การวิเคราะห์ยด์เสาเหล็กตาข่ายภายใต้การโหลดสิ่งแวดล้อม

เสาเหล็กตาข่ายอันดับหนึ่งที่มีประสิทธิภาพที่สุดโครงสร้างแบกภาระในด้านการก่อสร้างสูงขึ้น. การวิเคราะห์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นของยด์เสาเหล็กตาข่ายจะดำเนินการโดยใช้ของ SAP 2000 โปรแกรม จำกัด องค์ประกอบค่าความหนาของน้ำแข็งที่แตกต่างกัน 1500 เมตรจากระดับความสูง. หลังจากที่ความหมายของรูปแบบเรขาคณิตและข้าม- คุณสมบัติส่วน, รวมกันโหลดต่างๆมีการวิเคราะห์. ในที่สุด, ความเร็วลม- ความสัมพันธ์ของความหนาของน้ำแข็งจะได้รับ, และความเร็วลมสูงสุดที่โครงสร้างสามารถทนต่อการพิจารณาเพื่อความแตกต่างกันความหนาน้ำแข็ง.

1. บทนำ

เสาตาข่ายเป็นชื่อทั่วไปสำหรับเสาเหล็กชนิดต่างๆ เสาตาข่ายหรือเสาโครงเป็นเสาโครงแบบอิสระ. โครงสร้างเหล่านี้สามารถใช้เป็นเสาส่งกำลังโดยเฉพาะสำหรับ

แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 100 โวลต์, เป็นเสาวิทยุ (เสากระโดงหรือพาหะสำหรับเสาอากาศ), หรือเป็นเสาสังเกตการณ์เพื่อความปลอดภัย. ไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนเฟรมขนาดใหญ่และหนักในสิ่งเหล่านี้

เสากระโดง. จึงทำให้มีน้ำหนักเบากว่าเสาแบบอื่นๆ, และโมดูลสามารถเชื่อมต่อกันได้อย่างง่ายดาย.

เสากระโดงเหล็กมีการใช้งานมาหลายปีในประเทศที่มีปริมาณน้ำแข็งและลมมาก. เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ในด้านการสื่อสารและพลังงาน. เสากระโดงมีรูปแบบที่แตกต่างกันซึ่งติดตั้งเครื่องกำเนิดลมขนาดเล็ก: อิสระ, Guyed ตาข่าย, และเอียงขึ้น. เสากระโดงอิสระค่อนข้างหนัก, และพวกเขาตั้งตรงโดยไม่ต้องใช้สายเคเบิล. เสากระโดงตาข่าย Guyed ใช้สายเคเบิลสำหรับยึดเสาและตั้งให้ตั้งตรงโดยใช้คอนกรีตในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย. สายเคเบิลยืดจากสามจุดใกล้ยอดเสาถึงพื้นห่างจากฐานเสาเล็กน้อย. โครงสร้างเหล่านี้ค่อนข้างเบาเมื่อเทียบกับเสากระโดงอิสระ, จึงเป็นวิธีการรองรับกังหันลมที่มีต้นทุนต่ำที่สุด. อย่างไรก็ตาม, พวกเขาต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อรองรับสายเคเบิลผู้ชาย.

