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通信铁塔结构安全性检测与加固
日期:2017-9-28 9:22:49 作者:佚名 来源:本站原创
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摘 要:随着现代社会经济的快速发展以及科学技术水平的不断提高,近年来,我国的通信行业也得到了快速的发展。通信铁塔是通信系统中的重要基础设备,主要用于微波、超短波、无线网络信号的传输与发射等。该文就对通信铁塔的结构安全性检测以及加固技术进行分析研究,针对不同类型的通信塔我们常采用不同的加固方式,满足地基承载力的要求和上部塔体结构的稳定性要求。

关键词:通信铁塔检测结构 加固

中图分类号:S763 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)05(c)-0004-02

随着社会的发展,移动通信已经成为了人们日常生活中不可缺少的一部分。在通信系统中,要保证无线电通信系统的正常运行,必须把通信天线安置到至高点以增加服务半径,达到理想的通讯效果。而通信塔正是起到架高天线的作用。随着人们对于通信质量要求的不断提升,我国移动通信的运营商也在不断地提高技术水平,而为了节约成本,有关部门要求各个运营商之间尽量铁塔共享。而铁塔结构的稳定性直接关系着铁塔的使用寿命,对其进行加固处理是很有必要的。下面就对通信塔的结构检测与加固技术进行具体的研究。

1 既有自立式钢结构通信塔结构的安全性检测与鉴定

1.1 檢测与鉴定内容

根据相关检测标准的要求,钢结构通信塔的安全性检测主要包括对地基基础及上部塔体结构两个方面的检测。对于上部塔体结构的而检测项目比较多,主要包括结构构件及节点的安全性、塔体结构的整体性、塔体结构的整体侧向位移等[1]。对塔体承载能力的检测是上部结构检测中最主要的方面,在实际应用中,塔体上部结构的承载力受很多因素的影响,例如:塔体自身的结构特点,使用中的损伤程度等。所以在实际的检测工作中,专业人员应该对这些影响因素进行综合分析,建立合理的计算模型,对各种因素对塔体承载力的影响进行综合评定。通过对钢结构通信塔安全性检测进行总结,结合铁塔的结构特点,对现场结构检测进行了分析。对于地基基础的检测我们主要采取调查的方式,以此评估地基的承载能力变化。而由于塔体的体积较大,结构复杂,所以对其进行检测相对较困难。所以,进行实际检测时我们主要采取先大后小,先整体后局部的原则。首先就是对塔体结构的空间布置及整体侧向的变形程度进行检测,接着进行构建规格的常规检查,考虑到塔体的承载力,还应该加强对连接节点的构造及锈蚀情况进行检测。最后,也是保证铁塔功能重要的一点,应该对通信设备的布置情况进行核查[1]。

1.2 结构分析

对塔架结构进行分析可以为结构构件及节点的承载能力检测的计算提供数据,使检测工作开展的更科学。对塔架结构进行分析主要包括对塔体模式和荷载两方面的分析。当然对自立式钢结构通信塔结构的分析我们常采用整体空间钢架法。分析计算前应该对材料的性质及多方面的参数有所掌握,需要时可以进行简单的现场调查,以采集一些计算分析所需要的基础数据。模型分析中,除了对塔体基本结构的分析以外,就是对连接方式的分析,塔结构主要的连接方式有两种:刚接和铰接。刚接指的是以刚节点直接相连的连接方式,而铰接指得是以铰链方式的连接,属于柔性连接。当对塔体进行荷载的分析时应该考虑全面,在不同因素的作用下,铁塔承受着不同的荷载,当然有一部分是不受外界环境条件影响的,属于永久性荷载。除此之外,还有风荷载、地震荷载、冰雪荷载以及温度变化等。这些都是自然天气情况导致的,而在分析风荷载和地震荷载时,应该进行多方向的全面分析。以上的这些分析结果均可用于可结构构件及节点承载能力的检测中,根据国家相关规定,检测塔体结构的整体稳定性是否符合相关要求。

