|
Додаток С (ДОВІДКОВИЙ) Навантаження від обмерзання і сполучення обмерзання з вітром Примітка. В даному Додатку розглядається навантаження від обмерзання і сполучення обмерзання з вітром щодо щогл і башт. Передбачається включення цих даних в EN 1991 - Дії на конструкції. С.1 Загальні положення (1) Навантаження від ожеледі на щогли і башти в незахищених місцях можуть збільшуватися і у сполученні з вітром і збільшеним аеродинамічним опором через обмерзання елементів в деяких випадках можуть бути визначальними при проектуванні. (2) Розміри ожеледних відкладень на конструкціях, а також їх щільність, розташування і форма в значній мірі залежать від місцевих метеорологічних умов, топографії і форми самої конструкції. (3) Обмерзання традиційно класифікується відповідно до двох різних процесів льодоутворення: ‑ обмерзання внаслідок підвищеної вологості; ‑ обмерзання в результаті атмосферних опадів. (4) Ці типи обмерзання можуть привести до утворення різних типів льоду: м'який іній, твердий іній, мокрий сніг і ожеледь з різними фізичними характеристиками щільності, адгезії, когезії, кольору і форми. Наприклад, щільність зазвичай варюється від 200 кг/м3 до 900 кг/м3, від концентричних відкладень (ожеледь і мокрий сніг) до ексцентричного відкладення на одній грані, загостреного за вітром (м'який і твердий іній). (5) Для інженерного проектування традиційно допускається, що всі елементи щогл і башт покриті льодом певної товщини, що у сполученні з щільністю можна використовувати при розрахунку ваги льоду і аеродинамічного опору. Такі методи можна обґрунтувати в місцевостях, де ожеледь і мокрий сніг формують розрахункові навантаження від ожеледі, але у разі інею фізична реальність не співпадає з рівномірною товщиною льоду на всіх елементах щогл і башт. Проте в місцевостях, де відкладення льоду при підвищеній вологості відносно малі, метод розрахунку ваги льоду і аеродинамічного опору за наявності ожеледі з допущенням рівномірного шару льоду може застосовуватися на практиці, якщо використовуються значення, взяті із запасом. (6) З іншого боку, в Європі є місцевості, схильні до значної ожеледі, і для таких регіонів фахівці повинні оцінювати навантаження від ожеледі. Такі оцінки включають вагу, розташування, форму, тощо, навантаження від ожеледі на конструкції, а також належне сполучення ожеледі з вітром, що має бути детально описане. (7) У нижче наведених положеннях представлений загальний опис поводження з навантаженнями від ожеледі та їх сполучення з вітром, діюче на щогли і башти. |
|
Annex C [INFORMATIVE] Ice loading and combinations of ice with wind NOTE: As this Annex deals with ice loading and combinations of ice with wind for masts and towers it is expected that it will be transferred to EN 1991 - Actions on structures. C.1 General (1) Atmospheric ice loading on masts and towers can, for exposed sites, grow to considerable thicknesses, and combined with wind the increased wind drag due to iced members might in some instances govern the design. (2) The magnitude of ice deposit on structures, as well as the density, the placing and the shape of the ice on masts and towers heavily depends on the local meteorological conditions and the topography and the shape of the structure itself. (3) Atmospheric icing is traditionally classified according to two different formation processes: – in-cloud icing; – precipitation icing. (4) These may result in various types of ice as soft rime, hard rime, wet snow and glaze, having different physical properties concerning density, adhesion, cohesion, colour and shape. For instance the density varies typically from approximately 200 kg/m3 to 900 kg/m3, and from a concentric deposit (glaze and wet snow) to an eccentric deposit on one face pointing windward for soft and hard rime. (5) For engineering design purposes it is traditionally assumed that all members of a mast or a tower are covered with a certain ice thickness, which together with a density may be used for calculation of the weight of the ice as well as the wind drag. Such methods may be justified in areas where glaze or wet snow form the design ice load, but in the case of rime the physical reality does not coincide with a uniform ice thickness on all members of towers and masts. However in areas where the ice deposit from in-cloud rime is relatively small, the method of calculating ice weight and wind drag with ice assuming a uniform ice cover can be practical and reasonable if conservative values are used. (6) On the other hand there are areas in Europe that are very exposed to heavy atmospheric icing and for such areas the ice load should be estimated by experts in atmospheric icing. This should include the weight, the location, the shape, etc. of the ice load on the actual structure, as well as the appropriate combination of ice with wind which should be specified in detail. (7) The following clauses provide a general description of how to treat ice load and ice in combination with wind on towers and masts. |
