Thiết kế kết cấu cột Anten trạm thu phát sóng di động (BTS) cho địa bàn thành phố (LV thạc sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

ĐOÀN MẠNH HÙNG
THIẾT KẾ KẾT CẤU CỘT ANTEN TRẠM THU PHÁT SÓNG DI
ĐỘNG (BTS) CHO ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

ĐOÀN MẠNH HÙNG
THIẾT KẾ KẾT CẤU CỘT ANTEN TRẠM THU PHÁT SÓNG DI
ĐỘNG (BTS) CHO ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình đặc biệt
(Xây dựng dân dụng và công nghiệp)
Mã số: 60 58 02 06
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
Cán bộ hướng dẫn chính: Đại tá PGS. TS TRẦN NHẤT DŨNG

HÀ NỘI – 2017


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
Cán bộ chấm phản biện 1:

Cán bộ chấm phản biện 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
Ngày

tháng

năm 2017


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢNG XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Đoàn Mạnh Hùng
Đề tài luận văn:
Thiết kế kết cấu cột Anten trạm thu phát
sóng di động (BTS) cho địa bàn thành phố
Kỹ thuật Xây dựng Công trình đặc biệt

Chuyên ngành:

(Xây dựng dân dụng và công nghiệp)
Mã sồ:
60 58 02 06
Cán bộ hướng dẫn:
Đại Tá PGS. TS Trần Nhất Dũng
Tác giả, cán bộ hướng dẫn khoa học và hội đồng chấm luận văn xác
nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng
ngày...............với các nội dung sau:
.....................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................

Ngày...........tháng ...............năm 2017
Cán bộ hướng dẫn

Tác giả luận văn

CHỦ TỊCH HOẶC THƯ KÝ HỘI ĐỒNG


Tôi xin cam đoan:
Những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hoàn toàn
trung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ và
pháp luật Việt Nam. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Đoàn Mạnh Hùng


MỤC LỤC

Trang
MỤC LỤC.......................................................................................................6
TÓM TẮT LUẬN VĂN..................................................................................6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU........................................................................8
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................10
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................11
MỞ ĐẦU.........................................................................................................1
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN...........................................................................3
2.1. Tổng quan về cột phát sóng di động BTS............................................................................................. 3
2.2. Hiện trạng sử dụng các thiết bị BTS tại Việt Nam................................................................................5
2.3. Kết cấu cột BTS bằng thép................................................................................................................ 14
2.4. Kết luận chương 1............................................................................................................................ 26

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỘT BTS......................................28
3.1. Phương pháp tính toán thiết kế đối với cột thép BTS dạng thanh dàn...............................................28
3.2. Xác định tải trọng gió....................................................................................................................... 30
3.3. Xác định ứng suất và kiểm tra bền cho các phần tử..........................................................................37
3.4. Phần mềm thiết kế chuyên dụng TOWER.......................................................................................... 46
3.5. Kết luận chương 2:........................................................................................................................... 52

CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM SỐ................................................................53
4.1. Các nội dung thử nghiệm số............................................................................................................. 53
4.2. Bài toán thử nghiệm số với cột tự đứng đặt trên nóc nhà.................................................................56
4.3. Bài toán thử nghiệm số với cột có dây néo đặt trên nóc nhà.............................................................75
4.4. Kết luận chương 3............................................................................................................................ 92

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.........................................................................93
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................95
CHƯƠNG 1:
TÓM TẮT LUẬN VĂN

-

Họ và tên học viên:

Đoàn Mạnh Hùng

-

Chuyên ngành:

Kỹ thuật Xây dựng Công trình đặc biệt


-

Cán bộ hướng dẫn:

Phó Giáo sư, TS. Trần Nhất Dũng

-

Tên đề tài:

Thiết kế kết cấu cột Anten trạm thu phát sóng

di động (BTS) cho địa bàn thành phố.
-

Mục tiêu nghiên cứu của để tài: Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu

các thiết kế, tính toán kết cấu cho một vài dạng trạm BTS điển hình, thường
lắp dựng trên các thành phố lớn của Việt Nam. Qua đó đánh giá mức độ an
toàn của các thiết kế hiện hữu và đưa ra các đề nghị, khuyến cáo cụ thể cho
các dạng cột đã khảo sát.
-

