0 Giới thiệu

Các tháp truyền thông là một cấu trúc cao được trang bị ăng-ten liên lạc. Nó được đặc trưng bởi cấu trúc cao và mặt cắt ngang tương đối nhỏ. Tải trọng bên (chủ yếu là tải trọng gió và tác động động đất) đóng một vai trò quan trọng. Nền móng tháp truyền thông chuyển toàn bộ tải trọng của cấu trúc thượng tầng xuống nền móng một cách an toàn và đáng tin cậy và đảm bảo sự ổn định tổng thể của kết cấu. Nó là một phần quan trọng của cấu trúc tháp truyền thông. Việc lựa chọn móng tháp truyền thông có liên quan mật thiết đến hình thức kiến ​​trúc phần trên, bố trí kết cấu, loại tải bên ngoài, địa điểm xây dựng và điều kiện địa chất khu vực. Lựa chọn và thiết kế nền móng hợp lý là rất quan trọng để giảm chi phí dự án, rút ngắn chu kỳ xây dựng dự án, và đảm bảo an toàn và độ tin cậy của kết cấu. ( tham khảo ” Kiến trúc mạng Trung Quốc ” )

Vì tải trọng gió là tải ngẫu nhiên, độ lớn và hướng của lực gió là tùy ý và dao động, và ứng suất nền cũng có đặc tính dao động tùy ý, vì vậy khi lựa chọn giá trị tải trọng cho thiết kế nền móng, Cần lựa chọn giá trị tiêu chuẩn của tổ hợp tải trọng theo hướng bất lợi nhất theo các dạng tháp khác nhau để thiết kế. Kết cấu giàn không gian sử dụng trong tháp truyền thông có trọng lượng tương đối nhẹ, và tải trọng thẳng đứng của bệ treo ăng-ten truyền thông không lớn. vì thế, sức căng hoặc áp lực lên bề mặt trên của móng dưới tháp giàn hình tam giác hoặc tứ giác thay đổi, và giá trị độ căng thường có thể đạt trên giá trị áp suất, Việc tính toán kéo móng tháp giàn là đặc biệt quan trọng. Trong nhiều trường hợp, thiết kế kéo móng đóng vai trò chủ đạo.

Theo thiết kế nền móng của 2 loại tháp thường được sử dụng trong xây dựng trạm gốc truyền thông tại Hebei China Unicom trong những năm gần đây, tác giả phân tích sơ lược cách lựa chọn và thiết kế móng tháp cho tháp bốn góc và tháp ba ống.

1. Lựa chọn cơ bản và thiết kế tháp thép góc tứ giác.

Tháp thép góc tứ giác, gọi là tháp tứ giác, là dạng tháp truyền thông phổ biến trong những năm gần đây. Chiều cao của tháp thường khoảng 1/7 về chiều cao của tháp. Hình thức móng thường sử dụng móng độc lập bê tông cốt thép và móng cọc đúc tại chỗ. Tính toán tổ hợp tải trọng đã chọn cho móng. Nói chung là, Tổ hợp tải trọng từ kết cấu phía trên đến chân tháp là hướng bất lợi nhất (tức là. 45° hướng góc), Tải trọng kết hợp tiêu chuẩn của các hiệu ứng tải trọng ở trạng thái giới hạn sử dụng bình thường bao gồm áp lực hướng xuống, lực nâng và lực cắt ngang. Hình thức móng phải căn cứ vào báo cáo khảo sát địa kỹ thuật về vị trí trạm gốc và điều kiện các công trình, khu vực xung quanh. Lựa chọn toàn diện dựa trên độ phẳng, vv.

