Co je ocelový příhradový sloup?
Ocelový příhradový sloup je lehký, nosný{0}} konstrukční prvek vyrobený ze štíhlých ocelových prvků, jako jsou úhelníky, kanály nebo duté profily, které jsou vzájemně propojeny šněrovacími tyčemi nebo laťovými deskami v trojúhelníkovém nebo čtvercovém uspořádání. Hlavní pásy přenášejí axiální zatížení, zatímco prvky stojiny rozdělují vnitřní síly mezi pásy, takže sloup působí jako jeden monolitický prvek. Protože otevřená konstrukce drží materiál mimo těžiště, příhradový sloup dosahuje velkého poloměru otáčení a vysoké odolnosti proti vzpěru s podstatně menším množstvím oceli než sloup z masivního -profilu se stejnou nosností.
Proč se pro přenosové věže používají příhradové sloupy
Nadzemní přenosová vedení spoléhají na stožáry, které jsou silné, lehké a hospodárné pro postavení ve vzdáleném terénu. Geometrie otevřené mřížky splňuje všechny tři požadavky:
Propustnost větru: nízký poměr pevnosti mřížky umožňuje průchod větru konstrukcí, čímž se snižuje koeficient odporu vzduchu ve srovnání s pevnou částí a snižuje se klopný moment na základně věže.
Materiálová účinnost: síly jsou přenášeny pásy a diagonály v přímém tahu nebo tlaku, takže vazník podporuje vysoké zatížení s minimální tonáží oceli, což také snižuje požadavky na základy.
Logistika a montáž: členové jsou dílně{0}}vyrobeni, žárově-pozinkováni a smontováni přímo na místě pomocí šroubových spojů s vysokou-pevností, čímž se zabrání těžkému polnímu svařování a umožní přeprava lehkých svazků na obtížná místa.
Stejné konstrukční principy platí pro celý rozsah napětí, od distribučních vedení až po přenosové systémy ultra{0}}vysokého{1}}napětí a telekomunikační věže, kde jsou rozhodujícími faktory výška, užitečné zatížení a výkon větru.
Aplikace napříč třídami napětí
| Třída napětí | Typická struktura | Poznámky k designu |
|---|---|---|
| Distribuce (pod 110 kV) | Jednookruhové nebo dvouokruhové příhradové věže, H-rámové konstrukce | Světlé úhly, mírné výšky, jednoduché základy |
| Vysoké napětí (110 kV - 220 kV) | Samonosné příhradové věže | Žárově-galvanizované členy, šroubovaná sestava, zatížení ledem a větrem podle místních předpisů |
| Extra-vysoké napětí (330 kV - 750 kV) | Velké čtyř-příhradové věže s příčnými-rameny | Vyšší zatížení tětivy, těžké styčníkové plechy, přísnější výrobní tolerance |
| Ultra{0}}vysoké napětí (750 kV a více) | Velmi vysoké čtyřnohé-věže, kotvené věže pro speciální přechody | Řízení napětím vodiče a dlouhými rozpětími; únava a vibrace uvažované při spojích |
Úvahy o návrhu sloupů přenosových věží
Návrhová zatížení: zatížení vodičů, zatížení větrem, zatížení ledem a zatížení údržby musí být kombinovány podle řídícího kódu, jako je ASCE 10 pro mřížové ocelové přenosové konstrukce, IEC 60826 pro návrhová kritéria venkovních vedení, EN 50341-1 pro venkovní elektrická vedení nebo GB 50545 pro čínské projekty.
Třída oceli: běžné třídy zahrnují S235 a S355 podle EN 10025-2, Q235B a Q355B až GB/T 1591 a ASTM A36 nebo A572 třída 50. Výběr třídy vyvažuje pevnost se svařitelností a dostupností.
Ochrana proti korozi: žárové zinkování podle normy ISO 1461 je standardní ochranou pro přenosové věže, protože chrání složitou geometrii spoje a vyžaduje minimální údržbu po desetiletí provozu.
Kvalita zpracování: řezání prvků, děrování a svařování se řídí třídou provedení definovanou v EN 1090-2 nebo odpovídající výrobní normě, s rozměrovými tolerancemi ověřenými při montáži v dílně.
Příhradová věž vs Monopole Tower
| Funkce | Příhradová věž | Monopolní věž |
|---|---|---|
| Strukturální forma | Prostorový vazník z úhelníků, kanálů nebo trubek v trojúhelníkovém nebo čtvercovém uspořádání | Jednoduchá kuželová polygonální ocelová tyč |
| Výšková schopnost | Velmi vysoké stavby dosažitelné; výška limitována především založením a logistikou | Obvykle se používá pro nízké až střední výšky |
| Chování větru | Otevřená konstrukce snižuje zatížení větrem | Pevné blafové tělo s vyšším odporem |
| Materiál a montáž | Nižší hmotnost suroviny; více polních šroubovacích prací | Vyšší cena materiálu; rychlejší erekce pole |
| Údržba | Pravidelná kontrola šroubových spojů a nátěru | Méně součástí, ale základní část vyžaduje pečlivou ochranu proti korozi |
Často kladené otázky
Proč jsou přenosové věže stavěny jako příhradové konstrukce?Příhradové věže dosahují vysokého poměru pevnosti-k{1}}hmotnosti a umožňují průchod větru konstrukcí, čímž snižují boční zatížení. Otevřený design také snižuje náklady na materiál a základy ve srovnání s alternativami pevných{3}}sekcí.
Jaké třídy oceli se používají pro příhradové přenosové věže?Běžné třídy jsou S235JR a S355JR/J0/J2 podle EN 10025-2, Q235B a Q355B až GB/T 1591 a ASTM A36 nebo A572 Grade 50. Třída se vybírá podle sil na prutu, tloušťky a specifikace projektu.
Jak jsou spojeny příhradové prvky věže?Prvky jsou spojeny vysokopevnostními šrouby na styčníkových plechech nebo svařováním v dílně. Šroubové spoje zjednodušují montáž, snižují závislost na počasí a usnadňují kontrolu.
Mohou být příhradové věže použity v městských nebo obytných oblastech?Mohou, ale jejich půdorys a průmyslový vzhled je činí méně obvyklými v hustých městských zónách, kde jsou často preferovány monopoly. V praxi se výběr řídí výškou, zatížením, požadavky na-pravost-cesty a územními požadavky.
Jaká ochrana proti korozi se používá na přenosové věže?Žárové zinkování podle normy ISO 1461 je nejrozšířenější ochranou. Duplexní systémy s dodatečným nátěrem jsou určeny pro agresivní pobřežní nebo průmyslové atmosféry.
Jaké konstrukční normy upravují příhradové přenosové konstrukce?Společné odkazy jsou ASCE 10, IEC 60826, EN 50341-1 a GB 50545 spolu s výrobními normami, jako jsou EN 1090-2 a GB/T 2694 pro věže z pozinkované oceli.