برج الاتصالات السلكية جايد: تحليل متعمق
نبذة مختصرة
سلك مشدود برج الاتصالات هو نوع من الهياكل الطويلة يستخدم عادة للاتصالات والبث. تقدم هذه الورقة تحليلاً شاملاً لأبراج الاتصالات السلكية المشدودة, تغطي جوانب مختلفة مثل التصميم, المواد, مقاومة الرياح, تصنيع, مواصلات, تثبيت, والصيانة. يتم تضمين المعلمات التفصيلية وجداول المواد لتعزيز الفهم.
مقدمة
تعد أبراج الاتصالات السلكية الموجهة من البنى التحتية الأساسية في الاتصالات الحديثة, توفير الارتفاع اللازم للهوائيات ومعدات البث لنقل الإشارات لمسافات طويلة. يتم دعم هذه الأبراج وتثبيتها بواسطة أسلاك شدّاد مثبتة على الأرض, تقديم حل فعال من حيث التكلفة مقارنة بالأبراج ذاتية الدعم أو أحادية القطب.
ا
معلومات تقنية
التصميم |
1. كود التصميم |
كانت / هي-222-G / F |
الهيكل الصلب |
2. درجة |
الفولاذ الطري |
الصلب الشد العالية |
GB / T 700:Q235B, Q235C,Q235D |
GB / T1591:Q345B, Q345C,Q3455D |
ASTM A36 |
ASTM A572 Gr50 |
EN10025: S235JR, S235J0,S235J2 |
EN10025: S355JR, برج الهيكل الصلب |
3. تصميم سرعة الرياح |
يصل إلى 250 كم / ساعة |
4. برج الهيكل الصلب |
0.5 برج الهيكل الصلب |
5. برج الهيكل الصلب (ميجا باسكال) |
360~ 510 |
470~ 630 |
6. مقاومة الخضوع (t≤16mm) (ميجا باسكال) |
355 |
235 |
7. استطالة (%) |
20 |
24 |
8. برج الهيكل الصلب (J) |
27(20° C)—Q235B(S235JR) |
27(20° C)—Q345B(S355JR) |
27(0° C)—Q235C(S235J0) |
27(0° C)—Q345C(S355J0) |
27(-20° C)—Q235D(S235J2) |
27(-20° C)—Q345D(S355J2) |
البراغي & جوز |
9. درجة |
درجة 4.8, 6.8, 8.8 |
10. معايير الخواص الميكانيكية |
10.1 البراغي |
ISO 898-1 |
10.2 جوز |
ISO 898-2 |
10.3 غسالات |
ISO 6507-1 |
11. معايير الأبعاد |
11.1 البراغي |
برج الهيكل الصلب, برج الهيكل الصلب, برج الهيكل الصلب |
11.2 جوز |
برج الهيكل الصلب, برج الهيكل الصلب |
11.3 غسالات |
برج الهيكل الصلب, برج الهيكل الصلب, برج الهيكل الصلب |
لحام |
12. طريقة |
برج الهيكل الصلب & لحام القوس المغمور(منشار) |
13. اساسي |
AWS D1.1 |
العلامات |
14. طريقة وضع علامات على أعضاء |
الهيدروليكية الصحافة ختم |
الجلفنة |
15. معيار الجلفنة من قطاعات صلب |
ISO 1461 أو ASTM A123 |
16. معيار الجلفنة من البراغي والصواميل |
ISO 1461 أو ASTM A153 |
اختبار |
17. اختبار المصنع |
اختبار الشد,تحليل العناصر, اختبار Sharpy(اختبار التأثير), الباردة الانحناء,
اختبار بريس,برج الهيكل الصلب |
18. برج الهيكل الصلب |
50,000 طن سنويا |
التصميم الهيكلي
يتضمن تصميم برج اتصالات سلكي محكم عدة اعتبارات مهمة لضمان الاستقرار, متانة, والوظيفة.
- الارتفاع والتحميل:
- يتراوح ارتفاع الأبراج عادةً من 60 مترًا إلى 600 مترًا.
- يجب أن يدعم وزن الهوائيات, خطوط نقل, وغيرها من المعدات.
