L'analisi dei strallato pilone a traliccio in acciaio sottoposto a carichi ambientali
piloni di acciaio sono tra i più efficienti strutture portanti nel campo di costruzione grattacielo. L'analisi non lineare di un strallato pilone a traliccio acciaio viene condotta utilizzando SAP 2000 Programma elementi finiti per vari spessori di ghiaccio al 1500 m di quota. Dopo definizione del modello geometrico e trasversale- proprietà di sezione, varie combinazioni di carico vengono analizzati. Infine, la velocità del vento- rapporto spessore del ghiaccio si ottiene, e la velocità massima del vento che la struttura possa sopportare è determinata per vari spessori di ghiaccio.
L'albero a traliccio è un nome generico per diversi tipi di alberi in acciaio. Un albero a traliccio o albero a traliccio è un albero a struttura autoportante. Queste strutture possono essere utilizzate come alberi di trasmissione specialmente per
tensioni superiori a 100 kilovolt, come antenne radio (alberi autoradianti o supporti per antenne), o come alberi di osservazione per motivi di sicurezza. In questi non sono necessarie sezioni del telaio grandi e pesanti
alberi. Questo è il motivo per cui sono più leggeri di altri tipi di albero, e i moduli possono essere facilmente collegati tra loro.
I pali a traliccio in acciaio sono stati utilizzati per molti anni nei paesi in cui i carichi di ghiaccio e vento sono considerevoli. Ciò è dovuto alle crescenti esigenze dell'industria moderna per quanto riguarda la comunicazione e l'energia. Esistono diversi stili di alberi su cui sono montati piccoli generatori eolici: indipendente, reticolo tirato, e ribaltabile. Gli alberi autoportanti sono relativamente pesanti, e rimangono in posizione verticale senza l'ausilio di tiranti. Gli alberi a traliccio tirati utilizzano tiranti per ancorare l'albero e mantenerlo in posizione verticale utilizzando una quantità relativamente piccola di cemento. I cavi si estendono da tre punti vicino alla sommità dell'albero al suolo a una certa distanza dalla base dell'albero. Queste costruzioni sono piuttosto leggere rispetto agli alberi autoportanti, e quindi costituiscono il mezzo meno costoso per sostenere una turbina eolica. però, richiedono un'area più ampia per accogliere i cavi del tirante.
L'efficienza tecnica e la durata dei tralicci in acciaio sono aumentate negli ultimi anni. Il comportamento degli alberi a traliccio in acciaio è stato studiato in letteratura. Poiché la procedura di progettazione è significativa in questi alberi, l'analisi strutturale è correlata al modello geometrico e alle proprietà della sezione. così, le fasi di produzione e assemblaggio dei moduli, e costi economici, sono direttamente correlati alla progettazione degli alberi. I tralicci in acciaio a terra sono strutture vulnerabili. Sono principalmente influenzati dal carico ambientale. I carichi del vento sono i criteri di progettazione più efficaci per queste strutture. però, anche l'effetto ghiaccio deve essere preso in considerazione, soprattutto ad alta quota. Nelle regioni fredde, questi due effetti sono combinati. Perciò, la relazione tra vento e ghiaccio deve essere indagata conducendo opportune analisi agli elementi finiti per evitare il collasso di tali strutture. in questo documento, l'analisi non lineare di un traliccio in acciaio strallato 80 m di altezza viene eseguito utilizzando il SAP 2000 programma. Mentre il modello è costituito secondo TS 648 le condizioni di carico sono prese da TS 498. Si considera l'altitudine della struttura 1500 m, e viene adottata la regione di neve IV, che è l'opzione più conservativa. In questo modo, l'analisi può essere utilizzata anche per altre regioni di neve. La struttura è stata prima analizzata senza alcun effetto ghiaccio. Dopo, lo spessore del ghiaccio è stato gradualmente aumentato, ed è stata determinata la relazione tra la velocità del vento e lo spessore del ghiaccio.
Per prima cosa vengono determinate le sezioni e gli angoli corretti dell'albero a traliccio in acciaio. Dopo, il modello tridimensionale agli elementi finiti è riportato in figura 1. Viene presentata la vista dall'alto del modello
in figura 2. Sezioni facciali del modello, mostrando le distanze con gli angoli, sono mostrati in figura 3 e Figura 4.
