طوفان و انعطاف پذیری لرزه ای: چگونه 45 متر بر ثانیه سرعت باد و 0.8 گرم طراحی لرزه ای شکل قطب های فولادی انتقال دومینیکن

جمهوری دومینیکن در تقاطع کمربند طوفان اقیانوس اطلس و مرز صفحه تکتونیکی فعال قرار دارد. برای زیرساخت‌های انتقال، این به معنای قرار گرفتن در معرض دو تهدید شدید همزمان است: بادهای طوفانی در طول فصل ژوئن تا نوامبر و رویدادهای لرزه‌ای که می‌توانند بدون هشدار به آنها حمله کنند. برای تولیدکنندگان قطب فولاد و تیم های تدارکات مهندسی، درک پارامترهای کمی طراحی حاکم بر این بازار اولین گام به سوی تحویل موفق پروژه است.

بارهای محیطی: بنیاد کمی برای طراحی قطب

هر طراحی قطب فولادی انتقال با تعریف روشنی از بارهای خاص سایت شروع می شود. در جمهوری دومینیکن، دو پارامتر بار بر خط پایه مهندسی غالب است.

سرعت باد.سرعت باد طراحی اولیه برای پروژه های انتقال دومینیکن است45 متر بر ثانیه(معادل 162 کیلومتر در ساعت). این مقدار کشور را در بالاترین رده در معرض باد قرار می دهد - بطور قابل توجهی بالاتر از 40 متر بر ثانیه معمولی بسیاری از مناطق قاره ای. از آنجا که فشار باد با مربع سرعت مقیاس می شود، سرعت طراحی 45 متر بر ثانیه تقریباً تحمیل می شود.26.6٪ بار باد بیشتربیش از استاندارد 40 متر بر ثانیه، که مستقیماً مدول بخش مورد نیاز و ضخامت دیواره قطب را تعیین می کند.

شتاب لرزه ایجمهوری دومینیکن تحت پارامترهای طراحی لرزه ای طبقه بندی می شودSs = 0.8 گرم(شتاب طیفی دوره کوتاه) وS1 = 0.3 گرم(شتاب طیفی 1 ثانیه)، با کلاس سایت ازدسته C. Ss 0.8g به عنوان یک منطقه لرزه خیز بالا در نظر گرفته می شود - در مقایسه، بسیاری از پروژه های انتقال ساحلی در مناطق دیگر تنها 0.35g را مشخص می کنند. این بدان معناست که قطب فولادی باید به طور همزمان در برابر لنگرهای خمشی ناشی از باد و نیروهای اینرسی ناشی از لرزش زمین مقاومت کند، که نیاز به تجزیه و تحلیل ترکیب بار دارد که هر دو رویداد دینامیکی را محاسبه می کند.

مشخصات مواد: Q235B / ASTM A36 - یک انتخاب متعادل

درجه فولاد استحکام تسلیم و چقرمگی قطب را مشخص می کند. برای پروژه های انتقال 110 کیلوولت در جمهوری دومینیکن،Q235Bفولاد کم آلیاژ ماده مشخص شده، معادل استASTM A36با حداقل قدرت تسلیم235 مگاپاسکال.

چرا فولادی با مقاومت بالاتر مانند Q345 نیست؟ استدلال در آن نهفته استجوش پذیری و شکل پذیری. Q235B معادل کربن کمتری دارد و خطر ترک سرد در جوش‌های محیطی را کاهش می‌دهد و در عین حال ظرفیت تغییر شکل پلاستیکی کافی برای جذب خستگی ناشی از باد و انرژی لرزه‌ای را فراهم می‌کند. برای کلاس های ولتاژ بالاتر (138 کیلو ولت و بالاتر)،Q345(معادل ASTM A572 Grade 50، قدرت تسلیم 345 مگاپاسکال) نیز بسته به مورد بارگذاری خاص قابل قبول است.

ضخامت دیوارهای معمولی از10 میلی متر، 12 میلی متر، 14 میلی متر تا 16 میلی متر، با مقدار نهایی تعیین شده از طریق تجزیه و تحلیل المان محدود که عواملی در ارتفاع قطب، طول دهانه و ترکیب بار باد/ لرزه ای وجود دارد.

هندسه ساختاری: چرا قطب های مخروطی هشت ضلعی؟

راقطب فولادی مخروطی هشت ضلعیانتخاب استاندارد برای خطوط 110 کیلوولت دو مداره در جمهوری دومینیکن است. این هندسه سه مزیت مهندسی دارد:

• توزیع تنش بهینه- در مقایسه با مقاطع مربع یا شش ضلعی، شکل هشت ضلعی مدول مقطع بالاتری را در واحد وزن ایجاد می کند و در نتیجه تنش خمشی کمتری تحت بار باد ایجاد می کند.

