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Torre de comunicación de alambre arriostrado: Un análisis en profundidad
Abstracto
un cable arriostrado torre de comunicaciones Es un tipo de estructura alta que se utiliza normalmente para telecomunicaciones y radiodifusión.. Este artículo proporciona un análisis exhaustivo de las torres de comunicación con cables arriostrados., cubriendo diversos aspectos como el diseño, materiales, resistencia al viento, fabricación, transporte, instalación, y mantenimiento. Se incluyen tablas detalladas de parámetros y materiales para mejorar la comprensión..
Introducción
Las torres de comunicación con cables arriostrados son infraestructuras esenciales en las telecomunicaciones modernas, Proporcionar la altura necesaria para que las antenas y los equipos de radiodifusión transmitan señales a largas distancias.. Estas torres están sostenidas y estabilizadas por vientos anclados al suelo., ofreciendo una solución rentable en comparación con las torres autoportantes o monopolo.
un
Datos técnicos
| Diseño | ||
| 1. Código de diseño | Estaban / son-222-G / F | |
| estructura de acero | ||
| 2. Grado | acero dulce | Acero de gran resistencia |
| GB/T 700:Q235B, Q235C,Q235D | GB / T1591:Q345B, Q345C,Q3455D | |
| ASTM A36 | ASTM A572 GR50 | |
| EN10025: S235JR, S235J0, S235J2 | EN10025: S355JR, S355J0, S355J2 | |
| 3. Diseño velocidad del viento | Hasta 250 km / h | |
| 4. Deflexión admisible | 0.5 ~ 1.0 grados @ velocidad operativa | |
| 5. resistencia a la tracción (S235JR) | 360~ 510 | 470~ 630 |
| 6. resistencia a la fluencia (t≤16mm) (S235JR) | 355 | 235 |
| 7. Alargamiento (%) | 20 | 24 |
| 8. Resistencia al impacto KV (J) | 27(20DO)—Q235B(S235JR) | 27(20DO)—Q345B(S355JR) |
| 27(0DO)—Q235C(S235J0) | 27(0DO)—Q345C(S355J0) | |
| 27(-20DO)—Q235D(S235J2) | 27(-20DO)—Q345D(S355J2) | |
| pernos & Nueces | ||
| 9. Grado | Grado 4.8, 6.8, 8.8 | |
| 10. Las normas para las propiedades mecánicas | ||
| 10.1 pernos | YO ASI 898-1 | |
| 10.2 Nueces | YO ASI 898-2 | |
| 10.3 arandelas | YO ASI 6507-1 | |
| 11. Normas para Dimensiones | ||
| 11.1 pernos | DIN7990, DIN931, DIN933 | |
| 11.2 Nueces | ISO4032, ISO4034 | |
| 11.3 arandelas | DIN7989, DIN127B, ISO7091 | |
| Soldadura | ||
| 12. Método | Soldadura por arco con protección de CO2 & Soldadura de arco sumergido(SIERRA) | |
| 13. Estándar | AWS D1.1 | |
| Calificación | ||
| 14. Método de marcado de los miembros | Prensa hidráulica de Estampación | |
| galvanización | ||
| 15. estándar Galvanización de secciones de acero | YO ASI 1461 o A123 ASTM | |
| 16. Galvanización estándar de tornillos y tuercas | YO ASI 1461 o A153 ASTM | |
| Prueba | ||
| 17. Prueba de fábrica | Ensayo de tracción,análisis Elementos, prueba sharpy(prueba de impacto), Doblado en frío, prueba de Preece,prueba de martillo |
|
| 18. Capacidad máxima de producción | 50,000 TON por año |
Diseño estructural
El diseño de una torre de comunicación con cable arriostrado implica varias consideraciones críticas para garantizar la estabilidad., durabilidad, y funcionalidad.
- Altura y carga:
- Las torres suelen tener entre 60 y 600 m de altura..
