Analyse du mât en treillis d'acier haubané soumis à des charges environnementales

mâts en treillis d'acier se classent parmi les structures porteuses de charge les plus efficaces dans le domaine de la construction de grande hauteur. L'analyse non-linéaire d'un mât en treillis d'acier haubané est effectuée en utilisant la SAP 2000 programme d'éléments finis pour différentes valeurs d'épaisseur de glace à 1500 m d'altitude. Après la définition du modèle géométrique et croix- propriétés de la section, diverses combinaisons de charge sont analysées. finalement, la vitesse du vent- relation d'épaisseur de glace est obtenue, et la vitesse maximale du vent que la structure peut supporter est déterminée pour différentes épaisseurs de glace.

1. introduction

Le mât en treillis est un nom général pour différents types de mâts en acier. Un mât en treillis ou un mât en treillis est un mât autoportant.. Ces structures peuvent être utilisées comme mâts de transmission notamment pour

des tensions supérieures à 100 kilovolts, comme mâts radio (mâts auto-rayonnants ou supports pour antennes), ou comme mâts d'observation à des fins de sécurité. Des sections de châssis grandes et lourdes ne sont pas nécessaires dans ces

mâts. C'est pourquoi ils sont plus légers que les autres types de mâts, et les modules peuvent facilement être connectés les uns aux autres.

Les mâts en treillis d'acier sont utilisés depuis de nombreuses années dans les pays où les charges de glace et de vent sont considérables. Cela est dû aux exigences croissantes de l'industrie moderne en matière de communication et d'énergie. Il existe différents styles de mâts sur lesquels sont montées de petites éoliennes: Sur pied, treillis haubané, et inclinable. Les mâts autoportants sont relativement lourds, et ils restent debout sans l'aide de haubans. Les mâts en treillis haubanés utilisent des haubans pour ancrer le mât et le maintenir droit en utilisant une quantité relativement faible de béton. Les câbles s'étendent de trois points près du sommet du mât jusqu'au sol à une certaine distance de la base du mât. Ces constructions sont assez légères par rapport aux mâts autoportants, et constituent donc le moyen le moins coûteux pour supporter une éolienne. toutefois, ils nécessitent une plus grande surface pour accueillir les haubans.

L'efficacité technique et la durabilité des mâts en treillis d'acier ont augmenté ces dernières années. Le comportement des mâts en treillis d'acier a été étudié dans la littérature. Comme la procédure de conception est importante dans ces mâts, l'analyse structurelle est liée au modèle géométrique et aux propriétés de la section. Ainsi, les étapes de production et d'assemblage des modules, et les coûts économiques, sont directement liés à la conception des mâts. Les mâts en treillis d'acier à terre sont des structures vulnérables. Ils sont principalement affectés par la charge environnementale. Les charges de vent sont les critères de conception les plus efficaces pour ces structures. toutefois, l'effet de glace doit également être pris en considération, surtout en haute altitude. Dans les régions froides, ces deux effets se conjuguent. Donc, la relation entre le vent et la glace doit être étudiée en effectuant des analyses par éléments finis appropriées pour éviter l'effondrement de telles structures. Dans ce document, l'analyse non linéaire d'un mât haubané en treillis d'acier 80 m de hauteur est réalisée à l'aide du SAP 2000 programme. Alors que le modèle est constitué selon TS 648 les conditions de charge sont tirées de TS 498. L'altitude de la structure est prise égale à 1500 m, et la région de neige IV est adoptée, quelle est l'option la plus conservatrice. De cette façon, l'analyse peut également être utilisée pour d'autres régions de neige. La structure a d'abord été analysée sans aucun effet de glace. Ensuite, l'épaisseur de la glace a été progressivement augmentée, et la relation entre la vitesse du vent et l'épaisseur de la glace a été déterminée.

2. Matériel et méthode

Les sections et les angles appropriés du mât en treillis d'acier sont d'abord déterminés. Ensuite, le modèle d'éléments finis en trois dimensions est donné à la figure 1. La vue de dessus du modèle est présentée

en chiffres 2. Sections de face du modèle, montrant les distances avec des angles, sont représentés sur la figure 3 et Figure 4.

Chiffre 1. 3-ré maquette

Chiffre 2. Haut vue

Chiffre 3. UNE et B Visage sections

Chiffre 4. C Visage section

Table 1. Matériel Propriétés

Table 2. section Propriétés

Table 3 La vitesse du vent et les charges selon la hauteur

Un module 3015 mm de longueur est constitué d'éléments en acier. Les colonnes sont placées à un angle de 900 au sol. Les éléments verticaux en acier relient les colonnes les unes aux autres, et sont placés verticalement par rapport aux colonnes. Les éléments diagonaux sont placés selon des angles définis par rapport aux colonnes, et ils relient également les colonnes les unes aux autres. Une colonne avec des éléments diagonaux et verticaux qui constituent le module, sont représentés sur la figure 5.

Chiffre 5. Module membres

Les haubans et les modules sont nommés en fonction de la hauteur totale à partir du niveau du sol. Le gars et les numéros de section, avec des hauteurs associées, sont présentés dans la figure 6.

Table 4. Height et neige

Table 5. La glace Propriétés

Il y a 26 modules dans le mât en treillis. La colonne, verticale,et des éléments diagonaux dans chaque face du module sont shownin Figure 7. la direction des vents positifs et négatifs qui affectent la
module sont également présentés dans la figure.

Table 6 propriétés de la section

Les combinaisons de charges utilisées dans l'analyse sont données en Eqn (1) et équation (2) comme suit. Les combinaisons sont constituées par des charges de neige, charges de glace en fonction des valeurs d'épaisseur de glace,

et les charges de vent affectant différentes hauteurs du mât en treillis avec des vitesses de vent sont données dans le tableau 7.

effets de charge éléments latéraux. charge de neige distribué est calculée en considérant haut surface des éléments.