A szélterhelés és az antennaterhelés hatása a távközlési torony tervezésére

A távközlési torony tervezése a terhelésekkel kezdődik, nem csupán a magassággal. Két azonos magasságú torony lényegesen eltérő szerkezeti megoldást igényelhet, ha különböző szélkörülmények között helyezik el őket, vagy ha különböző antennákat, mikrohullámú tányérokat, platformokat, kábeleket és tartozékokat tartanak rajtuk. Ezért egy csupán a magasságra és mennyiségre alapozott toronyárajánlat általában előzetes.

A távközlési szolgáltatók, az EPC-kivitelezők, a mérnöki tanácsadók, az infrastruktúra-tulajdonosok és a beszerzési csapatok számára a szélterhelés és az antennaterhelés közötti kapcsolat megértése segít egy átláthatóbb ajánlatkérési dokumentum elkészítésében. Emellett csökkenti annak kockázatát, hogy eltérő feltételezéseken alapuló ajánlatokat hasonlítanak össze. Ez az útmutató ismerteti a fő bemeneti tényezőket, amelyek befolyásolják kommunikációs torony a szerkezeti tervezést, valamint azt az információt, amelyre a gyártónak szüksége van egy projektalapú ajánlat elkészítése előtt.

1. Miért gyakran a szélterhelés határozza meg a távközlési torony tervezését

Egy távközlési torony egy magas, kitett szerkezet. Acél elemei, antennái, rögzítői, létrái, platformjai, kábelhálózata és egyéb tartozékai mind kölcsönhatásba lépnek a széllel. A keletkező erőknek át kell jutniuk a torony testén, a csatlakozásokon, az alapon és az alapozáson.

A szélhatásokat nem egyetlen sebességérték határozza meg. A tervezési alap lehetőleg figyelembe veszi a vonatkozó szabvány által előírt szélsebesség-definíciót, a valószínűségi szintet, a terep- vagy kitettségi kategóriát, a terepalakulatot, a föld feletti magasságot, az irányítottságot, a szerkezet alakját, a berendezés geometriáját és egyéb projekt-specifikus tényezőket. Ezért egy másik projektből átvett szélérték akkor is alkalmatlan lehet, ha a két torony névleges magassága megegyezik.

A torony magasságának növekedésével a szélkitettség és a szerkezeti válasz is változhat. A torony teteje közelében elhelyezett berendezések nagyobb felborító hatást is okozhatnak, mint hasonló berendezések alacsonyabb szinten történő elhelyezése. Ezért az antennák emelkedési szintjét be kell fogadni a terhelési ütemtervbe, nem elegendő csupán a teljes berendezési tömeg megadása.

2. A tervezési szélinformációk egyértelműen meghatározandók

Egy távközlési torony gyártója csak akkor tudja értékelni egy projektet, ha a vevő megadja a helyszínt és a szükséges tervezési alapot. A legkevesebb, amit a kérelem ajánlatkérő részéről tartalmaznia kell: a projekt országa, a helyszín vagy város, a torony magassága, az alkalmazandó szabvány, valamint bármely meghatározott szélterhelési kritérium.

A szélsebesség definícióját pontosan úgy kell megadni, ahogy azt a projekt dokumentumai előírják. Különböző szabványok vagy specifikációk eltérő átlagolási időtartamokat, hivatkozási magasságokat, visszatérési időszakokat, fontossági tényezőket, kitettség-definíciókat vagy teherkombinációkat használhatnak. Egy szám definíció nélkül könnyen félreérthető.

A terepviszonyok is számítanak. Egy nyitott partvidéki terület, egy sík vidéki helyszín, egy sűrűn beépített városi környezet, egy ipari övezet, egy hegygerinc vagy egy emelt elhelyezés különböző kitettségi feltételeket teremthet. A topográfiai hatásokat és a közeli akadályokat az alkalmazandó mérnöki módszer szerint kell értékelni. Ha a végleges adatok nem állnak rendelkezésre, a kérelmezői felhívásban (RFQ) ezt „függőben” jelöljék, ne pedig minden ajánlattevő más-más feltételezést tegyen.

3. Mit jelent az antennaterhelés

Az antennaterhelés több mint a távközlési berendezések összsúlya. A gravitációs terhelés fontos, de a szél – amely az antennák, parabolatükör-antennák, rögzítőelemek, kábelek és platformok kitett felületeire hat – szintén jelentős tervezési tényező lehet.

