Što je čelični rešetkasti stup?
Čelični rešetkasti stup je lagani, nosivi -konstrukcijski element izgrađen od vitkih čeličnih elemenata kao što su kutovi, kanali ili šuplji dijelovi, međusobno spojenih prečkama ili letvicama u trokutastom ili kvadratnom rasporedu. Glavne tetive nose aksijalno opterećenje, dok lamele raspoređuju unutarnje sile između tetiva tako da stup djeluje kao jedan monolitni element. Budući da otvoreni okvir drži materijal dalje od težišta, rešetkasti stup postiže veliki radijus vrtnje i visoku otpornost na izvijanje sa znatno manje čelika nego stup punog-presjeka jednake nosivosti.
Zašto se rešetkasti stupovi koriste za prijenosne tornjeve
Nadzemni dalekovodi oslanjaju se na stupove koji su jaki, lagani i ekonomični za postavljanje na udaljenom terenu. Otvorena geometrija rešetke odgovara na sva tri zahtjeva:
Propusnost vjetra: nizak omjer čvrstoće rešetke omogućuje vjetru prolaz kroz strukturu, smanjujući koeficijent otpora u usporedbi s čvrstim dijelom i smanjujući moment prevrtanja na bazi tornja.
Učinkovitost materijala: sile se prenose uzicama i dijagonalama u izravnoj napetosti ili kompresiji, tako da rešetka nosi velika opterećenja uz minimalnu čeličnu tonažu, što također smanjuje zahtjeve temelja.
Logistika i montaža: članovi su-proizvedeni u radnji, vruće-pocinčani i sastavljeni na licu mjesta pomoću-vijčanih spojeva visoke čvrstoće, čime se izbjegava teško zavarivanje na terenu i omogućuje transport laganih paketa na teška mjesta.
Isti strukturni principi vrijede za cijeli raspon napona, od distribucijskih vodova do prijenosnih sustava ultra-visokog-napona i do telekomunikacijskih tornjeva gdje su visina, nosivost i učinak vjetra odlučujući čimbenici.
Primjene u različitim naponskim klasama
| Klasa napona | Tipična struktura | Bilješke o dizajnu |
|---|---|---|
| Distribucija (ispod 110 kV) | Jednokružni-ili dvostruki-kružni rešetkasti tornjevi, H-strukture okvira | Lagani kutovi, umjerene visine, jednostavni temelji |
| Visoki napon (110 kV - 220 kV) | Samonosivi{0}}rešetkasti tornjevi | Vruće-pocinčani elementi, sklop vijcima, opterećenja ledom i vjetrom prema lokalnim propisima |
| Ekstra-visoki napon (330 kV - 750 kV) | Veliki četverokraki rešetkasti-tornjevi s križnim-krakovima | Veća opterećenja tetive, teške umetne ploče, strože tolerancije izrade |
| Ultra{0}}visoki napon (750 kV i više) | Vrlo visoki četverokraki-tornjevi, zategnuti tornjevi za posebne prijelaze | Upravljanje napetošću vodiča i velikim rasponima; zamor i vibracije uzeti u obzir pri spojevima |
Razmatranja dizajna za stupove prijenosnog tornja
Projektna opterećenja: opterećenja vodiča, opterećenja vjetra, opterećenja ledom i opterećenja održavanja moraju se kombinirati prema važećem kodu, kao što je ASCE 10 za rešetkaste čelične prijenosne konstrukcije, IEC 60826 za projektne kriterije nadzemnih vodova, EN 50341-1 za nadzemne električne vodove ili GB 50545 za kineske projekte.
Klasa čelika: uobičajene klase uključuju S235 i S355 prema EN 10025-2, Q235B i Q355B prema GB/T 1591 i ASTM A36 ili A572 Grade 50. Odabir razreda uravnotežuje snagu sa zavarljivošću i dostupnošću.
Zaštita od korozije: vruće{0}}cinčavanje prema ISO 1461 standardna je zaštita za prijenosne stupove jer štiti složenu geometriju spojeva i zahtijeva malo održavanja tijekom desetljeća rada.
Kvaliteta izrade: rezanje elemenata, probijanje rupa i zavarivanje slijede klasu izvedbe definiranu u EN 1090-2 ili odgovarajućem standardu izrade, s tolerancijama dimenzija provjerenim tijekom montaže u radionici.
Rešetkasti toranj protiv monopolnog tornja
| Značajka | Rešetkasti toranj | Monopolni toranj |
|---|---|---|
| Strukturni oblik | Prostorni nosač kutova, kanala ili cijevi u trokutastom ili kvadratnom rasporedu | Jednostruki konusni poligonalni čelični stup |
| Mogućnost visine | Izvedive vrlo visoke strukture; visina ograničena uglavnom temeljem i logistikom | Obično se koristi za niske do srednje visine |
| Ponašanje vjetra | Otvoreni okvir smanjuje opterećenje vjetrom | Čvrsto blef tijelo s većim otporom |
| Materijal i montaža | Manja težina sirovina; više rada na polju zavrtnja | Veći trošak materijala; brže podizanje terena |
| Održavanje | Redoviti pregled vijčanih spojeva i premaza | Manje komponenti, ali temeljni dio zahtijeva pažljivu zaštitu od korozije |
Često postavljana pitanja
Zašto su dalekovodni tornjevi izgrađeni kao rešetkaste strukture?Rešetkasti tornjevi postižu visok omjer čvrstoće-i-težine i dopuštaju prolaz vjetra kroz okvir, smanjujući bočna opterećenja. Otvoreni dizajn također smanjuje troškove materijala i temelja u usporedbi s alternativnim-presjecima.
Koje se vrste čelika koriste za rešetkaste prijenosne tornjeve?Uobičajene kvalitete su S235JR i S355JR/J0/J2 prema EN 10025-2, Q235B i Q355B prema GB/T 1591 i ASTM A36 ili A572 Grade 50. Gradacija se bira prema silama elementa, debljini i specifikaciji projekta.
Kako su povezani članovi rešetkastog tornja?Članovi su povezani-vijcima visoke čvrstoće na umetnim pločama ili zavarivanjem u radionici. Vijčani terenski spojevi pojednostavljuju montažu, smanjuju ovisnost o vremenskim prilikama i pregled čine jednostavnim.
Mogu li se rešetkasti tornjevi koristiti u urbanim ili stambenim područjima?Mogu, ali njihov otisak i industrijski izgled čine ih rjeđima u gustim urbanim zonama, gdje se često preferiraju monopoli. U praksi izbor ovisi o visini, opterećenju,--desnom putu i zahtjevima za zoniranje.
Koja se zaštita od korozije primjenjuje na prijenosne stupove?Vruće-cinčavanje prema ISO 1461 najčešće je korištena zaštita. Duplex sustavi s dodatnim slojem boje specificirani su za agresivne obalne ili industrijske atmosfere.
Koji standardi projektiranja reguliraju rešetkaste prijenosne strukture?Uobičajene reference su ASCE 10, IEC 60826, EN 50341-1 i GB 50545, zajedno sa standardima proizvodnje kao što su EN 1090-2 i GB/T 2694 za stupove od pocinčanog čelika.