figura 1. 3-D modello
figura 2. Superiore vista
figura 3. UN e B faccia sezioni
figura 4. C faccia sezione
tavolo 1. Materiale proprietà
Materiale genere |
Trazione forza [MPa] |
dare la precedenza forza [MPa] |
st52 (S355) |
510 |
360 |
tavolo 2. sezione proprietà
Membro genere |
Sezione genere |
Dimensione [mm] |
Colonna membri |
Tubo |
48×7 |
Verticale membri |
Circolare |
16 |
Diagonale membri |
Circolare |
16 |
Membri del ragazzo |
Circolare |
16 |
tavolo 3 velocità del vento e carichi secondo altezza
Altezza [m] |
Vento velocità “v” [Signorina] |
Vento caricare “q” 2 [kg / m ] |
0-8 |
28 |
50 |
8-20 |
36 |
80 |
20-80 |
46 |
130 |
Un modulo 3015 mm di lunghezza è costituito da elementi in acciaio. Le colonne sono posizionate ad un angolo di 900 a terra. Gli elementi verticali in acciaio collegano tra loro le colonne, e sono posti verticalmente rispetto alle colonne. I membri diagonali sono posizionati da angoli definiti rispetto alle colonne, e collegano anche le colonne tra loro. Una colonna con elementi diagonali e verticali che costituiscono il modulo, sono mostrati in figura 5.
figura 5. Modulo membri
I membri e i moduli del ragazzo sono denominati in base all'altezza totale dal livello del suolo. Il ragazzo e i numeri della sezione, con relative altezze, sono presentati in figura 6.
tavolo 4. Altezza e neve proprietà
Altitudine [m] |
La neve regione |
La neve caricare qS 2 [kg / m ] |
1500 |
IV |
176 |
tavolo 5. Ghiaccio proprietà
Peso di unità volume [kN / mm³ ] |
7 |
viene considerata una torre a traliccio e un palo tubolare in acciaio telescopico di 30 e 40 m di altezza 26 moduli nel montante reticolo. La colonna, verticale,e elementi diagonali in ogni faccia del modulo sono shownin Figura 7. direzioni del vento positivi e negativi che interessano il
Modulo vengono anche presentati nella figura.
tavolo 6 proprietà di sezione
Membro |
Sezione genere |
Sezione taglia [mm] |
Sezione circonferenza [centimetro] |
Sezione la zona 2 [centimetro ] |
Colonna |
Tubo |
48×7 |
15.08 |
9.02 |
Verticale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Diagonale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Tipo |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Colonna |
Tubo |
48×7 |
15.08 |
9.02 |
Verticale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Diagonale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Tipo |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Colonna |
Tubo |
48×7 |
15.08 |
9.02 |
Verticale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Diagonale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Tipo |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Colonna |
Tubo |
48×7 |
15.08 |
9.02 |
Verticale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Diagonale |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Tipo |
Circolare |
16 |
5.03 |
2.01 |
Le combinazioni di carico utilizzate nell'analisi sono fornite nell'Eqn (1) ed Eq (2) come segue. Le combinazioni sono costituite da Carichi da neve, carichi di ghiaccio in base ai valori dello spessore del ghiaccio,
e i carichi del vento che influenzano le diverse altezze dell'albero a traliccio con le velocità del vento sono riportati in Tabella 7.
Membro |
La neve caricare 2 [kg / m ] |
distribuito la neve caricare [kg / m] |
Ghiaccio spessore [mm] |
distribuito Ghiaccio caricare [kg / m] |
Vento velocità [km / h] |
Vento caricare secondo a altezza [kg / m] |
||
0-8 m |
8-20 m |
20-80 m |
||||||
Colonna |
176 |
- |
30 |
5.15 |
209 |
12.18 |
19.49 |
26.81 |
Verticale membro |
4.42 |
3.03 |
4.06 |
6.50 |
8.94 |
|||
Diagonale membro |
4.42 |
3.03 |
4.06 |
6.50 |
8.94 |
|||
Tipo |
4.42 |
3.03 |
4.06 |
6.50 |
8.94 |
|||
Colonna |
176 |
- |
20 |
2.99 |
217 |
12.63 |
20.21 |
27.79 |
Verticale membro |
4.42 |
1.58 |
4.21 |
6.74 |
9.26 |
|||
Diagonale membro |
4.42 |
1.58 |
4.21 |
6.74 |
9.26 |
|||
Tipo |
4.42 |
1.58 |
4.21 |
6.74 |
9.26 |
|||
Colonna |
176 |
- |
10 |
1.28 |
223 |
12.96 |
20.73 |
28.50 |
Verticale membro |
4.42 |
0.57 |
4.32 |
6.91 |
9.50 |
|||
Diagonale membro |
4.42 |
0.57 |
4.32 |
6.91 |
9.50 |
|||
Tipo |
4.42 |
0.57 |
4.32 |
6.91 |
9.50 |
|||
Colonna |
176 |
- |
0 |
- |
226 |
13.14 |
21.03 |
28.92 |
Verticale membro |
4.42 |
- |
4.38 |
7.01 |
9.64 |
|||
Diagonale membro |
4.42 |
- |
4.38 |
7.01 |
9.64 |
|||
Tipo |
4.42 |
- |
4.38 |
7.01 |
9.64 |
Effetti Carico laterale membri. carico di neve distribuito viene calcolato considerando superficie superiore dei membri.