- يعتبر حمل الرياح أحد الاعتبارات الأساسية نظرًا لمساحة السطح الكبيرة المكشوفة.
- تكوين سلك الرجل:
- يتم ترتيب أسلاك الرجل في مستويات متعددة, عادة في مجموعات من ثلاثة أو أربعة, يشع من البرج.
- يتم وضع المراسي على مسافة من القاعدة, عمومًا 60-70% من ارتفاع برج.
- تصميم الأساس:
- يجب أن تدعم المؤسسة الحمل الرأسي للبرج والقوى الأفقية التي تمارسها أسلاك الشد.
- يتضمن عادةً قواعد أو أكوام خرسانية عميقة.
معلمات التصميم
معامل |
مدى القيمة |
ارتفاع |
60م – 600م |
عدد مستويات الرجل |
3 – 10 |
زاوية سلك غي |
45° – 60° |
المسافة سلك غي |
60% – 70% من ارتفاع البرج |
حمل الرياح (السرعة الأساسية) |
30 الآنسة – 50 الآنسة |
تحميل الجليد |
0 – 20 مم (اعتمادا على المنطقة) |
عامل الأمان |
1.5 – 2.0 |
اختيار المواد
يعد اختيار المواد اللازمة لأبراج الاتصالات السلكية المشدودة أمرًا بالغ الأهمية لضمان القوة, متانة, ومقاومة العوامل البيئية.
هيكل البرج
- صلب: المادة الأولية المستخدمة, عادة ما تكون مجلفنة أو مطلية لمنع التآكل.
- درجة: غالبا ما يستخدم قوة عالية, الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك (مثلا, أستم A572 غرام. 50).
جاي وايرز
- مواد: خيوط أسلاك الفولاذ عالية الشد, في كثير من الأحيان المجلفن.
- قطر الدائرة: يختلف على أساس ارتفاع البرج والحمل, عادة بين 10 ملم و 30 ملم.
المراسي والأساسات
- أسمنت: تستخدم لكتل المرساة وأساسات البرج, معززة بحديد التسليح.
- المراسي الفولاذية: مدمجة في الخرسانة لتأمين أسلاك الرجل.
جدول المواد
عنصر |
مواد |
الخصائص |
هيكل البرج |
الصلب المجلفن (ASTM A572) |
قوة عالية, مقاومة للتآكل |
جاي وايرز |
الصلب المجلفن عالي الشد |
ارتفاع قوة الشد, مقاومة للتآكل |
المراسي |
خرسانة مسلحة, صلب |
قوة ضغط عالية, متين |
تحليل مقاومة الرياح
تعتبر مقاومة الرياح عاملاً حاسماً في تصميم وتشغيل أبراج الاتصالات ذات الأسلاك المشدودة.
حسابات حمل الرياح
- سرعة الرياح الأساسية: تم تحديده بناءً على البيانات المناخية الإقليمية.
- معامل السحب: يعتمد على شكل البرج وخشونة سطحه والمعدات الملحقة به.
- منطقة فعالة: تشمل مساحة سطح البرج وجميع المعدات المثبتة عليه.
معلمات مقاومة الرياح
معامل |
مدى القيمة |
سرعة الرياح الأساسية |
30 الآنسة – 50 الآنسة |
معامل السحب |
1.0 – 1.2 |
منطقة فعالة (لبرج 100 متر) |
120 م² – 160 م² |
الضغط الديناميكي |
0.5 * ρ * الخامس² (حيث ρ = كثافة الهواء, V = سرعة الرياح) |
التحليل الحسابي
تحليل العناصر المحدودة (الهيئة الاتحادية للبيئة) يستخدم لنمذجة البرج ومحاكاة أحمال الرياح, مما يسمح للمهندسين بتقييم توزيع الضغط وتحديد نقاط الفشل المحتملة.
عملية التصنيع
تلفيق
- أقسام الصلب: ملفقة في أقسام في منشأة التصنيع.
- اللحام والتجميع: يتم لحام المقاطع وتجميعها في أجزاء أكبر.
- الجلفنة / اللوحة: لمنع التآكل, المقاطع الفولاذية إما مجلفنة أو مطلية.
