Как вятърната натовареност и натовареността от антени влияят върху проектирането на комуникационни кули

Проектирането на комуникационна кула започва с натоварванията, а не само с височината. Две кули с еднаква височина могат да изискват много различни структурни решения, когато са инсталирани в различни вятърни условия или носят различни антени, микровълнови чинии, платформи, кабели и аксесоари. Поради тази причина цитирането за кула, базирано единствено на височина и количество, обикновено е предварително.

За телекомуникационните оператори, изпълнителите на инженерни проекти (EPC), инженерните консултанти, собствениците на инфраструктура и екипите за набавки на проекти разбирането на връзката между вятърната натовареност и натовареността от антените помага да се формулира по-ясно искане за цитиране на цена. Това също намалява риска от сравняване на оферти, базирани на различни предположения. Това ръководство обяснява основните входни параметри, които влияят върху комуникационна кула структурното проектиране, както и информацията, която производителят има нужда да получи преди подготовката на проектно ориентирано предложение.

1. Защо вятърът често определя проектирането на телекомуникационни кули

Телекомуникационната кула е висока, открита конструкция. Нейните стоманени елементи, антените, монтиращите устройства, стълбите, платформите, кабелите и другите прикрепени компоненти всички взаимодействат с вятъра. Получените сили трябва да бъдат предавани през тялото на кулата, връзките, основата и фундамента.

Ветровите ефекти не се определят от една-единствена скоростна стойност. Основата за проектиране може да взема предвид дефиницията на ветровата скорост, изисквана от регулиращия стандарт, нивото на вероятност, терена или категорията на излагане, топографията, височината над земята, посоковата зависимост, формата на конструкцията, геометрията на оборудването и други проектни фактори. Затова ветрова стойност, която е копирана от друг проект, може да се окаже неподходяща дори когато двете кули имат еднаква номинална височина.

С увеличаването на височината на кулата ветровото въздействие и структурният отговор могат да се променят. Оборудването, монтирано близо до върха, също може да предизвика по-голям преобръщащ ефект в сравнение с подобно оборудване, инсталирано на по-ниско ниво. Затова височината на антената трябва да бъде включена в графика на натоварванията, а не само общото тегло на оборудването.

2. Информацията за проектната вятърна скорост трябва да бъде ясно дефинирана

Преди производителят на комуникационни кули да може да оцени един проект, покупателят трябва да определи местоположението и изискваната проектна основа. Минимално заявката за цитиране на цена (RFQ) трябва да съдържа страната на проекта, мястото или града, височината на кулата, приложимия стандарт и всички специфични ветрови критерии.

Определението за скорост на вятъра трябва да бъде посочено точно така, както е изискано в документите за проекта. Различните стандарти или спецификации могат да използват различни периоди за усредняване, референтни височини, периоди на връщане, фактори на важност, дефиниции на експозиция или комбинации от натоварвания. Число без неговото определение лесно може да бъде погрешно разбрано.

Релефът също има значение. Отворена крайбрежна зона, равна селска местност, гъсто населен градски район, индустриална зона, планински гребен или високо разположено място могат да създадат различни условия на излагане. Топографските ефекти и близките препятствия трябва да се анализират според приложимия инженерен метод. Ако окончателната информация не е налична, заявката за цитиране (RFQ) трябва да я отбележи като „в очакване“, а не да позволява на всеки търгуващ да предполага различно условие.

3. Какво означава натоварването на антената

Натоварването на антената е повече от общото тегло на телекомуникационното оборудване. Гравитационното натоварване е важно, но вятърът, действащ върху изложените повърхности на антените, параболичните дискове, монтиращите конструкции, кабелите и платформите, може да бъде основен входен параметър за проектирането.

За всяка антена или аксесоар инженерният екип може да има нужда от нейния тип, количество, размери, маса, ефективна проектирана площ или ветрови данни, предоставени от производителя, височина на монтиране, ориентация, разстояние от кулата, подредба на скобите и предвидено местоположение около фасадата на кулата. Същото оборудване може да оказва различно влияние върху кулата, когато се променят нейната височина, ориентация или разстоянието до нея.

Секторни антени, микровълнови чинии, дистанционни радиоединици, кабелни снопове, GPS антени, монтиращи елементи и други допълнителни компоненти трябва да бъдат изброени поотделно. Обединяването на цялото оборудване в една приблизителна площ може да скрие важни различия във формата и местоположението му.

Ефективна проектирана площ и геометрия на оборудването

В телекомуникационното инженерство ефективната проектирана площ, често съкращавана като EPA, се използва обикновено за описание на начина, по който оборудването взаимодейства с вятъра. Тя свързва изложената площ с аеродинамичните ефекти. Стойността трябва да се вземе от подходящ източник на оборудване или да се определи чрез метода, предписан от управляващия проектен стандарт.