Phương pháp nghiên cứu và kết quả đạt được: Nghiên cứu các tài liệu,

chương trình tính toán có liên quan ngoài ra luận văn cũng sẽ sử dụng một phần
mềm chuyên dụng, để thực hiện bài toán thử nghiệm số, tính toán thiết kế kết
cấu thép cho một (vài) cột BTS đã có. Qua đó đánh giá mức độ anh toàn của
thiết kế hiện hữu và có các kiến nghị cho các dạng kết cấu tương tự.


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
tc
Ptinh

- Tải trọng gió tiêu chuẩn do thành phần tĩnh của gió gây ra

Pdtcéng

- Tải trọng gió tiêu chuẩn do thành phần động của gió gây ra

W0

- Giá trị áp lực gió phụ thuộc vào các vùng

K

- Hệ số kể đến sự thay đổi của gió theo độ cao

Htđ

- Độ cao phần tử cột

ai

- Diện tích đón gió thanh thứ i trong mặt phẳng dàn đang xét

Li

- Chiều dài thanh thứ i

Bi

- Chiều rộng chắn gió của thanh thứ i

Hi

- Chiều cao thanh thứ i (tính từ trọng tâm thanh thứ i đến cốt 0.00
giả định của cột).

Cx

- Hệ số khí động

η

- Hệ số kể đến ảnh hưởng của mặt khuất gió của dàn

A

- Diện tích đường bao ngoài của mặt đón gió

b

- Kích thước cạnh song song với mặt đón gió

h

- Kích thước dàn theo hướng vuông góc với hướng đón gió

Wpj

- Áp lực tác dụng lên phần thứ j của cụng trình

Wj

- Trị số tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên
phần tử thứ j của cụng trình.

ζ

j

- Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao Zj

ν

- Hệ số tương quan không gian với áp lực động của gió

γ

- Hệ số độ tin cậy

Mj

- Khối lượng của phần công trình thứ j

yji

- Dịch chuyển ngang của trọng tâm phần thứ j ứng với dạng dao
động riêng thứ i


ψI

- Hệ số xác định bằng cách chia công trình ra thành n phần, mà
trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi

WFj

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên
phần tử thứ j của công trình

f1, f2

- Tần số dao động riêng thứ nhất, thứ hai của công trình

fL

- Tần số giới hạn phụ thuộc vào kết cấu và vào vùng áp lực gió

λ

- Độ mảnh phần tử

Ltt

- Chiều dài tính toán của phần tử

rmin

- Bán kính quan tính nhỏ nhất của tiết diện thanh

γ dk

- Hệ số điều kiện làm việc;

NttThkeo

- Lực kéo tính toán của tải trọng tổ hợp gây ra;

MttyTH

- Mômen tính toán theo phương 0y của tải trọng tổ hợp gây ra;

Fth

- Diện tích thực của tiết diện thanh;

Fng

- Diện tích nguyên của tiết diện thanh;

Wyth

- Mômen kháng uốn theo hướng 0y của tiết diện thanh;

Rtt

- Cường độ tính toán của thép khi chịu kéo, nén, uốn

ϕlt

- Hệ số giảm cường độ khi thanh chịu nén lệch tâm.

fba

- Cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo


DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang
MỤC LỤC.......................................................................................................6
TÓM TẮT LUẬN VĂN..................................................................................6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU........................................................................8
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................10
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................11

MỞ ĐẦU.........................................................................................................1
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN...........................................................................3
2.1. Tổng quan về cột phát sóng di động BTS............................................................................................. 3
2.2. Hiện trạng sử dụng các thiết bị BTS tại Việt Nam................................................................................5
2.3. Kết cấu cột BTS bằng thép................................................................................................................ 14
2.4. Kết luận chương 1............................................................................................................................ 26

