米单管塔，30米三管塔（共计5座）。
1.2：设计范围： 中国移动通信基站铁塔标准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X种，详见表1。本文件提供设计风压为0.45kN/m2的40米单管塔，30米三管塔标准化设计图纸，而不涵盖地脚螺栓及基础的设计，只对接地网设计提出技术要求。
2、 选用说明：
2.1：确定基本风压：根据《建筑结构荷载规范》“浙江各地市的50年一遇风压”查出拟建铁塔地区的基本风压（kN/m2）为0.45，取为0.45。
2.2：特殊要求的铁塔：
2.2.1：安装LOGO的铁塔： 为安装LOGO，基本风压为0.35、0.45 kN/m2地区可以选用基本风压为0.45 kN/m2 0.55 kN/m2 的铁塔，但应同时符合以下条件：字数≤6，边长≤1m，合计重量不大于200kg，安装位置不得高于塔高的一半，镂空处理且镂空率不得小于50%。
2.2.2：安装小微波的铁塔：所有铁塔均可以安装一台直径小于600mm，自重小于30kg临时传输的小微波。专用的微波塔或尺寸，重量大于上述要求时，需要特殊设计。
2.2.3：位于山区的铁塔：位于山区（山峰山坡，盆地谷地，谷口山口）的铁塔，应按照《建筑结构荷载规范》第7.2.2条规定考虑地形修正后，按照风荷载等效的原则验算后选用。
2.2.4：位于A类地面粗糙度地区的铁塔 A类地面粗糙度地区系指近海海面和海岛，海岸，湖岸及沙漠地区，此类地区极少碰到，建设移动通信铁塔时需根据实际情况个例处理。
3、 结构设计说明：
3.1：设计原则：根据集团公司计划部的意见，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。美观系指在满足安装、适用、经济要求的前提下，追求线条流畅，与周边环境和谐。
3.2：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》GB50009-2001 《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》GB50135-2006 《钢塔桅结构设计规程》GBJ1-84 《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
3.3：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。
3.4：设计采用的计算程序和方法：角钢塔采用同济大学编制的“塔桅钢结构设计软件MWT2.0和MAST1.0 SPT1.0“ 按照空间桁架进行有限元计算分析。
3.5：荷载取值：
3.5.1永久荷载 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。 3.5.1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。
3.5.2.1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。当铁塔截面为四角形时，在风荷载或地震作用下，考虑水平工况和45度方向两种工况。
3.5.2.2地震作用地震作用按浙江地区的抗震设防基本烈度进行验算，结果表明地震作用组合为非控制组合。
3.5.2.3平台活荷载平台的活荷载，按2.0kN/m2考虑；平台拦杆顶部水平荷载按1.0kN/m考虑。
3.5.2.4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，杭州为轻裹冰地区，基本裹冰厚度可取5-10mm。裹冰还会受地形和局部气候影响，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。
3.5.2.4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。
3.6：构件验算：
3.6.1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。控制指标包括构件强度应力比，整体稳定（强、弱轴）应力比
3.6.2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。
3.6.3构件长细比验算受压弦杆材 λ≤150 横杆、斜杆 λ≤150，当内力小于杆件承载力的50%时，λ≤200 辅助杆、横隔杆 λ≤200 受拉杆 λ≤350 3.7各种塔型采用材料规格见图纸，所有塔柱材料壁厚负公差为0.00mm
3.8节点连接
3.8.1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）螺栓底段采用防盗螺母。
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倍板厚（较薄件）；单面焊，1.2倍板厚（较薄构件）；最低不能小于4mm。
3.8.2角钢塔应满足：
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）平台与主材连接处采用两母一垫片。
4）主材连接节点，主材的厚度差大于2mm时，应加厚度等于主材厚度差的垫板。
4：防雷接地设计
4.1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 《基站防雷与接地技术规范》QB-W011-2007（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。
4.2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。
4.3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。
4.3.1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（图下）
4.3.2铁塔地网的组成 铁塔地网应采用40mmX4mm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3mX3m，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。
4.3.3接地极材料要求水平接地体材料：40mmX4mm的热镀锌扁钢；垂直接地体材料：长度为2.5m的50mmX5mm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。
