0 introduzione

Il torre di comunicazione è una struttura alta dotata di antenne di comunicazione. È caratterizzato da una struttura alta e da una sezione trasversale relativamente piccola. Il carico laterale (principalmente il carico del vento e l’azione sismica) gioca un ruolo importante. La fondazione della torre di comunicazione trasferisce in modo sicuro e affidabile tutti i carichi della sovrastruttura alla fondazione e garantisce la stabilità complessiva della struttura. È una parte importante della struttura della torre di comunicazione. La scelta della fondazione della torre di comunicazione è strettamente correlata alla forma della sovrastruttura, assetto strutturale, categoria di carico esterno, cantiere e condizioni geologiche dell’area. Una selezione e una progettazione ragionevoli delle fondazioni sono fondamentali per ridurre i costi del progetto, accorciare i cicli di costruzione dei progetti, e garantire la sicurezza e l’affidabilità strutturale. ( Fare riferimento a ” Rete cinese di architettura ” )

Poiché il carico del vento è un carico casuale, l'entità e la direzione della forza del vento sono arbitrarie e pulsanti, e anche la tensione della fondazione ha caratteristiche arbitrarie e pulsanti, quindi quando si selezionano i valori di carico per la progettazione della fondazione, È necessario selezionare il valore standard della combinazione di carico nella direzione più sfavorevole in base alle diverse forme della torre per la progettazione. La struttura reticolare spaziale utilizzata nelle torri di comunicazione ha un peso relativamente leggero, e il carico verticale della piattaforma su cui sono appese le antenne di comunicazione non è elevato. Perciò, la tensione o pressione sulla superficie superiore della fondazione sotto una torre reticolare triangolare o quadrilatera è alternata, e il valore della tensione può generalmente superare il valore della pressione, particolarmente importante è il calcolo dello sfilamento delle fondazioni della torre reticolare. In molti casi, il design dell'estrazione della fondazione gioca un ruolo di primo piano.

Secondo il progetto di fondazione di due tipi di torri comunemente utilizzate nella costruzione di stazioni base di comunicazione nell'Hebei China Unicom negli ultimi anni, l'autore analizza brevemente come selezionare e progettare le fondazioni delle torri a quattro angoli e delle torri a tre tubi.

1. Selezione e progettazione di base della torre in acciaio ad angolo quadrilatero.

Torre in acciaio ad angolo quadrilatero, detta torre quadrilatera, è una forma comune di torre di comunicazione negli ultimi anni. L'altezza della torre è generalmente di circa 1/7 dell'altezza della torre. La forma della fondazione adotta solitamente fondazioni indipendenti in cemento armato e fondazioni su pali gettate in opera. Calcolare la combinazione di carico selezionata per la fondazione. Generalmente, la combinazione di carico dalla struttura superiore ai piedi della torre è la direzione più sfavorevole (vale a dire. 45° direzione dell'angolo), la combinazione standard degli effetti del carico nello stato limite di servizio normale include la pressione verso il basso, forza di sollevamento e forza di taglio orizzontale. Il modulo di fondazione deve basarsi sul rapporto di indagine di ingegneria geotecnica relativo all'ubicazione della stazione base e alle condizioni degli edifici e del sito circostanti. Selezione completa basata sulla planarità, eccetera.

