0 Einführung

Das Kommunikations-Turm ist ein hohes Bauwerk, das mit Kommunikationsantennen ausgestattet ist. Es zeichnet sich durch eine hohe Struktur und einen relativ kleinen Querschnitt aus. Die seitliche Belastung (hauptsächlich Windlast und Erdbebeneinwirkung) spielt eine große Rolle. Das Fundament des Kommunikationsturms überträgt alle Lasten des Aufbaus sicher und zuverlässig auf das Fundament und sorgt für die Gesamtstabilität des Bauwerks. Es ist ein wichtiger Teil der Kommunikationsturmstruktur. Die Auswahl des Fundaments des Kommunikationsturms hängt eng mit der Form des Aufbaus zusammen, strukturelles Layout, externe Belastungskategorie, Baustelle und geologische Bedingungen der Gegend. Eine angemessene Auswahl und Gestaltung des Fundaments ist entscheidend für die Reduzierung der Projektkosten, Verkürzung der Bauzyklen von Projekten, und Gewährleistung der strukturellen Sicherheit und Zuverlässigkeit. ( Beziehen auf ” Architektur Chinesisches Netzwerk ” )

Da es sich bei der Windlast um eine Zufallslast handelt, Größe und Richtung der Windstärke sind willkürlich und pulsierend, und auch die Fundamentspannung weist willkürliche und pulsierende Eigenschaften auf, also bei der Auswahl von Belastungswerten für die Fundamentbemessung, Für die Bemessung ist es erforderlich, den Standardwert der Lastkombination in der ungünstigsten Richtung entsprechend den verschiedenen Turmformen auszuwählen. Die in Kommunikationstürmen verwendete Raumfachwerkstruktur hat ein relativ geringes Gewicht, und die vertikale Belastung der Plattform, auf der Kommunikationsantennen aufgehängt sind, ist nicht groß. Deshalb, Die Spannung oder der Druck auf der Oberseite des Fundaments unter einem dreieckigen oder viereckigen Fachwerkturm wechselt, und der Spannungswert kann im Allgemeinen über dem Druckwert liegen, Besonders wichtig ist die Fundamentauszugsberechnung des Fachwerkturms. In vielen Fällen, Dabei spielt die Gestaltung des Fundamentauszugs eine führende Rolle.

Nach dem Fundamentdesign von zwei Arten von Türmen, die in den letzten Jahren häufig beim Bau von Kommunikationsbasisstationen in Hebei China Unicom verwendet wurden, Der Autor analysiert kurz, wie Turmfundamente für Vierecktürme und Dreirohrtürme ausgewählt und entworfen werden.

1. Grundlegende Auswahl und Gestaltung eines viereckigen Winkelstahlturms.

Viereckiger Winkelstahlturm, als viereckiger Turm bezeichnet, ist in den letzten Jahren eine gängige Form von Kommunikationstürmen. Die Höhe des Turms beträgt im Allgemeinen ca 1/7 von der Höhe des Turms. Die Fundamentform besteht normalerweise aus einem unabhängigen Stahlbetonfundament und einer vor Ort gegossenen Pfahlgründung. Berechnen Sie die für das Fundament ausgewählte Lastkombination. Allgemein, Die Lastkombination vom Oberbau bis zum Turmfuß ist die ungünstigste Richtung (d.h.. 45° Winkelrichtung), Die Standardkombinationslast der Lasteffekte im normalen Betriebsgrenzzustand umfasst den Abwärtsdruck, Auftriebskraft und horizontale Scherkraft. Das Gründungsformular muss auf dem geotechnischen Untersuchungsbericht über den Standort der Basisstation und den Bedingungen der umliegenden Gebäude und des Geländes basieren. Umfassende Auswahl basierend auf der Ebenheit, etc.

