تجزیه و تحلیل مهار دکل مشبک فولادی تحت بار زیست محیطی

ساخته شده از آهن مشبک فولادی در میان تحمل بار سازه کارآمد ترین در زمینه ساخت و ساز بلند رتبه. تجزیه و تحلیل غیر خطی از یک دکل مشبک فولادی مهار شده با استفاده از SAP انجام شده است 2000 برنامه محدود عنصر برای مقادیر ضخامت یخ های مختلف در 1500 متر از ارتفاع. پس از تعریف مدل هندسی و متقابل- خواص بخش, ترکیبات بار های مختلف مورد تجزیه و تحلیل. سرانجام, سرعت باد- رابطه ضخامت یخ به دست آمده است, و حداکثر سرعت وزش باد است که ساختار می تواند تحمل برای متفاوت ضخامت یخ تعیین.

1. مقدمه

دکل مشبک یک نام کلی برای انواع مختلف دکل فولادی است. یک دکل مشبک یا دکل خرپا یک دکل چارچوب آزاد است. از این ساختارها می توان به عنوان دکل های انتقال استفاده کرد به خصوص برای

ولتاژ بیش از 100 kilovolts, به عنوان دکل رادیویی (دکل یا حامل های خودرداری برای هوایی), یا به عنوان دکل مشاهده برای اهداف ایمنی. بخش های قاب بزرگ و سنگین در این موارد لازم نیست

دکل. به همین دلیل آنها نسبت به سایر انواع دکل سبک تر هستند, و ماژول ها به راحتی می توانند به یکدیگر وصل شوند.

از دکل های مشبک فولادی سالها در کشورهایی استفاده می شود که بارهای یخ و باد قابل توجه هستند. این به دلیل افزایش خواسته های صنعت مدرن با توجه به ارتباطات و انرژی است. سبک های مختلفی از دکل ها وجود دارد که بر روی آنها ژنراتورهای باد کوچک نصب شده اند: آزادانه, مشبک, و شیب. دکل های آزاد وظیفه نسبتاً سنگین هستند, و آنها بدون کمک کابل های گای قائم می مانند. دکل های مشبک Guyed از کابل های گای برای لنگر انداختن دکل استفاده می کنند و با استفاده از مقدار نسبتاً کمی بتن ، آن را به صورت قائم نگه می دارند. کابل ها از سه نقطه در نزدیکی دکل تا زمین در فاصله ای از پایه دکل کشیده می شوند. این سازه ها در مقایسه با دکل های آزاد کاملاً سبک هستند, و بنابراین کمترین هزینه برای پشتیبانی از یک توربین بادی را تشکیل می دهد. با این حال, آنها برای قرار دادن کابل های پسر به یک منطقه بزرگتر احتیاج دارند.

راندمان فنی و دوام دکل های شبکه فولادی در سالهای اخیر افزایش یافته است. رفتار دکل های شبکه فولادی در ادبیات مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که روش طراحی در این دکل ها قابل توجه است, تجزیه و تحلیل ساختاری مربوط به مدل هندسی و خصوصیات بخش است. بدین ترتیب, مراحل تولید و مونتاژ ماژول, و هزینه های اقتصادی, مستقیماً با طراحی دکل ها مرتبط هستند. دکل های شبکه فولادی در زمین سازه های آسیب پذیر هستند. آنها بیشتر تحت تأثیر بارگذاری محیط زیست قرار می گیرند. بارهای باد مؤثرترین معیارهای طراحی این سازه ها هستند. با این حال, اثر یخ نیز باید مورد توجه قرار گیرد, به خصوص در ارتفاعات زیاد. در مناطق سرد, این دو اثر ترکیب شده اند. از این رو, رابطه بین باد و یخ باید با انجام تجزیه و تحلیل مناسب عناصر محدود بررسی شود تا از فروپاشی چنین ساختارهایی جلوگیری شود. در این مقاله, تجزیه و تحلیل غیر خطی یک دکل مشبک فولادی Guyed 80 m در ارتفاع با استفاده از SAP انجام می شود 2000 برنامه. در حالی که این مدل مطابق TS تشکیل شده است 648 load conditions are taken from TS 498. The altitude of the structure is taken to be 1500 متر, and the snow region IV is adopted, which is the most conservative option. در این روش, 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.

2. 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.

شکل 1. 3-D مدل

شکل 2. بالا چشم انداز

شکل 3. A و B صورت بخش

شکل 4. C صورت section

جدول 1. ماده properties

جدول 2. section properties

جدول 3 سرعت باد و بارهای با توجه به ارتفاع

A module 3015 mm in length is made of steel members. Columns are placed at an angle of 900 به زمین. اعضای فولاد عمودی ستون ها را به یکدیگر وصل می کنند, و با توجه به ستون ها به صورت عمودی قرار می گیرند. اعضای مورب توسط زوایای قطعی به ستون ها قرار می گیرند, و آنها ستون ها را نیز به یکدیگر وصل می کنند. ستونی با اعضای مورب و عمودی که ماژول را تشکیل می دهند, are shown in Figure 5.

شکل 5. واحد اعضا

اعضای پسر و ماژول ها با توجه به ارتفاع کل از سطح زمین نامگذاری شده اند. شماره پسر و بخش, با ارتفاعات مرتبط, در شکل ارائه شده است 6.

جدول 4. خواص ارتفاع و برف

جدول 5. یخ properties

وجود دارد 26 ماژول ها در دکل شبکه. ستون, عمودی,و اعضای مورب در هر صورت از ماژول هستند شکل shownin 7. جهت باد مثبت و منفی موثر بر
ماژول نیز در شکل ارائه شده.

جدول 6 خواص بخش

ترکیب بار مورد استفاده در تجزیه و تحلیل در EQN آورده شده است (1) و eqn (2) به شرح زیر. ترکیبات توسط بارهای برفی تشکیل می شوند, بارهای یخ با توجه به مقادیر ضخامت یخ,

و بارهای باد که در ارتفاعات مختلف دکل شبکه با سرعت باد در جدول آورده شده است 7.

اثرات بار جانبی اعضای. بار برف توزیع شده است با در نظر گرفتن سطح بالای اعضای محاسبه.