Cum influențează încărcarea vântului și încărcarea antenelor proiectarea turnurilor de comunicații

Proiectarea turnurilor de comunicații pornește de la încărcături, nu doar de la înălțime. Două turnuri de aceeași înălțime pot necesita soluții structurale foarte diferite dacă sunt instalate în medii cu vânt diferit sau suportă antene, antene parabolice, platforme, cabluri și accesorii diferite. Din acest motiv, o ofertă pentru un turn bazată exclusiv pe înălțime și cantitate este, de obicei, preliminară.

Pentru operatorii de telecomunicații, contractanții EPC, consultanții în inginerie, proprietarii de infrastructură și echipele de achiziții ale proiectelor, înțelegerea relației dintre încărcarea datorată vântului și încărcarea antenelor ajută la formularea unui cerințe de ofertă mai clare. De asemenea, reduce riscul de a compara oferte bazate pe ipoteze diferite. Acest ghid explică principalele date de intrare care influențează turn de comunicații proiectarea structurală și informațiile de care are nevoie un producător înainte de pregătirea unei propuneri specifice unui proiect.

1. De ce vântul controlează adesea proiectarea turnurilor de comunicații

Un turn de comunicații este o structură înaltă și expusă. Elementele sale din oțel, antenele, suporturile, scările, platformele, cablurile și alte accesorii interacționează toate cu vântul. Forțele rezultate trebuie transmise prin corpul turnului, prin conexiuni, prin baza acestuia și prin fundație.

Efectele vântului nu sunt determinate de o singură valoare a vitezei. Baza de proiectare poate lua în considerare definiția vitezei vântului impusă de standardul aplicabil, nivelul de probabilitate, tipul de teren sau categoria de expunere, topografia, înălțimea față de sol, direcționalitatea, forma structurii, geometria echipamentelor și alți factori specifici proiectului. O valoare a vântului preluată dintr-un alt proiect poate fi, așadar, inadecvată, chiar dacă cele două turnuri au aceeași înălțime nominală.

Pe măsură ce înălțimea turnului crește, expunerea la vânt și răspunsul structural pot varia. Echipamentele montate în apropierea vârfului pot genera, de asemenea, un efect de răsturnare mai mare decât echipamentele similare instalate la o înălțime mai mică. De aceea, înălțimea antenelor trebuie inclusă în programul de încărcări, nu doar greutatea totală a echipamentelor.

2. Informațiile privind vântul de proiectare trebuie definite în mod clar

Înainte ca un producător de turnuri de comunicații să poată evalua un proiect, cumpărătorul trebuie să identifice locația și baza de proiectare necesară. Cel puțin, cererea de ofertă (RFQ) trebuie să specifice țara proiectului, amplasamentul sau orașul, înălțimea turnului, standardul aplicabil și orice criterii privind vântul specificate.

Definiția vitezei vântului trebuie enunțată exact așa cum este cerută în documentele proiectului. Standardele sau specificațiile diferite pot folosi perioade de mediere diferite, înălțimi de referință diferite, perioade de revenire diferite, factori de importanță diferiți, definiții ale expunerii diferite sau combinații de încărcări diferite. O valoare numerică fără definiția sa corespunzătoare poate fi ușor înțeleasă greșit.

Terenul are, de asemenea, importanță. O zonă deschisă de coastă, un sit rural plat, o zonă urbană densă, o zonă industrială, o creastă muntoasă sau o locație ridicată pot crea condiții diferite de expunere. Efectele topografice și obstacolele din apropiere trebuie analizate conform metodei ingineresti aplicabile. Dacă informația finală nu este disponibilă, cererea de ofertă (RFQ) trebuie să o marcheze ca fiind în așteptare, mai degrabă decât să permită fiecărui ofertant să presupună o condiție diferită.

