108. Конструкции высотных сооружений.

Высотными принято называть сооружения, высота которых намного превышает их размеры в поперечном сечении. К высотным сооружени­ям относятся опоры антенных сооружений связи (радио и телевидения), опоры воздушных линии электропередачи и открытых распределитель­ных устройств, вытяжные башни, вентиляционные и дымовые трубы, осветительные и метеорологические вышки, маяки, водонапорные баш­ни и т. п. По конструктивной схеме все высотные сооружения могут быть разделены на два основных вида — башни и мачты.

Башнейназывают высотное сооружение, жестко закрепленное в основании, что достигается анкеровкой ствола к специальному фунда­менту.

Мачтойпринято называть высотное сооружение, устойчивость поло­жения которого обеспечивается системой оттяжек .

В практике находят также применение комбинированные системы, представляющие собой конструкцию, закрепленую в основании в одном или в двух направлениях и раскрепленную оттяжками.

Башнив большинстве случаев проектируют решетчатыми, в виде пространственных ферм трех -или четырехгранного, реже многогранно­го, очертания. С увеличением числа граней расход металла возрастает.

В целях обеспечения устойчивости и более равномерного распреде­ления усилий в поясах башни проектируют уширенными книзу в соот­ветствии с возрастанием изгибающих моментов от вершины к основа­нию. Устройство переломов в поясах усложняет конструкцию, поэтому чаще применяют башни пирамидальной формы. Ширина башни у осно­вания назначается в достаточно широких пределах — от 1/12 До 1/6 высоты исходя из необходимости обеспечения требуемой жесткости и экономических соображений.

С увеличением ширины снижают усилия в поясах от моментов, что уменьшает расход металла на пояса и фундаменты, но приводит к до­полнительному расходу материала на решетку и диафрагмы. Ширину верхней части башни рекомендуется делать возможно меньшей, так как это способствует снижению нагрузки от ветра, а следовательно, уменьшению расчетных усилий по всей высоте башни.

В верхней части башни целесообразно применять треугольную и раскосную системы решетки; при большой ширине грани — ромбическую или полураскосную, со шпренгельным заполнением, необходимым для обеспечения требуемой по гибкости расчетной длины пояса. Существен­ную экономию стали можно получить при применении крестовой решет­ки с гибкими предварительно напряженными раскосами.

Мачтасостоит из ствола, опирающегося на центральный фундамент, и оттяжек, закрепленных в анкерных фундаментах.

Ствол мачты проектируется решетчатым в виде трех- или четырехгранной призмы с размерами поперечного сечения в пределах габаритов железнодорожного транспорта. Наряду с наиболее распро­страненной крестовой решеткой при небольшой ширине грани ствола применяют треугольную и раскосную системы решеток. В не­которых случаях ствол мачты делают сплошностенным—цилиндричес­кой формы (в виде трубы).

По расходу металла лучшей является мачта со стволом трехгранно­го очертания и тремя оттяжками в ярусе. Однако регулировка такой системы в каждом ярусе значительно сложнее, чем при четырех оттяж­ках, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. По­этому мачты со стволом четырехгранного очертания применяются на­равне с трехгранными, особенно при поясах из уголков.

По расходу металла и стоимости мачты выгоднее башен. При высо­те порядка 150 м стоимость мачт на 20—30 % ниже, чем башен. Этот разрыв возрастает с увеличением высоты сооружения. Однако сооруже­ниям мачтового типа присущи и определенные недостатки. К ним в пер­вую очередь относится необходимость постоянного контроля за натя­жением оттяжек.