Типи і особливості роботи висячих конструкцій

ЛЕКЦІЯ 16

Типи і особливості роботи висячих конструкцій.

Проектування башт радіомовлення

Масове будівництво радіобашт почалося у 30-ті роки. В основному, сталеві башти будують із труб, з яких виконують стояки й розпірки. Гратку виконують хрестовою із круглих попередньо напружених стержнів. Таке рішення у 2 рази економічніше порівняно з кутовими профілями.

У плані башти найчастіше чотирикутні. Розроблені типові проекти башт висотою 112, 160, 192 м. Унікальні башти будують висотою 400 м і більше, у плані їх виконують шести- і восьмикутними. При виборі варіанта башти прагнуть знизити аеродинамічність її опор, тому й застосовують труби.

Зусилля в башті визначають як у просторовій статично визначеній системі, враховуючи попереднє напруження у розкосах. Звичайно башту поділяють на ділянки висотою по 10...20 м і на кожній ділянці визначають зусилля як у консольній балці /рис. 113/.

Повздовжню силу стиску пояса N_n знаходять за формулою:

N_n =      _,

де  - сумарний згинальний момент у і-му перерізі башти

 - Сумарне навантаження від частини башти, що розташована вище

n – кількість поясів башти.

      Поперечна сила у площині грані башти:

Q_гр =2Q_іsin (φ-)/п

       Через кручення у кожній грані виникає додаткова поперечна сила

Q_кр  = М_кр/п r cos(),

де М_кр – кутий момент на і-тому рівні

            Вважається, що N_nсприймається поясами башти, а Q– граткою.

            Прогини башти визначають як у консольній балці.

В типових баштах з’єднання найчастіше усього виконують на фланцях /рис.114/.

  Монтаж башт звичайно ведуть нарощуванням за допомогою повзучих або само підйомних кранів. Іноді башти збирають на землі й піднімають методом “падаючої стріли”. Контроль з’єднань при цьому значно полегшується.

4.3.4 Проектування щогл радіомовлення

     Щогли економічніші, ніж башти особливо при висоті понад 150 м, але потребують більше площі для розміщення відтяжок і небезпечніші для повітряного транспорту.

     Щогла складається із ствола, що спирається на фундамент, і відтяжок, які закріплені за анкери.

     Стволи звичайно виконують гратчастими. Відстань між кріпленнями відтяжок встановлюється не більше 40 ширин грані. У плані для трикутних щогл приймають три відтяжки, а в інших випадках може бути й більше. Кут нахилу відтяжок до горизонту 45°. Для виготовлення відтяжок використовують сталеві оцинковані канати.

      Розроблені типові проекти щогл із труб висотою до 400 м при ширині грані до 2,2 м. Щоглу збирають із окремих секцій /рис.115/.

     Для визначення зусиль у відтяжках щогл розглядають як систему одно прольотних балок, які шарнірно оперті у місцях кріплення вант, навантажених дією вітру в напрямку однієї з відтяжок. Тоді зусилля у відтяжці можна визначити за формулою:

N_Ti = KR_ві/sinα_і ,

де R_ві - сума реакцій балок у і-му вузлі

K– коефіцієнт, що враховує зусилля початкового натягу вант

α_і – кут нахилу вант до вертикалі

       Показник N_Ti  не повинен перевищуватиполовини руйнівного зусилля відтяжки.

        Розміри перерізу ствола щогли визначають наближено за зусиллям

М = 0,1 gl²,        N = 0.5∑ N_Ti cos α_і + N_B + N_OB ,

де g – середній тиск вітру в даному прольоті.

   ∑ N_Ticosα_і – сума проекцій усіх зусиль, розташованих вище відтяжок, на вертикаль.

N_B ,N_OB – зусилля від власної ваги щогли та обладнання.

Повітряні лінії електропередач призначені для передачі та розподілу електроенергії по голих проводах, розташованих на відкритому повітрі й прикріплених ізоляторами та апаратурою до опор. Вихідними даними для проектування ЛЕП є початковий та кінцевий пункт передачі, рід струму, напруга лінії, матеріал та переріз проводів та блискавко-захисних тросів, матеріал опору, кількість ланцюгів на одному ряді опор та кількість рядів опор.

Відстань від землі чи води до нижчої точки проводу при його максимальному провисанні /габарит лінії/ повинна бути не меншою 6...12 м залежно від напруги лінії й роду перешкоди. Це й визначає висоту опору ЛЕП – звичайно 20...40 м. Опори встановлюють на відстані 200...400 м одна від одної для ліній напругою 220...330 кВ і на відстані 400...600 м для потужніших ліній.

За призначенням опори розрізняють проміжні /маса 4...8 т/, що тільки підтримують проводи, анкерні, які необхідні для натягування проводів, кутові, що встановлюють в місцях повороту лінії, кінцеві, перехідні /висота до 200 м і більше/ на переходах при великих прольотах. Опори ЛЕП – це масові споруди, вони відповідають умовам типізації.

На вибір типу опор впливають: напруга лінії, розміщення проводів, призначення опор, проліт і габарит лінії, кліматичні умови. При напрузі до 330 кВ одна дволанцюгова лінія /рис.116/ значно дешевша ніж дві паралельні одно ланцюгові лінії. При напрузі 500 кВ одна ланцюгові лінії /рис.117/ більш рентабельні та надійні.

При розрахунках опор основні тимчасові навантаження – вітер та ожеледь. Звичайно враховують такі три сполучення навантажень:

1)  нормальний режим роботи лінії – проводи не обірвані

2)  монтажний режим – проводи є тільки з одного боку опори

3)  аварійний режим – частина проводів обірвана при ожеледі.

Зусилля у елементах опор визначають методами будівельної механіки. При визначені розрахункових довжин, гнучкості елементів, врахувань умов роботи існує певна

Стержні гатки ствола опори в обумовлених нормами випадках можна центрувати не на центр ваги пояса, а на обушок /рис.118/ - без урахування впливу ексцентриситету. Недолік сталевих опор на зварюванні – низький коефіцієнт використання залізничних платформ. Болтові з’єднання дозволяють підвищувати цей коефіцієнт і трудомісткість

виготовлення. При виборі схеми болтової опори слід прагнути до зменшення кількості розкосів, але не допускаючи дуже великих зусиль у них. Доцільно кріпити два розкоси до пояса одним болтом. Але опори на болтах не вигідні при невеликих перерізах поясів /ніде розмістити болти/ і при великих зусиллях у розкосах /треба