Minden antennához vagy kiegészítőhöz a mérnöki csapatnak szüksége lehet annak típusára, mennyiségére, méreteire, tömegére, vetületi területére vagy a gyártó által megadott szélterhelési adatokra, felszerelési magasságára, tájolására, a toronytól való eltolódására, a tartók elrendezésére és a torony felületén tervezett elhelyezésére. Ugyanazon berendezés másként befolyásolhatja a tornyot, ha magassága, tájolása vagy a toronytól való távolsága megváltozik.

A szektorantennák, mikrohullámú tányérok, távoli rádióegységek, kábeldarabok, GPS-antennák, rögzítők és egyéb kiegészítők külön-külön kerüljenek felsorolásra. Az összes berendezés egy becsült területbe való összevonása elrejtheti a forma és az elhelyezés fontos különbségeit.

Hatékony vetületi terület és berendezés geometriája

A távközlési mérnöki tervezésben az effektív vetületi felületet – gyakran EPA-ként rövidítve – szélllel való kölcsönhatás leírására használják. Ez összekapcsolja a szabadon kitért felületet az aerodinamikai hatásokkal. Az értéket megfelelő berendezési forrásból kell származtatni, vagy a vonatkozó tervezési szabvány által előírt módszerrel kell meghatározni.

Egy síkpanel-antenna, egy henger alakú komponens és egy mikrohullámú tányér nem ugyanolyan geometriát mutat a szél felé. A tájolás is lényeges. Egy tányér esetében a átmérő és a rögzítés iránya fontos; egy szektorantenna esetében a szélesség, a mélység, a magasság és az azimut befolyásolhatja a terhelési esetet. A tornyot tervező szakembernek a berendezések elrendezését kell értékelnie, nem pedig minden elemet azonos téglalapként kezelnie.

4. A felszerelési magasság változtatása módosítja a szerkezeti hatást

Egy antennához tartozó helyzet olyan fontos lehet, mint maga az antennaméret. A torony felsőbb szakaszára ható szélterhelés nagyobb felborító hatást eredményez az alapnál. Emellett növelheti a torony lábainak, merevítőinek, csatlakozásainak, horgonyrendszerének és alapozásának igényeit.

Ezért egy teljes antennatervnek meg kell adnia minden elem középvonal-magasságát. Ha több antenna van egy platformon felszerelve, akkor pozíciójukat és rögzítőkeretüket is fel kell tüntetni. A mikrohullámú tányérok és nagyméretű tartók különös figyelmet igényelnek, mivel vetületük, eltolódásuk és magasságuk erősen befolyásolhatja a helyi és globális szerkezeti igényeket.

A toronyfelülettől távolabb elhelyezett berendezések további nyomatékot tudnak bevezetni a rögzítőkonzolon keresztül. Maga a konzol is hozzáad szélterhelési felületet és súlyt. Ezeket a részleteket be kell vonni egy új torony értékelésekor vagy jövőbeni berendezések kapacitásának ellenőrzésekor.

5. A torony típusa befolyásolja a szélre adott választ és a berendezések elrendezését

Különböző toronyformák különböző felszerelésmontási feltételeket biztosítanak.

Önállóan álló rácsos tornyok

Az önállóan álló rácsos tornyokat gyakran alkalmazzák olyan projektek esetében, amelyek több antennamagasságot, több tányért, platformokat vagy bővítési kapacitást igényelnek. Nyitott acélvázas szerkezetük számos lehetséges montázhelyet kínál, de a toronytest, a merevítések, a platformok, a létrák, a kábelfelügyeleti rendszerek és a kiegészítők mind hozzájárulnak a szélterheléshez.

A torony elülső szélességét, a lábak elrendezését, a szakaszok geometriáját és a felszerelések elhelyezését össze kell hangolni. Egy árajánlatban egyértelműen fel kell tüntetni a feltételezett antennasémát és a benne foglalt rögzítőelemeket.

Monopólus tornyok

A monopólus egy kompakt csöves szerkezetet használ, és akkor lehet megfelelő választás, ha a földhasználat vagy az esztétikai megjelenés különösen fontos. A tengely átmérője, a falvastagság, a szakaszok összekötése, az alap elrendezése és az alapozásra ható erők a terheléskombinációktól és a felszerelések elrendezésétől függenek.

