0 บทนำ

The หอการสื่อสาร เป็นโครงสร้างทรงสูงพร้อมเสาอากาศสื่อสาร. มีลักษณะเป็นโครงสร้างสูงและหน้าตัดค่อนข้างเล็ก. ภาระด้านข้าง (แรงลมและแผ่นดินไหวเป็นหลัก) มีบทบาทสำคัญ. ฐานรากหอสื่อสารอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ถ่ายโอนน้ำหนักทั้งหมดของโครงสร้างส่วนบนไปยังฐานรากและรับประกันเสถียรภาพโดยรวมของโครงสร้าง. เป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างหอสื่อสาร. การเลือกฐานรากของหอสื่อสารมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับรูปแบบโครงสร้างส่วนบน, รูปแบบโครงสร้าง, หมวดหมู่โหลดภายนอก, สถานที่ก่อสร้างและสภาพทางธรณีวิทยาของพื้นที่. การเลือกและการออกแบบฐานรากที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการลดต้นทุนโครงการ, ลดรอบการก่อสร้างโครงการ, และมั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง. ( อ้างถึง ” สถาปัตยกรรมเครือข่ายจีน ” )

เนื่องจากโหลดลมเป็นโหลดสุ่ม, ขนาดและทิศทางของแรงลมนั้นขึ้นอยู่กับอำเภอใจและเป็นจังหวะ, และความเครียดของรากฐานยังมีลักษณะตามอำเภอใจและเป็นจังหวะอีกด้วย, ดังนั้นเมื่อเลือกค่าโหลดสำหรับการออกแบบฐานราก, จำเป็นต้องเลือกค่ามาตรฐานของการรวมน้ำหนักในทิศทางที่ไม่พึงประสงค์มากที่สุดตามรูปแบบหอคอยต่างๆ สำหรับการออกแบบ. โครงสร้างโครงนั่งร้านที่ใช้ในอาคารสื่อสารมีน้ำหนักค่อนข้างเบา, และภาระในแนวตั้งของแพลตฟอร์มที่แขวนเสาอากาศสื่อสารนั้นมีขนาดไม่ใหญ่นัก. ดังนั้น, แรงตึงหรือแรงกดบนพื้นผิวด้านบนของฐานรากใต้เสาโครงสามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมสลับกัน, และค่าแรงดึงโดยทั่วไปสามารถเข้าถึงได้สูงกว่าค่าความดัน, การคำนวณการถอนฐานรากของหอคอยโครงถักมีความสำคัญอย่างยิ่ง. ในหลายกรณี, การออกแบบการดึงฐานรากมีบทบาทนำ.

ตามการออกแบบฐานรากของอาคารสองประเภทที่ใช้กันทั่วไปในการก่อสร้างสถานีฐานการสื่อสารใน Hebei China Unicom ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา, ผู้เขียนวิเคราะห์โดยย่อถึงวิธีการเลือกและออกแบบฐานรากของหอคอยสำหรับหอคอยสี่มุมและหอคอยสามท่อ.

1. การเลือกและการออกแบบหอเหล็กมุมสี่เหลี่ยมเบื้องต้น.

หอคอยเหล็กสี่เหลี่ยมมุมฉาก, เรียกว่าหอคอยรูปสี่เหลี่ยม, เป็นรูปแบบหนึ่งของหอสื่อสารทั่วไปในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา. โดยทั่วไปความสูงของหอคอยจะอยู่ที่ประมาณ 1/7 ของความสูงของหอคอย. แบบฟอร์มฐานรากมักจะใช้ฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็กที่เป็นอิสระและฐานรากเสาเข็มแบบหล่อในสถานที่. คำนวณการรวมน้ำหนักที่เลือกไว้สำหรับฐานราก. โดยทั่วไป, การรวมการรับน้ำหนักจากโครงสร้างด้านบนถึงเชิงหอคอยเป็นทิศทางที่ไม่น่าพึงพอใจที่สุด (นั่นคือ. 45° ทิศทางมุม), โหลดรวมมาตรฐานของเอฟเฟกต์โหลดในสถานะขีดจำกัดการบริการปกติรวมถึงแรงดันลงด้วย, แรงยกและแรงเฉือนแนวนอน. แบบฟอร์มฐานรากจะต้องเป็นไปตามรายงานการสำรวจทางวิศวกรรมธรณีเทคนิคของที่ตั้งสถานีฐานและสภาพของอาคารและพื้นที่โดยรอบ. การเลือกที่ครอบคลุมตามความเรียบ, ฯลฯ.