3. Ce înseamnă încărcarea antenei

Încărcarea antenei depășește greutatea totală a echipamentelor de telecomunicații. Încărcarea gravitațională este importantă, dar acțiunea vântului asupra fețelor expuse ale antenelor, antenelor parabolice, suporturilor, cablurilor și platformelor poate constitui o intrare majoră în procesul de proiectare.

Pentru fiecare antenă sau accesoriu, echipa de ingineri poate avea nevoie de tipul său, cantitatea, dimensiunile, masa, aria proiectată sau datele privind vântul furnizate de producător, înălțimea de montare, orientarea, distanța față de turn, aranjamentul suporturilor și locația planificată în jurul feței turnului. Aceeași echipamentă poate influența turnul în mod diferit atunci când se modifică înălțimea, orientarea sau distanța de separare.

Antenele sectoriale, farfuriiile pentru microunde, unitățile radio la distanță, fascicolele de cabluri, antenele GPS, suporturile și alte accesorii trebuie enumerate separat. Combinarea întregii echipamente într-o singură arie estimată poate ascunde diferențe importante legate de formă și poziție.

Aria proiectată eficientă și geometria echipamentului

În ingineria telecomunicațiilor, aria eficientă proiectată, adesea abreviată ca EPA, este utilizată în mod obișnuit pentru a descrie modul în care echipamentele interacționează cu vântul. Aceasta leagă aria expusă de efectele aerodinamice. Valoarea trebuie să provină dintr-o sursă adecvată de echipamente sau să fie determinată folosind metoda impusă de standardul de proiectare aplicabil.

O antenă plană, un component cilindric și o antenă parabolică nu prezintă aceeași geometrie față de vânt. Orientarea are, de asemenea, importanță. Pentru o antenă parabolică, diametrul și direcția de montare sunt importante; pentru o antenă sectorială, lățimea, adâncimea, înălțimea și azimutul pot influența cazul de încărcare. Proiectantul turnului trebuie să evalueze aranjamentul echipamentelor, nu să trateze fiecare element ca pe un dreptunghi identic.

4. Înălțimea de montare modifică efectul structural

Poziția unei antene poate fi la fel de importantă ca și dimensiunea acesteia. Forța vântului aplicată la o înălțime mai mare pe un turn generează un efect mai mare de răsturnare la baza acestuia. De asemenea, poate crește solicitările asupra picioarelor turnului, ale elementelor de contravântuire, ale conexiunilor, ale sistemelor de ancorare și ale fundațiilor.

Un program complet al antenelor ar trebui, prin urmare, să specifice înălțimea față de sol a axei centrale pentru fiecare element. Dacă mai multe antene sunt instalate pe o singură platformă, pozițiile lor și cadrele de montare trebuie indicate clar. Antenele parabolice pentru microunde și suporturile mari necesită o atenție deosebită, deoarece aria lor proiectată, decalajul și înălțimea pot afecta în mod semnificativ solicitările structurale locale și globale.

Echipamentele instalate la distanță de fațada turnului pot genera un moment suplimentar prin intermediul consolei de montare. Însăși consola adaugă, de asemenea, o suprafață suplimentară expusă vântului și masă. Aceste detalii trebuie incluse atunci când se evaluează un turn nou sau se verifică capacitatea acestuia pentru echipamente viitoare.

5. Tipul de turn influențează răspunsul la acțiunea vântului și aranjamentul echipamentelor

Formele diferite ale turnurilor oferă condiții diferite de montare a echipamentelor.

Turnuri cu grilaj autoportante

Turnurile cu grilaj autoportante sunt frecvent utilizate atunci când un proiect necesită mai multe înălțimi pentru antene, mai multe antene parabolice, platforme sau capacitate de extindere. Structura lor deschisă din oțel oferă numeroase locuri posibile de montare, dar corpul turnului, elementele de întărire, platformele, scările, sistemele de cabluri și accesorii contribuie toate la încărcarea produsă de vânt.

Lățimea feței, configurația picioarelor, geometria secțiunii și aranjamentul echipamentelor trebuie coordonate. O ofertă trebuie să specifice clar programul presupus de antene și suporturile incluse.