ประสิทธิภาพทางเทคนิคและความทนทานของเสากระโดงเหล็กขัดแตะเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา. มีการศึกษาพฤติกรรมของเสากระโดงเหล็กขัดแตะในวรรณคดี. เนื่องจากขั้นตอนการออกแบบมีความสำคัญในเสากระโดงเหล่านี้, การวิเคราะห์โครงสร้างเกี่ยวข้องกับแบบจำลองทางเรขาคณิตและคุณสมบัติของส่วน. ดังนั้น, ขั้นตอนการผลิตและประกอบโมดูล, และต้นทุนทางเศรษฐกิจ, เกี่ยวข้องโดยตรงกับการออกแบบเสากระโดง. เสากระโดงเหล็กบนบกเป็นโครงสร้างที่เปราะบาง. ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากภาระสิ่งแวดล้อม. แรงลมเป็นเกณฑ์การออกแบบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับโครงสร้างเหล่านี้. อย่างไรก็ตาม, ต้องคำนึงถึงเอฟเฟกต์น้ำแข็งด้วย, โดยเฉพาะบนที่สูง. ในเขตหนาว, เอฟเฟกต์ทั้งสองนี้รวมกัน. ดังนั้น, จะต้องตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างลมและน้ำแข็งโดยทำการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการล่มสลายของโครงสร้างดังกล่าว. ในบทความนี้, การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นของเสาตาข่ายเหล็ก Guyed 80 ความสูง m ทำได้โดยใช้ SAP 2000 โปรแกรม. ในขณะที่โมเดลถูกสร้างขึ้นตามTS 648 เงื่อนไขการโหลดนำมาจากTS 498. ระดับความสูงของโครงสร้างจะเป็น 1500 ม., และเขตหิมะ IV ถูกนำมาใช้, ซึ่งเป็นทางเลือกที่อนุรักษ์นิยมที่สุด. ทางนี้, การวิเคราะห์สามารถใช้กับพื้นที่หิมะอื่น ๆ ได้. วิเคราะห์โครงสร้างครั้งแรกโดยไม่มีเอฟเฟกต์น้ำแข็ง. หลังจากนั้น, ความหนาของน้ำแข็งค่อยๆเพิ่มขึ้น, และหาความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วลมกับความหนาของน้ำแข็ง.

2. วัสดุและวิธีการ

ขั้นแรกให้กำหนดส่วนและมุมที่เหมาะสมของเสาตาข่ายเหล็กก่อน. หลังจากนั้น, แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์สามมิติแสดงไว้ใน Figure 1. นำเสนอมุมมองด้านบนของโมเดล

ในรูป 2. ส่วนใบหน้าของนางแบบ, แสดงระยะทางด้วยมุม, แสดงในรูป 3 และรูป 4.

รูป 1. 3-D แบบ

รูป 2. ด้านบน ดู

รูป 3. A และ B ใบหน้า ส่วน

รูป 4. C ใบหน้า มาตรา

ตาราง 1. วัสดุ คุณสมบัติ

ตาราง 2. มาตรา คุณสมบัติ

ตาราง 3 ความเร็วลมและแรงตามความสูง

โมดูล 3015 ยาว mm. ทำจากเหล็ก. คอลัมน์ถูกวางไว้ที่มุมของ 900 ลงสู่พื้นดิน. ส่วนประกอบเหล็กแนวตั้งเชื่อมต่อเสาเข้าด้วยกัน, และจัดวางในแนวตั้งโดยสัมพันธ์กับเสา. สมาชิกในแนวทแยงถูกวางโดยมุมที่แน่นอนกับคอลัมน์, และยังเชื่อมเสาเข้าด้วยกันอีกด้วย. คอลัมน์ที่มีสมาชิกในแนวทแยงและแนวตั้งที่ประกอบเป็นโมดูล, แสดงในรูป 5.

รูป 5. โมดูล สมาชิก

สมาชิก Guy และโมดูลได้รับการตั้งชื่อตามความสูงทั้งหมดจากระดับพื้นดิน. ผู้ชายและหมายเลขส่วน, ที่มีความสูงสัมพันธ์กัน, นำเสนอในรูป 6.

ตาราง 4. คุณสมบัติสูงและหิมะ

ตาราง 5. น้ำแข็ง คุณสมบัติ

มี 26 โมดูลในเสาตาข่าย. คอลัมน์, แนวตั้ง,และสมาชิกในแนวทแยงในใบหน้าของโมดูลแต่ละ shownin เต็มตัว 7. บวกและลบทิศทางลมที่มีผลต่อ
โมดูลจะถูกนำเสนอในรูป.

ตาราง 6 คุณสมบัติส่วน

ชุดค่าผสมที่ใช้ในการวิเคราะห์แสดงไว้ใน Eqn (1) และ Eqn (2) ดังนี้. ชุดค่าผสมนี้ประกอบด้วย Snow loads, โหลดน้ำแข็งตามค่าความหนาของน้ำแข็ง,

และแรงลมที่ส่งผลต่อความสูงต่างกันของเสาขัดแตะด้วยความเร็วลมแสดงไว้ในตาราง 7.

ผลกระทบด้านข้างภาระสมาชิก. โหลดหิมะกระจายคำนวณโดยพิจารณาจากพื้นที่ผิวด้านบนของสมาชิก.