|
Рисунок |
В.4.2 – |
Локальні навантаження на відтяжки |
|
Figure |
B.4.2 – |
Patch loading on guys |
|
В.4.3.2.4 Визначення характеристик на основі локальних навантаженнь (1) Необхідно розрахувати вплив навантаження на кожен елемент стовбура щогли і відтяжки на основі послідовного прикладення локальних навантаженнь (). (2) Це проводиться шляхом розрахунку різниці між впливом локального навантаження у сполученні з середнім навантаженням і впливом тільки середнього навантаження. (3) Потім ці дії комбінуються, як корінь квадратний з суми квадратів або: |
|
B.4.3.2.4 Derivation of response under patch loads (1) The load effect in each element of the mast column and guys derived from each patch load applied successively, , should be calculated. (2) This should be done by calculating the difference between the load effect from the patch load combined with the mean load and the load effect of the mean load alone. (3) These load effects should then be combined as the root sum of squares, or: |
|
(B.26) |
||
|
де: ‑ дія навантаження (реакція) схеми навантаження i; ‑ загальна кількість необхідних схем навантаження; ‑ загальна дія локальних навантаженнь. Б.4.3.2.5 Загальна дія навантажень (1) Загальна дія навантажень на кожен елемент стовбура щогли визначається таким чином: |
|
where: is the load effect (response) from the ith load pattern; is the total number of load patterns required; is the total effective load effect of the patch loads. B.4.3.2.5 Total load effects (1) The total load effects for each component of the mast column, , should be determined from: |
|
(B.27) |
||
|
де: ‑ середня дія змінного навантаження, визначена в п. В.4.3.2.1; ‑ дія змінного навантаження, визначена в п. В.4.3.2.4, з використанням знаку для створення найбільш сильної дії. (2) У розрахунку загального зусилля у зсувному в’язу кожного прольоту стовбура щогли згідно п. (1) вище мінімальне значення в межах прольоту повинне прийматися рівним максимальному значенню, розрахованому на відстані в одну чверть прольоту від ярусу кріплення відтяжки (або бази щогли, якщо це має значення). У даному контексті «прогін» відноситься до відстані між сусідніми ярусами кріплення відтяжок або між базою і нижнім ярусом кріплення (див. рис. В.4.3). |
|
where: is the mean load effect determined from B.4.3.2.1; is the fluctuating load effect determined from B.4.3.2.4 using the sign to produce the most severe effect. (2) In the calculation of the total force in the shear bracing in each span of the mast column in accordance with (1) above, the minimum value within that span should be taken as the highest calculated at a distance of one quarter of the span from either adjacent guy attachment levels (or the mast base if relevant). In this context ‘span’ refers to the distance between adjacent guy levels or between the base and the lowest guy level. (See Figure B.4.3.) |
|
1 ‑ Мінімальне значення, використовуване до даного прогону; 2 ‑ Див. Примітку; 3 ‑ Зусилля в зсувному в’язу. Примітка. Огинаюча крива сил в зсувних в’язах в результаті локального навантаження (показані абсолютні значення). |
|
1 Minimum value to be used in this span 2 See NOTE 3 Force in shear bracing NOTE: Envelope of forces in bracing members arising from patch loading (absolute values shown). |
|
Рисунок |
В.4.3 – |
Мінімальні зусилля в зсувному в’язу стовбура щогли |
|
Figure |
B.4.3 – |
Minimum forces in shear bracing in mast column |
|
В.4.3.2.6 Напрями вітру, що підлягають розгляду (1) Відносно кожного елемента щогли необхідно враховувати напрям вітру, що надає найзначніший вплив. На практиці це означає, що повинні бути розглянуті декілька напрямів вітру. (2) Якщо щогла має практично симетричну форму, необхідно розглянути не менше трьох напрямів вітру для тригранної щогли, що розкріплена в трьох напрямах, тобто 90 °, 30 ° до грані і 60 ° до грані. Для щогл з квадратним перерізом і розкріплених в чотирьох напрямах необхідно розглянути не менше двох напрямів вітру: перпендикулярно грані і 45 ° до грані. Приклади наведені на рис. В.4.4. Примітка. Для врахування загальної втрати стійкості симетричних щогл (див. п. 5.1(5)) необхідно передбачити введення бічного ефекту (наприклад, бічного вітрового навантаження – 2 % повздовжнього вітрового навантаження, або відхилення напряму вітру 2° від уявного напряму) при виконанні розрахунку другого порядку. |
|
B.4.3.2.6 Wind directions to be considered (1) For each member of the mast, the wind direction giving the most severe total load effect should be considered. This in practice means that several wind directions should be investigated. (2) If the mast is nearly symmetrical in geometry and loading, at least three wind directions should be analysed for a triangular mast guyed in three directions, i.e. 90°, 30° to a face and 60° to a face. For a mast with square cross section and guyed in four directions, at least two wind directions should be analysed, normal to a face and 45° to a face. Examples are shown in Figure B.4.4. NOTE: To account for overall buckling of symmetric masts (see 5.1(5)) introduction of a lateral effect (such as a cross-wind force of 2 % of the along wind force or a wind direction of 2° off the notional wind direction) should be provided in undertaking the second order analysis. |