1.1 Unabhängiges Fundament aus Stahlbeton

Dieser Fundamenttyp eignet sich für Situationen, in denen die Tragfähigkeit der Fundamenttragschicht gut ist, der charakteristische Wert der Tragfähigkeit der allgemeinen Fundament tragenden Bodenschicht ist größer als 80 kPa, und die Bodenqualität ist relativ gleichmäßig. Seine Vorteile sind die einfache Konstruktion , niedrige Investitionskosten und schnelle Baugeschwindigkeit. Die Säulenfüße des Turmkörpers sind in der Regel gelenkig mit den Fundamentsäulenpfeilern verbunden. Gleichzeitig, Bei den mit den Säulenfüßen verbundenen Bauteilen handelt es sich ebenfalls um Schrägstangen. Die Axialkraft (Druck oder Spannung) in der Säule und der Axialkraft (Druck oder Spannung) in der geneigten Stange werden durch die Säulenfüße aufgebaut. Zum Pier gegangen. Einerseits, Die Stützenpfeiler übertragen die Vertikalkraft vom Überbau auf den Sockel. Gleichzeitig, Die Stützenpfeiler und das unabhängige Fundament tragen gemeinsam auch die vom Überbau übertragene Horizontalkraft. Zwischen unabhängigen Fundamenten werden Verbindungsbalken aufgestellt. Verbindungsträger können die meisten horizontalen Kraftkomponenten ausgleichen, die von Säulen und Diagonalstäben übertragen werden. Die nur durch Windlast akkumulierte Horizontalkraft kann nicht durch Verbindungsträger ausgeglichen werden und muss von Stützpfeilern getragen werden. Nach der Konstruktion der Kopplungsbalken, Die maximale horizontale Kraft, die von den meisten Fundamentpfeilern getragen wird, beträgt ca 1/3 davon ohne Koppelbalken, Daher ist die Einstellung von Koppelbalken unbedingt erforderlich.

Nehmen wir als Beispiel die Basisstation Hebei China Unicom Qinghe Xujiage, es hat ein 52 m Winkelstahlturm mit einer Fersenöffnung von 7 m Es geht um 5 Ich bin tief, mit Schicht ③ aus Schluffboden. Der Boden in dieser Schicht ist bis zu einer Tiefe von 10 m freigelegt 7 m. Im Untersuchungstiefenbereich wird kein Grundwasser gefunden. Der Bereich, in dem sich die Basisstation befindet, ist relativ offen, und es gibt keine Einschränkungen für den Bau von Baugruben. Es bietet sich an, eine unabhängige Stiftung zu nutzen, mit der ③-Schicht aus schluffigem Ton als tragende Grundschicht. Der Kennwert der Fundamenttragfähigkeit beträgt fak = 120 kPa. Nach Berechnungen des Druck- und Auszugswiderstands, Die Stiftung übernimmt 3 m×3 m und die Vergrabungstiefe beträgt 3 m, welches den Anforderungen gerecht werden kann. In diesem Fall, die Tragfähigkeit der Tragschicht ist besser, und die Größe des Fundaments wird durch den Auszugswiderstand gesteuert. In Ergänzung, wenn die Tragfähigkeit der Fundamenttragschicht gering ist, Der untere Bereich des Fundaments kann erweitert werden, ohne die Vergrabungstiefe zu erhöhen, um das Eigengewicht des Fundaments zu reduzieren und die Kompressionsanforderungen der Fundamenttragfähigkeit zu erfüllen. In diesem Fall, Die Größe des Fundaments wird durch den Widerstand des Fundaments bestimmt. Druckkontrolle. Nehmen wir als Beispiel die Wangguanzhuang Village-Basisstation von Hebei China Unicom in der Stadt Huanghua, es hat ein 52 m Winkelstahlturm mit einer Fersenöffnung von 7 m Die Verschüttungstiefe beträgt ca 5 m, und Grundwasser ist für Beton schwach korrosiv. Das Grundwasser dieser Basisstation ist flach, und der Baugrubenaushub sollte nicht zu tief sein, andernfalls ist Niederschlag erforderlich, was die Baukosten und den Schwierigkeitsgrad erhöhen wird. Es empfiehlt sich, eine unabhängige Stiftung zu nutzen, mit der ① Schluffschicht als tragende Grundschicht, und der charakteristische Wert der Fundamenttragfähigkeit beträgt fak=90 kPa für die Kompressionsberechnung, ist die Grundlage 3. 4 m × 3. 4 m und die Vergrabungstiefe beträgt 2. 5 m, welches die Komprimierungsanforderungen erfüllen kann. Um den Aufbau der Polsterschicht zu erleichtern, 0. 2 Auf den Untergrund kann m dicker, abgestufter Kies gelegt werden, und jede Seite ist 0. 15 m breiter als die Fundamentkante. Da Grundwasser eine schwach korrosive Wirkung auf Beton hat, Zum Mischen des Betons in dieser Basisstation sollte Schlacken-Portlandzement verwendet werden.

