การวิเคราะห์ยด์เสาเหล็กตาข่ายภายใต้การโหลดสิ่งแวดล้อม

สี่มุมขาหอคอยสื่อสารเหล็ก / หลอด
มกราคม 12, 2019
แนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคหอคอยสื่อสาร
มกราคม 21, 2019

การวิเคราะห์ยด์เสาเหล็กตาข่ายภายใต้การโหลดสิ่งแวดล้อม

การวิเคราะห์ยด์เสาเหล็กตาข่ายภายใต้การโหลดสิ่งแวดล้อม

เสาเหล็กตาข่ายอันดับหนึ่งที่มีประสิทธิภาพที่สุดโครงสร้างแบกภาระในด้านการก่อสร้างสูงขึ้น. การวิเคราะห์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นของยด์เสาเหล็กตาข่ายจะดำเนินการโดยใช้ของ SAP 2000 โปรแกรม จำกัด องค์ประกอบค่าความหนาของน้ำแข็งที่แตกต่างกัน 1500 เมตรจากระดับความสูง. หลังจากที่ความหมายของรูปแบบเรขาคณิตและข้าม- คุณสมบัติส่วน, รวมกันโหลดต่างๆมีการวิเคราะห์. ในที่สุด, ความเร็วลม- ความสัมพันธ์ของความหนาของน้ำแข็งจะได้รับ, และความเร็วลมสูงสุดที่โครงสร้างสามารถทนต่อการพิจารณาเพื่อความแตกต่างกันความหนาน้ำแข็ง.

  1. บทนำ

เสาตาข่ายเป็นชื่อทั่วไปสำหรับเสาเหล็กชนิดต่างๆ เสาตาข่ายหรือเสาโครงเป็นเสาโครงแบบอิสระ. โครงสร้างเหล่านี้สามารถใช้เป็นเสาส่งกำลังโดยเฉพาะสำหรับ

แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 100 โวลต์, เป็นเสาวิทยุ (เสากระโดงหรือพาหะสำหรับเสาอากาศ), หรือเป็นเสาสังเกตการณ์เพื่อความปลอดภัย. ไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนเฟรมขนาดใหญ่และหนักในสิ่งเหล่านี้

เสากระโดง. จึงทำให้มีน้ำหนักเบากว่าเสาแบบอื่นๆ, และโมดูลสามารถเชื่อมต่อกันได้อย่างง่ายดาย.

เสากระโดงเหล็กมีการใช้งานมาหลายปีในประเทศที่มีปริมาณน้ำแข็งและลมมาก. เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ในด้านการสื่อสารและพลังงาน. เสากระโดงมีรูปแบบที่แตกต่างกันซึ่งติดตั้งเครื่องกำเนิดลมขนาดเล็ก: อิสระ, Guyed ตาข่าย, และเอียงขึ้น. เสากระโดงอิสระค่อนข้างหนัก, และพวกเขาตั้งตรงโดยไม่ต้องใช้สายเคเบิล. เสากระโดงตาข่าย Guyed ใช้สายเคเบิลสำหรับยึดเสาและตั้งให้ตั้งตรงโดยใช้คอนกรีตในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย. สายเคเบิลยืดจากสามจุดใกล้ยอดเสาถึงพื้นห่างจากฐานเสาเล็กน้อย. โครงสร้างเหล่านี้ค่อนข้างเบาเมื่อเทียบกับเสากระโดงอิสระ, จึงเป็นวิธีการรองรับกังหันลมที่มีต้นทุนต่ำที่สุด. อย่างไรก็ตาม, พวกเขาต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อรองรับสายเคเบิลผู้ชาย.

