0 Introdução

o torre de comunicação é uma estrutura alta equipada com antenas de comunicação. É caracterizado por uma estrutura alta e uma seção transversal relativamente pequena. A carga lateral (principalmente carga de vento e ação sísmica) desempenha um papel importante. A fundação da torre de comunicação transfere de forma segura e confiável todas as cargas da superestrutura para a fundação e garante a estabilidade geral da estrutura. É uma parte importante da estrutura da torre de comunicação. A seleção da fundação da torre de comunicação está intimamente relacionada à forma da superestrutura, layout estrutural, categoria de carga externa, canteiro de obras e condições geológicas da área. A seleção e o projeto razoáveis ​​da fundação são cruciais para reduzir os custos do projeto, encurtando os ciclos de construção do projeto, e garantindo segurança estrutural e confiabilidade. ( Referir-se ” Arquitetura Rede Chinesa ” )

Como a carga do vento é uma carga aleatória, a magnitude e a direção da força do vento são arbitrárias e pulsantes, e a tensão da fundação também possui características arbitrárias e pulsantes, portanto, ao selecionar valores de carga para projeto de fundação, É necessário selecionar o valor padrão da combinação de carga na direção mais desfavorável de acordo com diferentes formas de torre para projeto. A estrutura de treliça espacial usada em torres de comunicação tem um peso relativamente leve, e a carga vertical da plataforma na qual as antenas de comunicação estão penduradas não é grande. Assim sendo, a tensão ou pressão na superfície superior da fundação sob uma torre de treliça triangular ou quadrilateral está alternando, e o valor da tensão geralmente pode atingir Acima do valor da pressão, o cálculo de arrancamento da fundação da torre de treliça é particularmente importante. Em muitos casos, o projeto de arrancamento da fundação desempenha um papel de liderança.

De acordo com o projeto de fundação de dois tipos de torres comumente utilizadas na construção de estações base de comunicação em Hebei China Unicom nos últimos anos, o autor analisa brevemente como selecionar e projetar fundações de torres de quatro cantos e torres de três tubos.

1. Seleção básica e projeto de torre de aço com ângulo quadrilátero.

Torre de aço de ângulo quadrilátero, referida como torre quadrilátera, é uma forma comum de torre de comunicação nos últimos anos. A altura da torre é geralmente cerca de 1/7 da altura da torre. A forma da fundação geralmente adota fundação independente de concreto armado e fundação por estaca moldada no local. Calcule a combinação de carga selecionada para a fundação. Geralmente, a combinação de carga da estrutura superior até a base da torre é a direção mais desfavorável (i.e. 45° direção do ângulo), a combinação padrão de efeitos de carga no estado limite de serviço normal inclui pressão descendente, força de elevação e força de cisalhamento horizontal. A forma de fundação deve basear-se no relatório de levantamento de engenharia geotécnica da localização da estação base e nas condições dos edifícios circundantes e do local. Seleção abrangente com base no nivelamento, etc.

1.1 Fundação independente de concreto armado

Este tipo de fundação é adequado para situações onde a capacidade de suporte da camada de suporte da fundação é boa, o valor característico da capacidade de suporte da camada de solo de suporte de fundação geral é maior que 80 kPa, e a qualidade do solo é relativamente uniforme. Suas vantagens são a construção simples , baixo custo de investimento e rápida velocidade de construção. Os pés da coluna do corpo da torre são geralmente articulados com os pilares da coluna de fundação. Ao mesmo tempo, os componentes conectados aos pés da coluna também são hastes inclinadas. A força axial (pressão ou tensão) na coluna e a força axial (pressão ou tensão) na haste inclinada são construídos através dos pés da coluna. Passado para o cais. Por um lado, os pilares da coluna transmitem a força vertical da superestrutura para a base. Ao mesmo tempo, os pilares da coluna e a fundação independente também suportam conjuntamente a força horizontal transmitida da superestrutura. Vigas de conexão são instaladas entre fundações independentes. A conexão de vigas pode equilibrar a maioria dos componentes de força horizontal transmitidos por colunas e barras diagonais. A força horizontal acumulada apenas pela carga do vento não pode ser equilibrada pelas vigas de ligação e deve ser suportada pelos pilares dos pilares.. Depois de projetar as vigas de acoplamento, a força horizontal máxima suportada pela maioria dos pilares dos pilares de fundação é de cerca de 1/3 disso sem acoplamento de vigas, então a configuração das vigas de acoplamento é muito necessária.

