برج ارتباطی Guyed Wire: یک تحلیل عمیق
چکیده
A guyed wire برج ارتباطات نوعی سازه بلند است که معمولاً برای مخابرات و پخش استفاده می شود. این مقاله تجزیه و تحلیل جامعی از برج های ارتباطی سیم گاید شده ارائه می دهد, جنبه های مختلف مانند طراحی را پوشش می دهد, مواد, مقاوم در برابر باد, تولید, حمل و نقل, نصب و راه اندازی, و نگهداری. جداول پارامتر و مواد دقیق برای افزایش درک گنجانده شده است.
مقدمه
دکل های ارتباطی سیم گاید زیرساخت های ضروری در مخابرات مدرن هستند, تامین ارتفاع لازم برای آنتن ها و تجهیزات پخش برای انتقال سیگنال در فواصل طولانی. این برجها توسط سیمهایی که به زمین متصل شدهاند، پشتیبانی و تثبیت میشوند, ارائه یک راه حل مقرون به صرفه در مقایسه با برج های خود نگهدار یا تک قطبی.
ملاحظات طراحی
داده های تکنیکی
طرح |
1. کد طراحی |
شد / می-222-G / F |
سازه های فلزی |
2. مقطع تحصیلی |
فولاد |
فولاد کششی بالا |
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. طراحی سرعت باد |
تا 250 کیلومتر / ساعت |
4. انحراف مجاز |
0.5 ~ 1.0 درجه @ سرعت عملیاتی |
5. پایه نگهدارنده پیچ ها و شابلون.از پشت بام (مگاپاسکال) |
360~ 510 |
470~ 630 |
6. قدرت عملکرد (t≤16mm) (مگاپاسکال) |
355 |
235 |
7. کشیدگی (%) |
20 |
24 |
8. مقاومت ضربه KV (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) |
پیچ و مهره & آجیل |
9. مقطع تحصیلی |
مقطع تحصیلی 4.8, 6.8, 8.8 |
10. استانداردهای خواص مکانیکی |
10.1 پیچ و مهره |
ISO 898-1 |
10.2 آجیل |
ISO 898-2 |
10.3 واشر |
ISO 6507-1 |
11. استانداردهای ابعاد |
11.1 پیچ و مهره |
DIN7990, DIN931, DIN933 |
11.2 آجیل |
ISO4032, ISO4034 |
11.3 واشر |
DIN7989, DIN127B, ISO7091 |
جوش |
12. روش |
جوشکاری قوس محافظ CO2 & مستغرق جوش قوس(اره) |
13. استاندارد |
AWS D1.1 |
علامت گذاری |
14. روش مارک از اعضای |
پرس هیدرولیک پرس حرارتی |
گالوانیزه |
15. استاندارد گالوانیزه بخش فولاد |
ISO 1461 یا A123 ASTM |
16. استاندارد گالوانیزه پیچ و مهره |
ISO 1461 یا A153 ASTM |
تست |
17. تست کارخانه |
تست کشش,تجزیه و تحلیل عناصر, آزمون Sharpy(پایه نگهدارنده پیچ ها و شابلون.از پشت بام), خم سرد,
آزمون PREECE,پایه نگهدارنده پیچ ها و شابلون.از پشت بام |
18. حداکثر ظرفیت تولید |
50,000 تن در سال |
طراحی سازه
The design of a guyed wire communication tower involves several critical considerations to ensure stability, دوام, و عملکرد.
- ارتفاع و بارگذاری:
- ارتفاع برج ها معمولا بین 60 تا 600 متر است.
- باید وزن آنتن ها را تحمل کند, خطوط انتقال, و تجهیزات دیگر.
- بار باد به دلیل سطح وسیعی که در معرض آن قرار دارد، یک ملاحظات اولیه است.
- پیکربندی سیم گای:
- سیم های گای در چندین سطح مرتب شده اند, به طور معمول در مجموعه های سه یا چهار, تابش از برج.
- لنگرها در فاصله ای از پایه قرار می گیرند, بطور کلی 60-70% ارتفاع برج.
