一、结构风荷载及内力、应力计算：
基本风压WO=0.45KN/M2，B类场地，总高50m 自振周期T=4H/100=2.0
WOT2=0.45x22=1.8 ，查表的ξ=2.8 脉动影响系数v=0.87 1. 避雷针风荷载计算
取μZ=1.615
本公司采用的避雷针的主要部分为正六边形结构，取μs=1.2
Z/H=45/45=1，取ψZ=1.0
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x1.0/1.615=2.508
wk1=βZμsμZwO=2.508x1.2x1.615x0.45=2.187 KN/M2 受风面积A1=0.06x2+（0.06+0.3）x4.8/2x0.6=0.59m2 F1=1.4x Wk1 A1=1.4x2.187x0.59=1.806KN M1= F1h1=1.806x48.5=87.591 KN.M 2. 1、法兰设计参数输入值:
3. 1.1 弯矩设计值 M = 87.591 (kN*m) 4. 1.2 下压力设计值 N = 3.849 (kN) 5. 1.3 法兰内径: 400 (mm) 6. 1.4 定位园直径 540 (mm) 7. 1.5 法兰外径: 600 (mm) 8. 1.6 螺栓数量(偶数): 8
9. 1.7 螺(锚)栓材质为8.8级粗制螺栓抗拉强度设计值 fy = 400 (N/mm^2) 10.
11. 2 、判断中和轴位置:
12. M/N= 22756.82 (mm) >= 内径/2 = 200 (mm) 中和轴(旋转轴)在管外壁处 13.
14. 3 螺栓直径计算
15. 3.1 螺栓中心到旋转轴的距离(最右边螺栓为第1列) 16. 第 1 列螺栓中心到旋转轴的距离 Y 1 = -70 (mm)
17. 第 2 列螺栓中心到旋转轴的距离 Y 2 = 9.081173 (mm) 18. 第 3 列螺栓中心到旋转轴的距离 Y 3 = 200 (mm)
19. 第 4 列螺栓中心到旋转轴的距离 Y 4 = 390.9189 (mm) 20. 第 5 列螺栓中心到旋转轴的距离 Y 5 = 470 (mm) 21.
22. 3.2 受力最大螺栓中心到旋转轴的距离 Ymax = 470 (mm) 23.
24. 3.3 所有受拉最大螺栓中心到旋转轴距离平方的总和 ∑Yi^2 = 606700 (mm^2) 25.
26. 3.4 根据DL/T 5154-2002 9.3.1-2 受力最大螺栓的拉力 27. N_bmax = M * Ymax / ∑Yi^2 + N / n
28. = 87.591 * 1000 * 470 / 606700 + 3.849 / 8 29. = 68336.36 (N) 30.
31. 3.5 螺栓最小净面积 = 170.8409 (mm^2)
32.
33. 3.6 螺栓数量= 8 螺栓直径= 20 (mm) 螺栓净面积= 220 (mm^2) 34.
35. 4 法兰板厚计算 36.
37. 4.1 Lx = 204.0575 (mm) Ly = 100 (mm) 38.
39. 4.2 由Ly / Lx = 100 / 204.0575 = .4900579 查表9.3.2得： 40. 弯矩系数 β = 5.858938E-02 41.
42. 4.3 板上均布荷载 q = N_bmax / (Lx*Ly) (式9.3.2-1) 43. = 68336.36 / ( 204.0575 * 100 ) 44. = 3.348877 (N/mm^2) 45.
46. 4.4 板中弯矩 Mox = β * q * Lx ^ 2 (式9.3.2-2)
47. = 5.858938E-02 * 3.348877 * 204.0575 48. = 8170.024 (N) 49.
50. 4.5 法兰板厚度 t = Sqr(5 * Mox / f)
51. = Sqr( 5 * 8170.024 / 205 ) 52. = 14.11626 (mm) 53.
54. 4.6 最终选用法兰板厚 t = 16 (mm) 55.
56. 5 加劲板高度 h 计算 57.
58. 5.1 加劲板板厚选用 Tg = 8 59.
60. 5.2 由 (式9.3.3 - 1) 可得： 61. h = N_bmax / (fv * Tg)
62. = 68336.36 / ( 120 * 8 ) 63. = 71.18371 (mm) 64.
65. 5.3 由 (式9.3.3 - 2) 可得：
66. h = Sqr( 5 * N_bmax * b / (f * Tg) )
67. = Sqr( 5 * 68336.36 * 70 / ( 205 * 8 ) ) 68. = 98.7641 (mm) 69.
