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摘要:随着城市化建设的不断推进,相应的移动通信也需要覆盖到更多的区域。与此同时,在增加通信基站的建设量的基础上,我们需要投入大量的土地资源,而使用钢结构单管通信塔进行基站的安装能够在很大程度上帮助我们降低对土地资源的使用量,并且还相应地降低了相关通信运营商的租赁费用,因此,本文主要就对钢结构单管通信塔钢管桩基础设计相关方面进行分析和探讨。
关键词:通信铁塔;设计与;维护;策略
1关于通信铁塔的简述
1.1概念和主要功能
我国通信行业的发展,拓宽了通信系统的发展,其中,通信铁塔,是通信建设中不可缺少的内容。通信铁塔,又称为信号发射、塔信号基站或信号塔,是非常重要的通信基础设施。其构成要件包括避雷针、爬梯、塔体、平台、天线支撑这些钢构件及一些附属物。其主要功能在于:传送及发射无线网络信号、微波和超短波。在一片区域内,不同的通信铁塔相连在一起,能够形成对信号进行传送的功能。它在铁路、通讯、电力、交通导航这些方面都有着良好的使用价值。尤其是进入21世纪以来,通信行业正朝着多样化的方向在发展,通信铁塔在多个方面的重要性也日益凸显,对于信息的传递来说发挥着不可或缺的重要作用。
1.2主要特征
①确保通信信号的有效发射与接收,任何通信铁塔的投入使用,对于通信信号的有效发射与接收来说发挥着至关重要的作用。它可以有效提高信号发射接收工作的长期性、牢固性、稳定性和可靠性,避免了临时基站所存在的那种受自然环境与人为因素影响较大的缺陷。②能最大程度上避免四周建筑物的影响,通信铁塔通常都要比四周的建筑物要高,所以四周的建筑物通常不易对其造成影响。因此其接收信号的质量与效率通常较为理想,信号较为通畅。③能快速建站,有效降低施工受阻现象。④能减少开挖,有效提高城市选址成功率,使5G信号能达到深度覆盖。⑤具有较强的自我保护能力,钢结构是通信铁塔的主要结构,并运用特殊的形式来进行连接,而且在塔上专门配备了避雷针。所以通信铁塔都具有较强的自我保护能力,即便是遭到雷雨等恶劣天气,一般也不会受到损坏。
2钢管桩的内部结构和特殊点
当下的钢管桩通常直径为400-3000mm,壁厚则为6-50mm,一般会采用直焊缝或者螺旋焊缝的方式,在钢结构单管通信塔之中應用钢管桩,一般会采用整桩打入的方式进行,而一般不会采用截桩或者中途接桩的方式。
(1)因为通信塔通常会选择在路边、绿化边等地区,周边存在着大量的植物,并且可能随时都会有人路过,在其地下部分,则可能存在着众多的管道网络,所以施工前必须进行物探和钎探。如果不能够对钢管桩的长度进行准确地控制,就很容易造成地下设施的损坏,所以要对钢管桩的直径与桩长进行科学、合理地计算与确定。
(2)通信塔不同于其他建筑,其所承受的力往往比较特殊,因此对通信塔而言,竖向的承载能力要求相对比较低,从而导致钢管桩很少出现沉降问题,但是在横向部分,对承载力的要求很高,这主要是由于风横向作用力的影响所导致的。通过对横向的承载力、位移进行控制,能够有效地增强钢管桩的稳定性和抗外力能力,一般而言,横向位移与承载力是由土层的性质所决定的,并且也会受到钢管桩的长度以及直径的影响,对此要进行科学、合理地确定。因为钢管桩是贯入性基础,因此必须要对钢管桩本身进行保护,比如在管桩的顶部加装钢帽,其能够有效地避免钢管桩在进行贯入时所受到的外力影响,除此之外,还需要加装增强带等附加装置,以此保证通信塔的稳定工作。
3钢结构单管通信塔单桩基础设计的计算方法
3.1钢结构单管通信塔单桩基础设计的M值计算法
钢结构单管通信塔单桩基础设计的M值法是当前建筑桩基设计领域中一种常用的设计方法。在长期的应用过程中,涉及的方面很多,不仅涉及钢结构单管通信塔单桩基础的设计分析,它还被广泛应用于公路桥梁和涵洞基础的设计和港口工程桩基基础的设计当中。M值法是目前建筑工程施工领域所常用的几种技术之一,其在当前的建筑工程数值预估中起到十分重要的作用,但是M值法在当前实际的钢结构单管通信塔钢管桩基的基础设计中还存在着一些局限性和问题,主要体现在以下几个方面。
3.2钢结构单管通信塔单桩基础设计的NL计算法