Az antennákat közvetlenül, platformokra vagy rögzítőkkel lehet felszerelni. A nagy távolság a torony teteje és a felszerelési felület között, illetve a torony tetejénél koncentrált berendezések befolyásolhatják a torony lehajlását és a csatlakozások tervezését. A vevőknek meg kell adniuk a javasolt felszerelési elrendezést, amikor monopólus-árajánlatot kérnek.

Kötéllel megtámasztott tornyok

A kötéllel rögzített torony egy vékony oszlopot huzalokkal és rögzítőpontokkal stabilizál. A szél- és az antennaterhelések hatással vannak az oszlopra, a huzalok feszültségére, a csatlakozási pontokra, a rögzítőpontokra és az alapozási rendszerre. A rendelkezésre álló terület, a rögzítőpontok geometriája, a talajviszonyok, a karbantartási hozzáférés és a telepítési tűrések fontos projektadatok.

Egy teljes árajánlatnak tartalmaznia kell a feltételezett huzal-elrendezést, az antennák magasságát, a rögzítőelemeket, a rögzítőpontokhoz kapcsolódó szolgáltatási körét és a telepítésért felelős feleket.

6. A jövőbeni terheléseket tervezni kell, nem feltételezni

A távközlési helyszínek gyakran megváltoznak a szolgálati életük során. Később további szektorantennák, mikrohullámú kapcsolatok, rádiók, kábelek, platformok vagy cserére szánt berendezések telepíthetők. Ha jövőbeni bővítés várható, azt a tervezési szakaszban fenntartott terhelési esetként kell meghatározni.

A „további kapacitás” iránti homályos kérés nehéz értékelni. Jobb megközelítés a jövőbeni felszerelés típusának, mennyiségének, méreteinek vagy széladatainak, súlyának, felszerelési magasságának és tájolásának megadása. Ez lehetővé teszi a tervező számára, hogy elkülönítse a kezdetben telepített konfigurációt a fenntartott konfigurációtól.

A jövőbeni terhelés befolyásolhatja az acél mennyiségét, a szerkezeti elemek méretét, a csatlakozásokat, az alapozási reakciókat, a szállítást és az árat. Korai meghatározása támogatja a transzparens döntéshozatalt, mint a torony módosítása a gyártás vagy a telepítés után.

7. Egyéb terhelések és használhatósági követelmények

A szél- és antennaterhelések központi szerepet játszanak, de nem az egyetlen tervezési szempontok. A projekt jellegétől függően a műszaki alapdokumentációban szerepelnie kell a saját súlynak, a karbantartási terhelésnek, a platformra ható életterhelésnek, a kábelterhelésnek, a jégterhelésnek (ha alkalmazható), a földrengési viszonyoknak, a hőmérsékletváltozások hatásának, az építési vagy felszerelési feltételeknek, valamint a vonatkozó szabvány által előírt terhelés-kombinációknak is.

A használhatóság is fontos szempont. A túlzott elmozdulás vagy elfordulás akkor is befolyásolhatja az antennák beállítását és a hálózat teljesítményét, ha a szilárdsági követelmények teljesülnek. A projekt dokumentumainak fel kell tüntetniük a szükséges lehajlási, torzulási vagy lengési korlátozásokat, valamint azt a berendezést, amelyre ezek vonatkoznak.

A szerkezeti alapozási terv megbízható tornyanalízisből származó reakciókat és megfelelő talajmérnöki információkat igényel. A talaj teherbírása, a felfelé ható erők ellenállása, a talajvíz, a lefolyás és az építési körülmények helyspecifikusak. Egy referencia alapozási koncepciót nem szabad végleges tervként kezelni megerősített talajadatok és helyi műszaki felülvizsgálat hiányában.

8. Hogyan befolyásolják a terhelések a torony költségét és az árajánlatok összehasonlítását

A szélviszonyok és az antennaterhelés nemcsak a torony tömegét befolyásolják. Hatással lehetnek a szerkezeti elemek méretére, a kapcsolódási részletekre, a csavarok mennyiségére, a platformokra, a konzolokra, az alaplemezekre, az rögzítő rendszerekre, az alapozási reakciókra, a cinkbevonat-készítés munkaigényére, a csomagolásra, a szállításra és a felszerelési terv elkészítésére.

