Было бы наверное полезно итог выложить на сайте как пример типового расчёта мачты. С соответствующими справочными данными.
Было бы наверное полезно итог выложить на сайте как пример типового расчёта мачты. С соответствующими справочными данными.
Дмитрий М
Именно это я и захотел сделать, чтобы не возникало вопросов у большинства, что и кам поставить. Просто ввиду текучки приходится этим заниматься после 24_00, а печатать урывками, поэтому через два дня продолжу повествование.
73! Кукин Николай.
У нас уже ставят новые мачты.
Похожа на ту что я фотографировал, только другие размеры.
Высота до 40-ка метров, вверху 1х1 м. и основание 4х4 м. Стоит на 4-х фундаментах 1х1 м.
Размеры приблизительные.
Прошу прощения за долгое молчание, дел было невпроворот.
Попытки определить частоту первой формы колебаний по методу эквивалентной балки привели к следующим цифрам.
Масса антенны наверху мачты уменьшает частоту максимум на 10% при максимальном соотношении веса антенны к собств. весу мачты вплоть до 3 (т.е в 3 раза тяжелее мачты).Рассматривала сь двутавровая балка вплоть до 60 см высоты.
Характеристики фермы из равнобокого уголка 50х5 сечением 50х50см в плане эквивалентны характеристикам двутавра
среднего между 33 и 36см высотой. Резонанс колебался от 1,1 до 0,8 1/сек, т.е. учет ветровых пульсаций для 2 ветрового района необходим.Все цифры определялись по программе SCAD. При этих параметрах и высоте мачты 15 м пульсационная составляющая практически точно равна статической составляющей (по п.6.7б [1]).
В дальнейшем можно этот расчет не проводить и просто тупо по инженерному умножать статическую часть на 2. Т.е. 50.4*2=110.8 кГ/м мачты при ширине мачты 0.5 м.
Теперь можно переходить к определению усилий в отдельных элементах фермы, т.к ветровые нагрузки определены.
Опрокидывающий момент на фундамент подсчитывается по простой ф-ле.
M=q*L*L/2, М=100.8*15*15/2=11340 кГ*М.
При свайном ф-те и расстоянии между сваями 1.5м получим выдергивающее усилие в свае N=М/d=11340/(1.5*2)=3780 кГ.Двойка в знаменателе, потому что учитывается 2 сваи, т.к. они стоят четырехугольником.Вы дергивающая небольшая, сваи 3-4 метровой длины спокойно справятся с такими усилиями. Про столбчатый ф-т расскажу в соледующий раз.
С уважением ко Всем, Кукин Николай.
Столбчатый фундамент под мачту.
Все фундаменты в строительной практике разрабатываются исходя из условия, что на площади контакта подошвы фундамента и грунта не должно возникать растягивающих напряжений. В механике имеется такое понятие- ядро сечения. Эта область поперечного сечения сжатого элемента, расположенная вокруг центра тяжести сечения обладает следующим свойством: если внешняя или внутренняя продольная сила, действующая на элемент, приложена внутри этой области, то в сечении имеются напряжения одного знака - либо сжимающие, если сила сжимает элемент, либо растягивающие, если сила растягивает. Размер ядра для прямоугольного сечения равен 1/6 соответствующей стороны и имеет вид параллелограмма с центром, совпадающем с центром тяжести сечения. Комбинацию усилий (опрокидывающий момент и вертикальная сила от веса мачты и антенны), действующих на фундамент можно заменить всего одной силой, приложенной с соответствующим эксцентриситетом к фундаменту. Она называется равнодействующей. Эксцентриситет приложения вертикальной силы для фундамента по вышеуказанному условию не должен выходить за ядро сечения.
Эксцентриситет подсчитывается по простой ф-ле: е=M/N (м или см), где M – опрокидывающий момент, N – вес антенны +вес мачты( сумма всех вертикальных нагрузок на фундамент). Для нашего случая М=11340 кГ*м, N=1500 кГ(примерно) e=11340/1500=7.56м. Сторона ф-та при квадратном в плане ф-те должна быть 6*е, т.е. 7.56*6=45.36 м! Очуметь! Как можно уменьшить размер фундамента? В формуле две величины – М, который зависит от ветра и высоты мачты (менять незя!) и N – вес конструкций. Добавим вес фундамента. Определим скоко надо добавить. N=M/e.
Зададим приемлемый размер ф-та от 2 до 3 м, например 2.5м. Ядро 2.5/6=0.42м, тогда N=11340/0.42=27000 кГ или 27Т.
При удельном весе бетона 2.4 т/м3 надо уложить (27-1.5)/2.4=10.6м3 бетона в ф-т. Это будет параллелипипед со сторонами 2.5м*2.5м*1.7м(h). Нехило. При стоимости бетона 2т/*м3 получим 21 тык. Наверно для реально мыслящего человека неприемлемо. Рассмотрим , что можно сделать. Максимальные напряжения в грунте под подошвой этого ф-та будут S=2*M/W. W- момент сопротивления горизонтального сечения подошвы ф-та. При прямоугольном сечении
W=b*h*h/6, b и h – стороны прямоугольника. У нас b=h=2.5м W=2.5*2.5*2.5/6=2.6м3.