|
С.2 Навантаження від ожеледі (1) Основні положення характеристичного навантаження від ожеледі, включаючи щільність та інші проектні параметри, наведені в ISO 12494. У ISO 12494 навантаження від ожеледі основані на класах ожеледі (паморозь і ожеледь), але фактичні класи ожеледі за місцевостями не наведені, як і щільність ожеледі. Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. (2) Оскільки ожеледь може утворюватися на баштах і щоглах несиметрично, такі ситуації необхідно враховувати. Несиметрична ожеледь представляє особливий інтерес відносно щогл, на яких ожеледь на різних відтяжках може значно відрізнятися, викликаючи згин стовбуру щогли. Несиметричне обмерзання відтяжок може бути частково викликане несиметричним наростанням льоду залежно від напряму вітру і частково-нерівномірним падінням ожеледі з відтяжок. |
|
C.2 Ice loading (1) The principles for characteristic ice loading inclusive of the density and other design parameters is given in ISO 12494. In ISO 12494 the ice load is based on Ice Classes for rime and glaze, but the actual Ice Class for the location is not given, nor is the density of the ice. NOTE: The National Annex may give further information. (2) As the ice may deposit asymmetrically on towers and masts, such situations should be taken into account. Asymmetrical icing is of particular interest for masts where icing on the different guys may vary considerably causing bending effects in the mast column. Asymmetrical ice on the guys may partly be caused by asymmetrical ice accretion depending on wind direction and partly caused by unequal shedding of ice from the guys. |
|
С.3 Вага льоду (1) При визначенні ваги льоду на ґратчастій башті або щоглі, як правило, допускається, що всі конструкційні елементи, частини сходів, допоміжні пристрій, тощо покриті льодом однакової товщини по всій поверхні елементу, див. рис. С.1. |
|
C.3 Ice weight (1) When estimating the weight of the ice on a lattice tower or mast column, it may normally be assumed that all structural members, components of ladders, ancillaries, etc. are covered with ice having the same thickness over the whole surface of the member, see Figure C.1. |
|
Рисунок |
С.1 – |
Товщина льоду на конструкційних елементах |
|
Figure |
C.1 – |
Ice thickness on structural members |
|
С.4 Вітер та ожеледь (1) У районах виникнення ожеледі сполучення з вітром часто впливає на проектування щогл і башт. Збільшений аеродинамічний опір, викликаний відкладеннями льоду на окремих елементах, може привести до формування критичного навантаження, навіть якщо швидкість вітру менше максимального характеристичного значення. (2) Аеродинамічний опір обмерзлої башти або щогли може бути розрахований з використанням основного методу, наведеного в Додатку В, з урахуванням збільшення ширини елементів через товщину шару ожеледі. Якщо зазори між елементами невеликі (наприклад, менше 75 мм), допускається, що вони заповнені льодом. Визначення аеродинамічного опору у разі паморозі набагато складніше, і необхідно приділити особливу увагу випадкам повного обмерзання щогл або граней щогл. Настанова наведена в ISO 12494. (3) При сполученні ожеледі і вітру характеристичний тиск вітру в періоди часу, коли можливе утворення ожеледі, менше характеристичного тиску вітру у будь-якому випадку. Необхідно прийняти це до уваги, помножаючи характеристичний тиск вітру, наведений в EN 1991-1-4, на коефіцієнт k. Коефіцієнт k наведен в ISO 12494 і залежить від класу ожеледі. |
|
