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

Lattice mast is a general name for different kinds of steel masts.A lattice mast or truss mast is a freestanding framework mast. These structures can be used as transmission masts especially for

voltages of more than 100 โวลต์, as radio masts (self-radiating masts or carriers for aerials), or as observation masts for safety purposes. Big and heavy frame sections are not required in these

masts. This is why they are lighter than other mast types, and the modules can easily be connected to one another.

Steel lattice masts have been used for many years in the countries where the ice and wind loads are considerable. This is due to increasing demands of modern industry with regard to communication and energy. There are different styles of masts on which small wind generators are mounted: freestanding, guyed lattice, and tilt-up. Freestanding masts are relatively heavy duty, and they stay upright without the help of guy cables. Guyed lattice masts use guy cables to anchor the mast and keep it upright using a relatively small quantity of concrete. Cables stretch from three points near the top of the mast to the ground at some distance from the base of the mast. These constructions are quite light compared to freestanding masts, and therefore constitute the least expensive means for supporting a wind turbine. อย่างไรก็ตาม, they require a larger area to accommodate the guy cables.

The technical efficiency and durability of steel lattice masts have increased in recent years. The behaviour of steel lattice masts has been investigated in literature. As the design procedure is significant in these masts, the structural analysis is related to the geometrical model and section properties. ดังนั้น, the module production and assembly steps, and economic costs, are directly related to the design of masts. Steel lattice masts on land are vulnerable structures. They are mostly affected by environmental loading. Wind loads are the most effective design criteria for these structures. อย่างไรก็ตาม, the ice effect must also be taken into consideration, especially at high elevations. In cold regions, these two effects are combined. ดังนั้น, the relationship between the wind and ice must be investigated by conducting proper finite-element analyses to avoid the collapse of such structures. In this paper, the non linear analysis of a guyed steel lattice mast 80 m in height is performed using the SAP 2000 program. While the model is constituted according to TS 648 load conditions are taken from TS 498. The altitude of the structure is taken to be 1500 ม., and the snow region IV is adopted, which is the most conservative option. ทางนี้, the analysis can also be used for other snow regions. The structure was first analysed without any ice effect. Afterwards, the ice thickness was gradually increased, and the relationship between the wind speed and ice thickness was determined.

  1. Materialand method

Proper sections and angles of the steel lattice mast are first determined. Afterwards, the three dimensional finite element model is given in Figure 1. Top view of the model is presented

in Figure 2. Face sections of the model, showing the distances with angles, are shown in Figure 3 and Figure 4.

รูป 1. 3-D model

 

รูป 2. ด้านบน ดู

 

 

รูป 3. 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

[มม.]

คอลัมน์

สมาชิก

ท่อ

48×7

แนวตั้ง

สมาชิก

กลม

16

เส้นทแยงมุม

สมาชิก

กลม

16

Guy members

กลม

16

ตาราง 3 ความเร็วลมและแรงตามความสูง

ความสูง

[ม.]

ลม ความเร็ว

“โวลต์”

[นางสาว]

ลม ภาระ

“Q”

2

[กก./ม. ]

0-8

28

50

8-20

36

80

20-80

46

130

A module 3015 mm in length is made of steel members. Columns are placed at an angle of 900 to the ground. Vertical steel members connect columns to one another, and are placed vertically with respect to the columns. Diagonal members are placed by definite angles to the columns, and they also connect the columns to one another. A column with diagonal and vertical members that constitute the module, are shown in Figure 5.

 

รูป 5. โมดูล สมาชิก

Guy members and modules are named according to the total height from the ground level. The guy and section numbers, with related heights, are presented in Figure 6.

ตาราง 4. คุณสมบัติสูงและหิมะ

ระดับความสูง

[ม.]

หิมะ

ภูมิภาค

หิมะ ภาระ Qs

2

[กก./ม. ]

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

[มม.]

มาตรา

เส้นรอบวง

[ซม]

มาตรา

พื้นที่

2

[ซม ]

คอลัมน์

ท่อ

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

ท่อ

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

ท่อ

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

ท่อ

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

 

 

Load combinations used in the analysis are given in Eqn (1) and Eqn (2) as follows. The combinations are constituted by Snow loads, ice loads according to ice thickness values,

and wind loads effecting different heights of the lattice mast with wind speeds are given in Table 7.

 

สมาชิก

หิมะ

ภาระ

2

[กก./ม. ]

กระจาย

หิมะ ภาระ

[กก./ม.]

น้ำแข็ง

ความหนา

[มม.]

กระจาย

น้ำแข็ง ภาระ

[กก./ม.]

ลม

ความเร็ว

[กิโลเมตร / ชั่วโมง]

ลม ภาระ ตาม ถึง ความสูง

[กก./ม.]

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 *