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỘT BTS......................................28
3.1. Phương pháp tính toán thiết kế đối với cột thép BTS dạng thanh dàn...............................................28
3.2. Xác định tải trọng gió....................................................................................................................... 30
3.3. Xác định ứng suất và kiểm tra bền cho các phần tử..........................................................................37
3.4. Phần mềm thiết kế chuyên dụng TOWER.......................................................................................... 46
3.5. Kết luận chương 2:........................................................................................................................... 52

CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM SỐ................................................................53
4.1. Các nội dung thử nghiệm số............................................................................................................. 53
4.2. Bài toán thử nghiệm số với cột tự đứng đặt trên nóc nhà.................................................................56
4.3. Bài toán thử nghiệm số với cột có dây néo đặt trên nóc nhà.............................................................75
4.4. Kết luận chương 3............................................................................................................................ 92

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.........................................................................93
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................95


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang
MỤC LỤC.......................................................................................................6
TÓM TẮT LUẬN VĂN..................................................................................6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU........................................................................8
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................10

DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................11
MỞ ĐẦU.........................................................................................................1
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN...........................................................................3
2.1. Tổng quan về cột phát sóng di động BTS............................................................................................. 3
2.2. Hiện trạng sử dụng các thiết bị BTS tại Việt Nam................................................................................5
2.3. Kết cấu cột BTS bằng thép................................................................................................................ 14
2.4. Kết luận chương 1............................................................................................................................ 26

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỘT BTS......................................28
3.1. Phương pháp tính toán thiết kế đối với cột thép BTS dạng thanh dàn...............................................28
3.2. Xác định tải trọng gió....................................................................................................................... 30
3.3. Xác định ứng suất và kiểm tra bền cho các phần tử..........................................................................37
3.4. Phần mềm thiết kế chuyên dụng TOWER.......................................................................................... 46
3.5. Kết luận chương 2:........................................................................................................................... 52

CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM SỐ................................................................53
4.1. Các nội dung thử nghiệm số............................................................................................................. 53
4.2. Bài toán thử nghiệm số với cột tự đứng đặt trên nóc nhà.................................................................56
4.3. Bài toán thử nghiệm số với cột có dây néo đặt trên nóc nhà.............................................................75
4.4. Kết luận chương 3............................................................................................................................ 92

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.........................................................................93
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................95


1

MỞ ĐẦU
1.

Cơ sở khoa hoạc và tính cấp thiết của đề tài
Khoa học công nghệ ngày càng phát triển, đến nay việc sử dụng điện

thoại di động đã trở thành nhu cầu không thể thiếu. Để phổ cập mạng lưới và
tăng mức độ phủ sóng đến mọi địa bàn, khu dân cư trên cả nước, không thể
thiếu các trạm thu phát sóng di động, còn gọi là các trạm BTS.
Hiện nay các trạm thu phát sóng trên cả nước của các nhà mạng đã lên
tới con số trên chục ngàn, các trạm BTS cũng có nhiều khác biệt về hình
dạng, kích thước, loại kết cấu, loại vật liệu... Các trạm phát sóng BTS có thể
được phân bố ở nhiều vùng miền khác nhau từ nông thông đến thành thị; từ
vùng rừng núi đến đồng bằng; từ đất liền đến hải đảo... Trong đó một số
lượng rất lớn là các trạm BTS được xây dựng trong địa hình thành phố, nơi có
mật độ dân cư đông đúc, số lượng các công trình nhà cửa bố trí rất gần nhau.
Vấn đề đặt ra là các mỗi trạm BTS đặt ở khu vực nào thì cần phải có các thiết
kế riêng cho dạng địa hình, khu vực đó, sao cho phù hợp với địa hình, tải
trọng, khí tượng, thủy hải văn của khu vực.
Cho đến tận thời điểm này, hầu hết các trạm BTS được xây dựng ở Việt
Nam đều có dạng kết cấu điển hình là cột dàn thép. Kết cấu cột thường có hai
dạng chính là cột tự đứng và cột có dây néo.
Việc bố trí các trạm BTS theo thiết kế điển hình, hoặc do chất lượng
thiết kế không đánh giá đủ đánh giá hết được các tải trọng và tác động, đã
khiến cho nhiều trạm BTS bị đổ, gãy khi có gió bão gây thiệt hại về kinh tế,
về vật chất và cả về con người.
Vấn đề trên đây cảng trở nên nghiêm trọng khi số lượng các trạm BTS
được lắp dựng trên nóc các tòa nhà cao tầng ngày càng nhiều thêm. Các sự cố
gẫy đổ loại công trình này không chỉ gây thiệt hại về kinh tế, gây hoang mang