Плоска панелна антена, цилиндричен компонент и микровълнова чиния не представят една и съща геометрия спрямо вятъра. И ориентацията има значение. За чинията диаметърът и посоката на монтиране са важни; за секторна антена широчината, дълбочината, височината и азимутът могат да повлияят на натоварвателния случай. Проектирането на кулата трябва да оценява подредбата на оборудването, а не да третира всеки елемент като идентичен правоъгълник.

4. Промяната на височината на монтиране променя структурния ефект

Позицията на антената може да е толкова важна, колкото и размерът ѝ. Вятърната сила, приложена по-високо върху кулата, предизвиква по-голям преобръщащ ефект в основата ѝ. Това също може да увеличи изискванията към краката на кулата, подпорите, връзките, системите за крепене и фундаментите.

Пълен график на антените следователно трябва да посочва височината по централната ос за всеки елемент. Ако няколко антени са инсталирани на една платформа, трябва да се покажат техните позиции и монтажните рамки. Микровълновите чинии и големите монтиращи конструкции изискват особено внимание, тъй като проекционната им площ, отместването и височината могат силно да повлияят върху локалните и глобалните структурни изисквания.

Оборудването, инсталирано на разстояние от лицето на кулата, може да внесе допълнителен момент чрез монтажния скоб. Самият скоб също добавя вятърна площ и тегло. Тези подробности трябва да се включат при оценката на нова кула или при проверка на капацитета за бъдещо оборудване.

5. Типът кула влияе върху отговора ѝ на вятъра и подреждането на оборудването

Различните форми на кули осигуряват различни условия за монтиране на оборудването.

Самоносещи решетъчни кули

Самоносещите решетъчни кули често се използват, когато проектът изисква няколко височини за антени, множество дискове, платформи или разширяемост. Отворената им стоманена конструкция предлага много възможни места за монтиране, но тялото на кулата, подпорите, платформите, стълбите, кабелните системи и аксесоарите всички допринасят за вятърната натовареност.

Широчината на лицето, конфигурацията на краката, геометрията на секциите и подредбата на оборудването трябва да бъдат координирани. Оферта трябва ясно да посочва предполагаемия график на антените и включените монтажни елементи.

Монополови кули

Монополът използва компактна тръбна конструкция и може да е подходящ там, където е важна употребата на земята или външният вид. Диаметърът на ствола, дебелината на стената, връзките между секциите, подредбата на основата и реакцията на фундамента зависят от комбинацията от натоварвания и подредбата на оборудването.

Антените могат да се монтират директно, върху платформи или с помощта на скоби. Големи разстояния между основата и монтажната точка или концентрирано оборудване близо до върха могат да повлияят върху отклонението и конструкцията на връзките. Покупателите трябва да предоставят предложеното разположение за монтиране при поискване на оферта за монопол.

Опорни кули

Подпорената кула използва въжета и котви за стабилизиране на слабо извития мачт. Вятърът и товарите от антените влияят върху мачтата, напрежението във въжетата, точките за връзка, котвите и системата за основа. Наличието на земя, геометрията на котвите, почвените условия, достъпът за поддръжка и допуските при инсталиране са важни входни данни за проекта.

Пълната оферта трябва да посочва предполагаемото разположение на въжетата, височините на антените, монтажните елементи, обхвата, свързан с котвите, и отговорностите за инсталиране.

6. Бъдещите натоварвания трябва да се планират, а не да се приемат като даденост

Телекомуникационните обекти често се променят по време на експлоатационния си живот. По-късно могат да бъдат инсталирани допълнителни секторни антени, микровълнови връзки, радиоустройства, кабели, платформи или заместващи устройства. Ако се очаква бъдещо разширение, то трябва да бъде дефинирано като резервиран товарен случай още на етапа на проектиране.

Неясна заявка за «допълнителна мощност» е трудна за оценка. По-добър подход е да се посочи конкретно типът на бъдещото оборудване, неговият брой, размери или данни за вятъра, теглото, височината на монтиране и ориентацията. Това позволява на проектанта да различи първоначално инсталираната конфигурация от резервираната конфигурация.

Бъдещите товари могат да повлияят върху количеството стомана, размерите на елементите, връзките, реакцията на фундаментите, транспортирането и цената. Ранното им дефиниране подпомага по-прозрачното вземане на решения в сравнение с опитите за модифициране на кулата след изработката или инсталацията ѝ.

