
ดู, คุณสามารถอ่านโบรชัวร์เคลือบเงาทั้งหมดจากผู้ผลิตได้. คุณสามารถรันแพ็คเกจการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ทุกรายการในตลาดได้จนกว่าเวิร์กสเตชันของคุณจะลุกไหม้. แต่ในตอนท้ายของวัน, ทรงตั้งหอคอยขึ้นและรักษาไว้ได้ยี่สิบ, สามสิบปี - เหงื่อออก, สิ่งสกปรก, และหวาดระแวงในปริมาณที่ดีต่อสุขภาพ. ตอนนี้พวกเขาเรียกฉันว่าวิศวกรโครงสร้างอาวุโส. ชื่อแฟนซี. แต่ฉันก็ยังคิดว่าตัวเองเป็นคนที่ต้องเซ็นสัญญา “ตามที่สร้างขึ้น” วาดภาพแล้วยืนอยู่ที่ด้านล่างของสิ่งของในขณะที่ลูกเรือดึงเสาอากาศน้ำหนัก 200 ปอนด์ในลม 30 นอต.
ดังนั้น, คุณต้องการทราบเกี่ยวกับการเลือกหอและการออกแบบสถานีฐานการสื่อสาร? ดี. ดึงลังขึ้นมา. มาคุยกันเถอะ.
นี่ไม่ใช่แค่การเลือกเสาที่สูงที่สุดในแค็ตตาล็อกเท่านั้น. เป็นการแต่งงานระหว่างสิ่งที่ RF (ความถี่วิทยุ) นักวางแผน ต้องการ และฟิสิกส์อะไร, คณะกรรมการแบ่งเขตท้องถิ่น, และงบประมาณของคุณจะ อนุญาต. เราคือผู้ตัดสินในไฟต์นั้น.
นี่เป็นครั้งแรก, และที่สำคัญที่สุด, ทางแยกอยู่บนถนน. มันไม่ใช่แค่ความสวยงามเท่านั้น; มันเกี่ยวกับรอยเท้า, ภาระ, และค่าใช้จ่าย. ฉันเคยเห็นโปรเจ็กต์ตกรางเพราะมีคนเลือกโมโนโพลสวยๆ เมื่อหอคอยที่มีหลังคาประโยชน์ใช้สอยเป็นสิ่งเดียวที่สามารถรองรับแรงลมได้.
นี่คือรายละเอียด, จากสมุดบันทึกของฉัน:

| ประเภททาวเวอร์ | ช่วงความสูงทั่วไป | ข้อดี | ข้อเสีย | ความรู้สึกของฉัน / หมายเหตุภาคสนาม |
|---|---|---|---|---|
| การสนับสนุนตนเอง (ขัดแตะ) | 30ม. – 120M+ | ความจุสูง, ผู้เช่าหลายราย, รอยเท้าที่ค่อนข้างเล็ก (3 หรือ 4 ขา). แข็ง. | ต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้น, ต้องการที่ดินมากกว่าโมโนโพล, สง่างามทางสายตา. | การทำงานของอุตสาหกรรม. หากคุณมีที่ดินและงบประมาณ, นี่เป็นตัวเลือกที่พิสูจน์ได้ในอนาคตมากที่สุด. เราเรียกพวกเขา “เตียงสี่เสา” |
| กายิด มาสท | 60ม. – 600M+ | ประหยัดที่สุดสำหรับความสูงที่สูงมาก, น้ำหนักเบาที่สุด. | ใหญ่ รอยเท้าที่ดินสำหรับผู้ชายที่ทอดสมอ, มีแนวโน้มที่จะก่อกวน (พวกปีนเขาคือความปรารถนาตาย), แข็งน้อยลง (แกว่งมากขึ้น). | ฉันมีความสัมพันธ์ทั้งรักและเกลียดกับสิ่งเหล่านี้. เป็นโซลูชั่นที่หรูหราสำหรับการออกอากาศหรือครอบคลุมพื้นที่กว้าง. แต่ฉันยังเห็นมีคนตกลงมาในพายุน้ำแข็งเพราะลวดผู้ชายล้มเหลว. สนามสมอเป็นเขตศักดิ์สิทธิ์ โปรดอย่าให้ผู้ขุดออกไป. |