1.1 รากฐานคอนกรีตเสริมเหล็กอิสระ

รองพื้นชนิดนี้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ความสามารถในการรับน้ำหนักของชั้นแบริ่งของฐานรากอยู่ในเกณฑ์ดี, ค่าลักษณะเฉพาะของความสามารถในการรับน้ำหนักของชั้นดินรับน้ำหนักฐานรากทั่วไปมีค่ามากกว่า 80 ปาสคาล, และคุณภาพดินค่อนข้างสม่ำเสมอ. ข้อดีของมันคือการก่อสร้างที่เรียบง่าย , ต้นทุนการลงทุนต่ำและความเร็วในการก่อสร้างที่รวดเร็ว. โดยทั่วไปขาเสาของตัวหอคอยจะติดบานพับด้วยเสาฐานเสา. ในเวลาเดียวกัน, ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกับขาของเสาก็เป็นแท่งเอียงเช่นกัน. แรงตามแนวแกน (แรงกดดันหรือความตึงเครียด) ในแนวแกนและแรงตามแนวแกน (แรงกดดันหรือความตึงเครียด) ในแท่งเอียงจะถูกสร้างขึ้นผ่านขาตั้งของเสา. ผ่านไปยังท่าเรือ. ในด้านหนึ่ง, เสาเสาส่งแรงในแนวตั้งจากโครงสร้างส่วนบนไปยังฐาน. ในเวลาเดียวกัน, เสาเสาและฐานรากอิสระยังรับแรงแนวนอนที่ส่งมาจากโครงสร้างส่วนบนร่วมกัน. คานเชื่อมต่อถูกติดตั้งระหว่างฐานรากที่เป็นอิสระ. คานเชื่อมต่อสามารถปรับสมดุลของส่วนประกอบแรงในแนวนอนส่วนใหญ่ที่ส่งมาจากเสาและแท่งแนวทแยง. แรงในแนวนอนที่สะสมโดยแรงลมเพียงอย่างเดียวไม่สามารถสมดุลโดยการเชื่อมต่อคานและต้องรับภาระโดยเสาเสา. หลังจากออกแบบคานคัปปลิ้งแล้ว, แรงแนวนอนสูงสุดที่รับมาจากเสาฐานรากส่วนใหญ่มีค่าประมาณ 1/3 โดยที่ไม่มีคานคลัป, ดังนั้นการตั้งคานคัปปลิ้งจึงจำเป็นอย่างยิ่ง.

ยกตัวอย่างสถานีฐาน Hebei China Unicom Qinghe Xujiage, มันมี 52 หอคอยเหล็กมุมม. พร้อมช่องเปิดส้น 7 ม. มันเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 5 ลึก ม, ด้วยชั้น 3 ของดินตะกอน. ดินในชั้นนี้สัมผัสได้ถึงความลึกของ 7 ม.. ไม่พบน้ำใต้ดินภายในช่วงความลึกของการสำรวจ. พื้นที่ที่สถานีฐานตั้งอยู่ค่อนข้างเปิดกว้าง, และไม่มีข้อจำกัดในการขุดหลุมฐานราก. เหมาะสมที่จะใช้รากฐานที่เป็นอิสระ, โดยมีชั้น 3 ของดินเหนียวปนทรายเป็นชั้นแบริ่งฐาน. ค่าคุณลักษณะความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากคือ fak = 120 ปาสคาล. หลังจากคำนวณความต้านทานการบีบอัดและแรงดึงแล้ว, มูลนิธิรับเลี้ยงบุตรบุญธรรม 3 ม.×3 ม. และความลึกของการฝังคือ 3 ม., ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการได้. ในกรณีนี้, ความสามารถในการรับน้ำหนักของชั้นแบริ่งจะดีกว่า, และขนาดของฐานรากจะถูกควบคุมโดยแรงต้านทานการดึงออก. นอกจากนี้, ถ้าความสามารถในการรับน้ำหนักของชั้นแบริ่งของฐานรากมีขนาดเล็ก, พื้นที่ด้านล่างของฐานรากสามารถขยายได้โดยไม่ต้องเพิ่มความลึกของการฝังเพื่อลดน้ำหนักของฐานรากและตอบสนองความต้องการการบีบอัดของความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานราก. ในกรณีนี้, ขนาดของฐานรากจะขึ้นอยู่กับความต้านทานของฐานราก. การควบคุมความดัน. ยกตัวอย่างสถานีฐานหมู่บ้าน Wangguanzhuang ของ Hebei China Unicom ในเมือง Huanghua, มันมี 52 หอคอยเหล็กมุมม. พร้อมช่องเปิดส้น 7 เมตร ความลึกของการฝังศพอยู่ที่ประมาณ 5 ม., และน้ำใต้ดินมีฤทธิ์กัดกร่อนคอนกรีตเล็กน้อย. น้ำใต้ดินของสถานีฐานนี้เป็นน้ำตื้น, และการขุดหลุมฐานรากไม่ควรลึกเกินไป, มิฉะนั้นจะต้องมีการตกตะกอน, ซึ่งจะทำให้ต้นทุนการก่อสร้างและความยากเพิ่มขึ้น. ขอแนะนำให้ใช้รากฐานที่เป็นอิสระ, โดยมีชั้น 1 ของตะกอนเป็นชั้นแบริ่งฐาน, และค่าคุณลักษณะความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากคือ fak=90 kPa สำหรับการคำนวณแรงอัด, รากฐานคือ 3. 4 ม × 3. 4 m และความลึกของการฝังคือ 2. 5 ม., ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการบีบอัดได้. เพื่ออำนวยความสะดวกในการสร้างชั้นเบาะ, 0. 2 สามารถวางกรวดเกรดหนาเมตรบนฐานได้, และแต่ละด้านก็เป็น 0. 15 กว้างกว่าขอบฐานราก ม. เนื่องจากน้ำใต้ดินมีฤทธิ์กัดกร่อนคอนกรีตน้อย, ควรใช้ตะกรันปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เมื่อผสมคอนกรีตในสถานีฐานนี้.