2

cho dân cư đô thị mà còn đặt ra nhu cầu cấp bách phải kiểm tra, kiểm định lại
các thiết kế cột BTS một cách khoa học và đầy đủ hơn, an toàn hơn.
Việc phân tích đánh giá lại các thiết kế trạm BTS điển hình, nhất là các
trạm được lắp đặt trên các địa hình thành phố vì thế cũng trở nên cấp bách và
cần thiết hơn bao giờ hết.
2.

Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Luận văn tập trung nghiên cứu các thiết kế, tính toán kết cấu cho một

vài dạng trạm BTS điển hình, thường lắp dựng trên các thành phố lớn của
Việt Nam. Qua đó đánh giá mức độ an toàn của các thiết kế hiện hữu và đưa
ra các đề nghị, khuyến cáo cụ thể cho các dạng cột đã khảo sát.
Luận văn cũng sẽ sử dụng một phần mềm chuyên dụng, để thực hiện
bài toán thử nghiệm số, tính toán thiết kế kết cấu thép cho một (vài) cột BTS
đã có. Qua đó đánh giá mức độ anh toàn của thiết kế hiện hữu và có các kiến
nghị cho các dạng kết cấu tương tự.


3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1.

Tổng quan về cột phát sóng di động BTS
BTS, viết tắt từ tiếng Anh Base Transceiver Station, là trạm thu phát

sóng di động, được dùng trong truyền thông về các thiết bị di động trong các
mạng viễn thông bởi các nhà cung cấp dịch vụ (ISP). Thông thường, BTS
được đặt tại 1 vị trí nhất định theo quy hoạch của các ISP (dựa theo mạng tổ

ong), nhằm tạo ra hiệu quả thu phát sóng cao nhất với vùng phủ sóng rộng và
ít có các điểm, vùng nằm giữa các BTS mà không được phủ sóng.
Trong những năm qua, ngành Thông tin và Truyền thông đã có bước
phát triển đột phá về cơ sở hạ tầng đáp ứng kịp thời nhu cầu thông tin liên lạc,
phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng - an ninh. Hệ thống các
trạm thu phát sóng thông tin di động (BTS) xuất hiện ngày càng nhiều tại các
khu vực đông dân cư, đặc biệt là các đô thị lớn.
Trạm thu phát gốc, hay gọi tắt là trạm gốc (BTS) bao gồm các khối thu
phát tín hiệu vô tuyến, Anten và các thiết bị mã hóa, giải mã thông tin trao đổi
với thiết bị điều khiển trạm gốc (BSC). Thông thường, một BTS cơ sở sẽ có
vài bộ thu phát (TRX) để có thể phục vụ các tần số khác nhau cũng như vài
sector khác nhau trong cùng một cell. Một BTS được điều khiển bởi một BSC
thông qua khối chức năng điều khiển trạm gốc (BCF - Base station Control
Function). BCF được cung cấp như một phần tử độc lập hoặc được tích hợp
với TRX trong trạm gốc. BCF thực hiện nhiệm vụ hoạt động và bảo trì
(O&M) các kết nối tới Network Management System (NMS), và thực hiện
các công việc quản lý trạng thái của mỗi TRX, tức là nó sẽ điều khiển phần
mềm cũng như quản lý các thông báo…
Thiết bị lặp là thiết bị được đặt ở giữa trạm gốc và máy di động. Nó có
2 Anten, một Anten hướng về trạm gốc và một Anten hướng về vùng dịch vụ.


