天氣雷達(dá)鋼塔技術(shù)要求

1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了天氣雷達(dá)鋼塔的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收的要求及試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于天氣雷達(dá)鋼塔建設(shè)過程中的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB 50007 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50009-2012 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

GB 50011 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50017-2017 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

GB 50021 巖土工程勘察規(guī)范

GB 50068 建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

GB 50135-2019 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

GB 50153 工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

GB 50191 構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50205 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

GB 50755-2012 鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范

GB 51203-2016 高聳結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

MH／T 6012-2015 航空障礙燈

QX／T 2-2016 新一代天氣雷達(dá)站防雷技術(shù)規(guī)范

3 術(shù)語和定義

GB 50009和GB 50068界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB50009和GB50068中的某些術(shù)語和定義。

3.1

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 design reference period

為確定可變荷載代表值而選用的時(shí)間參數(shù)。

［GB 50009-2012，定義2.1.5］

3.2

承載能力極限狀態(tài) ultimate limit states

對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。

［GB 50068-2018，定義2.1.14］

3.3

正常使用極限狀態(tài) serviceability limit states

對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值的狀態(tài)。

［GB 50068-2018，定義2.1.15］

3.4

標(biāo)準(zhǔn)組合 characteristic／nominal combination

正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值為荷載代表值的組合。

［GB 50009-2012，定義2.1.15］

3.5

基座平臺 pedestal platform

安裝在鋼塔柱體頂端的用于承載天氣雷達(dá)設(shè)備基座的鋼板平臺。

3.6

塔頂安裝維護(hù)平臺 installment and maintenance platform

安裝在鋼塔柱體上用于安裝維護(hù)雷達(dá)設(shè)備和附屬設(shè)施的鋼板網(wǎng)平臺。

4 設(shè)計(jì)

4.1 基本規(guī)定

4.1.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期

天氣雷達(dá)鋼塔設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。

4.1.2 設(shè)計(jì)使用年限

4.1.2.1 天氣雷達(dá)鋼塔設(shè)計(jì)使用年限為50年。

4.1.2.2 建于既有建筑物或構(gòu)筑物上的鋼塔，設(shè)計(jì)使用年限宜與既有結(jié)構(gòu)的后續(xù)設(shè)計(jì)使用年限相匹配。

4.1.3 可靠性

天氣雷達(dá)鋼塔可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50068和GB50153的規(guī)定。

4.1.4 地基基礎(chǔ)

天氣雷達(dá)鋼塔地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50007和GB 50135-2019第7章的規(guī)定。設(shè)計(jì)前，應(yīng)按GB 50021的規(guī)定進(jìn)行巖土工程勘察。

4.2 結(jié)構(gòu)

4.2.1 重要性系數(shù)

天氣雷達(dá)鋼塔安全等級為二級時(shí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)不小于1.0。安全等級為一級時(shí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)不小于1.1。

4.2.2 鋼塔柱體

天氣雷達(dá)鋼塔架設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB 50135-2019第5章、GB50017-2017中3.2的規(guī)定，應(yīng)采用自立式高聳空間桁架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處各桿件的軸線應(yīng)交匯于一點(diǎn)，結(jié)構(gòu)截面應(yīng)為邊數(shù)為偶數(shù)的多邊形。

注：桁架為桿件通過焊接、鉚接或螺栓連接而成的支撐結(jié)構(gòu)。

4.2.3 荷載

天氣雷達(dá)鋼塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載應(yīng)符合 GB 50135-2019第4章的規(guī)定。荷載可分為：

a）永久荷載：天氣雷達(dá)天線基座、天線罩、附屬設(shè)施、基座平臺和塔頂安裝維護(hù)平臺自重；

b）可變荷載：風(fēng)荷載、雪荷載、覆冰荷載、安裝檢修荷載、溫度作用、天氣雷達(dá)運(yùn)行的振動(dòng)作用。

4.2.4 抗震

4.2.4.1 天氣雷達(dá)鋼塔的抗震設(shè)防類別一般為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（丙類）。抗震設(shè)防烈度應(yīng)采用其所在地的抗震設(shè)防基本烈度，但建于建筑物上的天氣雷達(dá)抗震設(shè)防烈度可采用建筑物的抗震設(shè)防烈度，并應(yīng)在抗震驗(yàn)算時(shí)考慮建筑物的影響。

