Menara Komunikasi Guyed Wire: Analisis Mendalam
Abstrak
Kawat berpelindung tower komunikasi adalah jenis bangunan tinggi yang biasanya digunakan untuk telekomunikasi dan penyiaran. Makalah ini memberikan analisis komprehensif tentang menara komunikasi kabel berkabel, mencakup berbagai aspek seperti desain, bahan, hambatan angin, pabrik, angkutan, instalasi, dan pemeliharaan. Parameter terperinci dan tabel material disertakan untuk meningkatkan pemahaman.
pengantar
Menara komunikasi kabel berpelindung adalah infrastruktur penting dalam telekomunikasi modern, menyediakan ketinggian yang diperlukan untuk antena dan peralatan penyiaran untuk mengirimkan sinyal jarak jauh. Menara-menara ini didukung dan distabilkan oleh kabel-kabel yang ditancapkan ke tanah, menawarkan solusi hemat biaya dibandingkan menara mandiri atau menara monopole.
Pertimbangan Desain
Data teknis
Desain |
1. Kode desain |
/ Yang-222-G / F |
struktur Baja |
2. Kelas |
Baja ringan |
Tinggi tarik Baja |
GB / T 700:Q235B, Q235C,Q235D |
GB / T1591:Baja ringan, Q345C,Q3455D |
ASTM A36 |
ASTM A572 Gr50 |
EN10025: S235JR, S235J0, S235J2 |
EN10025: S355JR, S355J0, S355J2 |
3. Desain Kecepatan Angin |
Hingga 250 km / jam |
4. defleksi yang diijinkan |
0.5 ~ 1,0 derajat @ kecepatan operasional |
5. kekuatan ketegangan (Mpa) |
360~ 510 |
470~ 630 |
6. kekuatan luluh (t≤16mm) (Mpa) |
355 |
235 |
7. Pemanjangan (%) |
20 |
24 |
8. dampak kekuatan KV (J) |
27(20° C)—Q235B(S235JR) |
27(20° C)—Baja ringan(S355JR) |
27(0° C)—Q235C(S235J0) |
27(0° C)—Q345C(S355J0) |
27(-20° C)—Q235D(S235J2) |
27(-20° C)—Q345D(S355J2) |
baut & Gila |
9. Kelas |
Kelas 4.8, 6.8, 8.8 |
10. Standar untuk sifat mekanik |
10.1 baut |
ISO 898-1 |
10.2 Gila |
ISO 898-2 |
10.3 mesin cuci |
ISO 6507-1 |
11. Standar untuk Dimensi |
11.1 baut |
DIN7990, DIN931, DIN933 |
11.2 Gila |
ISO4032, ISO4034 |
11.3 mesin cuci |
DIN7989, DIN127B, ISO7091 |
welding |
12. metode |
CO2 Busur Terlindung & Terendam Arc Welding(GERGAJI) |
13. Standar |
AWS D1.1 |
penilaian |
14. Metode menandai anggota |
Hydraulic Press Stamping |
Galvanizing |
15. standar Galvanisasi dari bagian baja |
ISO 1461 atau A123 ASTM |
16. standar galvanization baut dan mur |
ISO 1461 atau A153 ASTM |
Uji |
17. uji pabrik |
Tes keregangan,analisis elemen, tes Sharpy(dampak uji), dingin Bending,
tes Preece,uji palu |
18. Kapasitas Produksi Maksimum |
50,000 TON per tahun |
Desain struktural
Desain menara komunikasi kabel berpelindung melibatkan beberapa pertimbangan penting untuk memastikan stabilitas, daya tahan, dan fungsionalitas.
- Tinggi dan Pemuatan:
- Ketinggian menara biasanya berkisar antara 60m hingga 600m.
- Harus menopang berat antena, jalur transmisi, dan perlengkapan lainnya.
- Beban angin menjadi pertimbangan utama karena luas permukaan yang tersingkap.