4.3.4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体长度的1~2倍，地网四角的连接处应埋设垂直接地体。铁塔地网应预留与机房地网水平接地体连接接口，每隔3~5m相互焊接连接一次，连接点不应少于两点。
4.3.5接地电阻值移动通信基站联合接地电阻值须按《中国移动通信基站防雷系统管理规定》第35条执行。在高电阻率地区铁塔地网可采用换土等方法降低联合接地电阻。
4.3.6施工工艺要求： 防雷接地工程施工工艺须按《中国移动通信基站防雷系统管理规定》第四章执行。
5、 工艺参数
5.1平台设置本设计按3层平台进行结构计算，第一平台距塔顶2m，各层平台间距5m，选用时，可根据实际需要选择安装平台数量。杭州本次所用40米单管塔和30米三管塔设置2层平台。
5.2天线设置由于3G天线荷载显著大于GSM天线，因此结构计算按第一平台为3G天线，第二和第三平台为GSM天线、每平台分别安装定向天线6付或全向天线2付考虑。 主要天线规格天线类型 每副天线尺寸 每副重量（kg） G网定向天线 2520x272x127 19.3 D网定向天线 1300x162x50 5.2 TD-SCDMA网定向天线 1400x680x80 17.6 TD-SCDMA网全向天线 1192x￠220 10.7 TD-SCDMA塔放 352x292x488 24
5.3馈线 G网、D网及WCDMA网每副天线2根7/8英寸馈线，每米重量为0.5kg。TD-SCDMA网（按结构计算最不利情况）每副天线9根1/2英寸馈线，每米重量为0.23kg，同时每副天线带1根GPS馈线，为1/2英寸馈线，每米重量为0.23kg。
5.4爬梯爬梯自重按每米30kg考虑。爬梯挡风宽度按0.6m考虑，应考虑挡风系数的影响。各段爬梯应按间距1.2m设置馈线支架。
5.5避雷针 根据防雷接地的要求，各种塔高的铁塔其顶部均应设置高度为5米的避雷针，材料采用圆钢管。
5.6馈线接地排塔体分别在出机房水平走线架与爬梯连接处、平台高度处设置接地排。馈线接地排通过螺孔同铁塔可靠电气连接（机械连接）。水平走线架与爬梯连接处馈线接地排做法见下图1；平台高度处馈线接地排做法见图2 （图1按3层平台，其中TD-SCDMA平台1个，GSM天线平台2个考虑。图2按照安装TD-SCDMA天线考虑，安装在塔放旁边。平台使用情况有变时据实调整。）
6：制作运输中的要求
1）构件制造：除应遵守图纸中的规定外，尚应遵守《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001，《塔桅钢结构工程施工质量验收规程》（CECS 80：2006）中有关规定。
2）图中表明的材料尺寸，只供备料和放样时参考，实际截材尺寸以实际放样尺寸为准。构件在制造前须放样，以确定和校核图纸中的尺寸，制造严格进行质量检查。
3）零件、构件外形和几何尺寸的允许偏差应符合下表6-1要求。
4）构件 （含连接螺栓，螺母及垫圈等紧固件，基础骨架及埋在混凝土内的构件除外）均采用热镀锌防腐处理，按照GB/T 13912-2002《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》进行。镀层厚度：当杆件厚度≥5mm时，不小于86微米；当杆件厚度<5mm时，不小于65微米。因工艺要求在构件上焊接零件时，应在镀锌前进行。
5）塔身及平台镀锌前后进行两次预装。对构件局部变形校正后应进行热镀锌。
6）塔体包装采用软包装，装车用草垫、枕木等垫实，紧固件、小件物品应采用木箱分别标注装箱运输。出厂后应合理运输，减少构件受损。零件、构件外形和几何尺寸的允许偏差序号 项目 允许偏差（mm） 1 零件基本长度L（1）L≤5m （2）L＞5m ±2.0 ±3.0 2 塔的同一层构件、桅杆的各弦长度相对差 1.0 3 构件整体弯曲 L/1000且≤5.0 4 构件局部弯曲 被测长度的1/750且≤3.0 5 桅杆或组合构件的横杆和斜杆在平面内和平面外的偏移 ±3.0 6 构件上节点板
(1)节点板在平面内偏移
(2)节点板在平面外偏移
(3)节点板在螺孔上偏移
(4)有多个节点板时，任意两组孔距或节点板上孔与准线的距离 1.0 2.0 1.0 ±1.5
7)螺栓孔的孔径、间距、端距要求见表5-2，角钢构件准线见表5-3
8）组装时，螺栓的丝扣不得在剪切面上，如果螺栓的无扣长度不够长，应改用长一级的螺栓；且螺栓一律紧两遍。
9）连接板边与构件夹角不小于15度。
10）各构件应组装牢固，交叉处有空隙者应装设相应厚度的垫片或垫板。螺母拧紧后，单螺母应露出不小于两个螺距，对双螺母可与螺母相平，必须加垫者每端不宜超过两个垫片。
11）塔身角钢局部需开肢或合肢依放样需要为准。
12）机场和航线附近铁塔，避雷针底部构件处应设一太阳能闪光航空障碍灯。
13）所有铁塔均设置警示牌，安装在爬梯底端（单管塔和拉线塔安装在离地3m塔身）
14）所有铁塔均应在塔脚部位安装厂家铭牌，注明生产厂家，联系电话，安装日期等相关信息。
7：安装维护要求
7.1安装要求 1）塔架结构的安装应遵守《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001、《塔桅钢结构工程施工质量验收规程》（CECS 80：2006）中有关规定
2）安装时不允许使用气割或电割扩孔、增孔、或用氧气火焰校正构件变形。
3）塔架安装过程中应随时校正其垂直度，架设完毕后塔身实际轴线与设计轴线不得大于被测高度的1/1500（以无温照影响时检查为准），局部弯曲不得大于被测长度的1/750。
4）安装完毕交付使用一年后，应对其垂直度进行调整，拼拧紧全部螺栓。
5）馈线应安装成前后两排并分别设于爬梯两侧（拉线塔馈线沿塔身上的馈线加固角钢铺设，单管塔内走线），每侧单排不得超过6根。
6）接地线，照明线的铺设要做到整齐划一，井然有序。
7）高强度螺栓及其他螺栓预紧扭矩满足规范要求。
7.2维护要求 1）塔架建成以后应建立维护技术档案，并设专人定期对基观测和维护。
2）每经六度以上地震或八级以上大风后，应对塔身轴线，基础及所有节点作全面观测和检查。节点检查包括：螺栓有无松动、拉杆松紧程序，焊缝有无开裂，镀锌或涂覆是否损坏、构件有无显著变形等，并拧紧松动的螺栓作好准确记录。
3）地脚螺栓应注意防腐防锈，安装前涂黄油保护，安装调正后，用低标号砂浆覆盖。
4）如发现塔架歪斜，基础不均匀沉降，节点或构件损伤等不正常情况，应及时与有关单位研究处理