C.4 Wind and ice (1) In areas where atmospheric icing occurs, combinations with wind can often govern the design of masts and towers. The increased wind drag caused by the ice deposit on the individual members might thus result in critical loading, even though the associated wind speeds are less than the maximum characteristic values. (2) The wind drag of an iced tower or mast may for glaze ice be estimated using the same basic procedure as given in Annex B, taking into account the increased width of members and component due to the ice thickness. If the gaps between elements are small (say less than 75mm) they may be assumed to be closed by ice. For rime ice estimation of the wind drag is far more complicated, and for fully iced mast or mast faces special attention should be taken. Guidelines are given in ISO 12494. (3) When combining ice and wind load, the characteristic wind pressure in periods where atmospheric icing can occur is less than the characteristic wind pressure in all situations. This may be taken into account by multiplying the characteristic wind pressures in EN 1991-1-4 by a factor k. The factor k is given in ISO 12494 dependent of the Ice Class. |
|
С.5 Асиметричне навантаження від обмерзання (1) Асиметричне обмерзання щогли необхідно враховувати при відкладенні ожеледі на стовбур щогли і всі відтяжки за виключенням: – однієї відтяжки верхнього ярусу; і як окремий випадок; – двох відтяжок верхнього ярусу. |
|
C.5 Asymmetric ice load (1) Asymmetric icing on a mast should be taken into consideration by applying the appropriate ice to the mast shaft and to all guys apart from: – one lane of the top guy level; and as a separate case; – two lanes of the top guy level. |
|
С.6 Сполучення ожеледі і вітру (1) Сполучення ожеледі і вітру необхідно враховувати як при симетричному, так і при несиметричному обмерзанні. Розрахункові значення навантажень наведені в п. 2.3, необхідно використовувати наступні сполучення: ‑ повний льод і супроводжуючий вітер: |
|
C.6 Combinations of ice and wind (1) Two combinations of wind and ice should be taken into consideration for both symmetrical icing and asymmetrical icing. The design values of the loads are as given in 2.3 and the following combinations should be used: – for dominant ice and accompanying wind: |
|
(С.1) |
||
|
‑ повний вітер і супроводжуюча ожеледь: |
|
– for dominant wind and accompanying ice: |
|
(C.2) |
||
|
де: ‑ визначений в п. С.4(3). Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація по коефіцієнтам сполучень. Рекомендуються наступні коефіцієнти сполучень: |
|
where: is defined in C.4(3). NOTE: The National Annex may give information on combination factors. The following combination factors are recommended: |
|
(C.3a) (C.3b) |
||
|
(3) Частинні коефіцієнти загальної ваги , навантаження ожеледі і вітрового навантаження в Додатку А. |
|
(3) For partial factors on dead load , ice load and wind load see Annex A |
|
Додаток D (ОБОВ'ЯЗКОВИЙ) Відтяжки, віброгасії, ізолятори, допоміжні та інші пристрої D.1 Відтяжки D.1.1 Металеві відтяжки і елементи, що працюють на розтяг (1) Металеві відтяжки і елементи, що працюютьна розтяг, див. в EN 1993-1-11. (2) Наповнювач в антенах повинен бути металевим. Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. D.1.2 Неметалеві відтяжки (1) Можна використовувати інші матеріали крім сталі за умови, що вони мають належний модуль пружності і прийняті відповідні заходи для запобігання високочастотним вібраціям. Примітка. При виборі синтетичних матеріалів з низьким модулем пружності може знадобитися початкове напруження для компенсації їх малої жорсткості, що може привести до виникнення високочастотних вібрацій. Кінці таких канатів ізолюються з метою запобігання проникненню вологи, інакше можливий грозовий розряд. Можливо можуть знадобитися більші частинні коефіцієнти для неметалевих відтяжок, чим для сталевих. (2) Неметалеві відтяжки повинні відповідати належним технічним специфікаціям. Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. |
|
Annex D [NORMATIVE] Guys, dampers, insulators, ancillaries and other items D.1 Guys D.1.1 Metallic guys and tension elements (1) For metallic guys and tension elements see EN 1993-1-11. (2) Filling material in antennas should be metallic NOTE: The National Annex may give further information. D.1.2 Non metallic guys (1) Materials other than steel may be used provided that they have an acceptable modulus of elasticity and provided that appropriate measures are taken to prevent vibrations in higher frequencies. NOTE: In the selection of Synthetic materials the low modulus of elasticity of some products may require a higher initial tension to compensate for their lower stiffness, which can lead to possible high frequency vibrations. The ends of such ropes are sealed to prevent entrance of moisture which might otherwise lead to the discharge of lightning. Partial factors for non metallic guys may need to be higher than for steel guys. (2) Non metallic guys should comply with the relevant technical specification. NOTE: The National Annex may give further information. |