ประสิทธิภาพทางเทคนิคและความทนทานของเสากระโดงเหล็กขัดแตะเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา. มีการศึกษาพฤติกรรมของเสากระโดงเหล็กขัดแตะในวรรณคดี. เนื่องจากขั้นตอนการออกแบบมีความสำคัญในเสากระโดงเหล่านี้, การวิเคราะห์โครงสร้างเกี่ยวข้องกับแบบจำลองทางเรขาคณิตและคุณสมบัติของส่วน. ดังนั้น, ขั้นตอนการผลิตและประกอบโมดูล, และต้นทุนทางเศรษฐกิจ, เกี่ยวข้องโดยตรงกับการออกแบบเสากระโดง. เสากระโดงเหล็กบนบกเป็นโครงสร้างที่เปราะบาง. ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากภาระสิ่งแวดล้อม. แรงลมเป็นเกณฑ์การออกแบบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับโครงสร้างเหล่านี้. อย่างไรก็ตาม, ต้องคำนึงถึงเอฟเฟกต์น้ำแข็งด้วย, โดยเฉพาะบนที่สูง. ในเขตหนาว, เอฟเฟกต์ทั้งสองนี้รวมกัน. ดังนั้น, จะต้องตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างลมและน้ำแข็งโดยทำการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการล่มสลายของโครงสร้างดังกล่าว. ในบทความนี้, การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นของเสาตาข่ายเหล็ก Guyed 80 ความสูง m ทำได้โดยใช้ SAP 2000 โปรแกรม. ในขณะที่โมเดลถูกสร้างขึ้นตามTS 648 เงื่อนไขการโหลดนำมาจากTS 498. ระดับความสูงของโครงสร้างจะเป็น 1500 ม., และเขตหิมะ IV ถูกนำมาใช้, ซึ่งเป็นทางเลือกที่อนุรักษ์นิยมที่สุด. ทางนี้, การวิเคราะห์สามารถใช้กับพื้นที่หิมะอื่น ๆ ได้. วิเคราะห์โครงสร้างครั้งแรกโดยไม่มีเอฟเฟกต์น้ำแข็ง. หลังจากนั้น, ความหนาของน้ำแข็งค่อยๆเพิ่มขึ้น, และหาความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วลมกับความหนาของน้ำแข็ง.

  1. วัสดุและวิธีการ

ขั้นแรกให้กำหนดส่วนและมุมที่เหมาะสมของเสาตาข่ายเหล็กก่อน. หลังจากนั้น, แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์สามมิติแสดงไว้ใน Figure 1. นำเสนอมุมมองด้านบนของโมเดล

ในรูป 2. ส่วนใบหน้าของนางแบบ, แสดงระยะทางด้วยมุม, แสดงในรูป 3 และรูป 4.

รูป 1. 3-D model

 

รูป 2. ด้านบน ดู

 

 

รูป 3. A และ B ใบหน้า ส่วน

 

 

รูป 4. C ใบหน้า มาตรา

ตาราง 1. วัสดุ คุณสมบัติ

วัสดุ

ชนิด

แรงดึง

ความแข็งแรง

[MPa]

Yield

ความแข็งแรง

[MPa]

St52 (S355)

510

360

ตาราง 2. มาตรา คุณสมบัติ

สมาชิก

ชนิด

มาตรา

ชนิด

ขนาด

[มิลลิเมตร]

คอลัมน์

สมาชิก

Pipe

48×7

แนวตั้ง

สมาชิก

กลม

16

เส้นทแยงมุม

สมาชิก

กลม

16

สมาชิกผู้ชาย

กลม

16

ตาราง 3 ความเร็วลมและแรงตามความสูง

ความสูง

[ม.]

ลม ความเร็ว

“วี”

[นางสาว]

ลม ภาระ

“Q”

2

[กิโลกรัม / เมตร ]

0-8

28

50

8-20

36

80

20-80

46

130

โมดูล 3015 ยาว mm. ทำจากเหล็ก. คอลัมน์ถูกวางไว้ที่มุมของ 900 ลงสู่พื้นดิน. ส่วนประกอบเหล็กแนวตั้งเชื่อมต่อเสาเข้าด้วยกัน, และจัดวางในแนวตั้งโดยสัมพันธ์กับเสา. สมาชิกในแนวทแยงถูกวางโดยมุมที่แน่นอนกับคอลัมน์, และยังเชื่อมเสาเข้าด้วยกันอีกด้วย. คอลัมน์ที่มีสมาชิกในแนวทแยงและแนวตั้งที่ประกอบเป็นโมดูล, แสดงในรูป 5.

 

รูป 5. โมดูล สมาชิก

สมาชิก Guy และโมดูลได้รับการตั้งชื่อตามความสูงทั้งหมดจากระดับพื้นดิน. ผู้ชายและหมายเลขส่วน, ที่มีความสูงสัมพันธ์กัน, นำเสนอในรูป 6.

ตาราง 4. คุณสมบัติสูงและหิมะ

ระดับความสูง

[ม.]

