Ocena bezpieczeństwa konstrukcji nadmiernie wychylonej wieży żelbetowej

• Autorzy: Lechman Marek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.7920

Warianty tytułu

EN

Structural safety assessment of excessively deflected reinforced concrete tower

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem artykułu jest o cena bezpieczeństwa konstrukcji wieży antenowej typu Moll o wysokości 60 m, użytkowanej jako stacja bazowa telefonii komórkowej. Wieża została zaprojektowana w konstrukcji żelbetowej prefabrykowanej, zamocowanej w fundamencie żelbetowym. Składa się z 5 segmentów rurowych wykonanych w technologii betonu wirowanego. Połączenia segmentów zaprojektowano w postaci specjalnych łączników, składających się z płyt stalowych skręcanych na śruby. Średnica zewnętrzna trzonu wieży przy podstawie wynosi 1,44 m, zaś w poziomie +60 m - 0,40 m. Od montażu zrealizowanego w 2001 r. trzon wieży wykazywał ponadnormatywne wychylenia z pionu. W celu oceny bezpieczeństwa konstrukcji wieży przeprowadzono analizę statyczno-wytrzymałościową jej trzonu żelbetowego metodą naprężeń liniowych w ujęciu normy kominowej PN-88/B-03004 i powiązanej z nią normy PN-77/B-02011, oraz alternatywnie z uwzględnieniem nieliniowości fizycznej betonu i stali, w oparciu o Eurokod 2 oraz związany z nim Eurokod 1. Na tej podstawie stwierdzono, że rozpatrywana wieża spełniała wymogi bezpieczeństwa konstrukcji, natomiast nie spełniała wymagań w zakresie użytkowalności, dotyczących wychylenia z pionu. Oceniono ponadto, że przyczyną nadmiernego wychylenia wieży była niewystarczająca sztywność dwóch górnych segmentów trzonu.

EN

The subject of this paper is the structural safety assessment of a reinforced concrete (RC) antenna tower of Moll type 60 m high consisted of 5 tubular segments made of spun concrete. The connections between segments were designed in the form of special joints consisted of steel plates fixed by screws. The outer diameter of the tower shaft varies from 1.44 m at the ground level to 0.4 m at the top. Since the erection in 2001, the tower shaft showed the excessive deflections. To assess the structural safety of the considered tower, the static analysis of its RC shaft was performed by permissible stress method in accordance with Polish standards PN-88/B-03004 and PN-77/B-02011, as well as according to Eurocode 2 and Eurocode 1, by assuming the physical nonlinearity of concrete and reinforcing steel. Based on the obtained results it was concluded that the structural safety requirements for the tower were fulfilled and the excessive deflection of the tower shaft was caused by the insufficient stiffness of its two upper segments.

Słowa kluczowe

PL

wieża antenowa; wieża żelbetowa; wychylenie; bezpieczeństwo konstrukcji; badanie poligonowe; analiza statyczno-wytrzymałościowa

EN

antenna tower; reinforced concrete tower; deflection; construction safety; site test; static-strength analysis

• Wydawca: BUILDER CORP Sp. z o.o.
• Czasopismo: Builder
• Rocznik: 2022
• Tom: R.26, nr 4
• Strony: 36--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Lechman Marek

• Instytut Techniki Budowlanej

• https://orcid.org/0000-0003-1380-2881

Bibliografia

• [1] Marek Lechman, Konstrukcje wieżowe żelbetowe i murowe. Podstawy diagnostyki, Prace Naukowe, Monografie, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2020.
• [2] Piotr Noakowski, Close to reality methods for the structural design of towers, ACE, The Silesian University of Technology, No. 3/2010.
• [3] Andreas Harling, Piotr Noakowski, TV-towers structure, assessment and repair, CICIND Report The Chimney Magazine 2014, vol. 30, no.1, pp. 59-65.
• [4] PN-88/B-03004 Kominy murowane i żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie.
• [5] PN-77/B-02011 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem.
• [6] PN-EN 1991-1-4:2008 Eurokod 1 : Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru.
• [7] PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.

Uwagi

Artykuł umieszczony w części "Builder Science"

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).