1、第三章 天線美化工程結構安全分析第一節(jié) 美化桿體的分類目前，在廣東移動較為普遍采用的美化天線工程有以下幾種：仿圓桶水箱、仿空調(diào)箱、美化燈桿、集束天線、仿變色龍外墻、廣告牌等，從外觀造型上分類，主要分為兩類：一、落地式：落地式是指美化桿體固定于地面或者屋面上，比如仿圓桶水箱、仿空調(diào)箱、美化燈桿及集束天線等，從主體結構的角度進行分類，落地式美化桿體主要可分為三管結構、四柱結構以及單管結構三種類型。二、懸掛式： 懸掛式是指美化桿體懸掛于原有砼結構或者原有鋼結構上，比如仿變色龍外墻及廣告牌等，此類美化桿體基本不具備明確的主體結構體系，其重點在于懸掛連接結構的安全性分析。第二節(jié) 美化工程的結構安全分析美

2、化工程的結構安全分析主要是主體結構安全分析及基礎處理安全分析?，F(xiàn)對美化工程的主體結構安全及基礎處理分析如下：一、主體結構受力分析：美化桿體主體主要受力：懸掛天線自重、外包pvc板或玻璃鋼自重、風荷載。美化桿體主體結構均是由鋼構件組成，其受壓承載力相對較高，同時美化桿體因外包pvc板或玻璃鋼的迎風面積較大，因此，對于美化桿體的安全性而言，起控制性作用的是風荷載，以下主要對作用于美化桿體上的風荷載進行分析。二、基礎處理思路分析美化桿體的基底反力主要有壓力、剪力以及彎矩。目前基礎處理方式主要是采取多點的化學錨栓或化學植筋固定方式，因此需要把基底反力中的面荷載彎矩轉化為點荷載拔力，拔力的大小與彎矩及化

3、學錨栓間距密切相關。因美化桿體基底存在著一定的拔力，所以在基礎處理時，不應采取直接固定于樓板或懸掛在磚墻上的措施，以免造成樓板打穿或結構拉裂。第三節(jié) 美化工程的個例分析1.仿圓桶水箱該方案采用外罩罩住天線，使天線隱藏在外罩內(nèi)，天線外罩應選用損耗小，反射少的非金屬材料，外罩偽裝成圓桶水箱形狀，安裝于樓面的鋼質(zhì)支架上。1.1典型規(guī)格：水箱1500mm，h2000mm，支架：1m、2m、3m、4m、5m1.2受力分析：通過公式（1）（2）可計算出天線美化箱體受力值，在風力的作用下，支架與箱體連接處、支架部分會受到相應的剪切力和彎曲力作用，支架與箱體連接處所采用連接方式及支架所采用的結構形式須滿足荷載

4、要求，支架與樓面連接處亦須滿足相應的荷載要求。1.3仿圓桶水箱基礎處理思路：圖中仿圓桶水箱主體結構由三個圓管主桿經(jīng)過腹桿連接形成的格構式結構，經(jīng)受力計算分析，在50年一遇地區(qū)最大風荷載作用下，桿底主要受力有拉力、壓力、剪力及彎矩，在基礎施工時，不應直接固定于原有樓板上，以免造成原有樓板在植入化學錨栓時開裂或在后期臺風作用下，造成與原有樓板連接處結構拉裂。建議基礎處理方式如下：.通過化學錨栓方式直接固定于原框架柱或框架梁上； .通過鋼結構梁或混凝土結構反梁間接固定于原有框架柱或框架梁上。根據(jù)仿圓桶水箱主體結構特點，在實際工程中，很難直接找到適當?shù)慕Y構可以滿足第點的處理條件，除非對美化桿體進行改良

5、設計，使仿圓桶水箱主體的三根主桿成直角布置，因此，實際施工過程中，將更多的需要采用間接固定方式。間接固定方式有兩種，一、混凝土結構反梁方式，即在原結構面上新增混凝土反梁，新增反梁通過化學植筋方式與原框架柱或框架梁可靠連接，在新增反梁中預埋仿圓桶水箱的地腳錨栓，仿圓桶水箱通過預埋的地腳錨栓與新增反梁可靠連接。這種基礎處理方式的特點是：安全性高，施工工藝簡單，但施工工期較長；二、鋼結構梁方式，鋼結構梁一般采取H型組合型鋼，鋼結構梁通過化學錨栓方式與原框架柱或框架梁可靠連接，仿圓桶水箱通過適當尺寸的螺栓固定于鋼結構梁上。這種基礎處理方式特點是：安全性較高，施工工期較短，但施工工藝要求較高。仿圓桶水箱

6、基礎處理思路可作為其他三管結構美化桿體基礎處理參照。2.仿空調(diào)箱該方案采用外罩罩住天線，使天線隱藏在外罩內(nèi)，天線外罩應選用損耗小，反射少的非金屬材料，外罩偽裝成空調(diào)室外機箱形狀，安裝于樓面的鐵架上或者建筑物的外墻上。2.1典型規(guī)格：高長寬(mm)：16009506002.2受力分析：通過公式（1）（2）可計算出天線美化箱體受力值，在風力的作用下，支架與箱體連接處、支架部分會受到相應的剪切力和彎曲力作用，支架與箱體連接處所采用連接方式及支架所采用的結構形式須滿足荷載要求，支架與樓面連接處亦須滿足相應的荷載要求。2.3仿空調(diào)箱基礎處理思路：圖中仿空調(diào)箱主體結構由四個主桿經(jīng)過撐桿連接形成的格構式結構