1.1 Nền móng độc lập bằng bê tông cốt thép

Loại móng này phù hợp với những trường hợp khả năng chịu lực của lớp móng chịu lực tốt, giá trị đặc trưng khả năng chịu lực của lớp đất nền chung lớn hơn 80 kPa, và chất lượng đất tương đối đồng đều. Ưu điểm của nó là xây dựng đơn giản , chi phí đầu tư thấp và tốc độ thi công nhanh. Chân cột của thân tháp thường được gắn bản lề với các trụ cột móng. Cùng một lúc, các bộ phận nối với chân cột cũng là thanh nghiêng. Lực dọc trục (áp lực hoặc căng thẳng) trong cột và lực dọc trục (áp lực hoặc căng thẳng) trong thanh nghiêng được thi công thông qua chân cột. Đã qua bến tàu. Một mặt, các trụ cột truyền lực thẳng đứng từ kết cấu phần trên xuống phần đế. Cùng một lúc, các trụ cột và móng độc lập còn cùng chịu lực ngang truyền từ kết cấu phần trên. Dầm liên kết được lắp đặt giữa các móng độc lập. Dầm liên kết có thể cân bằng hầu hết các thành phần lực ngang truyền từ cột và thanh chéo. Lực ngang chỉ được tích lũy bởi tải trọng gió không thể cân bằng bằng các dầm nối mà phải chịu bởi các trụ cột. Sau khi thiết kế dầm ghép, lực ngang lớn nhất do hầu hết các trụ cột móng chịu là khoảng 1/3 trong đó không có dầm ghép, nên việc lắp dầm ghép là rất cần thiết.

Lấy Trạm cơ sở Hebei China Unicom Qinghe Xujiage làm ví dụ, nó có một 52 tháp thép góc m có gót mở 7 m Nó là về 5 tôi sâu, với lớp ③ đất phù sa. Đất ở lớp này có độ sâu 7 m. Không tìm thấy nước ngầm trong phạm vi độ sâu khảo sát. Khu vực đặt trạm gốc tương đối thoáng, và không có hạn chế về việc đào hố móng. Sử dụng nền tảng độc lập là phù hợp, với ③ lớp đất sét bột làm lớp chịu lực nền. Giá trị đặc trưng khả năng chịu lực của nền là fak = 120 kPa. Sau khi tính toán sức kháng nén và kéo, Nền tảng thông qua 3 m×3 m và độ sâu chôn cất là 3 m, có thể đáp ứng được yêu cầu. Trong trường hợp này, khả năng chịu lực của lớp chịu lực tốt hơn, và kích thước của móng được điều khiển bởi sức kháng kéo. Ngoài ra, nếu khả năng chịu lực của lớp chịu lực móng nhỏ, diện tích đáy móng có thể mở rộng mà không cần tăng chiều sâu chôn nhằm giảm tải trọng bản thân của móng và đáp ứng yêu cầu nén về khả năng chịu lực của móng. Trong trường hợp này, kích thước của móng được xác định bởi sức kháng của móng. điều khiển áp suất. Lấy trạm cơ sở Làng Wangguanzhuang của Hebei China Unicom ở thành phố Huanghua làm ví dụ, nó có một 52 tháp thép góc m có gót mở 7 m Độ sâu chôn cất khoảng 5 m, và nước ngầm có tính ăn mòn yếu đối với bê tông. Nước ngầm của trạm cơ sở này cạn, và việc đào hố móng không được quá sâu, nếu không sẽ cần lượng mưa, điều này sẽ làm tăng chi phí xây dựng và khó khăn. Nên sử dụng nền tảng độc lập, với ① lớp bùn làm lớp chịu lực nền, và giá trị đặc trưng khả năng chịu lực của nền là fak=90 kPa để tính toán lực nén, nền tảng là 3. 4 m × 3. 4 m và độ sâu chôn cất là 2. 5 m, có thể đáp ứng các yêu cầu nén. Để thuận tiện cho việc thi công lớp đệm, 0. 2 m sỏi dày có thể được đặt trên đế, và mỗi bên là 0. 15 m rộng hơn mép móng. Vì nước ngầm có tính ăn mòn yếu đối với bê tông, nên sử dụng xi măng Portland xỉ khi trộn bê tông ở trạm gốc này.