Tomando como exemplo a estação base Hebei China Unicom Qinghe Xujiage, tem um 52 torre de aço angular m com abertura de calcanhar de 7 m é sobre 5 estou profundo, com camada ③ de solo siltoso. O solo nesta camada está exposto a uma profundidade de 7 m. Nenhuma água subterrânea foi encontrada dentro da faixa de profundidade da pesquisa. A área onde a estação base está localizada é relativamente aberta, e não há restrições à escavação de poços de fundação. É apropriado usar uma fundação independente, com a ③ camada de argila siltosa como camada de suporte de base. O valor característico da capacidade de suporte da fundação é fak = 120 kPa. Após cálculos de resistência à compressão e arrancamento, A fundação adota 3 m×3 m e a profundidade do enterro é 3 m, que pode atender aos requisitos. Nesse caso, a capacidade de suporte da camada de suporte é melhor, e o tamanho da fundação é controlado pela resistência ao arrancamento. além do que, além do mais, se a capacidade de suporte da camada de suporte da fundação for pequena, a área inferior da fundação pode ser expandida sem aumentar a profundidade do enterramento para reduzir o peso próprio da fundação e atender aos requisitos de compressão da capacidade de suporte da fundação. Nesse caso, o tamanho da fundação é determinado pela resistência da fundação. Controle de pressão. Tomando como exemplo a estação base Wangguanzhuang Village da Hebei China Unicom na cidade de Huanghua, tem um 52 torre de aço angular m com abertura de calcanhar de 7 m A profundidade do enterro é de cerca 5 m, e as águas subterrâneas são fracamente corrosivas para o concreto. A água subterrânea desta estação base é rasa, e a escavação do poço não deve ser muito profunda, caso contrário, será necessária precipitação, o que aumentará o custo e a dificuldade de construção. É aconselhável usar uma fundação independente, com a ① camada de lodo como camada de suporte de base, e o valor característico da capacidade de suporte da fundação é fak = 90 kPa para cálculo de compressão, a tala de fixação do alimentador é colocada dentro do corpo da torre 3. 4 m × 3. 4 m e a profundidade do enterro é 2. 5 m, que pode atender aos requisitos de compressão. Para facilitar a construção da camada de almofada, 0. 2 m cascalho graduado grosso pode ser colocado na base, e cada lado é 0. 15 m mais largo que a borda da fundação. Como as águas subterrâneas são fracamente corrosivas para o concreto, escória de cimento Portland deve ser usada ao misturar concreto nesta estação base.

1.2 Fundação de estacas de concreto armado moldado no local

Quando a camada macia de solo na superfície da fundação do local é espessa, ou as águas subterrâneas são rasas e a precipitação é difícil, e a carga superior é grande e concentrada, a fundação rasa usada para a fundação da estrutura da torre não pode mais atender à capacidade de suporte e aos requisitos de deformação da fundação. De acordo com os requisitos, uma fundação por estaca é usada para transferir a carga para a camada profunda e dura através das estacas. A fundação por estaca tem alta capacidade de carga, boa estabilidade, pequeno povoado, e pode resistir eficazmente a cargas horizontais e forças de elevação.

De acordo com as condições de carga e condições geológicas de engenharia, estacas pré-fabricadas de concreto armado, pilhas entediadas, estacas escavadas artificialmente no local, estacas de tubos de aço e outros tipos de estacas podem ser selecionados. Pegue a estação base da vila de Yangjiabo, Cidade de Huangzhuang, Distrito de Fengnan, Tangshan Unicom como exemplo: uma torre de aço angular de 57 m com uma abertura de 7,9 m × 7,9 m. As condições geológicas são mostradas na Tabela 1.

A água subterrânea desta estação base é rasa, e a capacidade de suporte da argila siltosa na camada ② é baixa. Pegando uma pilha com diâmetro de 0.9 m ao pé de cada torre como exemplo, o comprimento líquido da pilha é 14.4 m, e a areia fina na camada ⑥ é cerca de 1 m , uma coluna e uma pilha são usadas, e vigas de tensão são colocadas entre estacas, para que a plataforma da tampa fique 1 m × 1 m, o que economiza a quantidade de concreto. Se duas pilhas forem usadas, como duas estacas com diâmetro de 0. 6 m, o limite mínimo deve ser 1. 4 m × 4. 0 m, o que trará grandes transtornos à construção, aumentar o investimento, e longo período de construção. Ao determinar o plano de fundação por estaca, é necessário projetar um diâmetro e número de estacas razoáveis ​​com base no relatório de pesquisa de engenharia geotécnica, para que não seja um desperdício, nem seguro e confiável, de modo a atingir o propósito de design ideal.