|
Рисунок |
B.4.4 – |
Типові навантаження вітру, що підлягають розгляду |
|
Figure |
B.4.4 – |
Typical wind directions to be considered |
|
В.4.3.2.7 Навантаження при розрахунку відхилень і поворотів (1) Відхилення і повороти, як правило, мають значення тільки для виконання вимог експлуатаційної придатності. Критерії експлуатаційної придатності повинні бути визначені замовником в технічних вимогах до проекту (див. п. 7.2.2). В.4.3.2.8 Вітрове навантаження несиметричних щогл або щогл із складним допоміжним устаткуванням В.4.3.2.8.1 Загальні положення (1) Відносно несиметричних щогл або щогл з несиметрично розташованим допоміжним устаткуванням великого розміру і/або тросами, що викликають крутні зусилля і поперечне навантаження, в загальному навантаженні через вплив вітрового навантаження необхідно враховувати комбіновану дію вітру на окремі частини, як за вітром, так і проти вітру, де це необхідно. (2) Вихрове збудження є змінним навантаженням. Може виникнути необхідність в сумісному врахуванні вихрового збудження і навантаження «за вітром». (3) Метод відділення середнього навантаження за вітром від змінного вітрового навантаження необхідно застосовувати, як вказано для башт в п. В.3.2.2.1. Щодо щогл з відтяжками це викликає необхідність доповнення навантажень рядом поперечних локальних навантажень таким же чином, як вказано в п. В.4.3.2.2. (4) Дію загального навантаження необхідно тоді розраховувати таким чином: |
|
B.4.3.2.7 Loading for calculating deflections and rotations (1) Deflections and rotations are normally only important to satisfy serviceability requirements. The serviceability criteria should be defined by the client in the project specification (see 7.2.2) B.4.3.2.8 Wind loading for unsymmetrical masts or masts with complex attachments B.4.3.2.8.1 General (1) For unsymmetrical masts or masts that contain unsymmetrically placed large ancillaries and/or cables imposing torsional and cross wind loads, the total forces due to the effects of wind load should allow for the combined action of wind on individual parts, both along wind and crosswind, when appropriate. (2) Cross wind turbulence will cause fluctuating load effects. This may need to be considered in conjunction with along wind loads. (3) The procedure for separating the mean along wind loads from the fluctuating loads needs to be carried out, as set out for towers in B.3.2.2.1. For guyed masts, however this will necessitate a series of transverse patch wind loads to be applied in a similar manner to those for along wind as set out in B.4.3.2.2. (4) The total load effects should then be determined from: |
|
(B.28) |
||
|
де: ‑ вплив лінійних локальних навантажень; ‑ вплив бічних вітрових локальних навантажень; ‑ поправочний коефіцієнт сили від вихрового збудження. Примітка 1. Значення може бути наведене в Національному Додатку. Рекомендоване значення . Примітка 2. Вихрові збудження викликають змінні вітрові навантаження навіть в симетричних щоглах; проте такі навантаження, як правило, не впливають на критично навантажені елементи. (5) Також, для пониження впливу турбулентності від вихрового збудження слід рахувати на так детально, як показано вище у B.4.3.2.8.1(4), але необхідно підвищити дію максимальних лінійних навантажень на 10 %, щоб прийняти до уваги вплив вихрового збудження. В.4.4 Метод спектрального аналізу (1) Розрахунок реакції за допомогою спектрального аналізу необхідно використовувати тільки для визначення реакції при резонансі. (2) Нерезонансний відгук можна визначити, використовуючи загальний статичний метод (див. п. В.4.3.2), при значенні . (3) Допускається, що метеорологічні умови повинні відповідати вказаним в EN 1991-1-4, а коефіцієнти вітрового навантаження ‑ вказаним в п. В.2. Крім того, приймаються параметри, визначені в Додатку В EN 1991-1-4, за відсутності точніших даних. (4) Вихрові збудження викликають змінні вітрові навантаження, які необхідно враховувати у сполученні з повздовжніми вітровими навантаженнями. Необхідно прийняти належні параметри, відповідні прийнятим відносно впливу «за вітром». (5) Необхідно розраховувати реакцію для всіх видів коливань з власною частотою менше 2 Гц. В.4.5 Коливання/вібрації, викликані вихроутворенням (1) Якщо щогли є опорою для поганообтичних об'єктів великого розміру, або передбачається, що вони можуть бути істотно заблоковані льодом, необхідно визначити їх сприйнятливість до коливань/вібрацій, викликаним вихроутворенням, відповідно до EN 1991-1-4. В.4.6 Вібрації відтяжок (1) Відтяжки щогл необхідно перевіряти на наявність високочастотних