1.2 Móng cọc bê tông cốt thép đúc tại chỗ

Khi lớp đất mềm trên bề mặt nền móng dày, hoặc nước ngầm cạn và khó mưa, và tải trọng trên lớn và tập trung, móng nông dùng cho móng kết cấu tháp không còn đáp ứng được yêu cầu về khả năng chịu lực và biến dạng của móng. Theo yêu cầu, móng cọc dùng để truyền tải trọng xuống lớp đất cứng sâu xuyên qua các cọc. Móng cọc có khả năng chịu lực cao, ổn định tốt, khu định cư nhỏ, và có thể chống lại tải ngang và lực nâng một cách hiệu quả.

Theo điều kiện tải trọng và điều kiện địa chất công trình, cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, cọc khoan nhồi, cọc đúc tại chỗ đào nhân tạo, có thể lựa chọn cọc ống thép và các loại cọc khác. Đi đến trạm cơ sở của làng Yangjiabo, Thị trấn Hoàng Trang, Quận Phong Nam, Đường Sơn Unicom là một ví dụ: tháp thép góc 57m có kích thước mở 7,9m×7,9m. Các điều kiện địa chất được thể hiện trong bảng 1.

Nước ngầm của trạm cơ sở này cạn, khả năng chịu lực của sét bột ở lớp ② thấp. Lấy một cọc có đường kính 0.9 m dưới chân mỗi tòa tháp làm ví dụ, chiều dài thực của cọc là 14.4 m, cát mịn ở lớp ⑥ khoảng 1 m , một cột và một cọc được sử dụng, và dầm căng được đặt giữa các cọc, để nền tảng nắp là 1 m × 1 m, giúp tiết kiệm lượng bê tông. Nếu sử dụng hai cọc, chẳng hạn như hai cọc có đường kính 0. 6 m, giới hạn tối thiểu phải là 1. 4 m × 4. 0 m, Điều này sẽ mang lại sự bất tiện lớn cho việc xây dựng, tăng đầu tư, và thời gian thi công dài. Khi xác định phương án móng cọc, cần thiết kế đường kính cọc và số lượng cọc hợp lý dựa trên báo cáo khảo sát địa kỹ thuật, để nó không lãng phí cũng như không an toàn và đáng tin cậy, để đạt được mục đích thiết kế tối ưu.

2. Lựa chọn cơ bản và thiết kế tháp ống thép hình tam giác.

Các cột tháp của tháp ống thép hình tam giác được làm bằng ống thép. Bán kính hồi chuyển của ống thép theo mỗi hướng là như nhau, đáp ứng yêu cầu căng thẳng của tháp. Hình phẳng được tạo thành một tam giác đều, thường được gọi là tháp ba ống. . Vì tháp bốn góc chiếm diện tích lớn, việc xây dựng nó trong thành phố bị ảnh hưởng rất nhiều bởi địa điểm này. vì thế, để tiết kiệm đất, việc sử dụng tháp ba ống trong thiết kế tháp truyền thông trong những năm gần đây là rất phổ biến. Tháp ba ống có độ mở gót nhỏ và độ dốc cột tháp nhỏ, nên ứng suất kéo dưới mỗi cột tháp tương đối lớn. Hình thức móng có thể dựa trên báo cáo khảo sát địa kỹ thuật của trạm cơ sở và các điều kiện địa phương, sử dụng tổng thể móng bè bê tông cốt thép. Hoặc sử dụng móng cọc.

2.1 Móng tổng thể bè bê tông cốt thép

Kể từ khi mở gót chân tháp ống thép hình tam giác (tháp ba ống) nói chung là không quá lớn, trọng lượng của tháp nhỏ, nhưng vì tháp sắt cao, mômen uốn và lực ngang của thân tháp lớn. vì thế, móng bè tổng thể thường được sử dụng. Nền móng là nền móng linh hoạt. Vì tấm đế được trang bị các thanh thép để chịu được mô men uốn và lực cắt do phản lực nền móng gây ra, bất kỳ phần nào của phần nhô ra của tấm đế đều có đủ độ bền, và nó không bị giới hạn bởi góc cứng, vì vậy độ dày của tấm đế có thể nhỏ hơn, trong khi kích thước của phần nhô ra có thể lớn hơn để chống lại mô men uốn. Dạng móng này phù hợp với những khu đất có không gian tương đối thoáng, nơi việc đào hố móng không bị hạn chế, nước ngầm bị chôn sâu, và khả năng chịu lực của lớp chịu lực không được nhỏ hơn 110 kPa.

