结冰对房上塔屋面的影响分析

大菜

结冰对房上塔屋面的影响分析

在遭受暴雪袭击，部分地区铁塔及其屋面会结冰。

屋面安全分析：

基站机房屋面设计为上人屋面，设计活荷载为1.5KN/M2，冰的密度为1000Kg/m3,通过计算分析，机房尺寸为3.6M×3.6 M和4.5 M×4.5 M。

3.6 M×3.6 M机房安全性分析：当冰10CM厚时，跨中最大弯矩为3.86KN.M，承载能力R/S＝1.02，安全性评级为A级；当冰17CM厚时，跨中最大弯矩为4.34KN.M，承载能力R/S＝0.91，安全性评级为B级；当冰25CM厚时，跨中最大弯矩为4.89KN.M，承载能力R/S＝0.8，安全性评级为C级；如果冰厚超过25CM，安全性评级为D级，需考虑除冰等措施。

4.5米×4.5米机房安全性分析：当冰15CM厚时，跨中最大弯矩为6.12KN.M，承载能力R/S＝1.0，安全性评级为A级；当冰20CM厚时，跨中最大弯矩为6.66 KN.M，承载能力R/S＝0.92，安全性评级为B级；当冰29CM厚时，跨中最大弯矩为7.63KN.M，承载能力R/S＝0.8，安全性评级为C级；如果冰厚超过30CM，安全性评级为D级，需考虑除冰等措施。

A级为安全，B级为较安全，C级为不太安全（考虑冰融化的因素，可不考虑除冰），D级为不安全。


房上塔基础安全分析：

重庆是山城，地基承载力相对较好，房上塔基础形式为独立基础，基础长1.1米，宽1.1米，柱尺寸为0.5米×0.5米，埋深大于2.3米，重庆房上塔为25米房上塔，重量为4983Kg,挡风面积为18.7M2,正压力为76.7KN，地表以上柱子的重量约为2800Kg,屋面上梁的重量约为5600KG，分摊于4个柱即每个柱为1400KG，屋面板的重量约为7500KG,分摊于每个柱约为1900KG.

基础主要受铁塔的正压力，以及屋面板到梁，梁到柱传来的力，基础受力大小约为123.7KN，在结冰情况下，假设房顶屋面结冰为30CM厚，屋面冰重量约为6000KG,假设铁塔结冰为2CM厚，其铁塔上冰的重量约为3000KG，即结冰后每个基础增加重量约为2250KG，基础受力大小约为146.2KN。经过地基承载力验算，假设地基持力层承载力特征值为150KPA（重庆地基多位岩层，承载力远大于此），基础受力达到164KN时承载力不满足要求，即每个基础还可以承受4030KG的重量。

通过以上分析，地基基础满足承载要求，无安全隐患。

铁塔安全性取决于其选用钢材型号、螺栓强度、杆件连接方式、设计强度、及钢材质量等，由铁塔厂家负责论证其安全性。目前各厂家反馈情况来看，裹冰和积雪产生的正压，都不会影响到铁塔的安全。集团铁塔标准化方案中，对于冰雪载荷已有考虑。