0 introduction

le tour de communication est une structure haute équipée d'antennes de communication. Il se caractérise par une structure haute et une section transversale relativement petite.. La charge latérale (principalement la charge du vent et l'action du tremblement de terre) joue un rôle majeur. La fondation de la tour de communication transfère de manière sûre et fiable toutes les charges de la superstructure à la fondation et assure la stabilité globale de la structure. C'est une partie importante de la structure de la tour de communication. Le choix des fondations de la tour de communication est étroitement lié à la forme de la superstructure, disposition structurelle, catégorie de charge externe, chantier de construction et conditions géologiques de la zone. Une sélection et une conception raisonnables des fondations sont essentielles à la réduction des coûts du projet, raccourcir les cycles de construction des projets, et assurer la sécurité et la fiabilité des structures. ( Faire référence à ” Architecture Réseau Chinois ” )

Puisque la charge de vent est une charge aléatoire, l'ampleur et la direction de la force du vent sont arbitraires et pulsées, et la contrainte de fondation a également des caractéristiques arbitraires et pulsatoires, donc lors de la sélection des valeurs de charge pour la conception des fondations, Il est nécessaire de sélectionner la valeur standard de la combinaison de charges dans la direction la plus défavorable en fonction des différentes formes de tour pour la conception.. La structure en treillis spatial utilisée dans les tours de communication a un poids relativement léger, et la charge verticale de la plate-forme sur laquelle sont accrochées les antennes de communication n'est pas importante. Donc, la tension ou la pression exercée sur la surface supérieure de la fondation sous une tour en treillis triangulaire ou quadrilatérale est alternée, et la valeur de tension peut généralement atteindre au-dessus de la valeur de pression, le calcul de l'arrachement des fondations de la tour en treillis est particulièrement important. Dans de nombreux cas, la conception de l'extraction des fondations joue un rôle de premier plan.

Selon la conception des fondations de deux types de tours couramment utilisés dans la construction de stations de base de communication dans le Hebei China Unicom ces dernières années, l'auteur analyse brièvement comment sélectionner et concevoir les fondations des tours à quatre coins et des tours à trois tubes.

1. Sélection de base et conception de la tour en acier à angle quadrilatéral.

Tour en acier à angle quadrilatère, appelée tour quadrilatère, est une forme courante de tour de communication ces dernières années. La hauteur de la tour est généralement d'environ 1/7 de la hauteur de la tour. La forme de la fondation adopte généralement une fondation indépendante en béton armé et une fondation sur pieux coulés sur place.. Calculer la combinaison de charges sélectionnée pour la fondation. Généralement, la combinaison de charges de la structure supérieure au pied de la tour est la direction la plus défavorable (i.e.. 45° direction de l'angle), la charge combinée standard des effets de charge dans l'état limite de service normal inclut la pression vers le bas, force de soulèvement et force de cisaillement horizontale. Le formulaire de fondation doit être basé sur le rapport d'étude géotechnique de l'emplacement de la station de base et des conditions des bâtiments et du site environnants.. Sélection complète basée sur la planéité, etc.

1.1 Fondation indépendante en béton armé

Ce type de fondation convient aux situations où la capacité portante de la couche portante de la fondation est bonne., la valeur caractéristique de la capacité portante de la couche de sol portante générale des fondations est supérieure à 80 kPa, et la qualité du sol est relativement uniforme. Ses avantages sont une construction simple , faible coût d'investissement et vitesse de construction rapide. Les pieds des colonnes du corps de la tour sont généralement articulés avec les piliers des colonnes de fondation.. En même temps, les composants reliés aux pieds de colonne sont également des tiges inclinées. La force axiale (pression ou tension) dans la colonne et la force axiale (pression ou tension) dans la tige inclinée sont construits à travers les pieds de la colonne. Passé à la jetée. D'un côté, les piliers des colonnes transmettent la force verticale de la superstructure à la base. En même temps, les piliers des colonnes et la fondation indépendante supportent également conjointement la force horizontale transmise par la superstructure. Des poutres de liaison sont mises en place entre des fondations indépendantes. Les poutres de liaison peuvent équilibrer la plupart des composantes de force horizontale transmises par les colonnes et les barres diagonales.. La force horizontale accumulée uniquement par la charge du vent ne peut pas être équilibrée par les poutres de liaison et doit être supportée par les piliers des colonnes.. Après avoir conçu les poutres de couplage, la force horizontale maximale supportée par la plupart des piliers des colonnes de fondation est d'environ 1/3 dont sans poutres de couplage, donc le réglage des poutres de couplage est très nécessaire.