- Konfigurasi Guy Wire:
- Kabel pria disusun dalam beberapa tingkat, biasanya dalam set tiga atau empat, memancar dari menara.
- Jangkar ditempatkan agak jauh dari pangkalan, umumnya 60-70% dari ketinggian tower.
- Desain Pondasi:
- Fondasi harus mampu menopang beban vertikal menara dan gaya horizontal yang dihasilkan oleh kawat penahan.
- Biasanya melibatkan pondasi atau tiang pancang beton yang dalam.
Parameter Desain
Parameter |
Nilai/Rentang |
Tinggi |
60m – 600m |
Jumlah Level Pria |
3 – 10 |
Sudut Kawat Pria |
45° – 60° |
Jarak Kawat Pria |
60% – 70% dari ketinggian menara |
Beban angin (Kecepatan Dasar) |
30 Nona – 50 Nona |
Beban Es |
0 – 20 mm (tergantung pada wilayah) |
Faktor Keamanan |
1.5 – 2.0 |
Pemilihan Bahan
Pemilihan material untuk menara komunikasi kabel berpelindung sangat penting untuk memastikan kekuatan, daya tahan, dan ketahanan terhadap faktor lingkungan.
Struktur Menara
- volt: Bahan utama yang digunakan, biasanya digalvanis atau dicat untuk mencegah korosi.
- Kelas: Sering menggunakan kekuatan tinggi, baja struktural paduan rendah (misalnya, ASTM A572 Gr. 50).
Kabel Pria
- Bahan: Untaian kawat baja dengan tegangan tarik tinggi, sering galvanis.
- Diameter: Bervariasi berdasarkan tinggi menara dan beban, biasanya antara 10mm dan 30mm.
Jangkar dan Fondasi
- Konkret: Digunakan untuk blok jangkar dan pondasi menara, diperkuat dengan tulangan baja.
- Jangkar Baja: Tertanam dalam beton untuk mengamankan kabel pria.
Tabel Bahan
Komponen |
Bahan |
properti |
Struktur Menara |
Baja galvanis (ASTM A572) |
Kekuatan tinggi, tahan korosi |
Kabel Pria |
Baja Tarik Tinggi Galvanis |
Kekuatan tarik tinggi, tahan korosi |
Jangkar |
Beton bertulang, volt |
Kekuatan tekan yang tinggi, tahan lama |
Analisis Hambatan Angin
Hambatan angin merupakan faktor penting dalam desain dan pengoperasian menara komunikasi kabel berpelindung.
Perhitungan Beban Angin
- Kecepatan Angin Dasar: Ditentukan berdasarkan data iklim regional.
- Koefisien Tarik: Tergantung pada bentuk dan kekasaran permukaan menara serta peralatan yang terpasang.
- Daerah Efektif: Termasuk luas permukaan menara dan seluruh perlengkapan yang terpasang diatasnya.
Parameter Hambatan Angin
Parameter |
Nilai/Rentang |
Kecepatan Angin Dasar |
30 Nona – 50 Nona |
Koefisien Tarik |
1.0 – 1.2 |
Daerah Efektif (untuk menara 100m) |
120 m² – 160 m² |
Tekanan Dinamis |
0.5 * R * V² (dimana ρ = kepadatan udara, V = kecepatan angin) |
Analisis Komputasi
Analisis Elemen Hingga (FEA) digunakan untuk memodelkan menara dan mensimulasikan beban angin, memungkinkan para insinyur menilai distribusi tekanan dan mengidentifikasi titik kegagalan potensial.
Proses Manufaktur
Pembuatan
- Bagian Baja: Dibuat dalam beberapa bagian di fasilitas manufaktur.
- Pengelasan dan Perakitan: Bagian dilas dan dirakit menjadi segmen yang lebih besar.
- Galvanisasi/Pengecatan: Untuk mencegah korosi, bagian baja digalvanis atau dicat.
Kontrol kualitas
- Pengujian Bahan: Memastikan kepatuhan terhadap standar kekuatan dan daya tahan.