2 通信铁塔的加固技术

2.1 角钢自立塔塔身结构加固

角钢通信塔的踏面结构多采用“之”字形,倒“K”型或“X”型,而塔型可具体分为重型塔、轻型塔和中型塔。目前在通信系统中应用最多的是轻型塔和中型塔,而在通信行业快速发展的今天,如何对通信塔进行扩容已经成为了一个重要的问题。在进行加固扩容时,如果塔体的挂载没有达到设计的面积,并且扩容需要增设的天线设备挂载面积也没有超过铁塔的允许安全面积时,这样进行扩容则比较容易。但是实际只有很少部分的铁塔有这样的优越条件去进行扩容,大多数的铁塔已经基本达到了原设计的荷载,而且原挂载的天线都处于工作状态,无法对其进行调整来满足扩容面积,再此情况下,我们必须对铁塔进行加固来满足扩容的需要。对铁塔进行加固,我们首先应该对塔体结构进行分析研究,明确铁塔的主要受力构件和塔荷载的主要来源。其中,荷载的主要来源是自身重力以及风荷载,所以应该对这两方面因素造成的荷载变化进行分析,并从受力构件入手,适当改变构件结构,以实现对铁塔的加固作用。

2.1.1 主材加固

主材是铁塔的主要受力构件之一,对主材进行加固是铁塔加固最重要的方面。主材加固具体的操作方法就是增加构件的截面积,主要采用的是增加双拼角钢的形式,即将两个角钢以合适的形式拼接,以起到加固的作用。通过不断的研究发现,十字形组合形式的双拼角钢更适合于铁塔的主材加固。对双拼角钢的组合,我们可以根据实际需要,选用合适的连接构件。连接构件不仅能起到简单的连接作用,构件本身也需要承载一定的负荷,所以,要保证链结构件材料的强度与稳定性。而对于主材与连接件的连接,我们可以视情况采用不同的夹具来实现。

2.1.2 斜材加固

相比于主材加固,斜材加固的方式较多,增加构件的截面积当然也是其加固的方法之一,除此之外,还有增加辅助材料、折减构件计算长度、改变构件回旋半径等方式。下面就对这几种主要的方式逐一进行介绍。采用双拼角钢对斜材进行加固时要采用T字形的角钢组合方式,提高斜材的承载能力。增加辅助材料的可以用于斜材加固,采用这种加固方式也需要用到铁塔的原有孔位,增设的辅助材料可以分担一部分的承载力,但是塔体的自身重力会增加,实际斜材加固中很少采用这种方式。而减小构建的计算长度还需要增设一定的辅助支撑,这种加固方式中,构建的回旋半径也有所改变,而且,采用这种加固方式也需要用到铁塔的原有孔位,与增设辅助材料的方式不同的是,此加固方式的操作时需要用到被加构建与主材连接的螺栓孔,这样操作起来较为复杂。

2.2 基础加固

对铁塔的塔体进行加固处理后将直接导致塔体自身重力增加、风荷载增加,这将直接影响铁塔地基的承载力。所以,对塔地基进行加固也是铁塔加固工程的一项重要内容。地基加固中,最常用的方式是基础加宽法,在原有的基础上适当的对地基进行加宽处理,这种加宽方式主要适用于地基承载力或变形达不到要求。较大型的通讯铁塔一般都有独立的基础,而如果是独立基础的抗拔不满足要求,我们常常会抗拔范围内混凝土在抗拔计算中的权重[2],具体来看,可以通过对抗拔进行土体的置换,改换成强度较高的混凝土等土体材料来实现加固。值得注意的一点是,土体置换的操作应该在自然天气条件较好的情况下进行。如果因基础问题导致了塔体出现倾斜的现象,应该及时采用注浆的方式进行加固。

3 结语

在通信行业快速发展的今天,通信系统的天线和其他设备已经越来越多的投入使用,通信铁塔作为天线和其他通信设备的重要支持物,对其进行加固处理已经成了通信系统优化的重要基础。加固要从塔体和塔基两个方面来看,具体的加固措施应该结合实际情况来确定,保证铁塔的承载功能。

参考文献

[1] 谢伦武,熊峰.既有自立式钢结构通讯塔结构的安全性检测与鉴定方法初探[J].四川建筑科学研究,2013(39):71-73.

[2] 万云冬.通信铁塔加固技术研究[J].钢结构,2014(29):15-17.


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