1.1 Fondazione indipendente in cemento armato

Questo tipo di fondazione è adatta per situazioni in cui la capacità portante dello strato portante di fondazione è buona, il valore caratteristico della capacità portante dello strato di terreno portante della fondazione generale è maggiore di 80 kPa, e la qualità del suolo è relativamente uniforme. I suoi vantaggi sono la costruzione semplice , bassi costi di investimento e alta velocità di costruzione. I piedi delle colonne del corpo della torre sono generalmente incernierati ai pilastri delle colonne di fondazione. Allo stesso tempo, anche i componenti collegati ai piedi della colonna sono aste inclinate. La forza assiale (pressione o tensione) nella colonna e la forza assiale (pressione o tensione) nell'asta inclinata sono realizzati i piedi della colonna. Passato al molo. Da un lato, i pilastri delle colonne trasmettono la forza verticale dalla sovrastruttura alla base. Allo stesso tempo, i pilastri delle colonne e la fondazione indipendente sopportano congiuntamente anche la forza orizzontale trasmessa dalla sovrastruttura. Le travi di collegamento sono predisposte tra fondazioni indipendenti. Le travi di collegamento possono bilanciare la maggior parte delle componenti di forza orizzontale trasmesse da colonne e barre diagonali. La forza orizzontale accumulata solo dal carico del vento non può essere bilanciata dalle travi di collegamento e deve essere sopportata dai pilastri delle colonne. Dopo aver progettato le travi di accoppiamento, la forza orizzontale massima sopportata dalla maggior parte dei pilastri delle colonne di fondazione è di circa 1/3 di quello senza travi di accoppiamento, quindi la regolazione delle travi di accoppiamento è molto necessaria.

Prendendo come esempio la stazione base Hebei China Unicom Qinghe Xujiage, ha un 52 Torre in acciaio ad angolo di m con apertura del tallone di 7 m Si tratta di 5 m profondo, con lo strato ③ di terreno limoso. Il terreno in questo strato è esposto ad una profondità di 7 m. Non è stata rilevata alcuna falda freatica all'interno dell'intervallo di profondità del sondaggio. L'area in cui si trova la stazione base è relativamente aperta, e non ci sono restrizioni sullo scavo della fossa di fondazione. È opportuno utilizzare una fondazione indipendente, con il ③ strato di argilla limosa come strato portante di base. Il valore caratteristico della capacità portante della fondazione è fak = 120 kPa. Dopo i calcoli della resistenza a compressione ed estrazione, La fondazione adotta 3 m×3 me la profondità di sepoltura è 3 m, che può soddisfare i requisiti. In questo caso, la capacità portante dello strato portante è migliore, e la dimensione della fondazione è controllata dalla resistenza all'estrazione. Inoltre, se la capacità portante dello strato portante della fondazione è ridotta, l'area inferiore della fondazione può essere ampliata senza aumentare la profondità di sepoltura per ridurre il peso proprio della fondazione e soddisfare i requisiti di compressione della capacità portante della fondazione. In questo caso, la dimensione della fondazione è determinata dalla resistenza della fondazione. controllo della pressione. Prendendo come esempio la stazione base Wangguanzhuang Village di Hebei China Unicom nella città di Huanghua, ha un 52 Torre in acciaio ad angolo di m con apertura del tallone di 7 m La profondità di sepoltura è di circa 5 m, e le acque sotterranee sono debolmente corrosive per il calcestruzzo. Le acque sotterranee di questa stazione base sono poco profonde, e lo scavo della fossa di fondazione non dovrebbe essere troppo profondo, altrimenti saranno necessarie precipitazioni, che aumenterà i costi e le difficoltà di costruzione. Si consiglia di utilizzare una fondazione indipendente, con il ① strato di limo come strato portante di base, e il valore caratteristico della capacità portante della fondazione è fak=90 kPa per il calcolo della compressione, la fondazione è 3. 4 m× 3. 4 me la profondità di sepoltura è 2. 5 m, che può soddisfare i requisiti di compressione. Per facilitare la costruzione dello strato di cuscino, 0. 2 Sulla base è possibile posizionare ghiaia graduata spessa m, e ogni lato lo è 0. 15 m più largo del bordo della fondazione. Poiché le acque sotterranee sono debolmente corrosive per il calcestruzzo, Durante la miscelazione del calcestruzzo in questa stazione base è necessario utilizzare cemento Portland con scorie.