- Debe soportar el peso de las antenas., lineas de transmisión, El método más confiable y ampliamente utilizado para lidiar con la acumulación de hielo y su carga relacionada es diseñar la torre para soportar la carga adicional..
- La carga de viento es una consideración principal debido a la gran superficie expuesta.
- Configuración del cable tensor:
- Los cables tensores están dispuestos en varios niveles., normalmente en grupos de tres o cuatro, irradiando desde la torre.
- Los anclajes se colocan a cierta distancia de la base., generalmente 60-70% de la altura de la torre.
- Diseño de cimientos:
- La cimentación debe soportar la carga vertical de la torre y las fuerzas horizontales ejercidas por los vientos..
- Por lo general, involucra zapatas o pilotes de concreto profundos..
Parámetros de diseño
| Parámetro | Valor/Rango |
|---|---|
| Altura | 60metro – 600metro |
| Número de niveles de chicos | 3 – 10 |
| Ángulo del alambre tensor | 45° – 60° |
| Distancia del cable tensor | 60% – 70% de altura de la torre |
| Carga de viento (Velocidad básica) | 30 Sra – 50 Sra |
| Carga de hielo | 0 – 20 mm (dependiendo de la región) |
| Factor de seguridad | 1.5 – 2.0 |
Selección de materiales
La selección de materiales para las torres de comunicación con cables arriostrados es fundamental para garantizar la resistencia., durabilidad, y resistencia a los factores ambientales..
Estructura de la torre
- Acero: El material primario utilizado., Generalmente galvanizado o pintado para evitar la corrosión..
- Grado: A menudo utiliza alta resistencia., acero estructural de baja aleación (por ejemplo, ASTM A572 Gr.. 50).
Cables de retención
- Material: Hilos de alambre de acero de alta resistencia, a menudo galvanizado.
- Diámetro: Varía según la altura y la carga de la torre., normalmente entre 10 mm y 30 mm.
Anclajes y Cimentaciones
- Concreto: Utilizado para bloques de anclaje y cimientos de torres., reforzado con barras de acero.
- Anclajes de acero: Incrustado en concreto para asegurar los cables tensores..
Tabla de materiales
| Componente | Material | propiedades |
|---|---|---|
| Estructura de la torre | Acero galvanizado (A572 ASTM) | Alta resistencia, resistente a la corrosión |
| Cables de retención | Acero galvanizado de alta resistencia | Alta resistencia a la tracción, resistente a la corrosión |
| Anclas | Concreto reforzado, Acero | Alta resistencia a la compresión, durable |
Análisis de resistencia al viento
La resistencia al viento es un factor crítico en el diseño y operación de torres de comunicación con cables arriostrados.
Cálculos de carga de viento
- Velocidad básica del viento: Determinado en base a datos climáticos regionales..
- Coeficiente de arrastre: Depende de la forma y rugosidad de la superficie de la torre y del equipo adjunto..
- Area efectiva: Incluye la superficie de la torre y todos los equipos montados en ella..
Parámetros de resistencia al viento
| Parámetro | Valor/Rango |
|---|---|
| Velocidad básica del viento | 30 Sra – 50 Sra |
| Coeficiente de arrastre | 1.0 – 1.2 |
| Area efectiva (para torre de 100m) | 120 Ley de Maquinaria y Seguridad Ocupacional de la República de Sudáfrica, que a los efectos de este contrato será aplicable en Namibia – 160 Ley de Maquinaria y Seguridad Ocupacional de la República de Sudáfrica, que a los efectos de este contrato será aplicable en Namibia |
| Presión dinámica | 0.5 * r * V² (donde ρ = densidad del aire, V = velocidad del viento) |
Análisis computacional
Análisis de elementos finitos (FEA) Se utiliza para modelar la torre y simular cargas de viento., Permitir a los ingenieros evaluar la distribución de tensiones e identificar posibles puntos de falla..