7、，經(jīng)受力計算分析，在50年一遇地區(qū)最大風荷載作用下，桿底主要受力有拉力、壓力、剪力及彎矩（因仿空調(diào)箱架主桿間距較大，因此桿底彎矩很小，可忽略不計），在基礎施工時，不宜直接固定于原有樓板上，以免造成原有樓板在植入化學錨栓時開裂或在后期臺風作用下，造成與原有樓板連接處結構拉裂，更不應采用膨脹螺栓的方式進行固定。建議基礎處理方式如下：. 通過化學錨栓方式直接固定于原框架柱或框架梁上；.通過鋼結構梁或混凝土結構反梁間接固定于原有框架柱或框架梁上。根據(jù)仿空調(diào)箱主體結構特點（可看成規(guī)則的矩形結構），在實際工程中，存在直接固定于原結構梁柱上的可能，因此，實際施工過程中，應盡可能采用此種基礎處理方式，以達到施

8、工簡便、工期短、基礎造價低的目的。當仿空調(diào)箱主體結構與原有混凝土框架結構略有出入時，應考慮適當調(diào)整原仿空調(diào)箱主體結構（即調(diào)整空調(diào)架的方式），以達到基礎直接固定于原有框架柱或框架梁上的目的。仿空調(diào)箱基礎處理的間接固定方式與“仿圓桶水箱”的相同。仿空調(diào)箱基礎處理思路可作為其他四柱結構美化桿體基礎處理參照。3.仿變色龍外墻該方案采用外罩罩住天線，使天線隱藏在外罩內(nèi)，天線外罩應選用損耗小，反射少的非金屬材料，外罩偽裝成建筑物的外墻面，安裝于建筑物的外墻上，與建筑物融為一體。3.1典型規(guī)格：高長寬(mm)：16006006003.2受力分析：通過公式（1）（2）可計算出天線美化箱體受力值，在來自不同方向

9、的風力作用下，箱體各部分受到不同方向力的作用，箱體與建筑物外墻的連接處應根據(jù)受力情況，合理設置化學錨栓來固定天線美化箱體。3.3仿變色龍外墻基礎處理思路：經(jīng)受力計算分析，在50年一遇地區(qū)最大風荷載作用下，仿變色龍外墻主體結構主要受力有拉力、壓力及剪力，在基礎施工時，一般采用化學錨栓的方式固定于外墻的框架柱或框架梁上，而不應直接固定于原有磚墻上，目前各化學錨栓廠家提供的錨栓受力參數(shù)，往往是針對錨栓打入不同強度的混凝土中的力學參數(shù)，而不提供打入磚墻中的化學錨栓力學參數(shù)，在相關規(guī)范中，也未有化學錨栓打入墻體的相關力學參數(shù)，因此，仿變色龍外墻基礎處理時，應在外墻處找出原有框架柱及梁位，將“仿變色龍外墻

10、”通過化學錨栓固定于原框架柱或框架梁上。仿變色龍外墻基礎處理思路可作為其他掛墻式美化桿體基礎處理參照。4.仿燈桿該方案采用外罩罩住天線，使天線隱藏在外罩內(nèi)，天線外罩應選用損耗小，反射少的非金屬材料，外罩偽裝成圓柱形的燈桿，與周圍環(huán)境融為一體。4.1典型規(guī)格：水箱700mm，h2000mm，支架：3m、4m、5m、6m、7m、8m4.2受力分析：通過公式（1）（2）可計算出天線美化外罩受力值，在風力的作用下，桿體與外罩連接處、桿體部分會受到相應的剪切力和彎曲力作用，桿體與外罩連接處所采用連接方式及桿體所采用的結構形式須滿足荷載要求，桿體與樓面連接處亦須滿足相應的荷載要求。尤其是當桿體長度較長時，

11、應合理選擇桿體材料和規(guī)格，滿足荷載要求。4.3仿燈桿基礎處理思路：圖中仿燈桿主體結構為單根鋼管結構，經(jīng)受力計算分析，在50年一遇地區(qū)最大風荷載作用下，桿底主要受力有壓力、剪力及彎矩（因仿燈桿是單管結構，彎矩較大），在基礎處理時，一般通過化學錨栓的方式固定于原有框架柱上，同時要求原有框架柱有足夠大的尺寸及配筋，仿燈桿結構基礎處理受彎矩控制，因此，不應采取固定于原有梁位或屋面板方式。當原有框架柱較小，尺寸無法滿足基礎處理需要時，應考慮在仿燈桿主體結構下部增設兩直角支撐或四個方向垂直支撐方式，減小桿底彎矩，經(jīng)仿燈桿主體結構處理后，主桿基礎可通過化學錨栓固定于較小的框架柱上，而短小撐桿可通過化學錨栓固定于柱邊的直角交叉梁或十字交叉梁上。（因支撐可以很小，一般支撐可設置在桿體的1m以下，因此，基本不影響桿體的總體美觀。）仿燈桿基礎處理思路可作為其他單管美化桿體基礎處理的參照。5.廣告牌該方案采用外罩罩住天線，使天線隱藏在外罩內(nèi)，天線外罩應選用損耗小，反射少的非金屬材料，外罩偽裝成建筑物樓頂?shù)膹V告牌，天線隱藏于廣告牌