4

Thiết bị lặp khuếch đại các tín hiệu thu được và phát lại chúng theo cả hai
hướng đường lên và đường xuống với độ trễ vài micro giây.
Các thiết bị lặp có thể được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau.
Ứng dụng cơ bản nhất là làm tăng vùng phủ cho trạm gốc, ví dụ tăng vùng
phủ trong đường hầm. Tuy vậy, thiết bị lặp cũng có thể được sử dụng để làm
giảm bớt nhiễu trong hệ thống vì các máy di động truyền thông qua thiết bị

lặp cần công suất ra thấp hơn các máy di động truyền thông không có thiết bị
lặp. Đây là một trong số những điều quan tâm đặc biệt trong các hệ thống hạn
chế nhiễu, như các hệ thống dựa trên CDMA, ở đó nhiễu giảm dẫn đến dung
lượng tăng.
Thiết bị lặp là thiết bị thu, khuếch đại và phát sóng mang RF bức xạ
hoặc truyền dẫn theo cả hai hướng đường xuống (từ trạm gốc đến vùng di
động) và theo hướng đường lên (từ máy di động đến trạm gốc).
Thiết bị lặp chuyển đổi tín hiệu xuống IF (tần số trung gian), khuếch
đại và lọc nó và chuyển đổi nó lại sang RF. Thiết bị lặp không xử lý tín hiệu
trong băng gốc, do đó nó không thể giải mã bất cứ thông tin nào. Vì lý do này,
các thiết bị lặp đã được coi như nằm ngoài phạm vi: không có thông tin được
bao hàm trong báo hiệu, thiết bị lặp không thể biết khi nào phát theo hướng
đường lên hoặc đường xuống.
Các thiết bị lặp đã sử dụng trong các mạng như giải pháp mang lại lợi
nhuận đối với việc mở rộng vùng phủ trong các vùng định cư thưa thớt hoặc
các môi trường với các điều kiện lan truyền đặc biệt như các tòa nhà cao tầng,
các đường hầm, các xe điện ngầm, các sân vận động…
Hình dưới đây cho thấy mô hình sử dụng thiết bị lặp trong hệ thống
thông tin di động.


5

B

Cell B

RNC

Thiết

bị lặp
Repeater

A
C

Cell A
Cell C

Hình 1.1. Mô hình sử dụng thiết bị lặp
Trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng, các thiết bị trạm BTS
và thiết bị lặp GSM và WCDMA FDD phong phú và đa dạng về chủng loại
thiết bị (cả về đặc tính kỹ thuật và kiểu dáng).
2.2.

Hiện trạng sử dụng các thiết bị BTS tại Việt Nam

2.2.1. Hiện trạng
Hiện nay, thiết bị trạm BTS và thiết bị lặp GSM và WCDMA FDD sử
dụng tại Việt nam do nhiều nhà khai thác, nhà sản xuất trên thế giới và khu
vực cung cấp, với chủng loại thiết bị khá đa dạng (cả về mẫu mã và đặc tính
kỹ thuật).
Mạng GSM, WCDMA được triển khai và sử dụng ở Việt Nam đã lâu,
số thuê bao di động tại Việt Nam đã lên tới khoảng 136 triệu thuê bao (tính
đến hết tháng 6/2013). Việt Nam đã trở thành nước có số thuê bao đứng thứ 6
Châu Á. Hiện nay, các nhà khai thác chủ yếu sử dụng thiết bị trạm thu phát
gốc được cung cấp bởi các nhà sản xuất lớn trên thế giới như: Ericsson,


