Kaj je jekleni rešetkasti steber?
Jekleni rešetkasti steber je lahek nosilni-konstrukcijski element, zgrajen iz vitkih jeklenih elementov, kot so kotniki, kanali ali votli profili, ki so med seboj povezani s prečkami ali letvami v trikotni ali kvadratni razporeditvi. Glavne tetive nosijo aksialno obremenitev, medtem ko rebri razporejajo notranje sile med tetivami, tako da steber deluje kot en sam monoliten člen. Ker odprto ogrodje drži material stran od središča, rešetkasti steber doseže velik radij vrtenja in visoko upogibno odpornost z bistveno manj jekla kot steber s polnim-presekom enake nosilnosti.
Zakaj se rešetkasti stebri uporabljajo za prenosne stolpe
Nadzemni prenosni vodi temeljijo na stolpih, ki so močni, lahki in ekonomični za postavitev na oddaljenem terenu. Geometrija odprte mreže izpolnjuje vse tri zahteve:
Prepustnost za veter: nizko razmerje trdnosti rešetke omogoča, da veter prehaja skozi konstrukcijo, kar zmanjša koeficient upora v primerjavi s trdnim odsekom in zmanjša moment prevračanja na podlagi stolpa.
Učinkovitost materiala: sile prenašajo tetive in diagonale pri neposredni napetosti ali stiskanju, tako da nosilec nosi visoke obremenitve z minimalno tonažo jekla, kar prav tako zmanjšuje zahteve glede temeljev.
Logistika in montaža: člani so-izdelani v trgovini, vroče-pocinkani in sestavljeni na kraju samem z-močnimi vijačnimi povezavami, s čimer se izognemo težkemu varjenju na terenu in omogočimo transport lahkih snopov na zahtevna mesta.
Ista strukturna načela veljajo za celotno napetostno območje, od distribucijskih vodov do sistemov za prenos ultra-visoke-napetosti in do telekomunikacijskih stolpov, kjer so višina, nosilnost in moč vetra glavni dejavniki.
Aplikacije v različnih napetostnih razredih
| Napetostni razred | Tipična struktura | Oblikovalske opombe |
|---|---|---|
| Distribucija (pod 110 kV) | Eno{0}}krožni ali dvo{1}}krožni rešetkasti stolpi, H-okvirne strukture | Lahki koti, zmerne višine, preprosti temelji |
| Visoka napetost (110 kV - 220 kV) | Samonosni{0}}rešetkasti stolpi | Vroče-pocinkani členi, vijačen sklop, obremenitve ledu in vetra po lokalni kodi |
| Izredno-visoka napetost (330 kV - 750 kV) | Veliki štiri{0}}kraki rešetkasti stolpi s prečnimi-kraki | Večje obremenitve tetiv, težke vstavke, strožje tolerance pri izdelavi |
| Ultra{0}}visoka napetost (750 kV in več) | Zelo visoki štiri{0}}nogi stolpi, zategnjeni stolpi za posebna križišča | Upravljanje z napetostjo prevodnika in dolgimi razponi; utrujenost in vibracije, upoštevane pri povezavah |
Premisleki pri načrtovanju stebrov prenosnih stolpov
Projektne obremenitve: obremenitve prevodnikov, obremenitve vetra, obremenitve ledu in obremenitve vzdrževanja je treba kombinirati v skladu z veljavno kodo, kot je ASCE 10 za rešetkaste jeklene prenosne konstrukcije, IEC 60826 za merila načrtovanja nadzemnih vodov, EN 50341-1 za nadzemne električne vode ali GB 50545 za kitajske projekte.
Razred jekla: običajni razredi vključujejo S235 in S355 po EN 10025-2, Q235B in Q355B po GB/T 1591 ter ASTM A36 ali A572 razred 50. Izbira razreda uravnoteži trdnost z varljivostjo in razpoložljivostjo.
Zaščita pred korozijo: vroče{0}}cinkanje po standardu ISO 1461 je standardna zaščita za prenosne stolpe, ker ščiti zapleteno geometrijo spojev in zahteva malo vzdrževanja v desetletjih delovanja.
Kakovost izdelave: rezanje elementov, luknjanje in varjenje sledijo razredu izvedbe, opredeljenemu v EN 1090-2 ali ustreznem standardu izdelave, z dimenzijskimi tolerancami, preverjenimi med montažo v delavnici.
Rešetkasti stolp proti Monopolnemu stolpu
| Funkcija | Mrežasti stolp | Monopolni stolp |
|---|---|---|
| Strukturna oblika | Prostorski nosilec kotov, kanalov ali cevi v trikotni ali kvadratni postavitvi | Enojna stožčasta poligonalna jeklena palica |
| Zmogljivost višine | Dosegljive zelo visoke strukture; višina omejena predvsem s temelji in logistiko | Običajno se uporablja za nizke do srednje višine |
| Obnašanje vetra | Odprt okvir zmanjša obremenitev vetra | Trdno blef telo z večjim uporom |
| Material in montaža | Nižja teža surovin; več dela pri vijačenju na terenu | Višji stroški materiala; hitrejša postavitev polja |
| Vzdrževanje | Redno preverjanje vijačnih spojev in premaza | Manj komponent, vendar osnovni del potrebuje skrbno zaščito pred korozijo |
Pogosto zastavljena vprašanja
Zakaj so prenosni stolpi zgrajeni kot rešetkaste strukture?Mrežasti stolpi dosegajo visoko razmerje med-in-težo in omogočajo prehajanje vetra skozi ogrodje, kar zmanjšuje stranske obremenitve. Odprta zasnova prav tako znižuje stroške materiala in temeljev v primerjavi z alternativami iz trdnih-presekov.
Katere vrste jekla se uporabljajo za rešetkaste prenosne stolpe?Skupni razredi so S235JR in S355JR/J0/J2 po EN 10025-2, Q235B in Q355B po GB/T 1591 ter ASTM A36 ali A572 razred 50. Razred je izbran glede na sile elementov, debelino in specifikacijo projekta.
Kako so povezani člani rešetkastega stolpa?Elementi so povezani z-sorniki visoke trdnosti na vstavkih ali z varjenjem v delavnici. Vijačne povezave na terenu poenostavijo montažo, zmanjšajo odvisnost od vremenskih razmer in olajšajo pregled.
Ali se lahko rešetkasti stolpi uporabljajo v mestnih ali stanovanjskih območjih?Lahko, vendar so zaradi njihovega odtisa in industrijskega videza manj pogosti v gosto naseljenih mestnih območjih, kjer imajo monopoli pogosto prednost. V praksi izbiro določajo višina, obremenitev,--desna pot in zahteve glede con.
Kakšna zaščita pred korozijo se uporablja za prenosne stolpe?Vroče-cinkanje po ISO 1461 je najpogosteje uporabljena zaščita. Duplex sistemi z dodatnim premazom barve so določeni v agresivnih obalnih ali industrijskih atmosferah.
Kateri standardi načrtovanja urejajo mrežne prenosne strukture?Skupne reference so ASCE 10, IEC 60826, EN 50341-1 in GB 50545, skupaj s standardi izdelave, kot sta EN 1090-2 in GB/T 2694 za stolpe iz pocinkanega jekla.