1.2 Ortbeton-Pfahlgründung aus Stahlbeton

Wenn die weiche Bodenschicht auf der Oberfläche des Grundstücksfundaments dick ist, oder das Grundwasser ist flach und es fällt nur schwer Niederschlag, und die obere Last ist groß und konzentriert, Das für das Fundament der Turmstruktur verwendete Flachfundament kann die Anforderungen an Tragfähigkeit und Verformung des Fundaments nicht mehr erfüllen. Je nach Anforderung, Über eine Pfahlgründung wird die Last über die Pfähle auf die tiefe, harte Tragschicht übertragen. Die Pfahlgründung weist eine hohe Tragfähigkeit auf, gute Stabilität, kleine Siedlung, und kann horizontalen Belastungen und Auftriebskräften wirksam widerstehen.

Abhängig von den Lastbedingungen und den technischen geologischen Bedingungen, Fertigpfähle aus Stahlbeton, Bohrpfähle, künstlich gegrabene Ortbetonpfähle, Es können Stahlrohrpfähle und andere Pfahltypen ausgewählt werden. Nehmen Sie die Basisstation des Dorfes Yangjiabo, Stadt Huangzhuang, Bezirk Fengnan, Tangshan Unicom als Beispiel: ein 57 m hoher Winkelstahlturm mit einer Öffnung von 7,9 m x 7,9 m. Die geologischen Verhältnisse sind in der Tabelle dargestellt 1.

Das Grundwasser dieser Basisstation ist flach, und die Tragfähigkeit des schluffigen Tons in der ②-Schicht ist gering. Nehmen Sie einen Stapel mit einem Durchmesser von 0.9 Ich stehe als Beispiel am Fuß jedes Turms, Die Nettolänge des Stapels beträgt 14.4 m, und der feine Sand in der ⑥-Schicht ist ca 1 m , Es werden eine Säule und ein Stapel verwendet, und Spannbalken werden zwischen die Pfähle gesetzt, so dass die Kappenplattform ist 1 m × 1 m, was die Menge an Beton spart. Wenn zwei Stapel verwendet werden, wie zum Beispiel zwei Pfähle mit einem Durchmesser von 0. 6 m, Die Mindestobergrenze muss sein 1. 4 m × 4. 0 m, was große Unannehmlichkeiten für den Bau mit sich bringen wird, Investitionen erhöhen, und lange Bauzeit. Bei der Festlegung des Pfahlgründungsplans, Es ist notwendig, auf der Grundlage des geotechnischen Untersuchungsberichts einen angemessenen Pfahldurchmesser und eine angemessene Anzahl von Pfählen zu entwerfen, damit es weder verschwenderisch noch sicher und zuverlässig ist, um den optimalen Designzweck zu erreichen.

2. Grundlegende Auswahl und Gestaltung des dreieckigen Stahlrohrturms.

Die Turmstützen des dreieckigen Stahlrohrturms bestehen aus Stahlrohren. Der Rotationsradius der Stahlrohre ist in jede Richtung gleich, welches den Beanspruchungsanforderungen des Turms gerecht wird. Die ebene Form wird in ein gleichseitiges Dreieck umgewandelt, der üblicherweise als Dreirohrturm bezeichnet wird. . Da der viereckige Turm eine große Fläche einnimmt, Sein Bau in der Stadt wird stark durch den Standort beeinflusst. Deshalb, um Land zu sparen, In den letzten Jahren ist die Verwendung von Dreirohrtürmen bei der Konstruktion von Kommunikationstürmen weit verbreitet. Der Dreirohrturm hat eine kleine Fersenöffnung und eine kleine Turmsäulenschräge, Daher ist die Zugspannung unter jeder Turmsäule relativ groß. Das Gründungsformular kann auf dem geotechnischen Untersuchungsbericht der Basisstation und den örtlichen Gegebenheiten vor Ort basieren, unter Verwendung eines Floß-Gesamtfundaments aus Stahlbeton. Oder verwenden Sie eine Pfahlgründung.

2.1 Gesamtfundament des Floßes aus Stahlbeton

Seit der Fersenöffnung des dreieckigen Stahlrohrturms (Dreirohrturm) ist im Allgemeinen nicht zu groß, Das Gewicht des Turms ist gering, sondern weil der Eisenturm hoch ist, Das Biegemoment und die Horizontalkraft des Turmkörpers sind groß. Deshalb, Häufig wird das gesamte Floßfundament verwendet. Das Plattenfundament ist ein flexibles Fundament. Da die Grundplatte mit Stahlstangen ausgestattet ist, um dem Biegemoment und der Scherkraft standzuhalten, die durch die Fundamentreaktionskraft verursacht werden, Jeder Abschnitt des überstehenden Teils der Grundplatte weist eine ausreichende Festigkeit auf, und es ist nicht durch den starren Winkel begrenzt, Daher kann die Dicke der Grundplatte geringer sein, während der Überhang größer sein kann, um Biegemomenten standzuhalten. Diese Art der Fundamentform eignet sich für Standorte mit relativ offenen Flächen, wo das Ausheben von Baugruben nicht eingeschränkt ist, Grundwasser ist tief vergraben, und die Tragfähigkeit der Tragschicht sollte nicht geringer sein als 110 kPa.