Prenons l'exemple de la station de base Hebei China Unicom Qinghe Xujiage, il a un 52 tour en acier d'angle de m avec une ouverture de talon de 7 m Il s'agit de 5 m de profondeur, avec couche ③ de sol limoneux. Le sol de cette couche est exposé à une profondeur de 7 m. Aucune eau souterraine n’est trouvée dans la plage de profondeur de l’enquête. La zone où se trouve la station de base est relativement ouverte, et il n'y a aucune restriction sur l'excavation des fosses de fondation. Il convient de recourir à une fondation indépendante, avec la ③ couche d'argile limoneuse comme couche portante de base. La valeur caractéristique de la capacité portante des fondations est fak = 120 kPa. Après calculs de résistance à la compression et à l'arrachement, La fondation adopte 3 m×3 m et la profondeur d'enfouissement est 3 m, qui peut répondre aux exigences. Dans ce cas, la capacité portante de la couche portante est meilleure, et la taille de la fondation est contrôlée par la résistance à l'arrachement. en outre, si la capacité portante de la couche portante de la fondation est faible, la zone inférieure de la fondation peut être agrandie sans augmenter la profondeur d'enfouissement pour réduire le poids propre de la fondation et répondre aux exigences de compression de la capacité portante de la fondation. Dans ce cas, la taille de la fondation est déterminée par la résistance de la fondation. controle de la pression. Prenons l'exemple de la station de base du village de Wangguanzhuang de Hebei China Unicom dans la ville de Huanghua, il a un 52 tour en acier d'angle de m avec une ouverture de talon de 7 m La profondeur d'enfouissement est d'environ 5 m, et les eaux souterraines sont faiblement corrosives pour le béton. La nappe phréatique de cette station de base est peu profonde, et l'excavation de la fosse de fondation ne doit pas être trop profonde, sinon des précipitations seront nécessaires, ce qui augmentera le coût et la difficulté de la construction. Il est conseillé de faire appel à une fondation indépendante, avec la ① couche de limon comme couche portante de base, et la valeur caractéristique de la capacité portante de la fondation est fak = 90 kPa pour le calcul de la compression, la fondation est 3. 4 m × 3. 4 m et la profondeur d'enfouissement est 2. 5 m, qui peut répondre aux exigences de compression. Afin de faciliter la construction de la couche de coussin, 0. 2 m de gravier calibré d'épaisseur peut être placé sur la base, et chaque côté est 0. 15 m plus large que le bord de la fondation. Les eaux souterraines étant faiblement corrosives pour le béton, du ciment Portland aux scories doit être utilisé lors du mélange du béton dans cette station de base.

1.2 Fondation sur pieux coulés sur place en béton armé

Lorsque la couche de sol meuble à la surface des fondations du site est épaisse, ou les eaux souterraines sont peu profondes et les précipitations sont difficiles, et la charge supérieure est importante et concentrée, la fondation peu profonde utilisée pour la fondation de la structure de la tour ne peut plus répondre aux exigences de capacité portante et de déformation de la fondation. Selon les exigences, une fondation sur pieux est utilisée pour transférer la charge à la couche portante dure et profonde à travers les pieux. La fondation sur pieux a une capacité portante élevée, bonne stabilité, petit village, et peut résister efficacement aux charges horizontales et aux forces de soulèvement.

Selon les conditions de charge et les conditions géologiques techniques, pieux préfabriqués en béton armé, pieux forés, pieux coulés sur place creusés artificiellement, des pieux en tuyaux d'acier et d'autres types de pieux peuvent être sélectionnés. Prendre la station inférieure du village de Yangjiabo, bourgade de Huangzhuang, District de Fengnan, Tangshan Unicom comme exemple: une tour en acier d'angle de 57 m avec une ouverture de 7,9 m × 7,9 m. Les conditions géologiques sont présentées dans le tableau 1.

La nappe phréatique de cette station de base est peu profonde, et la capacité portante de l'argile limoneuse dans la couche ② est faible. Prendre un tas d'un diamètre de 0.9 m au pied de chaque tour à titre d'exemple, la longueur nette du tas est 14.4 m, et le sable fin de la couche ⑥ est d'environ 1 m , une colonne et une pile sont utilisées, et des poutres de tension sont placées entre les pieux, pour que la plateforme du capuchon soit 1 m × 1 m, ce qui permet d'économiser la quantité de béton. Si deux pieux sont utilisés, comme deux pieux d'un diamètre de 0. 6 m, le plafond minimum doit être 1. 4 m × 4. 0 m, ce qui apportera de grands inconvénients à la construction, augmenter les investissements, et longue période de construction. Lors de la détermination du plan de fondation sur pieux, il est nécessaire de concevoir un diamètre et un nombre de pieux raisonnables sur la base du rapport d'étude géotechnique, afin que ce ne soit ni du gaspillage, ni sûr et fiable, afin d'atteindre l'objectif de conception optimal.

2. Sélection de base et conception de la tour triangulaire en tube d'acier.

Les colonnes de la tour triangulaire en tubes d'acier sont constituées de tuyaux en acier. Le rayon de giration des tuyaux en acier dans chaque direction est le même, qui répond aux exigences de contrainte de la tour. La forme plane est transformée en triangle équilatéral, ce qu'on appelle habituellement une tour à trois tubes. . Puisque la tour aux quatre coins occupe une grande surface, sa construction en ville est fortement affectée par le site. Donc, pour sauver la terre, il est très courant d'utiliser des tours à trois tubes dans la conception des tours de communication ces dernières années. La tour à trois tubes a une petite ouverture de talon et une petite pente de colonne de tour, la contrainte de traction sous chaque colonne de la tour est donc relativement importante. Le formulaire de fondation peut être basé sur le rapport d'étude géotechnique de la station de base et les conditions locales du site., utilisant une fondation globale en radeau en béton armé. Ou utilisez une fondation sur pieux.