• عملی بودن تولید- فرم هشت ضلعی شامل عملیات خمشی کمتری نسبت به قطب های 12 یا 16 وجهی است، که باعث می شود مقرون به صرفه باشد و کنترل تحمل های ابعادی در تولید در مقیاس بزرگ را آسان تر کند.

• بهره وری لجستیکی- قطب های هشت ضلعی مخروطی را می توان برای حمل و نقل تو در تو قرار داد که هزینه های حمل و نقل دریایی را کاهش می دهد - یک عامل مهم برای مقاصد جزیره ای در دریای کارائیب.

ارتفاع تیرهای موجود معمولاً شامل9 متر، 10.5 متر و 12 متر، بر اساس فاصله دهانه و زمین انتخاب شده است. تمام این قطب ها برایپیکربندی های دو مدار (2 مدار).و استفاده کنیدACSR-240/30هادی ها

حفاظت در برابر خوردگی: گالوانیزه گرم ASTM A123

محیط دریایی کارائیب، با غلظت بالای کلرید موجود در هوا، نیازمند یک استراتژی قوی ضد خوردگی است. برای پروژه های دومینیکن، فرآیند اجباری استگالوانیزه گرممطابق باASTM A123.

حداقل ضخامت پوشش روی مشخص شده است≥ 85 میکرومترتحت شرایط استاندارد با این حال، برای مکان‌هایی که در فاصله ۱ کیلومتری خط ساحلی قرار دارند - جایی که شدت خوردگی به C5 یا بالاتر می‌رسد - بسیاری از مشخصات نیاز به افزایش ضخامت دارند.≥ 127 میکرومتر، الزامی است که از کشورهای جزیره ای همسایه با قرار گرفتن در معرض مشابه پذیرفته شده است.

لایه گالوانیزه به عنوان یک آند قربانی عمل می کند و از فولاد پایه در طول عمر طراحی 30 تا 50 سال در محیط های C3-C4 محافظت می کند. نکته مهم این است که انطباق فقط به ضخامت مربوط نمی شود - پارامترهای فرآیند مانند دمای حمام روی، زمان غوطه وری و روش خاموش کردن به همان اندازه حیاتی هستند. همه کارخانه ها باید یکگواهی تست آسیاببه عنوان بخشی از بسته تایید ETED.

کدهای طراحی: ASCE 7-22، IBC 2024، و AISC 360-22

تیرهای فولادی برای خطوط انتقال دومینیکن باید مجموعه ای از کدهای طراحی بین المللی را داشته باشند:

تحت ASCE 7-22، یک دوره بازگشت 50 ساله برای رویدادهای باد شدید، با فاکتورهای بار از 1.5 تا 2.5 برای پوشش عدم قطعیت اتخاذ شده است. در مطالعات موردی پروژه، نتیجهنسبت استرستایید شده است≤ 0.28- به این معنی که تحت نامطلوب ترین ترکیب بار، حداکثر تنش در قطب تنها به 28٪ از استحکام تسلیم مواد می رسد و حاشیه ایمنی قابل توجهی را فراهم می کند.

برای طراحی فونداسیون،دفن مستقیم(بدون انکر بولت) روش ارجح در اکثر پروژه ها است. ابعاد گودبرداری معمولی هستندØ0.8 متر × 1.5 متر عمقبا خاک فشرده برای ایجاد مهار جانبی در برابر واژگونی پر شده است. این رویکرد زمان ساخت و ساز را کاهش می دهد و نیاز به عمل آوری بتن را از بین می برد و آن را برای مکان های دور افتاده در سراسر جمهوری دومینیکن ایده آل می کند.

خلاصه

مشخصات قطب فولاد دومینیکن نمونه کتاب درسی استمهندسی محیط زیست محور. سرعت باد 45 متر بر ثانیه و شتاب لرزه ای Ss=0.8g مرز بالایی را برای طراحی بار تعیین می کند. فولاد Q235B و گالوانیزه گرم ASTM A123 (≥85 میکرومتر) مواد و خط پایه خوردگی را تعریف می کنند. و پروفیل هشت ضلعی با پایه دفن مستقیم نشان دهنده یک مبادله عملی بین عملکرد سازه، هزینه ساخت و سادگی نصب در میدان است.

برای هر تامین کننده ای که قصد ورود به این بازار را دارد،ETED (Empresa de Transmisión Eléctrica Dominicana)تایید فنی دروازه اجتناب ناپذیر است - تمام پارامترهای طراحی و گزارش های آزمایش باید یک بازبینی تک مرحله ای را پشت سر بگذارند. همسویی با این کدهای طراحی خاص و معیارهای محیطی اختیاری نیست. حداقل شرط لازم برای مشارکت در پروژه است.

شرکت: Futao Metal Structural Unit Co., Ltd.
وب سایت رسمی: http://www.metalpowerpole.com
واتساپ: 0086-13812516912، 13665163520
ایمیل: li@fu-tao.com、sales2@futaogroup.com