вібрацій, викликаних вихроутворенням, і галопуванням, особливо у випадках обмерзання відтяжок, таким чином: a) Вібрації, викликані вихроутворенням У відтяжках можуть виникати вібрації резонансного типу малої амплітуди при низькій швидкості вітру, викликані вихроутворенням високої частоти. Оскільки вихроутворення може виникати на вищих формах коливань, не можна встановити загальні правила. Проте як настанову можна застосовувати досвід, що показує, що такі вібрації з найбільшою вірогідністю виникають, якщо напруження відтяжок при відсутності вітру перевищує 10 % руйнуючих напружень. b) Галопування (включаючи вібрації, викликані дощем) Відтяжки можуть бути схильні до галопування, коли вони покриті льодом або товстим шаром мастила. Збільшення товщини шару мастила або льоду може сформувати аеродинамічні форми, що викликають нестабільність тяжіння і підйому. Результатом може стати виникнення низькочастотних вібрацій великої амплітуди. Аналогічні вібрації можуть виникати в умовах дощу. В цьому випадку також не можна встановити загальні правила, оскільки виникнення галопування істотно залежить від утворення льоду або профілю мастила. Як правило, галопування виникає на відтяжках великого діаметру і воно відносно нечутливо до початкових преднапружень. Див. EN 1993-1-11, п. 8.3. (2) При виникненні вібрації відтяжок необхідно передбачити гасії коливань (віброгасії або спойлери) для обмеження подальших напружень, див. п. D.2. (3) Якщо відомо про виникнення таких вібрацій, а заходи по їх усуненню не робилися, необхідно провести перевірку анкерування відтяжок на втому. У таких випадках необхідно звернутися за консультацією до фахівця. |
|
where: is the load effect from the in-line patch loads; is the load effect from the cross-wind patch loads; is a factor to allow for cross wind intensity of turbulence. NOTE 1: The value of may be given in the National Annex. The value is recommended. NOTE 2: Cross wind turbulence will cause fluctuating cross wind loads even in symmetric masts; however such loads will not affect the critically loaded elements. (5) Alternatively, for simplification the cross wind turbulence effects need not be calculated explicitly as in B.4.3.2.8.1(4) above but the in-line peak load effects, from B.4.3.2.5(1) should be increased by 10% to allow for cross wind effects. B.4.4 Spectral analysis method (1) When response is calculated by spectral analysis this should be used for the resonance contribution to the response only. (2) The non-resonant response may be determined using the general static procedure (See B.4.3.2) using . (3) The meteorological conditions to be assumed should be those defined in EN 1991-1-4, and the wind resistance taken as that given in B.2. In addition, the parameters defined in Annex B of EN 1991-1-4 should be adopted in the absence of more accurate information. (4) Cross wind turbulence will cause fluctuating load effects which need to be considered in conjunction with along wind loads. Appropriate parameters, consistent with those adopted for along wind effects should be adopted. (5) Response should be calculated for all modes of vibration having natural frequencies less than 2 Hz. B.4.5 Vortex-excited vibrations (1) When masts support large bluff bodies or are likely to become heavily blocked by icing, then susceptibility to vortex-excited vibrations, should be taken into account in accordance with EN 1991-1-4. B.4.6 Guy vibrations (1) The mast guys should be checked for high frequency vortex-excited vibrations and guy galloping, particularly when the guys are iced, as follows: a) Vortex excitation Guys may be subject to low amplitude resonant type vibrations at low wind speeds caused by vortex excitation at high frequency. As excitation can occur in high modes general rules cannot be set down. However as a guide, experience shows that such vibrations are likely to occur if the still air tensions in the guys are in excess of ten per cent of their breaking load. b) Galloping (including rain induced vibrations) Guys may be subject to galloping excitation when coated with ice or thick grease. The accretion of ice or grease can form aerodynamic shapes which provide lift and drag instabilities. These result in low frequency high amplitude vibrations. Similar vibrations are also known to occur under conditions of rain. Again general rules cannot be provided as the occurrence of galloping is critically dependent on the formation of ice, or profile of grease. It will generally only occur on large diameter guys and is relatively insensitive to initial stay tensions. See EN 1993-1-11 (Clause 8.3) (2) If guy vibrations are observed, dampers or spoilers should be provided as required to limit the resulting stresses, see D.2. (3) Fatigue checks of the anchorages should be made if such vibrations are known to have occurred and no remedial action has been taken. In such cases specialist advice should be sought. |
