Антенно-мачтовых сооружений

Антенно-мачтовых сооружений

Этот очерк несколько отличается от предыдущих, он построен в основном на личных впечатлениях. На протяжении многих лет автор наблюдал и зачастую активно участвовал в процессе реального проектирования высотных сооружений объектов связи, а также имел возможность контактировать с большинством выдающихся специалистов в области высотного строительства. Это дает автору смелость для изложения истории появления и реализации сформулированных ими основных идей. Однако именно участие автора в описываемой истории вряд ли допускает полную объективность и беспристрастность (хотя такое подразумевалось замыслом этой работы), кроме того, нельзя полагать, что обзор является исчерпывающе полным. Следует сделать еще одно вступительное замечание: так сложилось, что разработка высотных конструкций ориентировалась почти целиком на отечественный опыт. Это было связано не только с условиями секретности или закрытости нашего общества, но и с тем, что такие отечественные ученые, как Юрий Адольфович Савицкий и Александр Георгиевич Соколов, во многом формировали не только отечественный, но и мировой опыт разработок в области строительства антенных сооружений. Использование аэродинамических свойств трубчатых элементов Сегодня уже практически никто не мыслит проектирование высотных сооружений без учета их аэродинамических свойств, тот факт, что ими не интересовались на заре высотного строительства, давно забыт. Именно поэтому полезно вспомнить, как и кому пришла мысль о создании «радиобашни обтекаемого типа». Взаимодействие конструкции с ветровым потоком во многом определяет не только величины действующих на конструкции усилий, но и характер поведения конструкции, в частности возможность ее вибрации. Этот фундаментальный факт был осознан еще во времена Эйфеля, который, кстати, проводил на своей башне первые эксперименты по аэродинамике.

Однако только в сороковые годы прошлого века возникла идея создания стальной конструкции с улучшенными аэродинамическими свойствами. Башни-антенны, ставшие одним из основных типов высотных сооружений и получившие тогда достаточно широкое распространение, работали, в основном, на ветровую нагрузку, и ее снижение было очевидным способом достижения экономии металла. В 1941 г. в проектной конторе «Стальконструкция» (ныне ЦНИИ-про — ектстальконструкция им. Н. П. Мельникова) совместно с ЦАГИ и Наркоматом связи был проведен большой комплекс исследований по анализу основных факторов, определяющих конструктивную форму радиобашен. Поскольку даже незначительное увеличение ветровой нагрузки в верхней части башни влечет за собой резкое увеличение напряжений в ее нижней части, то целесообразно уменьшать ветровую нагрузку вверху любым способом, в том числе и за счет перехода к трубам большего диаметра, несущая способность которых будет при этом недоиспользоваться. В результате было найдено конструктивное решение «радиобашни обтекаемого типа»1, вес которой был в 2-2,5 раза меньшим, чем у ранее использовавшейся уголковой башни. Использование трубчатых сечений позволило также применить в стыках фланцевые соединения, которые заметно упростили монтаж. Идея использования сечений, наиболее благоприятных с точки зрения обтекания ветровым потоком, абсолютно себя оправдывает в случае, когда ветровая нагрузка формируется, главным образом, за счет парусности элементов башни (или мачты). Но, кроме основных и вспомогательных конструкций опоры, для которых выбор поперечных сечений определяется проектировщиком, имеется и ряд других элементов сооружения (кабели, устройства подъема на опору и др.), которые участвуют в формировании ветровой нагрузки.

С ростом насыщенности антенных устройств радиотехническим оборудованием доля последних постоянно повышается, и тогда оказывается, что выгоднее вернуться к башням из обычного фасонного проката, стоимость которого намного меньше стоимости труб. Альтернативным решением послужило использование мачт, стволы которых проектировались из вальцованной трубы диаметром от 1600 до 2400 мм. Секции ствола соединялись на фланцах (И. Г. Затуловский) или на сварке (Е. Н. Селезнева). Внутри этой трубы можно было расположить все разводки и коммуникации, фидерные линии, волноводы, лестницы и площадки, лифтовое хозяйство и т. п. (рис. 5.3), все это оказывается защищенным от действия ветра. При проектировании таких мачт был предложен и осуществлен (Е. Н. Селезнева, Е. П. Морозов) способ свободной установки стволов мачты на фундамент без опорных балансиров и анкерных устройств вместо широко применявшихся сложных в конструктивном отношении сварных или литых опорных балансиров.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *