0 Introducción

los torre de comunicaciones Es una estructura alta equipada con antenas de comunicación.. Se caracteriza por una estructura alta y una sección transversal relativamente pequeña.. La carga lateral (principalmente carga de viento y acción sísmica) juega un papel importante. La cimentación de la torre de comunicación transfiere de forma segura y confiable todas las cargas de la superestructura a la cimentación y garantiza la estabilidad general de la estructura.. Es una parte importante de la estructura de la torre de comunicaciones.. La selección de los cimientos de la torre de comunicación está estrechamente relacionada con la forma de la superestructura., disposición estructural, categoría de carga externa, Sitio de construcción y condiciones geológicas de la zona.. La selección y el diseño razonables de los cimientos son cruciales para reducir los costos del proyecto., acortar los ciclos de construcción del proyecto, y garantizar la seguridad y confiabilidad estructural. ( Referirse a ” Red China de Arquitectura ” )

Dado que la carga de viento es una carga aleatoria, La magnitud y dirección de la fuerza del viento son arbitrarias y pulsantes., y la tensión de la base también tiene características arbitrarias y pulsantes, entonces, al seleccionar valores de carga para el diseño de cimientos, Es necesario seleccionar el valor estándar de la combinación de carga en la dirección más desfavorable según las diferentes formas de torre para el diseño.. La estructura de celosía espacial utilizada en las torres de comunicación tiene un peso relativamente ligero., y la carga vertical de la plataforma en la que se cuelgan las antenas de comunicación no es grande. Por lo tanto, La tensión o presión sobre la superficie superior de los cimientos debajo de una torre de celosía triangular o cuadrilátera es alterna., y el valor de tensión generalmente puede alcanzar por encima del valor de presión, El cálculo de la extracción de los cimientos de la torre de celosía es particularmente importante.. En muchos casos, El diseño extraíble de los cimientos juega un papel protagonista..

Según el diseño de cimentación de dos tipos de torres comúnmente utilizadas en la construcción de estaciones base de comunicaciones en Hebei China Unicom en los últimos años., el autor analiza brevemente cómo seleccionar y diseñar cimientos para torres de cuatro esquinas y torres de tres tubos.

1. Selección básica y diseño de torre de acero de ángulo cuadrilátero..

Torre de acero de ángulo cuadrilátero, conocida como torre cuadrilátera, Es una forma común de torre de comunicación en los últimos años.. La altura de la torre es generalmente de aproximadamente 1/7 de la altura de la torre. La forma de la base generalmente adopta una base independiente de hormigón armado y una base de pilotes moldeada in situ.. Calcule la combinación de carga seleccionada para la cimentación.. En general, la combinación de carga desde la estructura superior hasta el pie de la torre es la dirección más desfavorable (es decir. 45° dirección del ángulo), la combinación estándar de carga de efectos de carga en el estado límite de servicio normal incluye presión descendente, fuerza de elevación y fuerza de corte horizontal. El formulario de cimentación debe basarse en el informe del estudio de ingeniería geotécnica de la ubicación de la estación base y las condiciones de los edificios y el sitio circundantes.. Selección completa basada en la planitud, etc..

1.1 Cimentación independiente de hormigón armado.

Este tipo de cimentación es adecuado para situaciones en las que la capacidad de carga de la capa de soporte de la cimentación es buena., el valor característico de la capacidad de carga de la capa de suelo que soporta la base general es mayor que 80 kPa, y la calidad del suelo es relativamente uniforme. Sus ventajas son la construcción sencilla. , Bajo costo de inversión y rápida velocidad de construcción.. Los pies de la columna del cuerpo de la torre generalmente están articulados con los pilares de la columna de cimentación.. Al mismo tiempo, los componentes conectados a los pies de la columna también son varillas inclinadas. la fuerza axial (presión o tensión) en la columna y la fuerza axial (presión o tensión) en la varilla inclinada se construyen a través de los pies de la columna. Pasó al muelle. Por un lado, Los pilares de las columnas transmiten la fuerza vertical desde la superestructura a la base.. Al mismo tiempo, los pilares de la columna y la cimentación independiente también soportan conjuntamente la fuerza horizontal transmitida desde la superestructura. Las vigas de conexión se instalan entre cimientos independientes.. Las vigas conectadas pueden equilibrar la mayoría de los componentes de fuerza horizontal transmitidos desde columnas y barras diagonales.. La fuerza horizontal acumulada únicamente por la carga del viento no puede equilibrarse conectando vigas y debe ser soportada por pilares de columnas.. Después de diseñar las vigas de acoplamiento., La fuerza horizontal máxima soportada por la mayoría de los pilares de las columnas de cimentación es de aproximadamente 1/3 de eso sin vigas de acoplamiento, por lo que el ajuste de las vigas de acoplamiento es muy necesario.

Tomando como ejemplo la estación base Hebei China Unicom Qinghe Xujiage, tiene un 52 Torre de acero de ángulo m con una abertura en el talón de 7 m Se trata de 5 m de profundidad, con capa ③ de suelo limoso. El suelo en esta capa está expuesto a una profundidad de 7 metro. No se encuentra agua subterránea dentro del rango de profundidad del estudio.. El área donde se encuentra la estación base es relativamente abierta., y no hay restricciones para la excavación de pozos de cimentación. Es apropiado utilizar una fundación independiente., con la ③ capa de arcilla limosa como capa base de soporte. El valor característico de la capacidad de carga de la cimentación es fak = 120 kPa. Después de los cálculos de resistencia a la compresión y a la extracción., La fundación adopta 3 m×3 m y la profundidad de enterramiento es 3 metro, que puede cumplir con los requisitos. En este caso, la capacidad de carga de la capa de soporte es mejor, y el tamaño de la base está controlado por la resistencia a la extracción. en adición, si la capacidad de carga de la capa de soporte de la base es pequeña, el área inferior de los cimientos se puede expandir sin aumentar la profundidad de enterramiento para reducir el peso propio de los cimientos y cumplir con los requisitos de compresión de la capacidad de carga de los cimientos.. En este caso, El tamaño de la base está determinado por la resistencia de la base.. control de presion. Tomando como ejemplo la estación base Wangguanzhuang Village de Hebei China Unicom en la ciudad de Huanghua, tiene un 52 Torre de acero de ángulo m con una abertura en el talón de 7 m La profundidad del entierro es de aproximadamente 5 metro, y el agua subterránea es débilmente corrosiva para el hormigón.. El agua subterránea de esta estación base es poco profunda., y la excavación del pozo de cimentación no debe ser demasiado profunda, de lo contrario se requerirá precipitación, lo que aumentará el costo y la dificultad de la construcción.. Es recomendable utilizar una base independiente., con la ① capa de limo como capa base de soporte, y el valor característico de la capacidad de carga de la cimentación es fak=90 kPa para el cálculo de la compresión, la base es 3. 4 metro × 3. 4 m y la profundidad del entierro es 2. 5 metro, que puede cumplir con los requisitos de compresión. Para facilitar la construcción de la capa de cojín., 0. 2 En la base se pueden colocar m de grava clasificada de espesor, y cada lado es 0. 15 m más ancho que el borde de la base. Dado que el agua subterránea es débilmente corrosiva para el hormigón., Se debe usar cemento Portland de escoria al mezclar concreto en esta estación base..

1.2 Cimentación de pilotes de hormigón armado colado in situ

Cuando la capa de suelo blando en la superficie de los cimientos del sitio es gruesa, o el agua subterránea es poco profunda y la precipitación es difícil, y la carga superior es grande y concentrada, los cimientos poco profundos utilizados para los cimientos de la estructura de la torre ya no pueden cumplir con los requisitos de capacidad de carga y deformación de los cimientos. Según los requisitos, Se utiliza una base de pilotes para transferir la carga a la capa de soporte profunda y dura a través de los pilotes.. La base de pilotes tiene una alta capacidad de carga., buena estabilidad, pequeño asentamiento, y puede resistir eficazmente cargas horizontales y fuerzas de elevación.

Según las condiciones de carga y las condiciones geológicas de ingeniería., pilotes prefabricados de hormigón armado, montones aburridos, pilotes moldeados in situ excavados artificialmente, Se pueden seleccionar pilotes de tubos de acero y otros tipos de pilotes.. Tome la estación base de Yangjiabo Village, Ciudad de Huangzhuang, Distrito de Fengnan, Tangshan Unicom como ejemplo: una torre de acero de 57 m de ángulo con una apertura de 7,9 mx 7,9 m. Las condiciones geológicas se muestran en la tabla. 1.

El agua subterránea de esta estación base es poco profunda., y la capacidad de carga de la arcilla limosa en la capa ② es baja. Tomando una pila con un diámetro de 0.9 m al pie de cada torre como ejemplo, la longitud neta de la pila es 14.4 metro, y la arena fina en la capa ⑥ es aproximadamente 1 metro , Se utilizan una columna y un pilote., y se colocan vigas tensoras entre pilotes, para que la plataforma de la tapa quede 1 metro × 1 metro, lo que ahorra la cantidad de hormigón. Si se utilizan dos pilas, como por ejemplo dos pilotes con un diámetro de 0. 6 metro, el límite mínimo debe ser 1. 4 metro × 4. 0 metro, lo que traerá grandes inconvenientes a la construcción, aumentar la inversión, y largo período de construcción. Al determinar el plan de cimentación del pilote., es necesario diseñar un diámetro de pilote y un número de pilotes razonables según el informe del estudio de ingeniería geotécnica, para que no sea un desperdicio ni sea seguro y confiable, para lograr el propósito de diseño óptimo.

2. Selección básica y diseño de la torre triangular de tubos de acero..

Las columnas de la torre triangular de tubos de acero están hechas de tubos de acero.. El radio de giro de los tubos de acero en cada dirección es el mismo., que cumple con los requisitos de tensión de la torre. La forma plana se convierte en un triángulo equilátero., que generalmente se llama torre de tres tubos. . Dado que la torre de cuatro esquinas ocupa un área grande, su construcción en la ciudad se ve muy afectada por el sitio. Por lo tanto, para salvar la tierra, Es muy común el uso de torres de tres tubos en el diseño de torres de comunicación en los últimos años.. La torre de tres tubos tiene una pequeña abertura en el talón y una pequeña pendiente de columna., por lo que la tensión de tracción debajo de cada columna de la torre es relativamente grande. El formulario de cimentación puede basarse en el informe del estudio de ingeniería geotécnica de la estación base y las condiciones locales del sitio., utilizando una base general de balsa de hormigón armado. O use una base de pilotes.

2.1 Cimentación general de balsa de hormigón armado.

Desde la apertura del talón de la torre triangular de tubos de acero (torre de tres tubos) generalmente no es demasiado grande, el peso de la torre es pequeño, pero porque la torre de hierro es alta, El momento flector y la fuerza horizontal del cuerpo de la torre son grandes.. Por lo tanto, La base general de la balsa se usa a menudo.. La base de losa es una base flexible.. Dado que la placa base está equipada con barras de acero para resistir el momento de flexión y la fuerza cortante causada por la fuerza de reacción de la base., cualquier sección de la parte sobresaliente de la placa base tiene suficiente resistencia, y no está limitado por el ángulo rígido, por lo que el espesor de la placa base puede ser menor, mientras que el tamaño del voladizo puede ser mayor para resistir momentos de flexión. Este tipo de forma de cimentación es adecuada para sitios con espacios relativamente abiertos., donde la excavación de pozos de cimentación no esté restringida, El agua subterránea está enterrada profundamente., y la capacidad de carga de la capa de soporte no debe ser inferior a 110 kPa.