Turnurile monopole

Un monopost utilizează o structură tubulară compactă și poate fi potrivit acolo unde utilizarea terenului sau aspectul estetic sunt importante. Diametrul tijei, grosimea pereților, conexiunile dintre secțiuni, aranjamentul bazei și reacțiunile fundației depind de combinația de încărcări și de aranjamentul echipamentelor.

Antenele pot fi montate direct, pe platforme sau cu suporturi. Distanțele mari de separare sau echipamentele concentrate în partea superioară pot influența devierea și proiectarea conexiunilor. Cumpărătorii trebuie să furnizeze aranjamentul propus de montare la solicitarea unei oferte pentru un stâlp monopod.

Turnuri stabilizate cu funii

Un turn stabilizat cu funii folosește funii de ancorare și ancore pentru a stabili un mâner subțire. Încărcările datorate vântului și antenelor afectează mânerul, tensiunile din funii, punctele de conexiune, ancorele și sistemul de fundație. Suprafața disponibilă de teren, geometria ancorelor, condițiile de sol, accesul pentru întreținere și toleranțele de instalare sunt intrări importante pentru proiect.

O ofertă completă trebuie să specifice aranjamentul presupus al funiilor, înălțimile antenelor, suporturile, domeniul legat de ancore și responsabilitățile privind instalarea.

6. Încărcările viitoare trebuie planificate, nu presupuse

Sitele de telecomunicații se modifică adesea în timpul perioadei lor de funcționare. Antene suplimentare pentru sectoare, legături prin microunde, radiouri, cabluri, platforme sau echipamente de înlocuire pot fi instalate ulterior. Dacă se preconizează o extindere viitoare, aceasta trebuie definită ca un caz de încărcare rezervat în etapa de proiectare.

O cerință vagă de „capacitate suplimentară” este dificil de evaluat. O abordare mai bună constă în specificarea tipului de echipament viitor, a cantității, a dimensiunilor sau a datelor privind vântul, a greutății, a înălțimii de montare și a orientării. Aceasta permite proiectantului să distingă configurația inițială instalată de cea rezervată.

Încărcările viitoare pot influența cantitatea de oțel, dimensiunile elementelor, nodurile de legătură, reacțiunile fundațiilor, transportul și prețul. Definirea acestora din timp sprijină o luare de decizii mai transparentă, comparativ cu încercarea de a modifica turnul după fabricare sau instalare.

7. Alte încărcări și cerințe privind funcționalitatea

Încărcările datorate vântului și antenelor sunt esențiale, dar nu sunt singurele considerente de proiectare. În funcție de proiect, baza inginerească poate necesita, de asemenea, abordarea încărcărilor permanente, încărcărilor pentru întreținere, încărcărilor utile ale platformei, încărcărilor cablurilor, gheții (acolo unde este cazul), condițiilor seismice, efectelor temperaturii, condițiilor de construcție sau montare, precum și combinațiilor de încărcări impuse de standardul aplicabil.

Funcționalitatea este, de asemenea, importantă. Deplasările sau rotațiile excesive pot afecta alinierea antenelor și performanța rețelei, chiar dacă cerințele de rezistență sunt satisfăcute. Documentele de proiect trebuie să specifice eventualele limite admise pentru săgeata, torsiunea sau balansul, precum și echipamentele la care se aplică aceste limite.

Proiectarea fundației necesită reacții fiabile din analiza turnului și informații geotehnice adecvate. Rezistența la încărcare a solului, rezistența la smulgere, nivelul apelor subterane, drenajul și condițiile de construcție sunt specifice amplasamentului. Un concept de referință pentru fundație nu trebuie tratat ca un proiect final fără date confirmate privind solul și fără verificare inginerescă locală.