4.2.4.2 天氣雷達(dá)鋼塔抗震作用驗(yàn)算方法應(yīng)符合GB50011和GB50191的規(guī)定。

4.2.4.3 天氣雷達(dá)鋼塔結(jié)構(gòu)及地基基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算；鋼塔結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50017-2017第17章的規(guī)定。

4.2.4.4 應(yīng)對天氣雷達(dá)鋼塔結(jié)構(gòu)及地基基礎(chǔ)進(jìn)行抗震驗(yàn)算，驗(yàn)算方法應(yīng)符合GB50011和GB 50191的規(guī)定。

4.2.4.5 天氣雷達(dá)鋼塔的抗震設(shè)防類別一般為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（丙類）。抗震設(shè)防烈度應(yīng)采用其所在地的抗震設(shè)防基本烈度，但建于建筑物上的天氣雷達(dá)抗震設(shè)防烈度可采用建筑物的抗震設(shè)防烈度，并應(yīng)在抗震驗(yàn)算時(shí)考慮建筑物的影響。

4.2.4.6 天氣雷達(dá)鋼塔結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50017-2017第17章的規(guī)定。

4.2.5 荷載組合

天氣雷達(dá)鋼塔荷載應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)采用荷載效應(yīng)的基本組合，組合值應(yīng)符合GB50135-2019的3.0.7和3.0.8的規(guī)定；正常使用極限狀態(tài)應(yīng)分別按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，組合值應(yīng)符合GB 50135-2019的3.0.9和3.0.10的規(guī)定。

4.2.6 控制條件

天氣雷達(dá)鋼塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載組合應(yīng)符合GB50009-2012的3.2的規(guī)定，在以風(fēng)荷載為主的荷載標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，天氣雷達(dá)鋼塔控制精度應(yīng)滿足下列要求：

a）塔頂水平位移與塔高比值小于1／300；

b）自振頻率大于1Hz；

c）搖擺速度小于1m／s；

d）方位角偏差小于0.125°，俯仰角偏差小于0.125°。

4.2.7 基礎(chǔ)底面

在正常使用極限狀態(tài)和荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合的作用下，天氣雷達(dá)鋼塔基礎(chǔ)底面不應(yīng)出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。

4.2.8 平臺

4.2.8.1 基座平臺（位置參見附錄A的圖A．1）設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：

a）采用實(shí)心鋼板拼接；

b）形狀為球形，尺寸與天氣雷達(dá)天線罩底部相同，半徑尺寸為鋼塔柱體中心點(diǎn)至頂點(diǎn)的長度。

4.2.8.2 塔頂安裝維護(hù)平臺（位置參見圖A．1）設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：

a）采用重型鋼板網(wǎng)拼接；

b）形狀為圓形，半徑尺寸大于雷達(dá)天線罩尺寸，尺寸差不小于3m X/T 2-2016,6.3m[QX/T 2-2016,6.4];

c）四周安裝高度不低于1.2m的護(hù)欄，護(hù)欄高度影響雷達(dá)探測時(shí)，選用不影響雷達(dá)探測性能的材質(zhì)；

d）平臺支撐結(jié)構(gòu)與鋼塔柱體相連。

4.2.9 通行梯

基座平臺至塔頂安裝維護(hù)平臺應(yīng)設(shè)置通行步梯，塔頂安裝維護(hù)平臺至地面應(yīng)安裝通行步梯或電梯，鋼塔高度超過40m時(shí)，可在中間增設(shè)休息區(qū)。通行梯設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：

a） 步梯：

-臺階寬度應(yīng)大于750mm，踏步高度均勻，具備防滑功能；

-臺階兩側(cè)應(yīng)設(shè)置欄桿扶手，高度不小于900mm；

b）電梯：設(shè)置的電梯井道結(jié)構(gòu)與鋼塔柱體應(yīng)抗扭連接。

4.3 布線

4.3.1 走線槽

走線槽應(yīng)滿足天線雷達(dá)線纜布放類型、規(guī)格、數(shù)量及走線路徑要求，截面不小于250mmx100mm，mmx100并與塔身連接。

4.3.2 電井

強(qiáng)電井和弱電井的位置、走向和尺寸應(yīng)符合天氣雷達(dá)走線要求。如果在同一電井內(nèi)，強(qiáng)電電纜與弱電電纜的間距應(yīng)不小于300mm。