Sus ventajas son la rápida velocidad de construcción y el bajo costo.. Generalmente se completa con el vertido de concreto comercial de una sola vez., que no es propenso a problemas de calidad y tiene una gran integridad.

Tomando la estación base de Dongzhang Village en la ciudad de Xinle, Hebei Telecom como ejemplo, La torre de acero con un ángulo de 47 m tiene una abertura de talón de 3,65 mx 3,65 mx 3,65 m.. Las condiciones geológicas se describen a continuación.: ① capa de arcilla limosa, la profundidad inferior de la capa es aproximadamente 5 metro, y la capacidad portante de la cimentación Valor característico fak = 120 kPa, ② capa de suelo limoso, capacidad de carga de la cimentación valor característico fak = 90 kPa, La profundidad de exposición del suelo de esta capa es 7 metro, el área donde se encuentra esta estación base es relativamente abierta, y la excavación del pozo de cimentación no está restringida, por lo que se debe utilizar una base de balsa , use la ① capa de arcilla limosa como capa de soporte base, Utilice una base circular con un diámetro de 7.2 metro, una tensión de compresión máxima de la base de 107 kPa, una tensión de compresión mínima de 5 kPa, y realice una verificación de la capa subyacente débil para detectar la ② capa de limo. , para cumplir con los requisitos de capacidad de carga de compresión.

2.2 Cimentación de pilotes de hormigón armado colado in situ

Cuando la capa de suelo blando en la superficie de los cimientos del sitio es gruesa, o el agua subterránea es poco profunda, El uso de cimientos de pilotes puede resistir eficazmente cargas verticales y fuerzas de elevación..

Según las condiciones geológicas de ingeniería., Generalmente se utilizan pilotes perforados de hormigón armado.. Un montón debajo de cada columna de la torre., o dos pilotes debajo de una columna de torre, que debe determinarse según los cálculos. Tomando la estación base South Circle de la ciudad de Hugezhuang, Condado de Luana, Tangshan China Unicom como ejemplo: un 42 Torre de tres tubos de m con una abertura posterior de 3. 3 metro × 3. 3 metro × 3. 3 metro. Las condiciones geológicas se muestran en la tabla. 2.

El agua subterránea de esta estación base es relativamente poco profunda.. Tome una pila con un diámetro de 0.9 m al pie de cada torre como ejemplo. El pilote tiene una longitud neta de 11 m y entra en la ⑥ capa de limo durante aproximadamente 1 m.. Se utilizan una columna y un pilote., y se establece tensión entre los pilotes.. La viga y la plataforma de la tapa están 1 m×1m, El valor estándar de la capacidad portante última de compresión de un solo pilote es 1 637 Ley de Maquinaria y Seguridad Ocupacional de la República de Sudáfrica, que a los efectos de este contrato será aplicable en Namibia, y el valor estándar de la capacidad de carga máxima de extracción es 734 Ley de Maquinaria y Seguridad Ocupacional de la República de Sudáfrica, que a los efectos de este contrato será aplicable en Namibia, que cumple con los requisitos de diseño.

3 Conclusión

A través del análisis de ejemplo anterior del diseño de cimientos., no importa qué tipo de torre sea, debe analizarse según el informe del estudio de ingeniería geotécnica y las condiciones del sitio para determinar la forma de los cimientos.. Cuando la obra esté ubicada en un lugar con mejores condiciones geológicas, Intenta diseñar en forma de una base poco profunda independiente., la inversión en la cimentación también es más económica; cuando la capacidad de carga de la capa de soporte del sitio de construcción es baja, o el agua subterránea es poco profunda, Intenta diseñar una base profunda., pero la inversión en construcción será relativamente grande.