Amikor két szállító ugyanolyan tornyomagasságot ajánl ugyanolyan áron, de nagyon eltérő árakon, az első lépés a tervezési feltételeik összehasonlítása. Ellenőrizze, hogy mindkét ajánlat ugyanazt a szélalapot, toronytípust, antennatervet, felszerelési magasságokat, jövőbeli terheléseket, kiegészítők körét, tervezési szabványt, dokumentációs csomagot és alapozási határokat használja-e.

Egy alacsonyabb ár, amely könnyebb vagy hiányos feltételezéseken alapul, nem hasonlítható össze közvetlenül egy olyan ajánlattal, amely tartalmazza a teljes projekt terhelési tervét. A műszaki eltéréseket és kizárásokat a kereskedelmi értékelés előtt fel kell sorolni.

9. Információk, amelyekre szükség van egy projektközpontú toronyajánlathoz

Az hatékony műszaki felülvizsgálat támogatása érdekében a következő információkat kell tartalmaznia a RFQ-nak:

1. Projektnév, ország, helyszín elhelyezése és koordináták, ha rendelkezésre állnak.
2. Szükséges toronytípus, magasság, mennyiség és célzott felhasználás. alkalmazás .
3. Érvényes szerkezeti szabvány és projekt-specifikáció.
4. Tervezési szélinformációk meghatározásukkal és kitettségi követelményeikkel.
5. Terep, domborzat, hőmérséklet, korrózió, földrengés és jégviszonyok – amennyiben alkalmazhatók.
6. Antennák és berendezések listája típusukkal, mennyiségükkel, méreteikkel, súlyukkal, szélterhelési adataikkal, tájolásukkal és felszerelési magasságukkal.
7. Kezdeti berendezés-konfiguráció és külön meghatározott jövőbeli terhelés.
8. Platformok, létrák, kábelrögzítők, tartók, biztonsági rendszerek és egyéb kiegészítők.
9. Talaj- vagy geotechnikai adatok, valamint a szükséges alapozási tervezési határok.
10. Szükséges számítások, rajzok, anyagdokumentumok, ellenőrzési jegyzőkönyvek, szállítási feltételek, célhely és ütemterv.

Amennyiben egy bemeneti adat nem áll rendelkezésre, azt „függőben” jelölje, és kérjen egyértelmű tervezési feltételezést. Ez hasznosabb árajánlatot eredményez, és egyszerűbbé teszi a beszállítók összehasonlítását.

10. Szabványok és műszaki felülvizsgálat

A vonatkozó szabványt a projekt tulajdonosa, a tanácsadó vagy a illetékes hatóság kell megerősítse. A TIA a TIA-222 sorozatot az antennát tartó szerkezetekre és az antennákra vonatkozó szerkezeti szabványnak írja le, míg az ETSI irányelvei is megjegyzik, hogy a szerkezeti tervezésnél figyelembe kell venni az antennák, tápvonalak és kapcsolódó hardverelemek által keltett szélterhelést.

A végleges tervezés előtt azonosítani kell a megfelelő kiadást, a helyi követelményeket, a projektspecifikus kritériumokat és a szakmai jóváhagyási folyamatot. Egy blogbejegyzés vagy előzetes árajánlat nem helyettesítheti a projekt műszaki számításait, a rajzok felülvizsgálatát, a geotechnikai ellenőrzést vagy a helyi szabályozási jóváhagyást.

Kérjen kommunikációs torony terhelésfelülvizsgálatot

A Hebei Junhao Communication Technology Service Co., Ltd. távközlési tornyokat, villamosenergia-átviteli tornyokat, távközlési tartozékokat és acéltorony-szerkezeteket szállít. Távközlési toronyra vonatkozó lekérdezés esetén küldjön nekünk projekt helyszínt, toronytípust, torony magasságot, mennyiséget, szélterhelési kritériumokat, antennasémát, felszerelési magasságokat, jövőbeli terhelést, szükséges tartozékokat, tervezési szabványt, célországot és szállítási határidőt.

Lépjen kapcsolatba a Hebei Junhao Communication Technology Service Co., Ltd.-vel a rendelkezésre álló terhelési információk megbeszélése érdekében, és kérjen projektalapú távközlési torony ajánlatot.