|
D.2 Віброгасії D.2.1 Віброгасії конструкції (1) Можливі коливання, які можуть виникати в башті або щоглі під впливом вітру, необхідно знижувати за допомогою гасіїв коливань. Примітка. Див. Додаток В і Додаток А EN 1993-3-2. D.2.2 Віброгасії відтяжок D.2.2.1 Загальні положення (1) Для зменшення можливих вібрацій, що виникають у відтяжках під впливом вітру, необхідно використовувати один із наступних методів: a) На відтяжках встановлюються віброгасії у випадку, якщо початковий розтяг більше 10 % розрахункової міцності на розрив відтяжки. b) Якщо відтяжки не обладнані віброгасіями, необхідно проводити перевірку відтяжок в перші роки експлуатації на предмет виникнення надмірної частоти і/або амплітуди вібрацій. Інакше необхідно встановити віброгасії, як вказано в п.(а). Примітка. Дані про вібрацію див. в Додатку В. D.2.2.2 Гасії коливань для зниження вихрового руху (1) Належні гасії вібрацій необхідно встановлювати у всіх випадках, де передбачається або спостерігається виникнення неприйнятних коливань, що викликаються вихровим рухом. Частотний діапазон коливань повинен бути визначений. D.2.2.3 Гасії коливань для зниження галопування (включаючи вібрації, викликані впливом дощу/вітру) (1) Можна забезпечити частковий контроль галопування і вібрацій, викликаних впливом дощу/вітру, з'єднавши точки максимальної амплітуди відтяжок канатами. При проектуванні з'єднань відтяжок необхідно враховувати цей вплив в умовах сильного вітру. Примітка. Для забезпечення часткового контролю галопування можна застосовувати навішування ланцюгів, якщо вони діятимуть у відповідному частотному діапазоні. |
|
D.2 Dampers D.2.1 Structure dampers (1) The possible structural vibrations that can occur in a tower or mast under wind should be reduced, if necessary, by the use of the damping devices. NOTE: See Annex B and Annex A of EN 1993-3-2. D.2.2 Guy dampers D.2.2.1 General (1) To suppress the possible vibrations that can occur in guys under wind one of the following procedures should be followed: a) Dampers should be mounted on guys in all cases where the initial tension is greater than 10 % of the rated breaking strength of the guy. b) Where guy dampers are not fitted the guys should be carefully observed during the first years of service to ensure that excessive frequency and/or amplitude of oscillations are not occurring. Otherwise dampers as described in (a) should be fitted. NOTE: For vibrations see Annex B. D.2.2.2 Dampers to reduce vortex excitation (1) Appropriate dampers should be installed in all cases where unacceptable vortex-excited vibrations are predicted or have been observed. Dampers should conform to appropriate technical specifications. A frequency band of vibration should be specified. D.2.2.3 Dampers to prevent galloping (including rain/wind induced vibrations) (1) Partial control of galloping and rain/wind induced vibrations may be obtained by the attachment of a rope from guy to guy, connecting the points of maximum amplitude of two or more guys. The effect of this under high wind conditions should be taken into account in the design of the connections to the guy. NOTE: Hanging chains may also be used to provide partial control of galloping, if the chains will operate over the relevant frequency range. |
|