- Inspeksi Las: Pengujian non destruktif (NDT) teknik seperti pengujian ultrasonik dan radiografi digunakan untuk memeriksa lasan.
- Pemeriksaan Dimensi: Pastikan semua komponen memenuhi spesifikasi desain.
Angkutan
Logistik
- Transportasi Bagian: Bagian menara dan kabel pria diangkut dalam beberapa segmen melalui truk.
- Perencanaan Rute: Memastikan bahwa rute transportasi dapat mengakomodasi ukuran dan berat ruas.
- Peralatan Khusus: Derek dan trailer tugas berat digunakan untuk bongkar muat.
Kemasan
- Perlindungan: Komponen dilindungi dengan penutup untuk mencegah kerusakan selama pengangkutan.
- Pelabelan: Semua bagian diberi label dengan jelas untuk memudahkan identifikasi dan perakitan di lokasi.
Instalasi
Persiapan Lokasi
- Konstruksi Fondasi: Penggalian dan penuangan beton untuk dasar menara dan jangkar kawat penahan.
- Sistem Pentanahan: Pemasangan sistem grounding untuk melindungi dari sambaran petir.
Pemasangan
- Bagian Dasar: Bagian dasar menara didirikan terlebih dahulu.
- Majelis Berurutan: Bagian selanjutnya diangkat dan dibaut pada tempatnya menggunakan derek.
- Ketegangan Kawat Guy: Kabel pria dipasang dan dikencangkan ke level yang ditentukan, menggunakan turnbuckle dan tension meter.
Tindakan Keamanan
- Perlengkapan Keamanan: Pekerja dilengkapi dengan tali pengaman, helm, dan alat pelindung diri lainnya.
- Kondisi Angin: Kegiatan pemasangan dijadwalkan ketika kondisi angin mendukung untuk menjamin keselamatan.
Pemeliharaan
Inspeksi Reguler
- Inspeksi Visual: Pemeriksaan visual secara teratur untuk mengetahui tanda-tanda korosi, memakai, atau kerusakan.
- Pemeriksaan Ketegangan: Pengecekan tegangan kawat pria secara berkala untuk memastikan ketegangannya tetap dalam batas yang ditentukan.
- Pemeriksaan Fondasi: Inspeksi pondasi dan titik jangkar untuk melihat adanya tanda-tanda pergerakan atau degradasi.
Perbaikan dan Peningkatan
- Perlindungan Korosi: Penerapan kembali lapisan pelindung sesuai kebutuhan.
- Penggantian Komponen: Penggantian komponen yang rusak atau aus, seperti kabel pria atau baut.
- Peningkatan: Pemasangan peralatan tambahan atau perkuatan struktur berdasarkan kebutuhan yang terus berkembang.
Dokumentasi
- Catatan Pemeliharaan: Catatan rinci dari semua inspeksi, kegiatan pemeliharaan, dan perbaikan.
- Pemeriksaan Kepatuhan: Memastikan semua kegiatan mematuhi standar dan peraturan yang relevan.
Kesimpulan
Menara komunikasi kabel berpelindung merupakan komponen penting dari infrastruktur telekomunikasi, menawarkan solusi hemat biaya untuk transmisi sinyal ketinggian. Desain dan konstruksinya memerlukan pertimbangan cermat terhadap berbagai faktor, termasuk bahan, hambatan angin, dan stabilitas struktural. Melalui perawatan dan inspeksi rutin, menara ini dapat memberikan layanan yang andal selama bertahun-tahun, mendukung meningkatnya tuntutan jaringan komunikasi modern.
Referensi
- Institut Konstruksi Baja Amerika (contoh) Manual Konstruksi Baja
- Masyarakat Amerika untuk Pengujian dan Material (ASTM) standar
- Asosiasi Industri Telekomunikasi (TIA) Standar TIA-222 untuk Struktur Pendukung Antena
- Analisis Elemen Hingga (FEA) Dokumentasi Perangkat Lunak