塔式结构

全书由上下两部分构成，上半部分首先给出了高耸塔式结构频率调整的基本原则，然后利用这些规律指导三座混凝土雷达塔的频率设计。下半部分提出利用特征参量指导结构概念设计和构造设计，进而满足结构的性态设计。

定义

天线杆塔是指用于支承和悬挂天线的杆塔结构。

构造2.1塔式结构

塔式结构按材料分主要有钢塔、钢筋混凝土塔、预应力混凝土塔和木塔，钢塔的塔身多数是上小下大的变倾角锥形结构，少数塔身为直截锥或直柱形。塔身常做成空间桁架或刚架，塔身横断面形状有三角形、正方形、六边形、八边形等。钢塔构件一般采用钢管、角钢、圆钢及其组合构件，钢塔腹杆由横杆和斜杆组成，除横断面为三角形的钢塔外，需每隔一定高度以及在塔柱变倾角截面处设置水平横膈。钢塔基础一般为独立的钢筋混凝土基础，基础之间设置地梁。屋顶上钢塔的塔柱，应锚固于建筑物钢筋混凝土框架柱头内。

钢筋混凝土塔的主要形式有圆截锥形式、构架式和桁架式。圆筒形塔身沿高度也可采用不同的倾斜度，塔身横截面为环形，塔筒壁厚由计算确定，但不应小于160mm，壁厚可沿塔高分段阶梯形减薄。构架式或桁架式塔身形式和基础形式均与钢塔类似，但杆件多为预制的钢筋混凝土空心管或预应力混凝土管，利用法兰盘或预埋件连接，也有全部杆件采用现场浇注的。圆筒形塔的基础形式有圆形、环形、方形、锥壳和桩基础等。

2.2杆式结构

杆式结构由拉线、杆身和基础组成。

（1）拉线

沿杆身高度等距或不等距设置，杆高越高，层数越多，一般每层按等交角布置三根或四根拉线，双桅杆时可用五根拉线（中间一根为两杆间水平拉线），拉线与地面的倾角为30°～60°以45°较好。拉线材料常为高强镀锌钢丝绳，用开式索具螺旋扣（花篮螺丝）预加应力，以增强杆身刚度和整体稳定性。拉线地锚基础有重力式、挡土墙式、板式和锚杆基础等。

（2）杆身

杆身按材料可分为钢、木和钢筋混凝土三种。钢桅杆采用等截面分段桁架结构，节段间用法兰盘或拼接板连接。木桅杆多为单根圆木，下层也有用双杆合抱的。钢筋混凝土杆身采用离心法灌筑混凝土的预制管，用法兰盘连接。杆身下的中央基础，一般为混凝土或钢筋混凝土的阶梯形基础。

荷载、保度、变形、裂缝要求

荷载分永久荷载、可变荷载和偶然荷载三类。永久荷载包括结构自重、设备重、土重、线的拉力等；可变荷载包括风荷载、裹冰、雪、地震作用、温度、楼面或平台的活荷载等；导线断线厉偶然荷载。取三种荷载最不利的组合进行设计，要求在最不利荷载作用下引起的结构构件的内力、变形或裂缝，不超过结构构件的抗力、变形或裂缝的允许值。

高耸结构正常使用极限状态的变形、裂缝等的控制条件应符合下列规定：①在风荷载（标准值）作用下，高耸结构任意点的水平位移不得大于该点离地高度的l/l00。对于桅杆结构，还应注意拉线层间的相对水平位移，不得大于该层间高度的1/100。②在不均匀日照温度或风荷载（标准值）作用下，微波天线所在位置的塔身转角应满足微波天线射束轴线偏离通信方向不大于1/2天线主瓣宽度的要求。③钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度不应大于0.20mm。

杆塔高度和电气要求

杆塔高度和电气要求：

（1）杆塔高度应根据天线的高度确定，各种天线的位置和高度，应满足通信技术的要求。

（2）确定微波天线高度时，应避免微波辐射对人体的有害影响以及避免天线近场四周建筑物、广告牌、各种高塔和地形对电波反射引起的干扰。

（3）长、中、短波天线桅杆的拉线，应采用绝缘子按电气要求分隔成段，减少吸收损失和再辐射。

防雷接地

防雷装置由避雷针、引下线、接地装置组成。塔（杆）顶应设避雷针，应有专用的引下线与接地装置连接，金属塔（杆）身除作为发射天线者外，应与接地装置连接。

微波杆塔单独接地时，接地体的接地电阻值不应超过10Ω；短波天线杆塔单独接地时，接地体的接地电阻值不得超过下表规定。

表1短波天线杆塔接地体的接地电阻值表

当天线杆塔位于通信建筑物附近或屋顶上时，杆塔的防雷接地宜与通信建筑机房的工作接地、保护接地和防雷接地合用一个接地系统。由于通信设备的接地要求高于天线杆塔的，所以联合接地系统的接地电阻值不应大于楼内各种通信设备接地电阻值要求中的最小值，一般要求为：微波塔与微波机房联合接地系统的接地电阻不应大于5Ω；地球站天线与地球站通信机房联合接地系统的接地电阻不应大于4Ω；天线杆塔与综合通信大楼联合接地系统的接地电阻值不宜大于1Ω。

附属设施

附属设施：

（1）当航空部门要求设置航标时，应在塔顶和沿塔高布置若干红灯，必要时，塔身沿高度涂刷红白相间或黄黑相间的油漆。

（2）在微波塔塔高的适当位置设置工作平台，作为安装、检修天线之用，平台应设高度不低于1.2m的栏杆。

（3）沿塔身设置梯子，塔身较高时应加设休息平台。

（4）在高塔的顶部设置微波机房或观光平台时，应增设电梯，水电设施等也应相应配套。

（5）当微波机房与微波塔分开建设时，两者之间应架设过桥，用以铺放各种管线。

杆塔结构的防腐

钢构件除锈后再进行油漆或热浸锌防腐，后者的防腐效果好，维护周期长。木杆塔的木杆应先除去腐烂部分，烤干或自然干燥后再涂刷沥青进行防腐。

检测与维修

每年应对杆塔部件的腐蚀、松动、拉线松弛等进行检修，并对塔身垂直度进行复测调整，在雷雨季节到来之前，应对防雷接地系统至少检查一次，发现问题及时处理，确保通信安全。