1.2 ฐานรากเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กแบบหล่อเข้าที่

เมื่อชั้นดินอ่อนบนพื้นผิวของฐานรากมีความหนา, หรือน้ำบาดาลตื้นและมีฝนตกยาก, และภาระบนมีขนาดใหญ่และเข้มข้น, ฐานรากตื้นที่ใช้สำหรับฐานรากโครงสร้างหอคอยไม่สามารถตอบสนองความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากและข้อกำหนดการเปลี่ยนรูปได้อีกต่อไป. ตามความต้องการ, ฐานรากเสาเข็มใช้ในการถ่ายเทน้ำหนักไปยังชั้นรับน้ำหนักแข็งลึกผ่านเสาเข็ม. ฐานรากเสาเข็มมีความสามารถในการรับน้ำหนักสูง, เสถียรภาพที่ดี, การตั้งถิ่นฐานขนาดเล็ก, และสามารถต้านทานแรงในแนวนอนและแรงยกได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

ตามเงื่อนไขการรับน้ำหนักและสภาพทางธรณีวิทยาทางวิศวกรรม, เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กสำเร็จรูป, กองเบื่อ, เสาเข็มหล่อแบบขุดเทียม, สามารถเลือกเสาเข็มท่อเหล็กและเสาเข็มชนิดอื่นๆได้. ขึ้นสถานีฐานของหมู่บ้าน Yangjiabo, เมืองหวงจวง, อำเภอเฟิงหนาน, Tangshan Unicom เป็นตัวอย่าง: หอคอยเหล็กทำมุมสูง 57 ม. เปิดกว้าง 7.9 ม. x 7.9 ม. สภาพทางธรณีวิทยาแสดงไว้ในตารางที่ 1 1.

น้ำใต้ดินของสถานีฐานนี้เป็นน้ำตื้น, และความสามารถในการรับน้ำหนักของดินเหนียวปนทรายในชั้น 2 นั้นต่ำ. การตอกเสาเข็มที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.9 ม. ที่เชิงหอคอยแต่ละแห่งเป็นตัวอย่าง, ความยาวสุทธิของเสาเข็มคือ 14.4 ม., และทรายละเอียดในชั้น ⑥ ก็ประมาณนั้น 1 ม. , ใช้หนึ่งคอลัมน์และหนึ่งกอง, และมีคานรับแรงตึงอยู่ระหว่างเสาเข็ม, เพื่อให้แพลตฟอร์มหมวกอยู่ 1 ม × 1 ม., ซึ่งช่วยประหยัดปริมาณคอนกรีต. หากใช้สองกอง, เช่น กองสองกองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0. 6 ม., ขั้นต่ำจะต้องเป็น 1. 4 ม × 4. 0 ม., ซึ่งจะนำมาซึ่งความไม่สะดวกอย่างมากในการก่อสร้าง, เพิ่มการลงทุน, และระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวนาน. เมื่อกำหนดแผนฐานรากเสาเข็ม, จำเป็นต้องออกแบบเส้นผ่านศูนย์กลางเสาเข็มและจำนวนเสาเข็มที่เหมาะสมตามรายงานการสำรวจทางวิศวกรรมธรณีเทคนิค, เพื่อไม่ให้สิ้นเปลืองและไม่ปลอดภัยและเชื่อถือได้, เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์การออกแบบที่เหมาะสมที่สุด.

