铁塔设计 - 微波塔第三节（课件）

第三节 微波通信塔主体结构计算,3.1 内力计算： （1）内力计算的基本方法：整体空间桁架法 A）基本假定：杆件铰接；荷载作用于节点； B）基本公式： K P （矩阵位移法） 其中 K为结构刚度矩阵，由所有杆件刚度聚集成； 为节点位移向量，包括各节点的x，y，z三向位移； P为外力向量，包括各节点的x，y，z三向外力。 求得位移后即可根据虎克定律求出杆件内力：,（2）整体空间桁架法的 计算过程（框图）,启动,输入塔形及控制参数,自动形成几何形体、截面参数,建立刚度矩阵,计算结构在风载及自重作用下的位移、内力、应力及稳定,常用数据库,输入风载控制参数,计算风载,判别,结构动力参数计算,结构抗震计算,荷载组合，选取最不利状态,判别,绘结构总体图,打印计算书,结束,标准节点数据库,节点设计,调整结构,检修平台数据库,检修平台设计,地震力计算,输入抗震设计控制参数,计算自重,调整结构,YES,NO,YES,NO,（3）内力计算时荷载方向的选取 A）塔柱内力最大值往往对应于对角线风向； B）斜杆内力最大值往往对应于平行边风向。（4）微波通信塔的第一自振周期的计算 A）估算值为T1H/100（秒）。（其中H为塔高， 单位：米） B）程序计算用柔度法，将塔体视为具有多个集中 质量的悬臂柱。,3.2 位移计算 1）每个节点的x，y，z三向线位移，在矩阵位移法计算中已得到。 但此值为设计值，应除以得到位移的标准值。水平位移不应 大于H/100，H为总高度。 2）每个微波天线固定平面的角位移，由该平面四节点的最大Z 向位移差值除以具有最大位移差的两节点之水平距离求得。 并考虑将设计值转为标准值。转角位移根据微波工艺要求定。 若工艺未提要求，则一般微波天线允许转角为1o，数字微波 天线允许转角为0.5o。,第四节 微波通信塔的杆件设计,4.1 钢材及强度设计值 1）钢材的质量保证指标 化学成份：铁（Fe）；碳（C）0.2以内；锰（Mn）；硅（Si） 杂质：硫（S）；磷（P）；氮（N） 0.05。 机械性能： 设计强度 ；屈服强度 s；极限强度 u； 伸长率5（） 冷弯性能（合格与否） 冲击韧性,2）钢材强度设计值,注：1。表中厚度系数指计算点的厚度； 2。20钢（无缝钢管）的强度设计值同Q235钢。,钢材的强度设计值（N/mm2）,强度设计值折减系数,注： 为对中间无联系的单角钢压杆最小回转半径计算的长细比，当20时，取20。 y为钢材的屈服强度。 当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。,4.2 强度设计 1）轴心受拉和轴心受压杆件：（塔柱、斜杆、无横向外力的横杆） 公式： （仅用于有截面削弱时） 式中： N轴心拉力和轴心压力； An净截面面积； f钢材的强度设计值（N/mm2）,2）受弯构件：（平台梁） 公式： 式中 Mx、My同一截面处绕x轴和y轴的弯矩（对工字形截面： x轴为强轴，y轴为弱轴）； Wnx、Wny 对x轴和y轴的净截面模量； x、y 截面塑性发展系数；对工字形截面， x1.05， y1.20；对箱形截面， x y1.05。 f 钢材的抗弯强度设计值。,4.3 稳定设计 1）轴心受压构件：（塔柱、斜杆、横杆、横隔等） 公式： 式中： A构件毛截面面积； 轴心受压构件稳定系数,轧制,轴心受压钢构件的截面分类,双角钢,双角钢,焊接,等边角钢,