钢结构单管通信塔钢管桩基础设计的NL计算法是一种非线性计算单桩水平荷载作用的方法。NL计算法这一实验方法与M值法一样,也被广泛地应用于当前建筑工程施工的各个领域当中,总体而言,NL计算法的计算基础是建立在传统的M值法的基础之上的。由于传统的M值计算法在桩基的计算和设计中忽视了非线性作用的影响,从而导致了桩基设计的不准确。而NL计算法就结合了M值法的实际应用,在此基础上还充分地结合了建筑工程施工中桩基的非线性作用的情况,因此NL计算法相较于传统的M值法来说,其计算结果更加精确,设计更加合理。
3.3钢结构单管通信塔单桩基础设计的P-Y曲线计算法
钢结构单管通信塔单桩基础设计的P-Y曲线计算法起源于美国,该种方法充分考虑到了土质条件下的弹性形变,它确保水平位移发生变化也不会造成较大的影响,并且能够用于计算循环往复荷载的作用。但是,没有统一的实测P-Y曲线模式,此方法仍然需要大量的基础数据作为支持,而且整体的计算手法和计算环节更加复杂。
4钢结构单管通信塔单桩基础设计的影响因素。
4.1桩的截面刚度的影响
第一,考虑到风的重复性荷载问题以及桩基的单管结构,就需要我们选取强度较大的混凝土作为施工材料,选取的混凝土强度一般为C30及以上;第二,考虑到风荷载的重复性,我们需要加强桩基的直径,并结合实际的桩基直径来选取合适的螺栓施工材料直径,一般而言,螺栓施工材料的直径与桩基直径之间的关系应该满足以下公式:D≥d0+8d,其中,D为桩基直径,d0为螺栓直径,d为地脚螺栓直径;最后,在实际的钢结构单管通信塔单桩基础设计中,我们还需要充分考虑桩基与柱头的间接问题,因此我们需要结合实际的工程需求来进行相应的柱头长度设计,严格控制柱头的锚固长度。
4.2桩侧地基土水平抗力系数的比例系数M值的影响
第一,就是钢结构单管通信塔长时间受到水平方向的风荷载的影响,从而导致了顶部水平方向的平移现象,这就需要我们考虑桩基规范上的折减规定;第二,就是由于单管塔单桩基础主要控制荷载是弯矩,而承台的刚度无法达到无穷大,即因弯矩引起的转角无法满足为零,考虑到安全储备,建议M值取范围内上限和下限的中间值。
结语
综上所述,为了更好地发挥现代电子通信技术对于人们生活品质的提升,进一步增加当前通信的覆盖面,就需要我们合理选取通信塔的建造方式,合理进行相关钢结构单管通信塔单桩基础的设计工作。
参考文献
[1]赵巍,宋晓伟.通信铁塔的设计与维护研究[J].电信技术,2018(S1):25-26.
江阴市阪纳奇自动化机械设备有限公司,江苏江阴 214400
关键词:通信铁塔;设计与;维护;策略
1关于通信铁塔的简述
1.1概念和主要功能
我国通信行业的发展,拓宽了通信系统的发展,其中,通信铁塔,是通信建设中不可缺少的内容。通信铁塔,又称为信号发射、塔信号基站或信号塔,是非常重要的通信基础设施。其构成要件包括避雷针、爬梯、塔体、平台、天线支撑这些钢构件及一些附属物。其主要功能在于:传送及发射无线网络信号、微波和超短波。在一片区域内,不同的通信铁塔相连在一起,能够形成对信号进行传送的功能。它在铁路、通讯、电力、交通导航这些方面都有着良好的使用价值。尤其是进入21世纪以来,通信行业正朝着多样化的方向在发展,通信铁塔在多个方面的重要性也日益凸显,对于信息的传递来说发挥着不可或缺的重要作用。
1.2主要特征
①确保通信信号的有效发射与接收,任何通信铁塔的投入使用,对于通信信号的有效发射与接收来说发挥着至关重要的作用。它可以有效提高信号发射接收工作的长期性、牢固性、稳定性和可靠性,避免了临时基站所存在的那种受自然环境与人为因素影响较大的缺陷。②能最大程度上避免四周建筑物的影响,通信铁塔通常都要比四周的建筑物要高,所以四周的建筑物通常不易对其造成影响。因此其接收信号的质量与效率通常较为理想,信号较为通畅。③能快速建站,有效降低施工受阻现象。④能减少开挖,有效提高城市选址成功率,使5G信号能达到深度覆盖。⑤具有较强的自我保护能力,钢结构是通信铁塔的主要结构,并运用特殊的形式来进行连接,而且在塔上专门配备了避雷针。所以通信铁塔都具有较强的自我保护能力,即便是遭到雷雨等恶劣天气,一般也不会受到损坏。
2钢管桩的内部结构和特殊点
当下的钢管桩通常直径为400-3000mm,壁厚则为6-50mm,一般会采用直焊缝或者螺旋焊缝的方式,在钢结构单管通信塔之中應用钢管桩,一般会采用整桩打入的方式进行,而一般不会采用截桩或者中途接桩的方式。