7. Други товари и изисквания за експлоатационна пригодност

Натоварванията от вятър и антени са централни, но не са единствените проектирани аспекти. В зависимост от проекта, инженерната основа може също да изисква оценка на мъртво натоварване, натоварване при поддръжка, живо натоварване на платформата, кабелно натоварване, лед (където е приложимо), сейсмични условия, температурни ефекти, условия при строителство или монтаж, както и комбинации от натоварвания, изисквани от регулиращия стандарт.

Експлоатационната пригодност също е важна. Излишното преместване или завъртане може да повлияе върху подравняването на антените и производителността на мрежата, дори когато са изпълнени изискванията за якост. Документите по проекта трябва да определят всички задължителни ограничения за деформация, усукване или люлеене и оборудването, към което те се отнасят.

Проектът на основата изисква надеждни резултати от анализа на кулата и подходяща геотехническа информация. Носимата способност на почвата, съпротивлението при издигане, подпочвените води, отводняването и строителните условия са специфични за мястото. Концепцията за референтна основа не трябва да се счита за окончателен проект без потвърдени данни за почвата и местен инженерен преглед.

8. Как товарите влияят върху цената на кулата и сравнението на оферти

Ветровите условия и натоварването от антените влияят върху повече от теглото на кулата. Те могат да повлияят върху размерите на елементите, детайлите на връзките, броя на болтовете, платформите, скобите, основните плочи, системите за котвени връзки, реакцията на основата, обема на цинковото покритие, опаковката, транспортирането и планирането на монтажа.

Когато двама доставчици цитират една и съща височина на кула при много различни цени, първата стъпка е да се сравнят техните проектни предположения. Проверете дали и двете оферти използват една и съща вятърна основа, тип кула, разписание на антените, височини на монтиране, бъдещи натоварвания, обхват на аксесоарите, проектен стандарт, пакет документация и граници на фундамента.

По-ниската цена, базирана на по-леки или непълни предположения, не е директно сравнима с оферта, която включва пълното проектно разписание на натоварванията. Техническите отклонения и изключения трябва да бъдат изброени преди търговската оценка.

9. Информация, необходима за проектно предложение за кула

За подкрепа на ефективен технически преглед включете следната информация в заявката за оферта (RFQ):

1. Име на проекта, страна, местоположение на обекта и координати, когато са налични.
2. Изискван тип кула, височина, количество и целево приложение. заявка .
3. Регулиращ стандарт за конструкции и проектна спецификация.
4. Информация за проектния вятър с неговото определение и изисквания за експозиция.
5. Релеф, топография, температура, корозия, сеизмични и ледови условия – когато е приложимо.
6. Списък на антените и оборудването с тип, количество, размери, тегло, данни за вятър, ориентация и височина на инсталиране.
7. Първоначална конфигурация на оборудването и отделно определено бъдещо натоварване.
8. Платформи, стълби, кабелни подпори, монтиращи елементи, системи за безопасност и други аксесоари.
9. Информация за почвата или геотехническите условия и граничните изисквания за проектиране на фундамента.
10. Изисквани изчисления, чертежи, документи за материали, протоколи от инспекции, условия за доставка, крайна дестинация и график.

Когато някой входен параметър липсва, маркирайте го като „в очакване“ и поискахте ясно проектно предположение. Това води до по-полезна оферта и улеснява сравнението на доставчиците.

10. Стандарти и инженерен преглед

Приложимият стандарт трябва да бъде потвърден от собственика на проекта, консултанта или съответния орган. TIA описва серията стандарти TIA-222 като структурен стандарт за конструкции, поддържащи антени, и за антени, докато насоките на ETSI също отбелязват, че при структурното проектиране трябва да се взема предвид вятърната натовареност от компоненти като антени, фидери и свързано оборудване.

Преди окончателното проектиране трябва да се определят правилното издание, местните изисквания, критериите, специфични за проекта, и процесът на професионално одобрение. Статия в блог или предварителна оферта не могат да заместят инженерните пресмятания за проекта, прегледа на чертежите, геотехническата проверка или одобрението на местните регулаторни органи.

Поискайте преглед на натоварването за комуникационна кула

Hebei Junhao Communication Technology Service Co., Ltd доставя комуникационни кули, кули за пренос на електроенергия, аксесоари за комуникации и стоманени кулови конструкции. За запитване относно комуникационна кула ни изпратете местоположението на проекта, типа кула, височината на кулата, количеството, критериите за вятър, разписа на антените, височините за монтиране, бъдещите натоварвания, необходимите аксесоари, проектния стандарт, крайната дестинация и целевата дата за доставка.

Свържете се с Hebei Junhao Communication Technology Service Co., Ltd, за да обсъдите наличната информация за натоварване и да поискате предложение за комуникационна кула, базирано на конкретен проект.