2. การเลือกและการออกแบบพื้นฐานของหอท่อเหล็กสามเหลี่ยม.

เสาทาวเวอร์ของหอท่อเหล็กสามเหลี่ยมทำจากท่อเหล็ก. รัศมีการหมุนของท่อเหล็กในแต่ละทิศทางจะเท่ากัน, ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านความเครียดของหอคอย. รูปแบบระนาบถูกทำให้เป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า, ซึ่งปกติจะเรียกว่าหอสามท่อ. . เนื่องจากหอคอยสี่มุมครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่, การก่อสร้างในเมืองได้รับผลกระทบอย่างมากจากไซต์นี้. ดังนั้น, เพื่อเป็นการประหยัดที่ดิน, เป็นเรื่องปกติมากที่จะใช้หอคอยสามท่อในการออกแบบอาคารสื่อสารในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา. หอคอยสามท่อมีช่องเปิดส้นเล็ก ๆ และความลาดชันของเสาหอคอยขนาดเล็ก, ดังนั้นความเค้นดึงใต้เสาแต่ละเสาจึงมีค่อนข้างมาก. แบบฟอร์มฐานรากอาจขึ้นอยู่กับรายงานการสำรวจทางวิศวกรรมธรณีเทคนิคของสถานีฐานและสภาพพื้นที่ในพื้นที่, โดยใช้ฐานรากแพคอนกรีตเสริมเหล็กโดยรวม. หรือใช้รองพื้นแบบเสาเข็ม.

2.1 ฐานรากแพคอนกรีตเสริมเหล็กโดยรวม

ตั้งแต่ส้นเท้าเปิดของหอท่อเหล็กสามเหลี่ยม (หอคอยสามท่อ) โดยทั่วไปไม่ใหญ่เกินไป, น้ำหนักของหอคอยมีขนาดเล็ก, แต่เพราะหอเหล็กสูง, โมเมนต์การดัดและแรงในแนวนอนของตัวหอคอยมีขนาดใหญ่. ดังนั้น, มักใช้ฐานรากแพโดยรวม. รากฐานแผ่นพื้นเป็นรากฐานที่มีความยืดหยุ่น. เนื่องจากแผ่นฐานมีแท่งเหล็กที่ทนทานต่อโมเมนต์การโก่งตัวและแรงเฉือนที่เกิดจากแรงปฏิกิริยาของฐานราก, ส่วนใดๆ ของส่วนที่ยื่นออกมาของแผ่นฐานมีความแข็งแรงเพียงพอ, และไม่ถูกจำกัดด้วยมุมแข็ง, ดังนั้นความหนาของแผ่นฐานจึงน้อยลง, ในขณะที่ขนาดของส่วนยื่นอาจมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อต้านทานโมเมนต์การโก่งตัว. แบบฟอร์มรองพื้นชนิดนี้เหมาะสำหรับไซต์ที่มีพื้นที่ค่อนข้างเปิดโล่ง, โดยไม่จำกัดการขุดหลุมฐานราก, น้ำบาดาลถูกฝังลึก, และความสามารถในการรับน้ำหนักของชั้นแบริ่งไม่ควรน้อยกว่า 110 ปาสคาล.

ข้อดีของมันคือความเร็วในการก่อสร้างที่รวดเร็วและต้นทุนต่ำ. โดยทั่วไปจะแล้วเสร็จด้วยการเทคอนกรีตเชิงพาณิชย์เพียงครั้งเดียว, ซึ่งไม่เสี่ยงต่อปัญหาคุณภาพและมีความซื่อสัตย์สุจริต.

