風の荷物に耐えるために分別塔を設計することは、公園を散歩することはありません。のサプライヤーとして分別タワー、私はこれを正しくすることがどれほど重要であるかを直接見ました。設計されたタワーは何年も効率的に動作することができますが、設計が不十分なタワーは費用のかかる修理につながり、安全性のリスクをもたらすことさえできます。
風負荷を理解する
まず最初に、風の荷重が何であるかを理解する必要があります。風の荷重は、構造に風によって加えられる力です。単なるプッシュではありません。要因の束によって異なる場合があります。風の速度は主要なものです。風速が高いほど、塔の力が大きくなります。タワーの形も役割を果たします。合理化された形状の塔は、よりブロック状のデザインまたは不規則なデザインを持つものと比較して、風の抵抗が少なくなります。
タワーの位置ももう1つの重要な要素です。塔が沿岸地域にある場合、内陸の場所と比較して、より強く、より頻繁な風に直面する可能性があります。さらに、周囲の地形が重要です。たとえば、塔が自然の防風林のない平らなエリアにある場合、より直接的な風力にさらされます。
構造設計上の考慮事項
風荷重を処理するために分別塔を設計することになると、構造設計は魔法が起こる場所です。基礎は出発点です。しっかりした基礎は、木の根のようなものです。タワーを安定させます。私たちは通常、特に背の高い塔には、山のような深い基盤を使用します。杭は地面に深く駆り立てられ、風によって引き起こされる側勢力に対する強いアンカーを提供します。
タワーの殻も適切に設計する必要があります。シェルの厚さは、予想される風荷重と塔の高さによって決まります。厚いシェルはより多くの力に耐えることができますが、コストと重量のバランスをとる必要があります。強度と耐久性の良い組み合わせを提供するため、ほとんどの場合、高強度鋼を使用します。
もう1つの重要な側面は、ブレースシステムです。ブレースは、塔の上部から基礎に風の荷重を移すのに役立ちます。斜めのブレースやクロス - ブレースなど、さまざまな種類のブレースがあります。斜めのブレースは、塔の角でしばしば使用され、安定性を高めます。一方、クロス - ブレースはx形のパターンを形成します。これは、構造全体に風の荷重を均等に分配するのに最適です。
空力設計
空力は飛行機だけのものではありません。また、分別タワーにとっても重要です。設計された空力形状は、塔の風の荷重を大幅に減らすことができます。滑らかで円筒形の形でタワーをデザインすることがよくあります。この形状により、風が塔の周りをより簡単に流れるようになり、抗力が減少します。
フェアリングなどの空力機能を追加することもできます。フェアリングは、塔に取り付けることができる合理化された構造です。彼らは塔の周りの乱流を減らすのに役立ち、それが風の荷重を減らします。ただし、フェアリングを追加するとコストが追加されるため、メリットが費用を上回るかどうかを慎重に検討する必要があります。
材料の選択
材料の選択は、分別塔が風の荷重に耐えることができるようにするために不可欠です。前に述べたように、高強度鋼は人気のある選択肢です。それは高い強度と重量の比率を持っています。つまり、それ自体が重すぎることなく多くの体重をサポートできることを意味します。これは、軽い塔が風力発電を少なくするため、重要です。
スチールに加えて、タワーの特定の部分に他の材料も使用します。たとえば、トレイや梱包材などの内部コンポーネントは、タワー内の過酷な化学環境に耐えることができる材料で作る必要があります。これらの材料は、タワーの全体的な重量を減らすために軽量である必要があります。
テストと分析
分別タワーを構築する前に、一連のテストと分析を実施します。コンピューター - 支援設計（CAD）ソフトウェアは、タワーをモデル化し、風荷をシミュレートするために使用されます。これにより、さまざまな風の条件下でタワーがどのように動作するかを予測できます。シミュレーション結果に基づいて、シェルの厚さやブレースのタイプなどの設計パラメーターを調整できます。
物理的なテストも重要です。タワーのスケールモデルを構築し、風洞でテストすることができます。これにより、タワーがさまざまな風速と方向でどのように機能するかに関する世界のデータが得られます。その後、このデータを使用して微調整できます。デザインを調整します。
メンテナンスと監視
分別タワーが建設され、設置された後でも、作業は止まりません。タワーが引き続き風の荷重に耐えることを保証するには、定期的なメンテナンスが不可欠です。腐食、疲労、または構造の損傷の兆候を確認する必要があります。腐食は鋼を弱める可能性があり、塔が風の荷重に対してより脆弱になります。
監視システムもタワーに設置できます。これらのシステムは、塔の風速、方向、ストレスを測定できます。これらのパラメーターを継続的に監視することにより、潜在的な問題を早期に検出し、手遅れになる前に是正措置を講じることができます。
結論
風荷重に耐えるために分別塔を設計することは、多くの異なる側面を含む複雑なプロセスです。風の荷重を理解することから、適切な材料の選択まで、すべてのステップが重要です。のサプライヤーとして分別タワー、私たちは、最も厳しい風の状態でさえ対処できる塔を設計および構築するための専門知識と経験を持っています。
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参照
- ASCE 7-16、最小設計負荷と建物およびその他の構造の関連基準。
- API 650、油貯蔵用の溶接鋼タンク。
- Sk Duggalによる鉄骨構造の設計。