| Monopole | 10ม. – 50ม. | รอยเท้าที่เล็กที่สุด (เหมาะสำหรับคนเมือง), ที่ต้องการด้านสุนทรียศาสตร์ (“เสาธง” สไตล์), ติดตั้งได้เร็วขึ้น. | ความจุจำกัด, การโก่งตัวที่สูงขึ้น (แกว่งมากขึ้น), ยากที่จะปีนขึ้นไปภายใน (ถ้ากลวง), ต้นทุนรากฐานอาจมีขนาดใหญ่มาก. | นักรบเมือง. เหมาะสำหรับซ่อนตัวในที่โล่ง. แต่จำไว้, ที่ “เสาธง” เป็นคานยื่นขนาดยักษ์. แรงทั้งหมดถูกถ่ายโอนไปยังจุดหนึ่งบนพื้น. ท่าเรือคอนกรีตนั้นจะต้องสมบูรณ์แบบอย่างแน่นอน. |
กรณีในจุด: ไม่กี่ปีที่ผ่านมา, เรากำลังอัปเกรดไซต์นอกออสตินสำหรับผู้ให้บริการรายใหญ่. ไซต์นี้มีความสูง 120 ฟุต ขั้ว, เกินขีดจำกัดแล้ว. ลูกค้าต้องการเพิ่มแผง 5G mmWave ใหม่ขนาดใหญ่และหัววิทยุระยะไกลจำนวนหนึ่ง. การวิเคราะห์แรงลมกลับมาเป็นสีแดง. Monopole ล้มเหลวในการโก่งตัว. ลูกค้าใส่พอดี—พวกเขาชอบรอยเท้าเล็กๆ. สุดท้ายเราก็ต้องออกแบบกรงภายนอกขนาดใหญ่และฐานเสาแบบเกลียวเพื่อทำให้ฐานแข็งแกร่งขึ้น. เสียค่าใช้จ่ายสามเท่าของสิ่งที่จะได้หากพวกเขาสนับสนุนตนเองแบบผอมแห้งตั้งแต่เริ่มต้น. พวกเขามุ่งความสนใจไปที่ปัญหาของวันนี้, ไม่ใช่ปีหน้า.

ดังนั้น, คุณได้เลือกประเภทหอคอยของคุณแล้ว. ตอนนี้เราต้องแน่ใจว่ามันไม่พับเหมือนเก้าอี้ราคาถูก. นี่คือจุดที่วิศวกรรมได้รับรายละเอียดปลีกย่อย. เราไม่ได้แค่วาดภาพสวย ๆ เท่านั้น; เรากำลังกำหนดกฎเกณฑ์สำหรับลม, น้ำแข็ง, และเหล็กที่จะตามมา.
1. โหลด: ไม่ใช่แค่น้ำหนักของหอคอยเท่านั้น
เราดำเนินชีวิตตามสูตร: โหลดทั้งหมด = โหลดที่ตายแล้ว + โหลดสด + ภาระด้านสิ่งแวดล้อม.
โหลดตาย (D): น้ำหนักของหอคอยนั้นเอง. เรียบง่าย, แต่ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย.
โหลดสด (L): ของที่คุณใส่อยู่. เสาอากาศ, สายโคแอกเซียล, ท่อนำคลื่น, โล่น้ำแข็ง, บันได, แพลตฟอร์ม. ฉันมักจะเพิ่มปัจจัยเหลวไหลที่นี่. ฉันเรียกมันว่า “ฟัดจ์ผู้เช่าในอนาคต” นักวางแผน RF เป็นคนมองโลกในแง่ดี. พวกเขาจะบอกคุณว่ากำลังวางเสาอากาศสามอัน. ในอีกห้าปี, พวกเขาจะมีแปดคน, แถมจานไมโครเวฟชี้ไปที่หอเก็บน้ำ. การออกแบบเพื่อการขยายตัว, หรือคุณจะกลับมาพร้อมกับแท่นเชื่อมในภายหลัง.
ภาระด้านสิ่งแวดล้อม (W สำหรับลม, T สำหรับน้ำแข็ง): นี่คือที่ที่เราได้รับเงินของเรา.
แรงลมอยู่ภายใต้สูตรคลาสสิก:
F-Qz∗G∗Cฉ∗A อี
มาทำลายมันเหมือนเราอยู่ในไซต์:
Qz คือความดันความเร็ว. ขึ้นอยู่กับความเร็วลมพื้นฐานของคุณ (จากรหัสอาคารท้องถิ่น, เหมือน ASCE 7 ในสหรัฐอเมริกา), แต่ปรับความสูงเหนือพื้นดินและหมวดการรับแสง. หอคอยแห่งนี้อยู่ในตัวเมืองดัลลัสหรือเปล่า (Exposure B กับอาคารทั้งหมด) หรือบนที่ราบแคนซัส (การเปิดรับแสง C, โดยไม่มีอะไรมาทำให้ลมช้าลง)? ความแตกต่างอย่างมาก.