2.1 Fondation globale du radier en béton armé

Depuis l'ouverture du talon de la tour triangulaire en tube d'acier (tour à trois tubes) n'est généralement pas trop grand, le poids de la tour est petit, mais parce que la tour de fer est haute, le moment de flexion et la force horizontale du corps de la tour sont importants. Donc, la fondation globale du radeau est souvent utilisée. La fondation dalle est une fondation flexible. Étant donné que la plaque de base est équipée de barres d'acier pour résister au moment de flexion et à la force de cisaillement provoqués par la force de réaction de la fondation, toute section de la partie en surplomb de la plaque de base a une résistance suffisante, et il n'est pas limité par l'angle rigide, donc l'épaisseur de la plaque de base peut être plus petite, tandis que la taille du surplomb peut être plus grande pour résister aux moments de flexion. Ce type de forme de fondation convient aux sites comportant des espaces relativement ouverts, où l'excavation des fosses de fondation n'est pas limitée, les eaux souterraines sont enfouies profondément, et la capacité portante de la couche portante ne doit pas être inférieure à 110 kPa.

Ses avantages sont une vitesse de construction rapide et un faible coût. Il est généralement complété par une coulée unique de béton commercial., qui n'est pas sujet aux problèmes de qualité et a une forte intégrité.

Prendre la station de base du village de Dongzhang dans la ville de Xinle, Hebei Telecom comme exemple, la tour en acier d'angle de 47 m a une ouverture de talon de 3,65 m×3,65 m×3,65 m. Les conditions géologiques sont décrites comme suit: ① couche d'argile limoneuse, la profondeur inférieure de la couche est d'environ 5 m, et la capacité portante de la fondation Valeur caractéristique fak = 120 kPa, ② couche de sol limoneux, valeur caractéristique de la capacité portante des fondations fak = 90 kPa, la profondeur d'exposition du sol de cette couche est 7 m, la zone où se trouve cette station de base est relativement ouverte, et l'excavation des fosses de fondation n'est pas limitée, il faut donc utiliser une fondation sur radeau , utiliser la ① couche d'argile limoneuse comme couche de support de base, utiliser une fondation circulaire d'un diamètre de 7.2 m, une contrainte de compression maximale de la base de 107 kPa, une contrainte de compression minimale de 5 kPa, et effectuez une vérification de la couche sous-jacente faible pour la couche ② de limon. , pour répondre aux exigences de capacité portante en compression.

2.2 Fondation sur pieux coulés sur place en béton armé

Lorsque la couche de sol meuble à la surface des fondations du site est épaisse, ou la nappe phréatique est peu profonde, l'utilisation de fondations sur pieux peut résister efficacement aux charges verticales et aux forces de soulèvement.

Selon les conditions géologiques techniques, des pieux forés en béton armé sont généralement utilisés. Une pile sous chaque colonne de la tour, ou deux pieux sous une colonne de tour, qui doit être déterminé selon des calculs. Prendre la station de base South Circle de la ville de Hugezhuang, Comté de Luanna, Tangshan China Unicom comme exemple: une 42 m tour à trois tubes avec une ouverture ultérieure de 3. 3 m × 3. 3 m × 3. 3 m. Les conditions géologiques sont présentées dans le tableau 2.

L'eau souterraine de cette station de base est relativement peu profonde. Prenez un tas d'un diamètre de 0.9 m au pied de chaque tour à titre d'exemple. Le tas a une longueur nette de 11 m et pénètre dans la ⑥ couche de limon sur environ 1 m.. Une colonne et une pile sont utilisées, et la tension est réglée entre les pieux. La plate-forme de poutre et de capuchon est 1 m×1 m, la valeur standard de la capacité portante ultime en compression d'un seul pieu est 1 637 Loi sur les machines et la sécurité au travail de la République d'Afrique du Sud qui, aux fins du présent contrat, sera applicable en Namibie, et la valeur standard de la capacité portante ultime à l'arrachement est 734 Loi sur les machines et la sécurité au travail de la République d'Afrique du Sud qui, aux fins du présent contrat, sera applicable en Namibie, qui répond aux exigences de conception.

3 Conclusion

Grâce à l'exemple d'analyse ci-dessus de la conception des fondations, quel que soit le type de tour, il doit être analysé en fonction du rapport d'étude géotechnique et des conditions du site pour déterminer la forme de la fondation. Lorsque le chantier est situé dans un endroit offrant de meilleures conditions géologiques, essayez de concevoir sous la forme d'une fondation peu profonde indépendante, l'investissement de la fondation est également plus économique; lorsque la capacité portante de la couche portante du chantier est faible, ou la nappe phréatique est peu profonde, essayez de concevoir une fondation profonde, mais l'investissement en construction sera relativement important.