6

Alcatel-Lucent, Motorola, Huawei, ZTE, Nokia... Thiết bị trạm gốc bao gồm
loại tập trung và phân tán. Hiện nay, tổng số lượng thiết bị trạm gốc thông tin
di động GSM và WCDMA đang được sử dụng tại Việt Nam là khoảng trên
120.000 trạm trong đó chủ yếu là của 3 nhà mạng Mobifone, VinaPhone,
Viettel. Số lượng thiết bị trạm gốc của Viettel chiếm số lượng nhiều nhất với
khoảng 54.000 trạm.
Với số lượng thuê bao lớn và ngày càng tăng, đặc biệt là tại các thành
phố lớn, trung tâm các thị xã, thị trấn... các nhà mạng phải xây dựng các trạm
BTS với mật độ cao để đảm bảo vùng phủ sóng và chất lượng dịch vụ cho
người sử dụng. Đặc biệt những năm gần đây, các nhà mạng phải tăng cường
mở rộng hạ tầng mạng thông tin di động để đáp ứng các dịch vụ trên nền tảng
3G, 4G, vì vậy các trạm BTS ngày càng nhiều hơn, dày hơn. Khoảng cách
giữa các trạm BTS trên cùng một mạng trước đây đối với 2G ở vào khoảng 2
km thì nay rút ngắn còn 300m...


7

Hình 1.2. Trạm BTS xây dựng ở vùng nông thôn
2.2.2. Quy trình và thực trạng xây dựng trạm BTS ở Việt Nam
Trên cơ sở Thông tư 10/2012/TT-BXD về hướng dẫn chi tiết một số
nội dung của Nghị định số 64/2012/NĐ-CP ngày 04/9/2012 của Chính phủ về


8

cấp giấy phép xây dựng, UBND các tỉnh ban hành Quyết định cấp phép xây
dựng trên địa bàn tỉnh. Theo đó doanh nghiệp thông tin di động khi xây dựng,
lắp đặt trạm BTS thì phải được phê duyệt chấp thuận vị trí của Sở Thông tin

và Truyền thông, lập hồ sơ xin cấp phép xây dựng theo quy định đối với tất cả
các công trình xây dựng trạm BTS. Thẩm quyền cấp phép xây dựng do Sở
Xây dựng cấp phép đối với cột có độ cao trên 35m, do UBND cấp huyện cấp
đối với cột Anten có chiều cao dưới 35m.

Hình 2.3. Quy trình xây dựng và triển khai 01 trạm BTS ở Việt Nam
Hồ sơ xin cấp phép lắp đặt các trạm BTS hiện nay gồm khoảng 15 loại
giấy tờ liên quan, trong đó khó nhất là văn bản xác nhận của chính quyền địa
phương và sự đồng ý của người dân về vị trí lắp đặt trạm. Thực tế có nhiều
trạm BTS đã đưa vào hoạt động chưa có phép hoặc mới xin cấp phép để hợp
thức hóa”, vị cán bộ phường cho biết.
Hiện nay các trạm BTS được chia thành 02 loại như sau:
-

Trạm BTS loại 1: là công trình xây dựng bao gồm nhà trạm và cột

Anten thu, phát sóng thông tin di động được xây dựng trên mặt đất;


9

-

Trạm BTS loại 2: là cột Anten thu, phát sóng thông tin di động và thiết

bị phụ trợ được lắp đặt trên các công trình đã được xây dựng.
Các trạm BTS khi xây dựng, lắp đặt yêu cầu phải có giấy phép xây
dựng. Khi xây dựng, lắp đặt các trạm BTS chủ đầu tư phải xin giấy phép xây
dựng theo hướng dẫn của Thông tư này và các quy định hiện hành có liên
quan. Các trạm BTS loại 2 được lắp đặt ở ngoài phạm vi khu vực phải xin