1.2 Fondazione su pali gettati in opera in cemento armato

Quando lo strato di terreno soffice sulla superficie della fondazione del sito è spesso, oppure le acque sotterranee sono poco profonde e le precipitazioni sono difficili, e il carico superiore è ampio e concentrato, la fondazione poco profonda utilizzata per la fondazione della struttura della torre non può più soddisfare i requisiti di capacità portante e di deformazione della fondazione. Secondo i requisiti, una fondazione su pali viene utilizzata per trasferire il carico allo strato portante profondo e duro attraverso i pali. La fondazione su pali ha un'elevata capacità portante, buona stabilità, piccolo insediamento, e può resistere efficacemente ai carichi orizzontali e alle forze di sollevamento.

In base alle condizioni di carico e alle condizioni geologiche ingegneristiche, pali prefabbricati in cemento armato, mucchi annoiati, pali gettati in opera scavati artificialmente, È possibile selezionare pali di tubi in acciaio e altri tipi di pali. Prendi la stazione base del villaggio di Yangjiabo, Città di Huangzhuang, Distretto di Fengnan, Tangshan Unicom come esempio: una torre in acciaio angolare di 57 m con un'apertura di 7,9 m×7,9 m. Le condizioni geologiche sono riportate nella tabella 1.

Le acque sotterranee di questa stazione base sono poco profonde, e la capacità portante dell'argilla limosa nello strato ② è bassa. Prendendo una pila con un diametro di 0.9 m ai piedi di ciascuna torre come esempio, la lunghezza netta della pila è 14.4 m, e la sabbia fine nello strato ⑥ è circa 1 m , vengono utilizzate una colonna e una pila, e le travi tese sono posizionate tra i pali, in modo che la piattaforma del cappuccio sia 1 m× 1 m, che consente di risparmiare la quantità di cemento. Se vengono utilizzate due pile, come due pali con un diametro di 0. 6 m, il limite minimo deve essere 1. 4 m× 4. 0 m, che porterà grandi disagi alla costruzione, aumentare gli investimenti, e lungo periodo di costruzione. Quando si determina il piano di fondazione su pali, è necessario progettare un diametro dei pali e un numero di pali ragionevoli in base al rapporto di indagine di ingegneria geotecnica, in modo che non sia né dispendioso né sicuro e affidabile, in modo da raggiungere lo scopo progettuale ottimale.

2. Selezione e progettazione di base della torre triangolare in tubo d'acciaio.

Le colonne della torre triangolare in tubo d'acciaio sono realizzate con tubi d'acciaio. Il raggio di rotazione dei tubi d'acciaio in ciascuna direzione è lo stesso, che soddisfa i requisiti di stress della torre. La forma planare è trasformata in un triangolo equilatero, che di solito viene chiamata torre a tre tubi. . Poiché la torre a quattro angoli occupa una vasta area, la sua costruzione in città è fortemente influenzata dal sito. Perciò, per salvare il territorio, negli ultimi anni è molto comune utilizzare torri a tre tubi nella progettazione delle torri di comunicazione. La torre a tre tubi ha una piccola apertura del tallone e una piccola pendenza della colonna della torre, quindi lo sforzo di trazione sotto ciascuna colonna della torre è relativamente grande. La forma della fondazione può basarsi sul rapporto di indagine di ingegneria geotecnica della stazione base e sulle condizioni locali del sito, utilizzando una fondazione complessiva con zattera in cemento armato. Oppure usa un fondotinta su pali.

2.1 Fondazione complessiva della zattera in cemento armato

Dall'apertura del tallone della torre triangolare in tubo d'acciaio (torre a tre tubi) generalmente non è troppo grande, il peso della torre è piccolo, ma perché la torre di ferro è alta, il momento flettente e la forza orizzontale del corpo della torre sono elevati. Perciò, viene spesso utilizzata la fondazione complessiva della zattera. La fondazione della lastra è una fondazione flessibile. Poiché la piastra di base è dotata di barre d'acciaio per resistere al momento flettente e alla forza di taglio causata dalla forza di reazione della fondazione, qualsiasi sezione della parte sporgente della piastra di base abbia una resistenza sufficiente, e non è limitato dall'angolo rigido, quindi lo spessore della piastra di base può essere inferiore, mentre la dimensione dello sbalzo può essere maggiore per resistere ai momenti flettenti. Questo tipo di forma di fondazione è adatta a siti con spazi relativamente aperti, dove lo scavo delle fosse di fondazione non è limitato, le acque sotterranee sono sepolte in profondità, e la capacità portante dello strato portante non deve essere inferiore a 110 kPa.