G เป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดลมกระโชกแรง. คนที่สนับสนุนตนเองอย่างแข็งกระด้างจะจัดการกับลมกระโชกได้แตกต่างจากโมโนโพลที่ยืดหยุ่นได้. เราคำนวณสิ่งนี้เพื่อพิจารณาถึงกระแสลมที่พัดแรง.
Cฉ คือสัมประสิทธิ์แรง. โดยพื้นฐานแล้ว, ปัจจัยด้านรูปร่าง. โมโนโพลทรงกลมมีส่วนล่าง
Cฉ ยิ่งกว่าหอคอยเหล็กฉากขัดแตะ. น้ำแข็งเปลี่ยนรูปร่างโดยสิ้นเชิง - ชิ้นส่วนทรงกลมกลายเป็นแผ่นแบนเพื่อให้ลมพัด.
A อี คือพื้นที่ที่ฉาย. The “พื้นที่แล่นเรือ” ของเสาอากาศทั้งหมดเหล่านั้นและตัวหอคอยเอง.
นี่คือความจริงที่พวกเขาไม่ได้สอนคุณ: น้ำแข็งมักจะน่ากลัวกว่าลม. โหลดน้ำแข็งรัศมีขนาด 1/2 นิ้วสามารถเพิ่มพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของส่วนประกอบโครงสร้างและสายเคเบิลของคุณเป็นสามเท่า. ตอนนี้ลมกำลังทำหน้าที่ใหญ่ขึ้นมาก, หนักกว่า, วัตถุรูปทรงประหลาด. เราต้องตรวจสอบหอคอย (a) น้ำหนักของน้ำแข็ง (ตาย + น้ำแข็ง), และ (ข) แรงลมบนโครงสร้างน้ำแข็ง. การรวมกันนี้มักจะควบคุมการออกแบบในรัฐทางตอนเหนือ. ฉันเคยทำงานในมินนิโซตาครั้งหนึ่งซึ่งโค้ดต้องใช้น้ำแข็งหนา 1 นิ้ว กับ ลมที่เกิดขึ้นพร้อมกัน. มันเป็นสัตว์ร้าย.
2. มูลนิธิ: ที่ซึ่งยางมาบรรจบกับถนน (อย่างแท้จริง)
ฉันไม่สนใจว่าเหล็กของคุณจะสมบูรณ์แบบแค่ไหน; ถ้าพื้นดินขยับ, หอคอยของคุณเป็นเศษซาก. เราพึ่งพารายงานทางธรณีเทคนิคเป็นอย่างมาก. คุณไม่สามารถข้ามสิ่งนี้ได้.
สำหรับโมโนโพลมาตรฐาน 80 ฟุต, เราอาจออกแบบท่าเรือเจาะธรรมดาพร้อมแผ่นฐานและน็อตปรับระดับ.
Moวีเป็นเสื้อคุณRของก.-Fวในd∗HaRม.
โมเมนต์การพลิกคว่ำที่ฐานจะต้องได้รับการต้านทานโดยแรงดันดินแบบพาสซีฟบนท่าเรือและน้ำหนักของคอนกรีตและปลั๊กดิน. สูตรความลึกที่ต้องการ (d) เป็นการวนซ้ำ, แต่มักจะเดือดลงไปถึงจุดสมดุล:
d≥3S∗ข2.34∗Mo
ที่ไหน
S คือแรงดันดินที่อนุญาตและ
ข คือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่าเรือ.
สำหรับการให้กำลังใจตัวเองที่ยิ่งใหญ่, เรากำลังพูดถึงฐานรากหรือเสาเข็มขนาดใหญ่. ขาแต่ละข้างวางอยู่บนบล็อกคอนกรีตขนาดใหญ่, ผูกติดกันด้วยคานเกรด. ฉันเห็นภาพวาดชุดหนึ่งซึ่งการออกแบบฐานรากมองข้ามการมีอยู่ของระดับน้ำที่สูง. หกเดือนหลังการติดตั้ง, ฐานรากหนึ่งมีความสูงหกนิ้ว. หอคอยเอนอย่างเห็นได้ชัด. เราต้องหนุนสิ่งเลวร้ายทั้งหมดด้วยไมโครไพล์. A $50,000 geotech report would have saved a $500,000 ซ่อมแซม.
เราใช้เหล็ก. โดยเฉพาะ, เราอาศัยอยู่ในโลกของ ASTM A36 และ A572 Grade 50. แต่ไม่ใช่ว่าเหล็กทุกชนิดจะถูกสร้างขึ้นมาเท่ากัน.