phép xây dựng thì được miễn giấy phép xây dựng.
Yêu cầu đối với thiết kế trạm BTS loại 2: Trước khi thiết kế phải khảo
sát, kiểm tra bộ phận chịu lực của công trình để xác định vị trí lắp đặt cột
Anten và thiết bị phụ trợ. Việc thiết kế kết cấu và thiết kế thi công cột Anten
phải căn cứ vào điều kiện cụ thể của công trình, điều kiện tự nhiên, khí hậu
của khu vực lắp đặt để đảm bảo khả năng chịu lực, an toàn và ổn định công
trình và cột Anten sau khi lắp đặt.
Việc xây dựng, lắp đặt các trạm BTS trong mọi trường hợp phải bảo
đảm an toàn cho công trình, công trình lân cận. Nhưng thực tế có nhiều trạm
BTS hiện lắp đặt trên các công trình nhà dân, khu chung cư chưa được kiểm
soát chặt chẽ.
Theo Bộ Xây dựng, thống kê chưa đầy đủ, trên cả nước có 149 cột tháp
Anten cao trên 100m và hàng vạn cột tháp có chiều cao dưới 100m. Tuy
nhiên, cho đến nay mới có 68/149 cột tháp cao trên 100m được kiểm định
chất lượng. Đối với các cột tháp có chiều cao dưới 100m các chủ đầu tư, đơn
vị khai thác sử dụng chủ yếu đang rà soát số lượng và chất lượng để phân
loại, lập kế hoạch kiểm định, bảo trì. Kết quả các cột tháp đã thực hiện kiểm
định cho thấy một số cột tháp Anten còn tồn tại khiếm khuyết về chất lượng,
tiềm ẩn nhiều rủi ro, nếu không kịp thời khắc phục có nguy cơ xảy ra sự cố
khi chịu tác động của gió bão.


10

2.2.3. Các sự cố gẫy đổ trạm BTS
Tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP HCM là nơi có rất nhiều công
trình tháp thu phát sóng viễn thông, cột BTS trên địa bàn. Trong đó, nhiều
nhất các trạm BTS (loại 2), là loại cột Anten thu, phát sóng thông tin di động
và thiết bị phụ trợ được lắp đặt trên các công trình đã được xây dựng.
Theo ghi nhận của báo chí, tại một số khu vực nội thành Hà Nội như

đường Láng Hạ, Láng, Trần Duy Hưng, Lê Duẩn, Ô Chợ Dừa, La Thành…
đang tồn tại rất nhiều cột thu phát sóng làm bằng sắt lắp ghép, cao 20-30 m và
được cố định bởi nhiều sợi cáp trên nóc nhà các toà nhà cao tầng.
Với tình trạng xây dựng còn không ít lộn xộn, quy trình bảo trì, bảo
dưỡng không được tuân thủ đầy đủ, thậm chí thiết kế cũng có thể chưa phù
hợp dẫn đến hiện tượng khi vào mù mưa bão tình trạng các cột an ten phát
thanh truyền hình đặc biệt là các cột an ten viễn thông BTS đổ gãy hàng loạt,
dường như năm nào cũng có. Gây tổn hại không nhỏ cho các nhà mạng, gây
hoang mang cho dư luận.


11

Hình 3.1. Trạm BTS ngã đổ gây thiệt hại cho nhà xung quanh.
Tình trạng gẫy đổ của các cột BTS thậm chí còn diễn ra khi không
trùng với thời điểm có mưa bão. Mới đây, ngày 8 tháng 7 nắm 2016, một cơn
gió mạnh đã khiến cho cột thu phát sóng đặt tại nóc toà nhà Thăng Long Ford
số 105 Láng Hạ (quận Đống Đa, Hà Nội) bị gãy, đổ làm 1 người chết. Điều
này, một lần nữa gióng lên hồi chuông cảnh báo về nguy cơ mất an toàn của
các công trình tháp thu phát sóng viễn thông, cột BTS trên địa bàn thành phố.

Hình 3.2. Cột thu phát sóng bị gãy, đổ tại tòa nhà Thăng Long Ford 105 Láng
Hạ.
Năm 2013 bão số 10 đã làm gãy đổ 57 cột BTS thuộc các doanh nghiệp
viễn thông: Viettel, Vietnammobile, MobiFone... trên địa bàn tỉnh Quảng
Bình. Trong đó có 32 cột gãy, đổ và có gây thiệt hại trực tiếp đến tài sản của
người dân như nhà ở, sân, vườn...