2. Seleção básica e projeto da torre triangular de tubos de aço.

As colunas da torre triangular de tubos de aço são feitas de tubos de aço. O raio de rotação dos tubos de aço em cada direção é o mesmo, que atende aos requisitos de estresse da torre. A forma plana é transformada em um triângulo equilátero, que geralmente é chamada de torre de três tubos. . Como a torre de quatro cantos ocupa uma grande área, sua construção na cidade é muito afetada pelo local. Assim sendo, para salvar a terra, é muito comum o uso de torres de três tubos no projeto de torres de comunicação nos últimos anos. A torre de três tubos tem uma pequena abertura de calcanhar e uma pequena inclinação da coluna da torre, então a tensão de tração sob cada coluna da torre é relativamente grande. A forma de fundação pode ser baseada no relatório de pesquisa de engenharia geotécnica da estação base e nas condições locais do local, usando uma fundação geral de jangada de concreto armado. Ou use fundação por estaca.

2.1 Fundação geral da jangada de concreto armado

Desde a abertura do calcanhar da torre triangular em tubo de aço (torre de três tubos) geralmente não é muito grande, o peso da torre é pequeno, mas porque a torre de ferro é alta, o momento fletor e a força horizontal do corpo da torre são grandes. Assim sendo, a fundação geral da jangada é frequentemente usada. A fundação em laje é uma fundação flexível. Como a placa de base está equipada com barras de aço para suportar o momento fletor e a força de cisalhamento causados ​​pela força de reação da fundação, qualquer seção da parte saliente da placa de base tem resistência suficiente, e não é limitado pelo ângulo rígido, então a espessura da placa de base pode ser menor, enquanto o tamanho do balanço pode ser maior para resistir aos momentos fletores. Este tipo de forma de fundação é adequado para locais com espaços relativamente abertos, onde a escavação de poços de fundação não é restrita, as águas subterrâneas estão enterradas profundamente, e a capacidade de suporte da camada de suporte não deve ser inferior a 110 kPa.

Suas vantagens são rapidez de construção e baixo custo. Geralmente é concluído com um vazamento único de concreto comercial, que não é propenso a problemas de qualidade e tem forte integridade.

Tomando a estação base Dongzhang Village na cidade de Xinle, Hebei Telecom como exemplo, a torre de aço angular de 47 m tem uma abertura de calcanhar de 3,65 m × 3,65 m × 3,65 m. As condições geológicas são descritas a seguir: ① camada de argila siltosa, a profundidade inferior da camada é de cerca de 5 m, e a capacidade de suporte da fundação Valor característico fak = 120 kPa, ② camada de solo siltoso, valor característico da capacidade de suporte da fundação fak = 90 kPa, a profundidade de exposição do solo desta camada é 7 m, a área onde esta estação base está localizada é relativamente aberta, e a escavação do poço de fundação não é restrita, então a fundação da jangada deve ser usada , use a ① camada de argila siltosa como camada de suporte de base, use uma fundação circular com um diâmetro de 7.2 m, uma tensão máxima de compressão da base do 107 kPa, uma tensão de compressão mínima de 5 kPa, e realizar uma verificação da camada subjacente fraca para a camada ② de lodo. , para atender aos requisitos de capacidade de carga compressiva.

2.2 Fundação de estacas de concreto armado moldado no local

Quando a camada macia de solo na superfície da fundação do local é espessa, ou a água subterrânea é rasa, o uso de fundação por estaca pode resistir efetivamente a cargas verticais e forças de elevação.

De acordo com as condições geológicas de engenharia, estacas perfuradas de concreto armado são geralmente usadas. Uma pilha sob cada coluna da torre, ou duas pilhas sob uma coluna da torre, que precisa ser determinado de acordo com cálculos. Tomando a estação base do Círculo Sul da cidade de Hugezhuang, Condado de Luanna, Tangshan China Unicom como exemplo: uma 42 m torre de três tubos com abertura de acompanhamento de 3. 3 m × 3. 3 m × 3. 3 m. As condições geológicas são mostradas na Tabela 2.

A água subterrânea desta estação base é relativamente rasa. Pegue uma pilha com um diâmetro de 0.9 m ao pé de cada torre como exemplo. A pilha tem um comprimento líquido de 11m e entra na camada ⑥ de lodo por cerca de 1m. Uma coluna e uma pilha são usadas, e o tensionamento é definido entre as estacas. A viga e a plataforma da tampa são 1 m × 1 m, o valor padrão da capacidade de suporte final à compressão de uma única estaca é 1 637 kN, e o valor padrão da capacidade de suporte final de extração é 734 kN, que atende aos requisitos de projeto.

3 Conclusão

Através do exemplo acima, análise do projeto de fundação, não importa que tipo de torre seja, deve ser analisado com base no relatório de pesquisa de engenharia geotécnica e nas condições do local para determinar a forma da fundação. Quando o canteiro de obras estiver localizado em local com melhores condições geológicas, tente projetar na forma de uma fundação rasa independente, o investimento da fundação também é mais econômico; quando a capacidade de suporte da camada de suporte do canteiro de obras é baixa, ou a água subterrânea é rasa, tente projetar uma base profunda, mas o investimento em construção será relativamente grande.