ขึ้นสถานีฐานหมู่บ้านตงจางในเมืองซินเล่อ, เหอเป่ยเทเลคอมเป็นตัวอย่าง, หอคอยเหล็กทำมุมสูง 47 ม. มีช่องเปิดส้น 3.65 ม. x 3.65 ม. x 3.65 ม.. สภาพทางธรณีวิทยามีรายละเอียดดังนี้: 1 ชั้นดินเหนียวปนทราย, ความลึกด้านล่างของชั้นประมาณ 5 ม., และความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานราก ค่าลักษณะเฉพาะ fak = 120 ปาสคาล, ②ชั้นดินตะกอน, ค่าคุณลักษณะความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานราก fak = 90 ปาสคาล, ความลึกสัมผัสดินของชั้นนี้คือ 7 ม., บริเวณที่สถานีฐานนี้ตั้งอยู่ค่อนข้างเปิดกว้าง, และไม่จำกัดการขุดฐานราก, จึงควรใช้ฐานรากแพ , ใช้ชั้นที่ 1 ของดินเหนียวปนทรายเป็นชั้นรองรับฐาน, ใช้รองพื้นแบบวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของ 7.2 ม., ความเค้นอัดสูงสุดของฐานของ 107 ปาสคาล, ความเค้นอัดขั้นต่ำของ 5 ปาสคาล, และทำการตรวจสอบชั้นตะกอนที่อ่อนแอสำหรับชั้น 2 ของตะกอน. , เพื่อตอบสนองความต้องการความสามารถในการรับแรงอัด.

2.2 ฐานรากเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กแบบหล่อเข้าที่

เมื่อชั้นดินอ่อนบนพื้นผิวของฐานรากมีความหนา, หรือน้ำบาดาลตื้น, การใช้ฐานรากเสาเข็มสามารถต้านทานแรงในแนวดิ่งและแรงยกได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

ตามเงื่อนไขทางธรณีวิทยาทางวิศวกรรม, โดยทั่วไปจะใช้เสาเข็มเจาะคอนกรีตเสริมเหล็ก. กองหนึ่งกองอยู่ใต้เสาหอคอยแต่ละเสา, หรือสองกองใต้เสาหอคอยเดียว, ซึ่งจะต้องกำหนดตามการคำนวณ. ขึ้นสถานีฐาน South Circle ของเมือง Hugezhuang, เทศมณฑลลูอันนา, Tangshan China Unicom เป็นตัวอย่าง: a 42 ม. หอคอยสามท่อพร้อมช่องเปิดติดตามของ 3. 3 ม × 3. 3 ม × 3. 3 ม.. สภาพทางธรณีวิทยาแสดงไว้ในตารางที่ 1 2.

น้ำใต้ดินของสถานีฐานนี้ค่อนข้างตื้น. นำกองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.9 ม. ที่เชิงหอคอยแต่ละแห่งเป็นตัวอย่าง. เสาเข็มมีความยาวตาข่าย 11 เมตร และเข้าสู่ชั้นตะกอน ⑥ ประมาณ 1 เมตร. ใช้หนึ่งคอลัมน์และหนึ่งกอง, และมีการตั้งแรงตึงไว้ระหว่างเสาเข็ม. แท่นคานและฝาปิดอยู่ 1 ม.×1 ม, ค่ามาตรฐานของความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดในการอัดของเสาเข็มเดี่ยวคือ 1 637 กิโลนิวตัน, และค่ามาตรฐานของความสามารถในการดึงออกสูงสุดของแบริ่งคือ 734 กิโลนิวตัน, ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ.

3 ข้อสรุป

โดยผ่านตัวอย่างการวิเคราะห์การออกแบบฐานรากข้างต้น, ไม่ว่าจะเป็นหอคอยประเภทไหนก็ตาม, จะต้องวิเคราะห์ตามรายงานการสำรวจทางวิศวกรรมธรณีเทคนิคและสภาพพื้นที่เพื่อกำหนดรูปแบบฐานราก. เมื่อสถานที่ก่อสร้างตั้งอยู่ในสถานที่ที่มีสภาพทางธรณีวิทยาดีขึ้น, พยายามออกแบบให้อยู่ในรูปของฐานรากตื้นที่เป็นอิสระ, การลงทุนรากฐานยังประหยัดกว่าอีกด้วย; เมื่อความสามารถในการรับน้ำหนักของชั้นแบริ่งของสถานที่ก่อสร้างต่ำ, หรือน้ำบาดาลตื้น, พยายามออกแบบรากฐานที่ล้ำลึก, แต่การลงทุนก่อสร้างจะค่อนข้างมาก.