Ưu điểm của nó là tốc độ thi công nhanh và chi phí thấp.. Nó thường được hoàn thành bằng cách đổ bê tông thương mại một lần, không dễ gặp vấn đề về chất lượng và có tính toàn vẹn mạnh mẽ.

Đi đến trạm cơ sở làng Dongzhang ở thành phố Xinle, Viễn thông Hà Bắc là một ví dụ, tháp thép góc 47m có độ mở gót 3,65m×3,65m×3,65m. Các điều kiện địa chất được mô tả như sau: ① lớp đất sét bùn, độ sâu đáy của lớp là khoảng 5 m, và khả năng chịu lực của nền Giá trị đặc trưng fak = 120 kPa, ② lớp đất phù sa, Giá trị đặc tính khả năng chịu lực của nền fak = 90 kPa, độ sâu tiếp xúc với đất của lớp này là 7 m, khu vực đặt trạm cơ sở này tương đối rộng mở, và việc đào hố móng không bị hạn chế, vì vậy nên sử dụng móng bè , sử dụng ① lớp đất sét bột làm lớp nền, sử dụng móng hình tròn có đường kính 7.2 m, ứng suất nén cực đại của đáy 107 kPa, ứng suất nén tối thiểu của 5 kPa, và tiến hành kiểm tra lớp nền yếu đối với lớp phù sa thứ ②. , để đáp ứng yêu cầu về khả năng chịu nén.

2.2 Móng cọc bê tông cốt thép đúc tại chỗ

Khi lớp đất mềm trên bề mặt nền móng dày, hoặc nước ngầm cạn, sử dụng móng cọc có thể chịu được tải trọng thẳng đứng và lực nâng một cách hiệu quả.

Theo điều kiện địa chất công trình, Cọc khoan bê tông cốt thép thường được sử dụng. Một cọc dưới mỗi cột tháp, hoặc hai cọc dưới một cột tháp, cần xác định theo tính toán. Đi đến trạm cơ sở Vòng Nam của Thị trấn Hugezhuang, Quận Luanna, Đường Sơn China Unicom là một ví dụ: một 42 tháp ba ống m có lỗ mở tiếp theo 3. 3 m × 3. 3 m × 3. 3 m. Các điều kiện địa chất được thể hiện trong bảng 2.

Nước ngầm của trạm gốc này tương đối nông. Lấy một đống có đường kính 0.9 m dưới chân mỗi tòa tháp làm ví dụ. Cọc có chiều dài lưới 11m, đi vào lớp bùn thứ ⑥ khoảng 1m. Một cột và một cọc được sử dụng, và lực căng được đặt giữa các cọc. Nền tảng chùm và nắp là 1 m×1 m, giá trị tiêu chuẩn về khả năng chịu nén giới hạn của cọc đơn là 1 637 kN, và giá trị tiêu chuẩn của khả năng chịu lực kéo kéo tới hạn là 734 kN, đáp ứng yêu cầu thiết kế.

3 Phần kết luận

Qua ví dụ phân tích thiết kế nền móng ở trên, bất kể đó là loại tháp nào, phải được phân tích dựa trên báo cáo khảo sát địa kỹ thuật và điều kiện công trường để xác định dạng móng. Khi địa điểm xây dựng nằm ở nơi có điều kiện địa chất tốt hơn, cố gắng thiết kế Dưới dạng một nền móng nông độc lập, đầu tư nền móng cũng tiết kiệm hơn; khi khả năng chịu lực của lớp chịu lực của công trường thấp, hoặc nước ngầm cạn, cố gắng thiết kế một nền móng sâu, nhưng đầu tư xây dựng sẽ tương đối lớn.