Технические характеристики опор освещения. Расчет фундамента

Все производимые нашей компанией опоры освещения предназначаются для организации наружного уличного освещения и освещения различных объектов: улиц и дорог, парков и скверов, территорий, прилегающих к предприятиям, магазинам, дачным участкам и т. д. В зависимости от условий эксплуатации и расчетных нагрузок (ветровые, гололедно-ветровые нагрузки, тип и сечение самонесущего кабеля, расстояния между столбами) тип опор наружного освещения подбирается на этапе проектирования. Предельные нагрузки и характеристики опор освещения представлены в справочных таблицах.

Они включают силовые характеристики опор освещения (высота, размеры диаметра и толщины фланца, расстояние между анкерами для установки опор освещения, вес конструкции), данные допустимой площади осветительного оборудования, веса светильников (прожекторов), устанавливаемых на столбах в зависимости от ветрового района (I-V). Также приводятся технические данные для расчета фундамента опор освещения по максимальным значениям изгибающего момента и допустимым усилиям, приложенным в верхней точке стойки.

Выбор опор освещения по техническим параметрам

Просмотрите каталог осветительные опоры с имеющимися в продаже фонарными столбами, чтобы понять, какая модель может наилучшим образом удовлетворить все ваши потребности. Все разновидности опор наружного освещения созданы для использования в самых разных условиях эксплуатации, поэтому они отличаются превосходными техническими параметрами осветительной установки. Важно, чтобы характеристики выбранных вами опор наружного освещения точно отвечали всем рекомендациям государственных стандартов, а также всем требованиям правил и норм, имеющимся в каждой конкретной отрасли. 

По распределению светового потока в пространстве различают фонарные столбы прямого, рассеянного, отраженного света. Конструкция уличного фонаря должна надежно защищать источник света от пыли, воды и других внешних факторов, обеспечивать электро-, пожаро- и взрывобезопасность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях среды, удобство монтажа и обслуживания, соответствовать эстетическим требованиям.

Для выбора типа опоры освещения следует брать в расчёт не только внешний вид и дизайн всей световой установки. Даже если опоры спроектированы с учетом ГОСТов и СНиПов, другие критические характеристики, например, месторасположение объекта, материал и форма столба должны быть приняты во внимание до принятия окончательного решения.
Стоит отметить, что проблемы с современными конструкциями опор возникают крайне редко. Однако, наличие гармонических вибраций может быть результатом плохого месторасположения или неверного выбора характеристик опоры. Данный феномен чрезвычайно сложно предугадать, но можно предпринять несколько мер, чтобы сократить риск его возникновения.

Расчет нагрузки на опору освещения

Все конструкции опор наружного освещения рассчитывают на прочность в зависимости от веса установленных светильников, устойчивость к ветровой нагрузки на единицу площади и тянущее усилие провода СИП. Для нестандартных конструкций делается индивидуальный проект КМ и КМД. Перед проектированием опор освещения необходимо выбрать расчетную схему конструкции, собрать все нагрузки на фундамент, определить усилия в стержне, а именно изгибающий момент силы, поперечные и продольные силы. Стальные опоры рассчитаны на ветер в 44 м/сек (160 км/час).

Расчет несущей способности столба освещения выполняется на одновременное действие нагрузок:

1. собственная масса столба;
2. собственная масса светильников и их креплений;
3. ветровая нагрузка на опору и светильники, которая определяется по действующему ДБН.

Расчеты ветровой нагрузки на опоры производятся в соответствии с требованиями ГОСТ и СНИП 2.0.1.07.85. Как правило, металлическая опора имеют форму конуса, поскольку такая конструкция наиболее устойчива и не прогибается под сильным ветром (выдерживает нагрузку (кг/м2) от порыва ветра скоростью до 44 м/сек). Кроме того, использование металлических опорных столбов не ограничивается климатическими зонами, поскольку и перепады температурных режимов они выдерживают внушительные (-50 – +50 градусов). Осветительные опоры подразделяются на конические (круглые в сечении) - марка КО, пирамидальные (граненые, восьмигранные) - марка ПО. Внешний вид опор с геометрическими размерами, а также присоединительными размерами фундамента можно посмотреть в разделе ЧЕРТЕЖИ. Расчетные данные для проектирования опор освещения и фундаментов приводятся ниже.

Технические данные опор освещения типа ПО - 1 исполнение (металл 3мм)

Технические характеристики опор наружного освещения ПО - 2 исполнение (металл 4мм)

Технические характеристики осветительных опор КО - 1 исполнение (металл 3мм)

Технические характеристики столбов освещения КО - 2 исполнение (металл 4мм)

Все расчеты максимальной площади осветительного оборудования были выполнены в соответствии с техническими условиями:
Рассчитанные нагрузки включают собственный вес светильника и вызванное действием ветра толкающее усилие на опору.
Был принят во внимание собственный вес компонентов, из которых состоит опора освещения, включая:
- вес столба;
- вес всей арматуры;
- общий вес кронштейнов или вес светильников и соответствующих фланцевых оснований. Вертикальные, составляющие таких масс силы были учтены как приложенные в соответствующем им центре тяжести.

Расчетные показатели давления ветра были взяты для разных ветровых районов I-V.
Коэффициент динамического нарастания, который учитывает увеличение нагрузки в присутствии колебаний, вызванных порывами ветра, использован в расчетах технических характеристик опор освещения.
Коэффициент формы кронштейнов светильников и коэффициент формы столбов были расчитаны для каждой высоты опоры освещения и для основных типов кронштейнов.

Расчет фундамента опоры освещения

Определение размеров бетонного фундамента
Размеры фундамента опор освещения зависят от типа грунта, на который он опирается, Для выполнения расчета анкерного фундамента необходимо предоставить характеристики несущей способности почвы. При отсутствии таких данных, за расчетную прочность при сжатии принимается 150 Н/м2, соответствующая грунту средней/максимальной прочности.
Использованная в расчетах глубина фундамента изменяется в зависимости от высоты столба.
Чтобы гарантировать одинаковый прочность фундамента опоры освещения во всех направлениях форма фундамента квадратная в сечении.
В случае столбов с фланцевым основанием закрепление к фундаменту выполняется с помощью анкерных болтов. Размеры закладных деталей рассчитаны таким образом, чтобы выдерживать нагрузки на опору освещения.
Определение размеров анкерного фундамента опоры выполняется, проводя проверку на изгиб и на опрокидывание. При выполнении данной проверки за основу принимается использование бетона хорошего качества.

Чтобы обеспечить достаточную устойчивость опоры, нужно рассчитать фундамент (фундаментный блок), анкерное устройство. Бетонный фундамент заливается по месту монтажа. Расчет размеров фундамента осуществляться по формулам:

Ms=N*A/2 - N²/A*q + 80*A²q²H³/6561*N,

где:

Ms - момент устойчивости бетонного основания,
N - общая вертикальная нагрузка (сумма веса: столб, оборудование и бетонный фундамент),
A - ширина боковой стороны бетона фундамента,
Н - высота основания бетона,
q - предельное сопротивление земли, q=0.25 - для второй категории грунта

Стабильность конструкции будет сохранена, когда будет выполнено следующее условие:

Ms>Mg+T*H

где:

Mg - момент на опоре у основания,
Т - усилие сдвига на опоре у основания,
Н - высота бетонного фундамента.