مراقبة الجودة
- اختبار المواد: يضمن الامتثال لمعايير القوة والمتانة.
- فحص اللحام: اختبار غير مدمر (إن دي تي) يتم استخدام تقنيات مثل اختبار الموجات فوق الصوتية والتصوير الشعاعي لفحص اللحامات.
- الشيكات الأبعاد: تأكد من أن جميع المكونات تلبي مواصفات التصميم.
وسائل النقل
الخدمات اللوجستية
- النقل المقطعي: يتم نقل أقسام البرج وأسلاك الشد إلى أجزاء عبر الشاحنات.
- تخطيط الطريق: يضمن أن طرق النقل يمكن أن تستوعب حجم ووزن الأقسام.
- المعدات المتخصصة: تستخدم الرافعات والمقطورات الثقيلة للتحميل والتفريغ.
التعبئة والتغليف
- حماية: المكونات محمية بأغطية لمنع تلفها أثناء النقل.
- وضع العلامات: تم وضع علامة واضحة على جميع الأجزاء لسهولة التعرف عليها وتجميعها في الموقع.
التركيب
إعداد الموقع
- بناء الأساس: أعمال الحفر وصب الخرسانة لقاعدة البرج والمثبتات السلكية.
- نظام التأريض: تركيب نظام التأريض للحماية من ضربات الصواعق.
انتصاب
- القسم الأساسي: يتم إنشاء القسم الأساسي من البرج أولاً.
- التجميع المتسلسل: يتم رفع الأقسام اللاحقة وتثبيتها في مكانها باستخدام الرافعات.
- شد سلك الرجل: يتم توصيل أسلاك الشد وشدها إلى المستويات المحددة, باستخدام شدادات وعدادات التوتر.
اجراءات السلامة
- معدات السلامة: العمال مجهزون بالأحزمة, الخوذات, وغيرها من وسائل الحماية.
- ظروف الرياح: تتم جدولة أنشطة التثبيت عندما تكون ظروف الرياح مواتية لضمان السلامة.
صيانة
عمليات التفتيش المنتظمة
- التفتيش البصري: فحوصات بصرية منتظمة بحثًا عن أي علامات للتآكل, يرتدي, أو الضرر.
- الشيكات التوتر: إجراء فحوصات دورية لشد سلك الشد للتأكد من بقائه ضمن الحدود المحددة.
- الشيكات التأسيسية: فحص الأساسات ونقاط التثبيت بحثاً عن أي علامات حركة أو تدهور.
الإصلاحات والترقيات
- الحماية من التآكل: إعادة تطبيق الطلاءات الواقية حسب الحاجة.
- استبدال المكونات: استبدال أي مكونات تالفة أو مهترئة, مثل أسلاك الرجل أو البراغي.
- ترقيات: تركيب معدات إضافية أو تعزيزات هيكلية بناءً على الاحتياجات المتطورة.
كابل بيانات
- سجلات الصيانة: سجلات مفصلة لجميع عمليات التفتيش, أنشطة الصيانة, والإصلاحات.
- فحوصات الامتثال: التأكد من امتثال جميع الأنشطة للمعايير واللوائح ذات الصلة.
خاتمة
تعد أبراج الاتصالات السلكية الموجهة عنصرًا حيويًا في البنية التحتية للاتصالات, تقديم حل فعال من حيث التكلفة لنقل الإشارات على ارتفاعات عالية. يتطلب تصميمها وبنائها دراسة متأنية لعوامل مختلفة, بما في ذلك المواد, مقاومة الرياح, والاستقرار الهيكلي. من خلال الصيانة الدورية والتفتيش, يمكن لهذه الأبراج تقديم خدمة موثوقة لسنوات عديدة, دعم المتطلبات المتزايدة لشبكات الاتصالات الحديثة.
مراجع
- المعهد الأمريكي للإنشاءات الفولاذية (الحالات) دليل البناء الصلب
- الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM) المعايير
- رابطة صناعة الاتصالات (TIA) معيار TIA-222 للهياكل الداعمة للهوائي
- تحليل العناصر المحدودة (الهيئة الاتحادية للبيئة) توثيق البرمجيات