การชุบสังกะสีคือพระเจ้า. การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน ASTM A123 คือศาสนาของเรา. การเคลือบสังกะสีนั้นเป็นสิ่งเดียวที่ยืนอยู่ระหว่างหอคอยที่สวยงามนั้นกับกองฝุ่นสีแดง. ฉันตรวจสอบการชุบสังกะสีเหมือนเหยี่ยว. จุดที่เปลือยเปล่าใดๆ, ใดๆ “สีเทา” แพทช์ที่สังกะสีไม่ได้รับ? นั่นเป็นจุดล้มเหลวในห้าปี. ฉันจำได้ว่าซัพพลายเออร์รายหนึ่งพยายามประหยัดเงินโดยใช้ “เป็นรีด” เหล็กค้ำยันสมาชิกในพื้นที่ชายฝั่งทะเลในฟลอริดา. เราปฏิเสธการจัดส่งทั้งหมด. อากาศเค็มคงจะกินเข้าไปภายในหนึ่งทศวรรษ.
สลักเกลียวความแข็งแรงสูง. เราใช้สลักเกลียว ASTM A325 หรือ A490. และการติดตั้งก็มีความสำคัญ. คุณไม่สามารถเขย่าพวกเขาด้วยปืนกระแทกจนกว่าพวกเขาจะรับสารภาพ. มีข้อกำหนดเกี่ยวกับแรงดึง. สำหรับโบลท์ A325, เราใช้ “การหมุนของน็อต” วิธี. คุณทำให้พวกเขาสบายขึ้น, จากนั้นให้หมุนบางส่วนเพื่อกระตุ้นแรงจับยึดที่ถูกต้อง. การเชื่อมต่อที่หลวมช่วยให้สามารถเคลื่อนไหวได้. การเคลื่อนไหวทำให้เกิดการสึกหรอ. การสึกหรอทำให้เกิดความล้มเหลว.
คุณไม่สามารถป้องกันความล้มเหลวทั้งหมดได้. แต่คุณสามารถออกแบบเพื่อการย่อยสลายที่สวยงามและตรวจจับปัญหาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ.
ความซ้ำซ้อน: ในหอคอยขัดแตะ, คุณมีเส้นทางโหลดหลายเส้นทาง. หากวงเล็บปีกกาแนวทแยงอันใดอันหนึ่งล้มเหลว, สมาชิกคนอื่นๆ มักจะสามารถแบ่งโหลดใหม่ได้ชั่วคราว. เราออกแบบเพื่อสิ่งนี้. โมโนโพลไม่มีความซ้ำซ้อน. หนึ่งรอยแตก, และเกมก็จบลงแล้ว.
การออกแบบการเชื่อมต่อ: ความล้มเหลวมักจะเกิดขึ้นที่การเชื่อมต่อเสมอ. รอยเชื่อมระหว่างขากับแผ่นเป้าเสื้อกางเกง. กลุ่มน๊อตที่ใช้ยึดเสาอากาศเข้ากับท่อ. เราออกแบบการเชื่อมต่อให้แข็งแกร่งกว่าสมาชิกที่พวกเขาเข้าร่วม. นี่คือ “ลำแสงเสาที่แข็งแกร่ง - ลำแสงอ่อน” ปรัชญาที่ใช้กับหอคอย.
จุดเมานท์: นี่คือสัตว์เลี้ยงของฉันที่โกรธเคือง. ตัวยึดท่อสำหรับเสาอากาศ. ฉันเคยเห็นการออกแบบที่มีเสาอากาศหนักยื่นออกไป 2 เมตรจากขาหอคอยบนท่อที่มีผนังบาง. การใช้ประโยชน์แบบไดนามิกในพายุลมนั้นบ้ามาก. โมเมนต์การดัดงอที่ฐานของตัวยึดนั้นคือ:
M-Fบางจุดต้องพิจารณาเมื่อออกแบบหอเหล็กเสื้ออีนา∗LaRม.
เราจำเป็นต้องตรวจสอบตัวยึดนั้นว่ามีการโก่งงอเฉพาะที่ และโบลต์เพื่อหาแรงเฉือนและแรงดึง พร้อมกัน. มันเป็นส่วนที่ลืมที่สุดของการออกแบบ.