12

Hình 3.3. Hiện trường vụ sập cột BTS tại xã Gia Ninh (Quảng Bình) do cơn
bão số 10 (2013) gây ra
Về nguyên nhân gãy, đổ, theo đánh giá thì có lỗi do chủ quan trong
thiết kế, thi công xây dựng công trình và lắp đặt thiết bị. Kết quả kiểm tra
phần lớn các cột BTS bị gãy, đổ đều chưa được cấp phép xây dựng, chỉ có
10/57 trạm BTS đã được cấp phép xây dựng, còn lại là không có giấy phép,
trong đó nhiều nhất là của VNPT.
Tiến độ khắc phục hạ tầng cột BTS bị gãy, đổ do cơn bão số 10 gây ra
cũng rất chậm, dẫn đến chất lượng dịch vụ thông tin di động không đảm bảo.
Do chưa có sự thống nhất về mức độ đền bù giữa nhà mạng với người dân.
Mặt khác, sau khi chứng kiến việc gãy đổ, một số người dân cũng lo lắng về
tính an toàn khi được xây dựng quá gần nhà ở.


13

Vào khoảng 8h sáng (17/5/2016), cột phát sóng BTS của Viettel tại số
nhà 21, đường Bạch Liêu, TP Vinh (Nghệ An) bỗng dưng bốc cháy dữ dội.
Tại hiện trường, cột phát sóng BTS bị thiêu rụi, đổ sập. Căn nhà số 23 bị cột
phát sóng làm hư hỏng phần mái. Rất may vụ hỏa hoạn không gây thiệt hại về
người.

Hình 3.4. Cột phát sóng BTS bị cháy đổ sụp xuống ngôi nhà bên cạnh
Theo ý kiến một số chuyên gia, thông tư liên tịch hướng dẫn về cấp
phép xây dựng đối với các trạm BTS giữa Bộ Xây dựng và Bộ TTTT không
quy định rõ khoảng cách tối thiểu từ cột BTS đến nhà dân nên thực tế các
trạm BTS luôn sát nhà dân, thậm chí ngay trên... nóc nhà. Chính vì vậy rất là
nguy hiểm khi bị gãy đổ do thiên tai, mà cơn bão số 10 năm 2013 là một ví
dụ.

Báo cáo kết quả các cột tháp đã thực hiện kiểm định cho thấy một số
cột tháp Anten còn tồn tại khiếm khuyết về chất lượng, tiềm ẩn nhiều rủi ro,


14

nếu không kịp thời khắc phục có nguy cơ xảy ra sự cố khi chịu tác động của
gió bão.
Bộ Xây dựng đã yêu cầu các chủ đầu tư, đơn vị khai thác sử dụng công
trình tháp Anten truyền thông tổ chức kiểm định chất lượng đối với các cột
tháp Anten và tiến hành khắc phục các tồn tại về chất lượng được nêu trong
báo cáo kiểm định (nếu có).
Sự việc các cột thu phát sóng đặt tại nóc các toà nhà bị gãy đổ, gây tai
nạn lại một lần nữa gióng lên hồi chuông cảnh báo các địa phương cần phải
thắt chặt hơn nữa trong việc tăng cường kiểm soát chất lượng các công trình
tháp thu, phát sóng viễn thông, truyền thanh, truyền hình, cột BTS trên phạm
vi toàn quốc nhằm đảm bảo an toàn cho người dân và bản thân công trình.
2.3.

Kết cấu cột BTS bằng thép
Thép là một trong hai loại vật liệu quan trọng nhất trong xây dựng ở

Việt Nam hiện tại cùng với vật liệu bê tông cốt thép. Thép đặc biệt thích ứng
đối với các công trình dạng cột, dạng tháp có yêu cầu về chiều cao và kết cấu
đơn giản có khả năng lắp dựng nhanh và linh hoạt thi công trong nhiều dạng
địa hình khác nhau.
Kết cấu cột dàn thép là một kết cấu chịu lực trong công trình xây dựng,
được tổ hợp bởi các phần tử kết cấu dạng thanh được làm từ thép. Kết cấu cột
dang thép có ưu điểm vượt trội trong việc sử dụng để xây dựng các dạng công
trình dạng cột dạng tháp do tận dụng tối đa khả năng làm việc của các phần tư

thanh (chịu lực dọc) dẫn đến tiết kiệm vật liệu và an toàn trong sử dụng.
2.3.1. Cột phát sóng di động bằng thép
a.

Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế cột phát sóng
BTS đặt trên nóc nhà