Расчет нагрузки на опору освещения. Часть 2

• Ветровые нагрузки. На карте РФ отмечены 7 ветровых районов, различающихся по величине ветрового давления. Ветровая нагрузка регламентируется нормативными документами, прежде всего правилами СП 20.13330.2016.
• Климатические особенности местности. Высокие или экстремально низкие температурные показатели в жарком или холодном климате, интенсивная грозовая деятельность, высокая влажность, гололед и другие климатические факторы также необходимо учитывать при проектировании.
• Место установки, условия эксплуатации. Например, опоры вдоль магистралей подвержены агрессивному воздействию выхлопных газов, сильных вибраций, высокому риску повреждений. Такие конструкции проектируются с расчетом на возможные механические воздействия, чтобы в случае дорожной аварии они могли причинить минимальный вред людям и окружающим объектам.
• Тип подключения к электрической сети, а также способы дальнейшего обслуживания оборудования.

Расчет массы и высоты опор

При проектировании рассчитываются основные параметры опор, такие как высота, масса, тип фундамента и пр. При расчете массы суммируется вес всех компонентов конструкции: самой опоры, светильников, консолей, арматуры, электрических кабелей. При этом учитываются коэффициенты, разработанные для различных вариаций опор, консолей, светильников. «Перегруз» опасен снижением эксплуатационных качеств и даже разрушением конструкции.

Высота опор рассчитывается в соответствии с нормативными документами, в том числе правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Минимальная высота светильников над проезжей частью автомобильных дорог - 6,5 метров, над пешеходными зонами - 3 метра. Ниже размещать приборы по соображениям безопасности нельзя, выше - можно, и в каждом проекте высота опор рассчитывается индивидуально, в зависимости от количества и типа светильников, расстояния между опорами и других показателей. Рассчитываются и параметры консоли, которая обеспечивает необходимый вылет светильников от оси опоры по горизонтали и вертикали. Согласно регламентам, длина кронштейна по горизонтали должна быть не менее 0, 6 м и не более 2,5 м. Высота опоры вместе с кронштейном обычно составляет от 8 до 9 метров - для удобства обслуживания с автовышки. Что касается приборов для декоративной подсветки, высота их установки на опоре не регламентируется.

Расчет фундамента

Устойчивость опоры (как и многих других сооружений) тесно связана с фундаментом. При его расчете учитываются габариты опоры, а также специфика грунта и другие особенности окружающей среды (см. выше). Размеры бетонного основания зависят от несущей способности грунта. Она показывает, какую нагрузку способна выдержать единица площади грунта.

Для разных типов почвы применяют соответствующие им классы и марки бетона. Если данных о несущей способности грунта нет, в расчет принимают единицу прочности бетона на сжатие 150 Н/м², подходящую для максимально плотной почвы.

Прямостоечные опоры заглубляют в почву и бетонируют, фланцевые опоры устанавливают на фундамент с помощью закладных элементов. Глубину и площадь фундамента рассчитывают в зависимости от высоты и массы опоры со всеми ее дополнительными элементами. Обычно фундамент имеет форму квадрата, чтобы нагрузки равномерно распределялись во всех направлениях. В процессе монтажа опоры выравнивают строго по вертикали. Максимально допустимые отклонения регламентируются нормативными документами.

Расчет опоры на устойчивость

В процессе проектирования нет необходимости рассчитывать опоры на устойчивость: это делают сами производители с помощью тестовых испытаний. Опоры проверяются на изгиб, кручение, опрокидывание под действием динамических сил; расчет при этом делается для нормального и предельного (аварийного) режима работы. Примером предельного состояния, при котором невозможна эксплуатация, является потеря устойчивости и падение опоры. По результатам испытаний конструкция либо изменяется, либо допускается до массового производства и монтажа. На заводах создаются различные модификации опор, соответствующие строительным нормативам и при этом подходящие для работы в любых регионах, в том числе с экстремальными климатическими условиями.

В заключение следует отметить, что оптимальным вариантом при выборе опор можно считать металлические конструкции. Они наиболее устойчивы к неблагоприятным внешним факторам, удобны при монтаже, имеют широкий спектр вариантов для решения проектных задач. А профессионально выполненный технический расчет с учетом всех нормативных требований гарантирует безопасность эксплуатации опор и системы освещения в целом.