แท็บเล็ตของฉันเต็มไปด้วยบันทึกย่อจากการประชุมและโครงการล่าสุด. นี่คือสิ่งที่อยู่ในใจของฉันตอนนี้:
5G คือปัญหาเรื่องน้ำหนัก: หน่วยเสาอากาศที่ใช้งานใหม่เหล่านั้น (AAU) หนักมาก. พวกเขารวมเสาอากาศและวิทยุไว้ในกล่องเดียว. และพวกมันก็ใหญ่. เราเห็นไซต์ที่ปริมาณอุปกรณ์ที่วางแผนไว้เพิ่มขึ้นสองเท่าในชั่วข้ามคืน. เราต้องจัดอันดับหอคอยที่มีอยู่หลายพันแห่งใหม่. อุตสาหกรรมกำลังแย่งชิง.
สถาปัตยกรรมที่ซ่อนอยู่: เมืองเริ่มรุนแรงขึ้น. เรากำลังทำมากกว่านี้ “โมโนปาล์ม” ต้นไม้ (น่าขยะแขยง, ในความเห็นของฉัน) และ “ยอดโบสถ์” ซ่อน. เป็นความท้าทายในการออกแบบที่น่าสนใจ วิธีรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในขณะที่ทำให้ดูเหมือนลำต้นของต้นไม้หรือปล่องไฟอิฐ.
ฝาแฝดดิจิตอล & การตรวจสอบ AI: เรากำลังเริ่มติดตั้งเซ็นเซอร์บนหอคอยที่สำคัญ นั่นคือสเตรนเกจ, เครื่องวัดความเร่ง, inclinometers. สิ่งนี้ทำให้เกิด “แฝดดิจิตอล” เราจะเห็นว่าหอคอยมีพฤติกรรมอย่างไรในพายุจริง และเปรียบเทียบกับแบบจำลองของเรา. เรามีโปรเจ็กต์หนึ่งในชิคาโกที่เราเล่นเครื่องดนตรีตัวสูง, หอคอยเรียว. การโก่งตัวในโลกแห่งความเป็นจริงตรงกับแบบจำลองของเราภายใน 2%. นั่นเป็นวันที่ดี. มันบอกเราว่าสมมติฐานของเราถูกต้อง.
วัสดุศาสตร์: ฉันเห็นการพูดถึงเหล็กประสิทธิภาพสูงและแม้แต่โพลีเมอร์เสริมใยแก้วมากขึ้น (จีเอฟอาร์พี) สำหรับแพลตฟอร์มและบันได. มันไม่ขึ้นสนิม. มันไม่นำไฟฟ้า. แต่สามารถกันยูวีและความหนาวเย็นได้? เวลาจะบอก.
คุณต้องการหอคอยที่เชื่อถือได้? ชำระค่าตรวจ. ไม่ใช่แค่การออกแบบเท่านั้น, แต่การตรวจสอบการก่อสร้าง.
แรงบิดโบลต์: ฉันเคยเห็นทีมงานขันน็อตให้แน่น. เราทำการตรวจสอบแรงบิดแบบสุ่ม.
ความอวบอิ่ม: หลังการแข็งตัว, เราปีนขึ้นไปและตรวจสอบด้วยกล้องสำรวจ. มันควรจะอยู่ภายใน 1:500 (สำหรับทุกคน 500 ฟุตสูง, มันสามารถปิดได้โดย 1 เท้า). ถ้ามันเอนเอียงไปมากกว่านี้, มีบางอย่างผิดปกติกับรากฐานหรือการประกอบครั้งแรก.
การปีนครั้งแรก: การทดสอบที่ซื่อสัตย์ที่สุด. ฉันปีนขึ้นไปทุกหอคอยที่ฉันออกแบบ, อย่างน้อยในช่วงสองสามปีแรกของอาชีพการงานของฉัน. คุณรู้สึกถึงแรงสั่นสะเทือน. คุณจะเห็นการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิด. คุณได้ยินเสียงลมในตัวผู้ชาย. เป็นมุมมองที่คุณไม่สามารถรับได้จากหน้าจอคอมพิวเตอร์.
ดังนั้น, นั่นคือความยาวและระยะสั้นของมัน. การออกแบบหอคอยไม่ใช่เรื่องมหัศจรรย์. มันเป็นการระมัดระวัง, หวาดระแวง, และการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ตามประสบการณ์. มันเกี่ยวกับการถาม “จะเกิดอะไรขึ้นถ้า” จนกว่าคุณจะหมดคำตอบ. เพราะเมื่อคุณเป็น 200 ยกเท้าขึ้น, ติดกับอุปกรณ์มูลค่าล้านดอลลาร์, สิ่งสุดท้ายที่คุณอยากสงสัยคือผู้ชายในออฟฟิศคำนวณถูกหรือเปล่า. คุณต้องการ ทราบ เขาทำ. และนั่นคือความไว้วางใจที่เราสร้างขึ้น, การเชื่อมต่อหนึ่งครั้ง.