4.4 安全

4.4.1 防雷

天氣雷達(dá)鋼塔應(yīng)設(shè)置防雷設(shè)施。防雷設(shè)計(jì)應(yīng)符合QX／T 2-2016第6章和第7章的規(guī)定。

4.4.2 航空警示

位于機(jī)場凈空保護(hù)區(qū)、航路下方的天氣雷達(dá)鋼塔應(yīng)設(shè)置航空障礙燈，并符合MH／T 6012-2015的規(guī)定。

5 施工

5.1 應(yīng)對天氣雷達(dá)鋼塔結(jié)構(gòu)構(gòu)件和加工構(gòu)件進(jìn)行預(yù)拼裝，鋼塔設(shè)計(jì)方和雷達(dá)生產(chǎn)商應(yīng)對預(yù)拼裝進(jìn)行聯(lián)合檢查。天氣雷達(dá)鋼塔的材料、焊接、緊固件連接、部件加工、構(gòu)件組裝和鋼結(jié)構(gòu)預(yù)拼裝應(yīng)符合GB50755-2012第4章一第9章的規(guī)定。

5.2 天氣雷達(dá)鋼塔結(jié)構(gòu)構(gòu)件的運(yùn)輸應(yīng)符合GB 51203-2016中5.6的規(guī)定。

5.3 天氣雷達(dá)鋼塔安裝包括鋼塔柱體、基座平臺、雷達(dá)天線基座、雷達(dá)球罩、塔頂安裝維護(hù)平臺、平臺支撐結(jié)構(gòu)和護(hù)欄；安裝塔頂維護(hù)平臺的附屬設(shè)施、設(shè)備時(shí)，應(yīng)注意平衡平臺載重。天氣雷達(dá)鋼塔的安裝、測量與檢測應(yīng)符合GB 50755-2012第10章一第14章的規(guī)定。

5.4 天氣雷達(dá)鋼塔施工安全與環(huán)境保護(hù)應(yīng)符合GB50755-2012第15章的規(guī)定。

6 驗(yàn)收

6.1 在天氣雷達(dá)鋼塔安裝前，應(yīng)對地基基礎(chǔ)和地腳錨栓進(jìn)行驗(yàn)收，并符合GB51203-2016第4章的規(guī)定。

6.2 天氣雷達(dá)鋼塔驗(yàn)收應(yīng)符合GB50205和GB 51203-2016第3章及第5章的規(guī)定。可對鋼塔柱體結(jié)構(gòu)安裝、塔頂維護(hù)平臺安裝、天線安裝等進(jìn)行階段驗(yàn)收；工程全部完成后，應(yīng)進(jìn)行竣工驗(yàn)收。

6.3 天氣雷達(dá)鋼塔水平精度應(yīng)滿足雷達(dá)測試驗(yàn)收要求。結(jié)構(gòu)振動(dòng)不符合要求時(shí)，應(yīng)采取塔體振動(dòng)控制措施并達(dá)到驗(yàn)收要求。

QX/T 588-2020

附錄A

（資料性附錄）

天氣雷達(dá)鋼塔設(shè)計(jì)圖示例

圖A．1給出了天氣雷達(dá)鋼塔設(shè)計(jì)圖示例，基座平臺和塔頂安裝維護(hù)平臺位置如圖所示。

QX/T 588-2020

1-天線球罩；

2-基座平臺；

3-塔頂安裝維護(hù)平臺；

4-平臺支撐結(jié)構(gòu)；

5-鋼塔柱體；

6-地面。

圖A．1 天氣雷達(dá)鋼塔設(shè)計(jì)圖示說明

參考文獻(xiàn)

[1] GB 7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范

[2] GB／T 13912-2002 金屬覆蓋層 鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術(shù)要求及試驗(yàn)方法

[3] GB 50223-2008 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)

[4] QX/T 461-2018 C波段多普勒天氣雷達(dá)

[5] QX/T 462-2018 C波段雙線偏振多普勒天氣雷達(dá)

[6] QX/T 463-2018 S波段多普勒天氣雷達(dá)

[7] QX/T 464-2018 S波段雙線偏振多普勒天氣雷達(dá)

[8] YD/T 5131-2019 移動(dòng)通信工程鋼塔桅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范