Proceso de manufactura
Fabricación
- Secciones de acero: Fabricado en secciones en una instalación de fabricación..
- Soldadura y Montaje: Las secciones se sueldan y ensamblan en segmentos más grandes..
- Galvanización/Pintura: Para prevenir la corrosión, Las secciones de acero están galvanizadas o pintadas..
Control de calidad
- Pruebas de materiales: Garantiza el cumplimiento de los estándares de resistencia y durabilidad..
- Inspección de soldadura: Pruebas no destructivas (END) Se utilizan técnicas como pruebas ultrasónicas y radiografías para inspeccionar las soldaduras..
- Comprobaciones dimensionales: Asegúrese de que todos los componentes cumplan con las especificaciones de diseño..
Transporte
Logística
- Transporte Seccional: Los perfiles de torre y los vientos se transportan en segmentos mediante camiones.
- Planificacion de la ruta: Garantiza que las rutas de transporte puedan adaptarse al tamaño y peso de las secciones..
- Equipo especializado: Para la carga y descarga se utilizan grúas y remolques pesados..
embalaje
- Proteccion: Los componentes están protegidos con cubiertas para evitar daños durante el transporte..
- Etiquetado: Todas las piezas están claramente etiquetadas para una fácil identificación y montaje en el sitio..
Instalación
Preparación del sitio
- Construcción de cimientos: Excavación y vertido de hormigón para la base de la torre y anclajes de viento..
- Sistema de puesta a tierra: Instalación de un sistema de puesta a tierra para protección contra rayos..
Erección
- Sección básica: Primero se construye la sección de base de la torre..
- Montaje secuencial: Las secciones siguientes se levantan y atornillan mediante grúas..
- Tensado de cables tensores: Los cables tensores están conectados y tensados a los niveles especificados., utilizando tensores y tensiómetros.
Medidas de seguridad
- Equipo de seguridad: Los trabajadores están equipados con arneses., cascos, y otros equipos de protección.
- Condiciones del viento: Las actividades de instalación se programan cuando las condiciones del viento son favorables para garantizar la seguridad..
Mantenimiento
Inspecciones periódicas
- Inspecciones visuales: Controles visuales periódicos para detectar cualquier signo de corrosión., tener puesto, o daño.
- Controles de tensión: Comprobaciones periódicas de la tensión de los cables tensores para garantizar que permanezcan dentro de los límites especificados..
- Cheques de Fundación: Inspección de los cimientos y puntos de anclaje para detectar signos de movimiento o degradación..
Reparaciones y actualizaciones
- Protección contra la corrosión: Reaplicación de recubrimientos protectores según sea necesario..
- Reemplazo de componentes: Reemplazo de cualquier componente dañado o desgastado., como cables tensores o pernos.
- Actualizaciones: Instalación de equipos adicionales o refuerzos estructurales según la evolución de las necesidades..
Documentación
- Registros de mantenimiento: Registros detallados de todas las inspecciones., actividades de mantenimiento, y reparaciones.
- Comprobaciones de cumplimiento: Garantizar que todas las actividades cumplan con las normas y regulaciones pertinentes..
Conclusión
Las torres de comunicación con cables arriostrados son un componente vital de la infraestructura de telecomunicaciones, ofreciendo una solución rentable para la transmisión de señales a gran altitud. Su diseño y construcción requieren una cuidadosa consideración de varios factores., incluyendo materiales, resistencia al viento, y estabilidad estructural. Mediante mantenimiento e inspecciones periódicas., Estas torres pueden brindar un servicio confiable durante muchos años., Apoyar las crecientes demandas de las redes de comunicación modernas..
Referencias
- Instituto Americano de Construcción en Acero (instancias) Manual de construcción en acero.
- Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASMA) normas
- Asociación de la industria de las telecomunicaciones (TIA) Estándar TIA-222 para estructuras de soporte de antenas
- Análisis de elementos finitos (FEA) Documentación del software
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