I suoi vantaggi sono la rapida velocità di costruzione e il basso costo. Generalmente viene completato con un getto una tantum di calcestruzzo commerciale, che non è soggetto a problemi di qualità e ha una forte integrità.

Prendendo la stazione base del villaggio di Dongzhang nella città di Xinle, Hebei Telecom come esempio, la torre in acciaio ad angolo di 47 m ha un'apertura del tallone di 3,65 m×3,65 m×3,65 m. Le condizioni geologiche sono descritte come segue: ① strato di argilla limosa, la profondità inferiore dello strato è di circa 5 m, e la capacità portante della fondazione Valore caratteristico fak = 120 kPa, ② strato di terreno limo, valore caratteristico della capacità portante della fondazione fak = 90 kPa, la profondità di esposizione del suolo di questo strato è 7 m, l'area in cui si trova questa stazione base è relativamente aperta, e lo scavo della fossa di fondazione non è limitato, quindi dovrebbe essere utilizzata la fondazione della zattera , utilizzare il ① strato di argilla limosa come strato di supporto di base, utilizzare una fondazione circolare con un diametro di 7.2 m, una sollecitazione di compressione massima della base di 107 kPa, uno sforzo di compressione minimo di 5 kPa, ed effettuare un controllo dello strato sottostante debole per il ② strato di limo. , per soddisfare i requisiti di capacità portante di compressione.

2.2 Fondazione su pali gettati in opera in cemento armato

Quando lo strato di terreno soffice sulla superficie della fondazione del sito è spesso, oppure le acque sotterranee sono poco profonde, l'utilizzo di fondazioni su pali può resistere efficacemente ai carichi verticali e alle forze di sollevamento.

Secondo le condizioni geologiche di ingegneria, generalmente vengono utilizzati pali trivellati in cemento armato. Una pila sotto ciascuna colonna della torre, o due pile sotto una colonna della torre, che deve essere determinato secondo i calcoli. Prendendo la stazione base South Circle della città di Hugezhuang, Contea di Luanna, Tangshan China Unicom come esempio: un 42 m torre a tre tubi con apertura successiva di 3. 3 m× 3. 3 m× 3. 3 m. Le condizioni geologiche sono riportate nella tabella 2.

L'acqua sotterranea di questa stazione base è relativamente bassa. Prendi una pila con un diametro di 0.9 m ai piedi di ciascuna torre come esempio. Il palo ha una lunghezza netta di 11m ed entra nel ⑥ strato di limo per circa 1m. Vengono utilizzate una colonna e una pila, e il tensionamento è impostato tra i pali. La trave e la piattaforma del cappuccio lo sono 1 m×1 m, il valore standard della capacità portante ultima a compressione di un singolo palo è 1 637 Machinery and Occupational Safety Act della Repubblica del Sud Africa che ai fini del presente contratto sarà applicabile in Namibia, e il valore standard della capacità portante ultima di estrazione è 734 Machinery and Occupational Safety Act della Repubblica del Sud Africa che ai fini del presente contratto sarà applicabile in Namibia, che soddisfa i requisiti di progettazione.

3 Conclusione

Attraverso l'esempio di analisi sopra riportato della progettazione della fondazione, non importa che tipo di torre sia, deve essere analizzato sulla base del rapporto di indagine di ingegneria geotecnica e delle condizioni del sito per determinare la forma della fondazione. Quando il cantiere si trova in un luogo con migliori condizioni geologiche, prova a progettare sotto forma di una fondazione poco profonda indipendente, anche l'investimento della fondazione è più economico; quando la capacità portante dello strato portante del cantiere è bassa, oppure le acque sotterranee sono poco profonde, provare a progettare una fondazione profonda, ma l’investimento nella costruzione sarà relativamente grande.