หิมะ

ภูมิภาค

หิมะ ภาระ Qs

2

[กิโลกรัม / เมตร ]

1500

IV

176

ตาราง 5. น้ำแข็ง คุณสมบัติ

น้ำหนัก ของ หน่วย ปริมาณ

[กิโลนิวตัน / mm³ ]

7

มี 26 โมดูลในเสาตาข่าย. คอลัมน์, แนวตั้ง,และสมาชิกในแนวทแยงในใบหน้าของโมดูลแต่ละ shownin เต็มตัว 7. บวกและลบทิศทางลมที่มีผลต่อ
โมดูลจะถูกนำเสนอในรูป.

ตาราง 6 คุณสมบัติส่วน

 

สมาชิก

 

มาตรา

ชนิด

มาตรา

ขนาด

[มิลลิเมตร]

มาตรา

เส้นรอบวง

[ซม.]

มาตรา

พื้นที่

2

[ซม. ]

คอลัมน์

Pipe

48×7

15.08

9.02

แนวตั้ง

กลม

16

5.03

2.01

เส้นทแยงมุม

กลม

16

5.03

2.01

ผู้ชาย

กลม

16

5.03

2.01

คอลัมน์

Pipe

48×7

15.08

9.02

แนวตั้ง

กลม

16

5.03

2.01

เส้นทแยงมุม

กลม

16

5.03

2.01

ผู้ชาย

กลม

16

5.03

2.01

คอลัมน์

Pipe

48×7

15.08

9.02

แนวตั้ง

กลม

16

5.03

2.01

เส้นทแยงมุม

กลม

16

5.03

2.01

ผู้ชาย

กลม

16

5.03

2.01

คอลัมน์

Pipe

48×7

15.08

9.02

แนวตั้ง

กลม

16

5.03

2.01

เส้นทแยงมุม

กลม

16

5.03

2.01

ผู้ชาย

กลม

16

5.03

2.01

 

 

ชุดค่าผสมที่ใช้ในการวิเคราะห์แสดงไว้ใน Eqn (1) และ Eqn (2) as follows. ชุดค่าผสมนี้ประกอบด้วย Snow loads, โหลดน้ำแข็งตามค่าความหนาของน้ำแข็ง,

และแรงลมที่ส่งผลต่อความสูงต่างกันของเสาขัดแตะด้วยความเร็วลมแสดงไว้ในตาราง 7.

 

สมาชิก

หิมะ

ภาระ

2

[กิโลกรัม / เมตร ]

กระจาย

หิมะ ภาระ

[กิโลกรัม / เมตร]

น้ำแข็ง

ความหนา

[มิลลิเมตร]

กระจาย

น้ำแข็ง ภาระ

[กิโลกรัม / เมตร]

ลม

ความเร็ว

[กิโลเมตร / ชั่วโมง]

ลม ภาระ ตาม ไปยัง ความสูง

[กิโลกรัม / เมตร]

0-8 ม.

8-20 ม.

20-80 ม.

คอลัมน์

 

176

-

 

30

5.15

 

209

12.18

19.49

26.81

แนวตั้ง

สมาชิก

4.42

3.03

4.06

6.50

8.94

เส้นทแยงมุม

สมาชิก

4.42

3.03

4.06

6.50

8.94

ผู้ชาย

4.42

3.03

4.06

6.50

8.94

คอลัมน์

 

176

-

 

20

2.99

 

217

12.63

20.21

27.79

แนวตั้ง

สมาชิก

4.42

1.58

4.21

6.74

9.26

เส้นทแยงมุม

สมาชิก

4.42

1.58

4.21

6.74

9.26

ผู้ชาย

4.42

1.58

4.21

6.74

9.26

คอลัมน์

 

176

-

 

10

1.28

 

223

12.96

20.73

28.50

แนวตั้ง

สมาชิก

4.42

0.57

4.32

6.91

9.50

เส้นทแยงมุม

สมาชิก

4.42

0.57

4.32

6.91

9.50

ผู้ชาย

4.42

0.57

4.32

6.91

9.50

คอลัมน์

 

176

-

 

0

-

 

226

13.14

21.03

28.92

แนวตั้ง

สมาชิก

4.42

-

4.38

7.01

9.64

เส้นทแยงมุม

สมาชิก

4.42

-

4.38

7.01

9.64

ผู้ชาย

4.42

-

4.38

7.01

9.64

ผลกระทบด้านข้างภาระสมาชิก. โหลดหิมะกระจายคำนวณโดยพิจารณาจากพื้นที่ผิวด้านบนของสมาชิก.

ทิ้งคำตอบไว้

ที่อยู่อีเมลของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่. ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *