В процессе эксплуатации на опору воздействуют различные природные факторы, которые могут вызвать ее поломку и обрушение. К ним относятся ветровые потоки, налипания снега и льда, температурные колебания. Но наиболее опасными являются сейсмические нагрузки, которые возникают при землетрясениях.
При строительстве систем освещения в сейсмически активных районах используются опоры и мачты, которые специально адаптированы для этого. Помимо упрочненной конструкции при монтаже корпусов на фундаментах используются дополнительные демпфирующие элементы, снижающие вибрацию для предотвращения поломок.
Защита опор от вибрации во время землетрясений
Во время проектирования осветительной сети и выполнения монтажных работ специалисты предпринимают дополнительные меры, чтобы погасить часть колебаний и увеличивают прочность корпуса, чтобы он мог выдержать предполагаемые нагрузки.
Запас по прочности и демпферные элементы подбираются в зависимости от ожидаемой частоты колебаний земной коры в районе установки мачты или опоры. Все инженерные расчеты производятся на стадии проектирования квалифицированными инженерами-светотехниками. В особо сложных случаях производится моделирование с последующей обработкой результатов с помощью специализированного ПО.
Главная особенность — наличие демпфера в фундаменте конструкции. В этом случае промежуточный элемент воспринимает вибрацию и частично (либо полностью) гасит ее, не передавая на инженерную конструкцию.
Демпфирующий фундамент состоит из таких элементов:
- Основного бетонного основания. Оно необходимо для удержания опоры в вертикальном положении при отсутствии колебаний. Размеры рассчитываются в зависимости от характеристик грунта и силы ветра. Фундаменты для мачт проектируются индивидуально для каждой конструкции.
- Металлической пластины. Она необходима для увеличения опорной площади и равномерного распределения нагрузки по всему бетонному основанию. Благодаря пластине исключается формирование зоны высокого давления на основании, которая может привести к разрушению железобетонной конструкции.
- Демпфер. Эластичный элемент, который воспринимает вибрацию от бетонного фундамента во время землетрясения и гасит его или уменьшает амплитуду при передаче на вертикальную часть мачты. В большинстве случаев используются неопреновые прокладки.
- Фрикционная поверхность. С помощью нее уменьшается сила трения, которая возникает между подвижными элементами во время колебаний земной коры.
При отсутствии землетрясения фундамент работает в штатном режиме. Если возникают колебания, большая амплитуда движения основания гасится демпфером, работающим в паре с фрикционной поверхностью. Мачта в этом случае остается полностью неподвижной или колеблется с небольшой амплитудой, не доходя до резонансной частоты.
Запас по прочности и демпферные элементы подбираются в зависимости от ожидаемой частоты колебаний земной коры в районе установки мачты или опоры
В каких случаях нужно использовать демпфирующие конструкции?
Устанавливать мачты на фундаменты с демпферами нужно в районах, для которых характерны частые землетрясения из-за особенностей геологического строения.
В нашей стране к таким регионам относятся:
- Байкал. Озеро расположено в районе разлома земной коры, поэтому для прилегающих районов характерны землетрясения с малой и средней амплитудой.
- Алтай. В этом горном регионе РФ наблюдается сейсмическая активность, которая постепенно увеличивается за период проведения наблюдений.
- Урал. Для этого региона нехарактерны землетрясения. Однако время от времени наблюдаются толчки земной коры, которые могут вызвать обрушение высотных осветительных конструкций.
Также важно принимать во внимание перемещения грунтов, вызванные сильными осадками в горных местностях. Опасными для мачт являются сели, оползни и другие подобные геологические явления.
Куда обратиться?
«Армада-Свет» проектирует и изготавливает высокопрочные опоры и мачты для строительства систем освещения в любых районах России. Наши специалисты оказывают услуги по возведению демпфирующих фундаментов в сейсмически опасных районах. Для оформления заявки обратитесь к менеджерам отдела продаж.