(1)因为通信塔通常会选择在路边、绿化边等地区,周边存在着大量的植物,并且可能随时都会有人路过,在其地下部分,则可能存在着众多的管道网络,所以施工前必须进行物探和钎探。如果不能够对钢管桩的长度进行准确地控制,就很容易造成地下设施的损坏,所以要对钢管桩的直径与桩长进行科学、合理地计算与确定。
(2)通信塔不同于其他建筑,其所承受的力往往比较特殊,因此对通信塔而言,竖向的承载能力要求相对比较低,从而导致钢管桩很少出现沉降问题,但是在横向部分,对承载力的要求很高,这主要是由于风横向作用力的影响所导致的。通过对横向的承载力、位移进行控制,能够有效地增强钢管桩的稳定性和抗外力能力,一般而言,横向位移与承载力是由土层的性质所决定的,并且也会受到钢管桩的长度以及直径的影响,对此要进行科学、合理地确定。因为钢管桩是贯入性基础,因此必须要对钢管桩本身进行保护,比如在管桩的顶部加装钢帽,其能够有效地避免钢管桩在进行贯入时所受到的外力影响,除此之外,还需要加装增强带等附加装置,以此保证通信塔的稳定工作。
3钢结构单管通信塔单桩基础设计的计算方法
3.1钢结构单管通信塔单桩基础设计的M值计算法
钢结构单管通信塔单桩基础设计的M值法是当前建筑桩基设计领域中一种常用的设计方法。在长期的应用过程中,涉及的方面很多,不仅涉及钢结构单管通信塔单桩基础的设计分析,它还被广泛应用于公路桥梁和涵洞基础的设计和港口工程桩基基础的设计当中。M值法是目前建筑工程施工领域所常用的几种技术之一,其在当前的建筑工程数值预估中起到十分重要的作用,但是M值法在当前实际的钢结构单管通信塔钢管桩基的基础设计中还存在着一些局限性和问题,主要体现在以下几个方面。
3.2钢结构单管通信塔单桩基础设计的NL计算法
钢结构单管通信塔钢管桩基础设计的NL计算法是一种非线性计算单桩水平荷载作用的方法。NL计算法这一实验方法与M值法一样,也被广泛地应用于当前建筑工程施工的各个领域当中,总体而言,NL计算法的计算基础是建立在传统的M值法的基础之上的。由于传统的M值计算法在桩基的计算和设计中忽视了非线性作用的影响,从而导致了桩基设计的不准确。而NL计算法就结合了M值法的实际应用,在此基础上还充分地结合了建筑工程施工中桩基的非线性作用的情况,因此NL计算法相较于传统的M值法来说,其计算结果更加精确,设计更加合理。
3.3钢结构单管通信塔单桩基础设计的P-Y曲线计算法
钢结构单管通信塔单桩基础设计的P-Y曲线计算法起源于美国,该种方法充分考虑到了土质条件下的弹性形变,它确保水平位移发生变化也不会造成较大的影响,并且能够用于计算循环往复荷载的作用。但是,没有统一的实测P-Y曲线模式,此方法仍然需要大量的基础数据作为支持,而且整体的计算手法和计算环节更加复杂。
4钢结构单管通信塔单桩基础设计的影响因素。
4.1桩的截面刚度的影响
第一,考虑到风的重复性荷载问题以及桩基的单管结构,就需要我们选取强度较大的混凝土作为施工材料,选取的混凝土强度一般为C30及以上;第二,考虑到风荷载的重复性,我们需要加强桩基的直径,并结合实际的桩基直径来选取合适的螺栓施工材料直径,一般而言,螺栓施工材料的直径与桩基直径之间的关系应该满足以下公式:D≥d0+8d,其中,D为桩基直径,d0为螺栓直径,d为地脚螺栓直径;最后,在实际的钢结构单管通信塔单桩基础设计中,我们还需要充分考虑桩基与柱头的间接问题,因此我们需要结合实际的工程需求来进行相应的柱头长度设计,严格控制柱头的锚固长度。
4.2桩侧地基土水平抗力系数的比例系数M值的影响
第一,就是钢结构单管通信塔长时间受到水平方向的风荷载的影响,从而导致了顶部水平方向的平移现象,这就需要我们考虑桩基规范上的折减规定;第二,就是由于单管塔单桩基础主要控制荷载是弯矩,而承台的刚度无法达到无穷大,即因弯矩引起的转角无法满足为零,考虑到安全储备,建议M值取范围内上限和下限的中间值。
结语
综上所述,为了更好地发挥现代电子通信技术对于人们生活品质的提升,进一步增加当前通信的覆盖面,就需要我们合理选取通信塔的建造方式,合理进行相关钢结构单管通信塔单桩基础的设计工作。
参考文献
[1]赵巍,宋晓伟.通信铁塔的设计与维护研究[J].电信技术,2018(S1):25-26.
江阴市阪纳奇自动化机械设备有限公司,江苏江阴 214400