8. Cum influențează încărcările costul turnului și compararea ofertelor

Condițiile de vânt și încărcarea antenelor influențează mai mult decât greutatea turnului. Acestea pot afecta dimensiunile elementelor structurale, detaliile de racordare, numărul de șuruburi, platformele, consolele, plăcile de bază, sistemele de ancorare, reacțiile fundației, volumul de muncă pentru zincare, ambalarea, transportul și planificarea montării.

Când doi furnizori oferă aceeași înălțime a turnului la prețuri foarte diferite, primul pas este compararea ipotezelor lor de proiectare. Verificați dacă ambele oferte folosesc aceeași bază de vânt, același tip de turn, același program de antene, aceleași înălțimi de montare, aceleași încărcări viitoare, același domeniu de accesorii, aceeași normă de proiectare și același pachet de documentație, precum și aceeași limită a fundației.

Un preț mai scăzut, bazat pe ipoteze mai ușoare sau incomplete, nu este direct comparabil cu o ofertă care include întreaga schemă de încărcare a proiectului. Devierile tehnice și excluderile trebuie enumerate înainte de evaluarea comercială.

9. Informații necesare pentru o propunere de turn bazată pe proiect

Pentru a sprijini o analiză tehnică eficientă, includeți următoarele informații în cererea de ofertă (RFQ):

1. Numele proiectului, țara, locația site-ului și coordonatele, atunci când sunt disponibile.
2. Tipul de turn necesar, înălțimea, cantitatea și destinația prevăzută aplicație .
3. Norma structurală aplicabilă și specificația proiectului.
4. Informații privind vântul de proiectare, inclusiv definiția acestuia și cerințele de expunere.
5. Condiții de teren, topografie, temperatură, coroziune, seism și gheață, acolo unde este cazul.
6. Programul antenelor și echipamentelor, cu tipul, cantitatea, dimensiunile, greutatea, datele privind vântul, orientarea și înălțimea de instalare.
7. Configurația inițială a echipamentelor și încărcarea viitoare definită separat.
8. Platforme, scări, suporturi pentru cabluri, monturi, sisteme de siguranță și alte accesorii.
9. Informații privind solul sau geotehnică și limitele necesare pentru proiectarea fundației.
10. Calculele necesare, desenele, documentele privind materialele, înregistrările de inspecție, termenii de livrare, destinația și programul.

Când o intrare nu este disponibilă, etichetați-o ca „în așteptare” și solicitați o ipoteză clară de proiectare. Aceasta conduce la o ofertă mai utilă și facilitează compararea furnizorilor.

10. Standarde și revizuire inginerească

Standardul aplicabil trebuie confirmat de către proprietarul proiectului, consultant sau autoritatea competentă. TIA descrie seria TIA-222 ca fiind un standard structural pentru structurile care susțin antenele și pentru antene, în timp ce orientările ETSI subliniază, de asemenea, faptul că proiectarea structurală trebuie să țină cont de încărcarea vântului provenită de la componente precum antenele, cablurile de alimentare și echipamentele asociate.

Ediția corectă, cerințele locale, criteriile specifice proiectului și procesul profesional de aprobare trebuie identificate înainte de finalizarea proiectului. Un articol de blog sau o ofertă preliminară nu pot înlocui calculele ingineresci ale proiectului, verificarea desenelor, verificarea geotehnică sau aprobarea reglementară locală.

Solicitați o revizuire a încărcărilor pentru turnul de comunicații

Hebei Junhao Communication Technology Service Co., Ltd. furnizează turnuri de comunicații, turnuri pentru transmisia energiei electrice, accesorii pentru comunicații și structuri din oțel pentru turnuri. Pentru o cerere privind un turn de comunicații, trimiteți-ne locația proiectului, tipul de turn, înălțimea turnului, cantitatea, criteriile de vânt, programul antenelor, înălțimile de montare, încărcarea viitoare, accesorii necesare, standardul de proiectare, destinația și termenul de livrare.

Contactați Hebei Junhao Communication Technology Service Co., Ltd. pentru a discuta informațiile disponibile privind încărcarea și pentru a solicita o propunere personalizată pentru un turn de comunicații.