70. 5.3 加劲板厚 Tg = 8 (mm) 加劲板高选用 h = 100 (mm) 71. 第一塔段风荷载计算
取μZ=1.615 取μs=0.6
Z/H=45/45=1，取ψZ=1.0
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x1.0/1.615=2.508
^ 2 wk1=βZμsμZwO=2.508x0.6x1.615x0.45=1.094 KN/M2 受风面积A1=（0.6+0.652）x4.298/2x0.6=1.614m2 F1=1.4x Wk1 A1=1.4x1.094x1.614=2.472KN M1= F1h1=2.472x42.851=105.83KN.M 72. 第二塔段风荷载计算
取μZ=1.56 取μs=0.6
Z/H=40.702/45=0.904，取ψZ=0.86
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x0.86/1.56=2.343
wk2=βZμsμZwO=2.343x0.6x1.56x0.45=0.987KN/M2 受风面积A2=（0.652+0.723）x5.976/2x0.6=2.465m2 F2=1.4x Wk2 A2=1.4x0.987x2.465=3.406KN M2= F2h2=3.406x37.714=128.45KN.M 73. 第三塔段风荷载计算
取μZ=1.49 取μs=0.6
Z/H=34.726/45=0.77，取ψZ=0.79
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x0.79/1.49=2.292
wk3=βZμsμZwO=2.292x0.6x1.49x0.45=0.922KN/M2 受风面积A3=（0.723+0.842）x9.936/2x0.6=4.665m2 F3=1.4x Wk3 A3=1.4x0.922x4.665=6.022KN M3= F3h3=6.022x29.763=179.23KN.M 74. 第四塔段风荷载计算
取μZ=1.42 取μs=0.6
Z/H=27.81/45=0.618，取ψZ=0.46
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x0.46/1.42=1.789
wh4=βZμsμZwO=1.789x0.6x1.42x0.45=0.686 KN/M2 受风面积A4=（0.842+0.926）x6.916/2 x0.6=3.67m2 F4=1.4x Wk4 A4=1.4x0.686x3.67=3.523KN M4= F4h4=3.523x21.322=75.12 KN.M 75. 第五塔段风荷载计算
取μZ=1.25 取μs=0.6
Z/H=19.854/45=0.441，取ψZ=0.23
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x0.23/1.25=1.448
wh5=βZμsμZwO=1.448x0.6x1.25x0.45=0.489 KN/M2 受风面积A5=（0.926+1.021）x7.956/2 x0.6=4.647m2 F5=1.4x Wk5 A5=1.4x0.489x4.647=3.181KN M5= F5h5=3.181x13.896=44.2 KN.M 76. 第六塔段风荷载计算
取μZ=1.00 取μs=0.6
Z/H=9.918/45=0.22，取ψZ=0.06
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x0.06/1.00=1.146
wh6=βZμsμZwO=1.146x0.6x1.00x0.45=0.309 KN/M2 受风面积A6=（1.021+1.14）x9.918/2 x0.6=6.43m2 F6=1.4x Wk56A6=1.4x0.309x6.43=2.782KN M6= F6h6=2.782x4.959=13.794KN.M 77. 平台一的风荷载计算
取μZ=1.615 取μs=0.6
Z/H=43.5/45=0.97，取ψZ=1
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x1/1.615=2.508
wh8=βZμsμZwO=2.508x0.6x1.615x0.45=1.094KN/M2 受风面积A8=1.23 x2.68x0.3=0.989m2
F8=1.4x Wk8 A8=1.4x1.094x0.989=1.515KN M8= F8h8=1.515x44.25=67.04KN.M
78. 第一层平台天线(六根G网)的风荷载计算:
取μZ=1.615 取μs=1.2
Z/H=43.5/45=0.97，取ψZ=1
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x1/1.615=2.508
wh9=βZμsμZwO=2.508x1.2x1.615x0.45=2.187KN/M2 受风面积A9=0.272x2.52x6=4.11m2
F9=1.4x Wk9A9=1.4x2.187x4.11=12.58KN M9= F9h9=12.58x43.5=547.23 KN.M 79. 平台二的风荷载计算
取μZ=1.56 取μs=0.6
Z/H=42.5/50=0.85，取ψZ=0.82
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x0.82/1.56=2.28
wh10=βZμsμZwO=2.28x0.6x1.56x0.45=0.961 KN/M2 受风面积A10=1.23x3.08x0.3=1.137m2
F10=1.4x Wk10 A10=1.4x0.961x1.137=1.53KN M10= F10h10=1.53x43=65.78 KN.M
11.第二层平台天线(六根D网)的风荷载计算:
取μZ=1.56 取μs=1.2
Z/H=37.5/45=0.83，取ψZ=0.82
βZ=1+ξvψZ/μZ=1+2.8x0.87x0.82/1.56=2.28
wh11=βZμsμZwO=2.28x1.2x1.56x0.45=1.921 KN/M2 受风面积A11=0.162x1.3x6=1.264m2
F11=1.4x Wk11A11=1.4x1.921x1.264=3.40KN M11= F11h11=3.40x37.5=127.5 KN.M
12.总剪力设计值V= F1 + F2 + F3 + F4 +……. + Fn =40.41KN
13.总弯距设计值M= M1 + M2 + M3 + M4 + ..…. + Mn=1354KN.M 二、重力设计值计算
经过个材料的统计得到该塔的总重力为G=130.84KN 三、底截面几何特性计算
面积：An??D24(1?a)?2??114024411162?[1?()]?45540.5mm2
114011164?[1?()]?8.31?109mm4
1140惯性矩：Ix?Iy??D464(1?a)???1140464Ix8.31?109??1.3619?107mm3 抵抗矩：Wx?Wy?D/21140/2NM40.41?1031354?106则??????0.887?99.42(N/mm2) 7AnWx45540.51.3619?10??98.533N/mm2?f?215N/mm2 满足要求 ??22?100.307N/mm?f?215N/mm
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