D.3 Ізолятори (1) Вибір ізоляторів проводиться залежно від електричних і механічних характеристик. (2) Мінімальну межу міцності див. у відповідних технічних умовах. (3) Арматура ізоляторів відтяжок проектується так, щоб навіть у разі пошкодження електроустаткування стійкість щогли була забезпечена. Це можна досягти, наприклад, застосуванням надійних ізоляторів або паралельним підключенням ізоляторів. (4) Пристрої захисту від електричної дуги повинні запобігати виникненню дугового розряду на поверхні ізолюючих матеріалів прилеглих до сталевої арматури. (5) Якщо в базі щогли використовуються ізолятори, необхідно передбачити пристрій піддомкрачування для забезпечення можливості їх заміни. (6) Механічне навантаження і розвантаження керамічного ізолюючого матеріалу (при механічних випробуваннях і/або при монтажі) проводиться відповідно до належних технічних специфікацій. Примітка 1. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. У разі відсутності інших даних навантаження і розвантаження проводяться зі швидкістю приблизно 5 % передбачуваного навантаження послідовно, з інтервалом приблизно 1 хвилина. так, щоб тривалість процесу навантаження або розвантаження складала не менше 20 хвилин. Примітка 2. Електричні характеристики див. в Національному Додатку. |
|
D.3 Insulators (1) Insulators should be selected dependent on electrical and mechanical requirements. (2) The minimum ultimate strength should be taken from relevant technical specifications. (3) Each guy insulator fitting should be designed such that even if an insulator suffers electrical failure the stability of the mast is still ensured. This may be achieved, for example by the use of fail safe insulators or insulators in parallel. (4) Arcing arrangements should be made such that arcing will not occur along the surface of the insulating materials adjacent to the steel fitting. (5) Where insulators are used at the base of the mast, jacking facilities should be provided to enable replacement of units. (6) Mechanical loading and unloading for ceramic insulating material (during mechanical tests and/or during construction) should be carried out in accordance with the relevant technical specifications. NOTE 1: The National Annex may give further information. In the absence of other data loading and unloading should be undertaken at a rate of approximately 5 % of the expected load in steps of approximately 1 minute, such that any loading or unloading will take not less than 20 minutes. NOTE 2: For electrical properties see National Annex. |
|
D.4 Допоміжні та інші пристрої D.4.1 Сходи, платформи, тощо (1) Сходи, платформи, огорожі та інші пристрої повинні відповідати технічним специфікаціям. Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. D.4.2 Грозозахист (1) Башти, щогли і відтяжки необхідно ефективно заземляти з метою грозозахисту. Захист може бути забезпечен металевою стрічкою, закільцеванною навколо бази з при'єднанням до металевих штирів і плит, встановлених в ґрунті. Анкера відтяжок повинні бути захищені аналогічним чином. (2) Система заземлення повинна бути змонтована до зведення сталевої конструкції, необхідно передбачити з'єднання для системи заземлення в процесі монтажу. (3) Якщо всі конструкційні з'єднання електрично зв'язані, немає необхідності в додаткових підключеннях. Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. D.4.3 Загороджувальні авіаційні вогні (1) Конструкції, що представляють небезпеку для руху повітряних суден, повинні бути позначені. Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. D.4.4 Захист від вандалізму (1) Необхідно зробити відповідні захисні заходи для обмеження доступу не уповноважених осіб. Примітка. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація. |
|
D.4 Ancillaries and other items D.4.1 Ladders, platforms, etc. (1) Ladders, platforms, safety rails and other ancillaries should comply with the relevant specifications. NOTE: The National Annex may give further information. D.4.2 Lightning protection (1) Towers, masts and guys should be effectively earthed for protection against lightning. This may be achieved by a metallic tape ring around the base connected to metallic plates and rods embedded in the soil. Guy anchors should be similarly protected. (2) The earthing system should be completed before erection of the steelwork, and connections should be made to the stay earthing system as erection work proceeds. (3) Provided that all the structural joints are electrically continuous, no further bonding need be incorporated. NOTE: The National Annex may give further information. D.4.3 Aircraft warning (1) Structures that constitute a hazard to aerial navigation should be marked. NOTE: The National Annex may give further information. D.4.4 Protection against vandalism (1) Suitable protective measures should be installed to restrict access by unauthorized persons. NOTE: The National Annex may give further information. |
