Phân tích guyed cột thép lưới chịu tải môi trường

cột lưới thép xếp hạng trong số các cấu trúc chịu lực hiệu quả nhất trong lĩnh vực xây dựng nhà cao tầng. Phân tích phi tuyến tính của một cột thép lưới guyed được thực hiện bằng cách sử dụng SAP 2000 chương trình phần tử hữu hạn cho các giá trị độ dày của băng khác nhau tại 1500 m độ cao. Sau khi định nghĩa của mô hình hình học và chéo- tính phần, kết hợp tải trọng khác nhau được phân tích. Cuối cùng, tốc độ gió- mối quan hệ dày băng thu được, và tốc độ gió tối đa mà cơ cấu có thể chịu được xác định cho thay đổi độ dày băng.

1. Giới thiệu

Cột buồm dạng lưới là tên gọi chung cho các loại cột buồm bằng thép khác nhau. Cột buồm dạng lưới hoặc cột buồm giàn là một cột buồm khung có mặt đất tự do. Các cấu trúc này có thể được sử dụng như cột buồm truyền dẫn đặc biệt là

điện áp của hơn 100 kilôvôn, như cột đài phát thanh (cột hoặc sóng mang tự phát xạ), hoặc như cột buồm quan sát cho mục đích an toàn. Các phần khung lớn và nặng không bắt buộc trong những

cột buồm. Đây là lý do tại sao chúng nhẹ hơn các loại cột buồm khác, và các mô-đun có thể dễ dàng được kết nối với nhau.

Cột buồm lưới thép đã được sử dụng trong nhiều năm ở các nước có tải trọng băng và gió lớn. Điều này là do nhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghiệp hiện đại liên quan đến truyền thông và năng lượng. Có nhiều kiểu cột buồm khác nhau để gắn máy phát điện gió nhỏ: hạ cánh tự do, mạng tinh thể kẻ, và nghiêng lên. Cột buồm hạ cánh tự do là nhiệm vụ tương đối nặng nề, và chúng đứng thẳng mà không cần sự trợ giúp của dây cáp. Cột buồm dạng lưới kẻ sử dụng dây cáp để neo cột và giữ nó thẳng đứng bằng cách sử dụng một lượng bê tông tương đối nhỏ. Cáp kéo dài từ ba điểm gần đỉnh cột buồm đến mặt đất ở một số khoảng cách từ chân cột. Những công trình này khá nhẹ so với cột buồm tự do, và do đó tạo thành phương tiện ít tốn kém nhất để hỗ trợ tuabin gió. Tuy nhiên, họ yêu cầu một diện tích lớn hơn để chứa các dây cáp.

Hiệu quả kỹ thuật và độ bền của cột lưới thép đã tăng lên trong những năm gần đây. Hoạt động của cột buồm dạng lưới thép đã được nghiên cứu trong tài liệu. Vì quy trình thiết kế có ý nghĩa quan trọng trong các cột buồm này, phân tích cấu trúc có liên quan đến mô hình hình học và đặc tính mặt cắt. như vậy, các bước sản xuất và lắp ráp mô-đun, và chi phí kinh tế, liên quan trực tiếp đến việc thiết kế cột buồm. Cột buồm lưới thép trên đất liền là kết cấu dễ bị tổn thương. Chúng hầu hết bị ảnh hưởng bởi tải trọng môi trường. Tải trọng gió là tiêu chí thiết kế hiệu quả nhất cho các kết cấu này. Tuy nhiên, hiệu ứng băng cũng phải được xem xét, đặc biệt là ở độ cao lớn. Ở những vùng lạnh giá, hai hiệu ứng này được kết hợp với nhau. vì thế, Mối quan hệ giữa gió và băng phải được điều tra bằng cách tiến hành các phân tích phần tử hữu hạn thích hợp để tránh sự sụp đổ của các cấu trúc như vậy. Trên trang giấy này, phân tích phi tuyến tính của một cột thép lưới thép 80 m chiều cao được thực hiện bằng SAP 2000 chương trình. Trong khi mô hình được cấu thành theo TS 648 điều kiện tải được lấy từ TS 498. Độ cao của cấu trúc được lấy là 1500 m, và vùng tuyết IV được thông qua, đó là lựa chọn thận trọng nhất. Bằng cách này, phân tích cũng có thể được sử dụng cho các vùng tuyết khác. Cấu trúc lần đầu tiên được phân tích mà không có bất kỳ hiệu ứng băng nào. Sau đó, độ dày của băng dần dần tăng lên, và mối quan hệ giữa tốc độ gió và độ dày của băng đã được xác định.

2. Vật liệu và phương pháp

Đầu tiên xác định các mặt cắt và góc thích hợp của cột lưới thép. Sau đó, mô hình phần tử hữu hạn ba chiều được cho trong Hình 1. Chế độ xem trên của mô hình được trình bày

bằng số 2. Các phần khuôn mặt của mô hình, hiển thị khoảng cách với các góc, được hiển thị trong hình 3 và Hình 4.

Do hạn chế về không gian 1. 3-D người mẫu

Do hạn chế về không gian 2. Hàng đầu lượt xem

Do hạn chế về không gian 3. Một và B đối mặt phần

Do hạn chế về không gian 4. C đối mặt phần

Bàn 1. Vật chất tính chất

Bàn 2. phần tính chất

Bàn 3 Tốc độ gió và tải trọng theo chiều cao

Một mô-đun 3015 chiều dài mm được làm bằng thép thành viên. Các cột được đặt ở một góc 900 xuống đất. Các thành viên thép dọc kết nối các cột với nhau, và được đặt theo chiều dọc đối với các cột. Các thành viên đường chéo được đặt bằng các góc xác định so với cột, và chúng cũng kết nối các cột với nhau. Một cột có các phần tử chéo và dọc tạo thành mô-đun, được hiển thị trong hình 5.

Do hạn chế về không gian 5. mô-đun các thành viên

Thành viên Guy và mô-đun được đặt tên theo tổng chiều cao từ mặt đất. Anh chàng và số phần, với các chiều cao liên quan, được trình bày trong Hình 6.

Bàn 4. Chiều cao và tuyết tính

Bàn 5. Nước đá tính chất

Có 26 module trong cột lưới. cột, theo chiều dọc,và các thành viên chéo trong từng khuôn mặt của các mô-đun là hình shownin 7. hướng gió tích cực và tiêu cực ảnh hưởng đến
Module này cũng được thể hiện trong hình vẽ.

Bàn 6 tính phần

Các tổ hợp tải trọng được sử dụng trong phân tích được đưa ra trong Eqn (1) và Eqn (2) như sau. Các kết hợp được cấu thành bởi tải trọng Tuyết, tải trọng băng theo giá trị độ dày của băng,

và tải trọng gió ảnh hưởng đến các độ cao khác nhau của cột lưới với tốc độ gió được cho trong Bảng 7.

hiệu ứng tải bên thành viên. tải tuyết phân phối được tính bằng cách xem xét diện tích bề mặt trên cùng của thành viên.