- طراحی فونداسیون:
- فونداسیون باید بار عمودی برج و نیروهای افقی اعمال شده توسط سیم های گای را تحمل کند.
- به طور معمول شامل پایه یا شمع های بتنی عمیق است.
پارامترهای طراحی
پارامتر |
ارزش / محدوده |
ارتفاع |
60متر – 600متر |
تعداد سطوح پسر |
3 – 10 |
زاویه سیم گای |
45درجه – 60درجه |
فاصله سیم گای |
60% – 70% از ارتفاع برج |
بار باد (سرعت پایه) |
30 خانم – 50 خانم |
بار یخ |
0 – 20 میلی متر (بسته به منطقه) |
ضریب ایمنی |
1.5 – 2.0 |
انتخاب مواد
انتخاب مواد برای برج های ارتباطی سیم گاید برای اطمینان از استحکام بسیار مهم است, دوام, و مقاومت در برابر عوامل محیطی.
سازه برج
- فولاد: مواد اولیه مورد استفاده, معمولاً گالوانیزه یا رنگ آمیزی می شود تا از خوردگی جلوگیری شود.
- مقطع تحصیلی: اغلب از استحکام بالا استفاده می کند, فولاد ساختاری کم آلیاژ (به عنوان مثال،, ASTM A572 Gr. 50).
گای وایر
- ماده: رشته های سیم فولادی با کشش بالا, اغلب گالوانیزه.
- قطر: بر اساس ارتفاع و بار برج متفاوت است, معمولا بین 10 تا 30 میلی متر است.
لنگرها و پایه ها
- بتن: برای بلوک های لنگر و پایه های برج استفاده می شود, تقویت شده با میلگرد فولادی.
- لنگرهای فولادی: تعبیه شده در بتن برای ایمن سازی سیم های گای.
جدول مواد
جزء |
ماده |
خواص |
سازه برج |
فولاد گالوانیزه (ASTM A572) |
استحکام بالا, مقاوم در برابر خوردگی |
گای وایر |
فولاد گالوانیزه با کشش بالا |
استحکام کششی بالا, مقاوم در برابر خوردگی |
لنگرها |
بتن آرمه, فولاد |
مقاومت فشاری بالا, بادوام |
تجزیه و تحلیل مقاومت در برابر باد
مقاومت در برابر باد یک عامل حیاتی در طراحی و بهره برداری از دکل های ارتباطی سیمی است.
محاسبات بار باد
- سرعت اولیه باد: بر اساس داده های اقلیمی منطقه ای تعیین شده است.
- ضریب کشیدن: بستگی به شکل و زبری سطح برج و تجهیزات متصل دارد.
- منطقه موثر: شامل مساحت سطح برج و کلیه تجهیزات نصب شده بر روی آن می باشد.
پارامترهای مقاومت در برابر باد
پارامتر |
ارزش / محدوده |
سرعت اولیه باد |
30 خانم – 50 خانم |
ضریب کشیدن |
1.0 – 1.2 |
منطقه موثر (برای برج 100 متری) |
120 متر مربع – 160 متر مربع |
فشار دینامیکی |
0.5 * r * V² (که ρ = چگالی هوا, V = سرعت باد) |
تحلیل محاسباتی
تحلیل المان محدود (FEA) برای مدل سازی برج و شبیه سازی بارهای باد استفاده می شود, به مهندسان امکان می دهد توزیع تنش را ارزیابی کرده و نقاط شکست بالقوه را شناسایی کنند.
فرایند ساخت
ساخت
- مقاطع فولادی: در یک کارخانه تولیدی به صورت قطعات ساخته می شود.
- جوشکاری و مونتاژ: بخش ها جوش داده شده و به قطعات بزرگتر مونتاژ می شوند.
- گالوانیزه کردن/نقاشی: برای جلوگیری از خوردگی, بخش های فولادی یا گالوانیزه یا رنگ آمیزی می شوند.
کنترل کیفیت
- تست مواد: انطباق با استانداردهای استحکام و دوام را تضمین می کند.
- بازرسی جوش: آزمایش غیر مخرب (NDT) برای بازرسی جوش ها از تکنیک هایی مانند تست اولتراسونیک و رادیوگرافی استفاده می شود.
