Welche Details sind beim windbeständigen Design von Hochmastleuchten zu beachten?
Windbeständige Konstruktion für Hochmastleuchten erfordert mehr als nur die Auswahl eines größeren Stahlrohrs; sie umfasst zahlreiche Details:
1. Querschnittsform des Mastes: Kreisförmige Querschnitte bieten den niedrigsten Widerstandsbeiwert (0,7–1,0), gefolgt von polygonalen Formen (12- oder 16-seitig), während quadratische Formen den höchsten aufweisen. Typischerweise werden konische Masten mit kreisförmigem oder polygonalem Querschnitt gewählt.
2. Wandstärke und Verjüngung: Die Wandstärke nimmt von unten nach oben allmählich ab; die Stärke am Boden muss ausreichend sein, um dem maximalen Biegemoment standzuhalten. Das Verjüngungsverhältnis liegt üblicherweise zwischen 1:50 und 1:70.
3. Versteifungsrippen: An der Verbindungsstelle zwischen Mastfuß und Flansch werden Versteifungsrippen angebracht, um Spannungskonzentrationen zu verteilen.
4. Gestaltung des Leuchtenwagens: Der Wagen sollte idealerweise eine Fachwerkkonstruktion aufweisen, um den Windwiderstand zu minimieren; die Leuchten sollten eng beieinander angeordnet werden, um die Bildung von Wirbeln durch Lücken zu reduzieren.
5. Unterdrückung wirbelinduzierter Schwingungen: Schlanke Masten können bei bestimmten Windgeschwindigkeiten Querschwingungen erfahren. Die Installation von Spoilern (spiralförmigen Leitblechen oder Finnen) kann die Wirbelbildung unterbrechen.
6. Werkstoff: Für die Wahl des Werkstoffs wird Stahl mit einem niedrigen Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit (z. B. Q355B) aufgrund seiner überlegenen Dauerfestigkeit ausgewählt.
7. Schweißnahtqualität: Längsschweißungen sollten mit automatischen Unterpulverschweißverfahren durchgeführt und einer zerstörungsfreien Prüfung (UT oder RT) unterzogen werden, die mindestens der Qualitätsstufe II entspricht.
8. Fundamentqualität: Das Fundament muss über ausreichendes Gewicht und eine ausreichende Einbettungstiefe verfügen, um ein Umkippen zu verhindern.
9. Dämpfer: Bei besonders hohen Hochmastleuchten (>40 m) kann ein Schwingungstilger (TMD) im Inneren des Mastes installiert werden, um Schwingungsenergie zu absorbieren.
10. Windkanalversuche: Bei nicht standardisierten oder kritischen Projekten sollten Windkanalversuche mit skalierten Modellen durchgeführt werden, um genaue Windlastdaten zu erhalten.
Die windbeständige Konstruktion muss den Normen GB 50009 (Lastberechnungsnorm für Gebäude) und GB 50135 (Norm für die Bemessung von Hochhäusern) entsprechen. Die endgültige Konstruktionsplanung muss von einem eingetragenen Statiker unterzeichnet und abgestempelt werden.
