Какво е колона от стоманена решетка?
Стоманената решетъчна колона е лек,{0}}носещ конструктивен елемент, изграден от тънки стоманени елементи, като ъгли, канали или кухи профили, свързани помежду си чрез лентови пръти или летви в триъгълна или квадратна подредба. Основните корди носят аксиалното натоварване, докато ребрените елементи разпределят вътрешните сили между кордите, така че колоната действа като единичен монолитен елемент. Тъй като отворената рамка държи материала далеч от центроида, решетчатата колона постига голям радиус на въртене и висока устойчивост на изкълчване със значително по-малко стомана, отколкото колона с масивно-сечение с еднаква товароносимост.
Защо решетъчните колони се използват за преносни кули
Въздушните преносни линии разчитат на кули, които са здрави, леки и икономични за издигане в отдалечен терен. Геометрията на отворената решетка отговаря на всичките три изисквания:
Пропускливост на вятъра: ниското съотношение на здравина на решетката позволява на вятъра да преминава през конструкцията, намалявайки коефициента на съпротивление в сравнение със солидна секция и намалявайки момента на преобръщане върху основата на кулата.
Ефективност на материала: силите се пренасят от корди и диагонали при директно опъване или компресия, така че фермата поддържа високи натоварвания с минимален стоманен тонаж, което също намалява изискванията за основата.
Логистика и монтаж: членовете са-произведени в магазина, горещо{1}}поцинковани и сглобени на място с високо-здрави болтови връзки, избягвайки тежко полево заваряване и позволявайки транспортиране на леки снопове до трудни обекти.
Същите структурни принципи се прилагат в целия диапазон на напрежението, от разпределителните линии до ултра{0}}високо-системите за предаване на напрежение и до телекомуникационните кули, където височината, полезният товар и мощността на вятъра са управляващите фактори.
Приложения в различни класове на напрежение
| Клас на напрежение | Типична структура | Бележки по дизайна |
|---|---|---|
| Разпределение (под 110 kV) | Решетъчни кули с една-верига или двойна{1}}верига, H-рамкови конструкции | Леки ъгли, умерени височини, прости основи |
| Високо напрежение (110 kV - 220 kV) | Самоносещи решетъчни кули- | Горещо поцинковани елементи, болтово сглобяване, натоварване от лед и вятър според местния кодекс |
| Изключително-високо напрежение (330 kV - 750 kV) | Големи четири{0}}решетъчни кули с кръстосани-рамене | По-високи натоварвания на хордата, тежки плочи с клинове, по-строги производствени толеранси |
| Ултра{0}}високо напрежение (750 kV и повече) | Много високи кули с четири{0}}крака, кули с втулки за специални пресичания | Управление чрез напрежение на проводника и дълги разстояния; умора и вибрации, взети предвид при връзките |
Съображения за проектиране на колони на преносна кула
Проектни натоварвания: натоварванията на проводниците, натоварванията от вятър, натоварванията от лед и натоварванията за поддръжка трябва да се комбинират в съответствие с управляващия код, като ASCE 10 за решетъчни стоманени преносни конструкции, IEC 60826 за критерии за проектиране на въздушни линии, EN 50341-1 за въздушни електрически линии или GB 50545 за китайски проекти.
Клас стомана: общите класове включват S235 и S355 по EN 10025-2, Q235B и Q355B по GB/T 1591 и ASTM A36 или A572 клас 50. Изборът на клас балансира здравината със заваряемостта и наличността.
Защита от корозия: горещо поцинковане по ISO 1461 е стандартната защита за преносни кули, защото защитава сложната геометрия на фугите и изисква малко поддръжка в продължение на десетилетия на експлоатация.
Качество на изработка: рязане на елементи, пробиване на дупки и заваряване следват класа на изпълнение, дефиниран в EN 1090-2 или съответния стандарт за изработка, с толеранси на размерите, проверени по време на сглобяването в магазина.
Решетъчна кула срещу монополна кула
| Характеристика | Решетъчна кула | Монополна кула |
|---|---|---|
| Структурна форма | Пространствена ферма от ъгли, канали или тръби в триъгълно или квадратно оформление | Единичен заострен многоъгълен стоманен стълб |
| Възможност за височина | Постижими са много високи конструкции; височина, ограничена главно от фундамент и логистика | Обикновено се използва за ниски до средни височини |
| Поведение на вятъра | Отворената рамка намалява натоварването от вятър | Солидно блъф тяло с по-голямо съпротивление |
| Материал и монтаж | По-ниско тегло на суровината; повече полеви болтови работи | По-високи разходи за материали; по-бързо изграждане на полето |
| Поддръжка | Редовна проверка на болтовите съединения и покритието | По-малко компоненти, но основната част се нуждае от внимателна защита от корозия |
Често задавани въпроси
Защо преносните кули са изградени като решетъчни конструкции?Решетъчните кули постигат високо съотношение-към-тегло и позволяват на вятъра да преминава през рамката, намалявайки страничните натоварвания. Отвореният дизайн също понижава разходите за материали и основи в сравнение с алтернативите с масивни-секции.
Какви марки стомана се използват за решетъчни предавателни кули?Общите класове са S235JR и S355JR/J0/J2 по EN 10025-2, Q235B и Q355B по GB/T 1591 и ASTM A36 или A572 клас 50. Класът се избира според силите на елемента, дебелината и спецификацията на проекта.
Как са свързани членовете на решетъчната кула?Елементите са свързани с-болтове с висока якост към плочи с клинове или чрез заваряване в цеха. Болтовите полеви връзки опростяват монтажа, намаляват зависимостта от времето и правят проверката лесна.
Могат ли решетъчните кули да се използват в градски или жилищни райони?Те могат, но техният отпечатък и индустриален вид ги правят по-рядко срещани в гъсто населени градски зони, където монополите често са предпочитани. На практика изборът се ръководи от височина, натоварване,--право на път и изисквания за зониране.
Каква защита от корозия се прилага за преносни кули?Горещото{0}}поцинковане по ISO 1461 е най-широко използваната защита. Дуплексните системи с допълнителен слой боя са предназначени за агресивни крайбрежни или индустриални атмосфери.
Какви стандарти за проектиране управляват решетъчните предавателни структури?Общи препратки са ASCE 10, IEC 60826, EN 50341-1 и GB 50545, заедно със стандарти за производство като EN 1090-2 и GB/T 2694 за галванизирани стоманени кули.