S=2*11340/2.6=8720 кГ/м2 или 0.87 кГ/см2. Маленькая величина. Для тугопластичных глин при заглублении ф-та на 1.7-2м от поверхности земли допустимое краевое напряжении в грунте под фундаментом может спокойно допустгать порядка 2.5-3.2 кГ/см2. Как это осуществить?. Только одним способом – разрешить отрыв подошвы ф-та от грунта. Но это приведет к тому , что изначально в конструкции допустим крен сооружения туда-сюда ( Пизанская башня, качающаяся в обе стороны). Нехорошо. Значительная часть фундамента при этом выполняет роль груза и все! Можно зарыть ф-т поглубже в землю в виде тонкой плоской плиты и насыпать сверху в качестве пригруза землю, но на мой взгляд в любительских условиях это нерационально. Самый рациональной конструкцией фундамента после перебора всех возможных вариантов получится в виде системы из отдельных опор расположенных в плане таким образом, чтобы ни при каких возможных условиях комбинаций усилий, воздействующих на мачту, вертикальная линия, по которой действует равнодействующая всех сил на фундамент не вышла за границы периметра фигуры, описывающей снаружи эти опоры. Если мачта прямоугольная в плане, то опоры следует расположить в углах прямоугольника.
Рассмотрим равновесие такой конструкции. Если опоры расположить в вершинах квадрата со стороной b=3м , то
вес отдельной опоры должен быть N=M/2b=11340/2*3=1890 кГ или 1.9Т,т.е примерно 0.8 м3 бетона в каждой опоре. Результат налицо. Именно поэтому все стальные опоры ВЛ, выполненные в виде башен (определение башни я давал ранее) выглядят так , а не как-то иначе! Инженеры, которые их проектировали, тоже о чем-то своем думали, поэтому все опоры имеют раздвинутые ноги и отдельные ф-ты под каждой ногой. В зависимости от нагрузок и конкретных грунтовых условий это могут быть столбчатые фундаменты или сваи. Надеюсь сейчас всем, читающим мой опус стало понятно, почему до сих пор я ни слова не говорил о конкретной конструкции мачты, т.к. она зависит и от конструкции опор и очень сильно.
Определим в нашем случае размер отдельного ф-та в плане исходя из квадратного сечения.
Вертикальное усилие на отдельный ф-т будет складываться из собственного веса мачты+ антенны -1500кГ/4опоры=350 кГ, усилий от ветра 1890 кГ, т.е. 350+1890=2240 кГ. Требуемая площадь при расчетном сопротивлении грунта 2.5 кГ/см2 будет 2240/2.5=896 см2 или квадрат 30см*30см , т.е. совсем маленькая фигня, которая однако должна весить не менее 1.9Т. Я здесь нигде не учитывал коэффициент запаса на опрокидывание, который необходимо применять в расчетах конструкций на опрокидывание. Он равен 1.2, т.е. отношение всех сил , удерживающих конструкцию к опрокидывающим силам должно быть не менее 1.2, т.е надо 1.9Т*1.2=2.28Т. Остается добавить, что при такой конструкции фундаментов мачта получается практически нечувствительной к силам морозного пучения, крену фундамента (смещение центра тяжести при изгибе маты от ветра и неточности монтажа и т.д и т.п ). Кажется про фундаменты наверно все.
Пока пошлю ,расчет фермы опишу в следующий раз.
73, Кукин Николай. сжимающая
Николай Николаевич, доброго времени суток (скорее всего ночи)!
А где можно найти все эти расчеты? Я сейчас собираюсь ставить мачту, у меня УНЖА-2, но место для установки довольно сильно ограничено. Растягивать буду в четыре стороны, но расстояние от мачты до точек крепления оттяжек невелико, 7-8 м максимум. Почва - глина, глубина промерзания максимум см 30-40, обычно около 20см. (у меня водопровод на 40см ни разу не замерзал). Есть 12 секций по 2,45м длиной, квадрат 40х40см, уголок 50х50мм, вес каждой кг 80-90, редуктор П-12 (230(?)кг), антенна RQ-44L (самая большая 2el QUAD 40m), бум 8,5м, вес ант кг 50-60. Под "станком" (кг 300) штатная плита 80Х120см, сталь толщина 10мм. Юго-восток Ставрополья, ветра премущественно двух направлений: с востока и северо-запада. В конце февраля и в июне бывают довольно сильные с запада, до 35-40 м/с. Но не долго.
Какой фундамент делать? На какую высоту можно поднимать? Сколько ярусов оттяжек? Или где найти расчеты?
73! Александр. Заранее благодарен!
Good DaY!
To Walkman
Как правильно поставить унжу очень хорошо рассказано на обложке Радио-5 за 2006 год.Там есть практически все , что Вас интересует.Обычно расстояние крепления оттяжек к фундаментам выбирается 1/3 высоты мачты.
По поводу расчета и конструкции ф-тов оттяжек
Не знаю как вставлять кучу
Будет еще
и еще
Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
Ваши права