Seine Vorteile sind schnelle Baugeschwindigkeit und niedrige Kosten. Der Abschluss erfolgt in der Regel durch einmaliges Eingießen von Gewerbebeton, das nicht anfällig für Qualitätsprobleme ist und eine starke Integrität aufweist.

Nehmen Sie die Basisstation Dongzhang Village in der Stadt Xinle, Hebei Telecom als Beispiel, Der 47 m hohe Winkelstahlturm hat eine Fersenöffnung von 3,65 m x 3,65 m x 3,65 m. Die geologischen Verhältnisse werden wie folgt beschrieben: ① Schicht aus schluffigem Ton, Die untere Tiefe der Schicht beträgt ca 5 m, und der Fundamenttragfähigkeit. Charakteristischer Wert fak = 120 kPa, ② Schicht aus Schluffboden, Fundamenttragfähigkeit charakteristischer Wert fak = 90 kPa, Die Bodenexpositionstiefe dieser Schicht beträgt 7 m, Der Bereich, in dem sich diese Basisstation befindet, ist relativ offen, und das Ausheben von Baugruben ist nicht eingeschränkt, Daher sollte ein Floßfundament verwendet werden , Verwenden Sie die ①-Schicht aus schluffigem Ton als tragende Grundschicht, Verwenden Sie ein rundes Fundament mit einem Durchmesser von 7.2 m, eine maximale Druckspannung der Basis von 107 kPa, eine Mindestdruckspannung von 5 kPa, und führen Sie eine Prüfung der schwachen darunter liegenden Schicht für die ②-Schluffschicht durch. , um die Anforderungen an die Drucktragfähigkeit zu erfüllen.

2.2 Ortbeton-Pfahlgründung aus Stahlbeton

Wenn die weiche Bodenschicht auf der Oberfläche des Grundstücksfundaments dick ist, oder das Grundwasser ist flach, Die Verwendung einer Pfahlgründung kann vertikalen Belastungen und Auftriebskräften wirksam standhalten.

Entsprechend den ingenieurgeologischen Bedingungen, In der Regel werden Bohrpfähle aus Stahlbeton verwendet. Ein Stapel unter jeder Turmsäule, oder zwei Pfähle unter einer Turmsäule, was nach Berechnungen ermittelt werden muss. Nehmen Sie die Basisstation South Circle der Stadt Hugezhuang, Luanna County, Tangshan China Unicom als Beispiel: ein 42 m Dreirohrturm mit einer Nachlauföffnung von 3. 3 m × 3. 3 m × 3. 3 m. Die geologischen Verhältnisse sind in der Tabelle dargestellt 2.

Das Grundwasser dieser Basisstation ist relativ flach. Nehmen Sie einen Stapel mit einem Durchmesser von 0.9 Ich stehe als Beispiel am Fuß jedes Turms. Der Pfahl hat eine Nettolänge von 11 m und dringt ca. 1 m in die ⑥-Schluffschicht ein. Es werden eine Säule und ein Stapel verwendet, und es wird eine Spannung zwischen den Pfählen eingestellt. Die Balken- und Kappenplattform sind 1 m×1 m, Der Standardwert für die maximale Drucktragfähigkeit eines einzelnen Pfahls beträgt 1 637 kN, und der Standardwert der maximalen Auszugstragfähigkeit beträgt 734 kN, welches den Designanforderungen entspricht.

3 Fazit

Durch die obige Beispielanalyse des Fundamentdesigns, Egal um welche Art von Turm es sich handelt, Es muss auf der Grundlage des geotechnischen Untersuchungsberichts und der Standortbedingungen analysiert werden, um die Fundamentform zu bestimmen. Wenn sich die Baustelle an einem Ort mit besseren geologischen Bedingungen befindet, Versuchen Sie zu entwerfen In Form eines unabhängigen Flachfundaments, Auch die Gründungsinvestition ist wirtschaftlicher; wenn die Tragfähigkeit der Tragschicht der Baustelle gering ist, oder das Grundwasser ist flach, Versuchen Sie, ein tiefes Fundament zu entwerfen, Die Bauinvestitionen werden jedoch relativ groß sein.