- بررسی های ابعادی: اطمینان حاصل کنید که تمام اجزاء با مشخصات طراحی مطابقت دارند.
حمل و نقل
لجستیک
- حمل و نقل مقطعی: بخشهای برج و سیمها به صورت بخشهایی از طریق کامیون حمل میشوند.
- برنامه ریزی مسیر: تضمین می کند که مسیرهای حمل و نقل می توانند اندازه و وزن بخش ها را در خود جای دهند.
- تجهیزات تخصصی: برای بارگیری و تخلیه از جرثقیل و تریلرهای سنگین استفاده می شود.
بسته بندی
- حفاظت: برای جلوگیری از آسیب در حین حمل و نقل، قطعات با روکش محافظت می شوند.
- برچسب زدن: تمام قطعات به وضوح برای شناسایی و مونتاژ آسان در محل برچسب گذاری شده اند.
نصب و راه اندازی
آماده سازی سایت
- ساخت و ساز فونداسیون: گودبرداری و ریختن بتن برای پایه برج و انکر سیم گای.
- سیستم زمین: نصب سیستم اتصال به زمین برای محافظت در برابر صاعقه.
نعوظ
- بخش پایه: ابتدا قسمت پایه برج ساخته می شود.
- مونتاژ متوالی: بخش های بعدی با استفاده از جرثقیل ها بلند شده و در جای خود پیچ می شوند.
- تنش سیم گای: سیم های گای به سطوح مشخص شده متصل و کش می شوند, با استفاده از چرخاننده و تنش سنج.
اقدامات ایمنی
- تجهیزات ایمنی: کارگران مجهز به مهار هستند, کلاه کاسکت, و سایر وسایل حفاظتی.
- شرایط باد: فعالیت های نصب زمانی برنامه ریزی می شوند که شرایط باد برای اطمینان از ایمنی مساعد باشد.
نگهداری
بازرسی های منظم
- بازرسی های بصری: بررسی های بصری منظم برای هر گونه نشانه خوردگی, پوشیدن, یا آسیب.
- بررسی های تنش: بررسی های دوره ای کشش سیم مرد برای اطمینان از باقی ماندن آنها در محدوده های مشخص شده.
- چک های پایه: بازرسی فونداسیون و نقاط لنگر برای هرگونه علائم حرکت یا تخریب.
تعمیرات و ارتقاء
- حفاظت در برابر خوردگی: استفاده مجدد از پوشش های محافظ در صورت نیاز.
- تعویض کامپوننت: تعویض قطعات آسیب دیده یا فرسوده, مانند سیم ها یا پیچ ها.
- ارتقاء: نصب تجهیزات اضافی یا آرماتورهای سازه ای بر اساس نیازهای در حال تحول.
مستندات
- سوابق تعمیر و نگهداری: سوابق دقیق کلیه بازرسی ها, فعالیت های تعمیر و نگهداری, و تعمیرات.
- بررسی های انطباق: اطمینان از مطابقت کلیه فعالیت ها با استانداردها و مقررات مربوطه.
نتیجه
دکل های ارتباطی سیم گاید جزء حیاتی زیرساخت های مخابراتی هستند, ارائه یک راه حل مقرون به صرفه برای انتقال سیگنال در ارتفاع بالا. طراحی و ساخت آنها مستلزم بررسی دقیق عوامل مختلف است, از جمله مواد, مقاوم در برابر باد, و پایداری ساختاری. از طریق تعمیر و نگهداری و بازرسی منظم, این برج ها می توانند خدمات قابل اعتمادی را برای چندین سال ارائه دهند, حمایت از تقاضاهای رو به رشد شبکه های ارتباطی مدرن.
منابع
- موسسه آمریکایی ساخت و ساز فولادی (موارد) کتابچه راهنمای ساخت و ساز فولادی
- انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) استاندارد
- انجمن صنعت مخابرات (TIA) استاندارد TIA-222 برای سازه های پشتیبان آنتن
- تحلیل المان محدود (FEA) مستندات نرم افزاری