Тема 28. Будіництво повітряних ліній зв'язку

1. ОСНОВНІ ВИДИ РОБІТ З БУДІВНИЦТВА

2. МЕХАНІЗАЦІЯ БУДІВНИЦТВА

3.ВИКОНАННЯ ВВОДІВ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЗВ'ЯЗКУ

4. РОЗРАХУНОК ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ НА МЕХАНІЧНУ МІЦНІСТЬ

1. ОСНОВНІ ВИДИ РОБІТ З БУДІВНИЦТВА

При будівництві повітряних ліній зв'язку виконуються наступні основні роботи: розбивка лінії, розвезення лінійних матеріалів, оснащення стовпів, риття ям і установка стовпів, підвіска проводів, контрольний огляд лінії і нумерація опор.

При розбивці лінії визначається її напрямок на місцевості і позначаються місця установки опор. Лінія розбивається на окремі ділянки, обмежені місцями зміни напрямку лінії. На прямих ділянках і рівній місцевості розбивка здійснюється за допомогою трьох віх, встановлюваних у створі одна з іншої (мал. 28.1). На ділянках пересіченої місцевості звичайно користаються чотирма віхами. Габаритні розміри опор і відстані між проводами дані на мал. 28.2.

Рис. 28.1. Розбивка лінії

При оснащенні опору попередньо очищають від залишків кори і потім затісують вершину на два схили, розмічають і просвердлюють отвори для гаків і траверсних болтів, увертають гаки, установлюють траверси, кронштейни, насажують ізолятори на гаки і штирі. Оснащення стовпів арматурою (укручування гаків, пришиття траверс) звичайно проводяться на лінії до їхньої установки. Оснащення опор гачкового профілю приведені на мал. 28.3, а траверсного — на мал. 28.4. Кріплення траверс на залізобетонних опорах показане на мал. 28.5.

На кутових опорах при вильоті кута більш 7,5 м, на перехідних, кабельних, ввідних, напіванкерних і інших спеціальних опорах установлюються подвійні траверси. У місцях проведень схрещувань стовпи оснащуються необхідної для цього арматурою (кронштейнами, накладками).

Ізолятори насаджуються на гаки і штирі з попереднім накрученням каболки чи поліетиленових ковпачків на їхню верхню частину.

Риття ям і установку стовпів виконують бурильно-крановими машинами. Яма, вирита вручну, повинна мати східчасту форму (мал. 28.6, а). Ями розташовують уздовж лінії, як зазначено на мал. 28.6, б. Стовпи повинні встановлюватися так, щоб гребінь їх був розташований уздовж лінії для траверсного профілю і перпендикулярно лінії для гачкового профілю.

Проміжні опори установлюються вертикально і вирівнюються в лінію з раніше встановленими опорами, при цьому гаки і траверси повинні бути розташовані перпендикулярно лінії. По закінченні вирівнювання опори яма засипається ґрунтом і трамбується.

Кутові опори встановлюються з нахилом вершини убік, протилежній рівнодіючій тязі проводів, і зміцнюються відтягненнями чи підпорами. Опори, оснащені траверсами, установлюються так, щоб на прямих ділянках лінії траверси були розташовані по черзі з однієї і з іншої сторони опори.

У болотистих ґрунтах дерев'яні і залізобетонні кутові опори зміцнюються додатково.

Рис.28.2. Габарити опор і проводів повітряної лінії зв'язку

Рис.28.3 Рис.28.4 Рис.28.5

Рис.28.3. Оснащення опор гачкового профілю.

Рис.28.4. Оснащення опор траверсного профілю.

Рис.28.5. Кріплення траверс на залізобетонних опорах.

Противітрові і протиожеледичні дерев'яні опори зміцнюються підпорами, а залізобетонні — відтягненнями.

Після установки зміцнення стовпів проводиться розмотування проводу. При механізованому розмотуванні використовується тамбур із проводом, який встановлюється на автомашині, при ручній — переносна рама. Кінці сталевих проводів з'єднують між собою зварюванням за допомогою термітно-муфельного патрона (мал. 28.7).

При зварюванні верхній антикорозійний шар оцинкування згоряє, тому для запобігання місця зварювання від корозії провід покривають бітумом, петролятумом чи суриком на 10 см. з обох боків стику. Кінці проводів з кольорових металів з'єднують за допомогою трубок — мідних чи алюмінієвих — в залежності від матеріалу лінійного проводу. Кінці проводів, що з'єднуються, вводять з обох кінців у трубку, яку потім закріплюють у струбцини вильчатолго клупа і скручують ключем у 1,5 обороту (мал. 28.8).

Провода підвішують по ділянках в чотири-вісім прольотів у залежності від числа за’язувальників. На початковій опорі провід закріплюють кінець в'язанням (мал. 28.9), а потім його піднімають на наступні опори й укладають у жолобки ізоляторів на проміжних опорах і на шейки ізоляторів на кутових опорах. Після цього провід натягають (за допомогою блоків) до необхідної стріли прогину. Стріла прогину контролюється за допомогою рейок (мал. 28.10).

В'язання проводів на ізоляторах проміжних опор виконують двома шматками вязального дроту, а на кутових — одним (мал. 28.11).

Рис.28.6. Ями для установки опор :

а)форма; б) розташування уздовж лінії

Рис. 28.7 З’єднання кінців мідних і біметалічних проводів:

1 — клуп; 2 — струбцина; 3 — ключ

Рис.28.8. З'єднання сталевих проводів

Рис.28.9. Кінцеве в'язання проводів: а) сталевих; б) мідних чи біметалічних.

Рис.28.10. Регулювання стріли.

Рис.28.11. В'язання проводів на ізоляторах: а) проміжна; б) кутова.

Рис.28.12. Посилене в'язання проводів.

Рис.28.14. Пролітне схрещування при крюковому профілі.

Рис.28.15. Крапкове схрещування при крюковому профілі.

Рис.28.13. Подвійне кріплення: а) на гаках; б) на траверсах

При в'язанні проводів з кольорового металу використовують пласкогубці з мідними вкладишами. У районах, де спостерігається вібрація проводів, в'язання робиться посиленою (ресорною) (мал. 28.12). Нумерація опор проводиться по підсилювальних ділянках і починається з ввідної чи кабельної опори. Рахунок опор ведеться від великого адміністративного центра до більш дрібного. При з'єднанні двох однакових пунктів рахунок ведеться з півночі на південь і з заходу на схід.

Перетинання ПЛЗ через шосейні дороги і залізниці, лінії електропередачі і ріки виконуються з дотриманням наступних трьох умов: перехідна опора повинна бути міцнішою проміжної, провода на опорі повинні мати більш надійне кріплення і провода в прольоті повинні мати достатній запас міцності. При ускладненнях при виконанні цих умов застосовується кабельна вставка і кабельний перехід.

Вибір конструкції перехідної опори, проводу в переході і способу кріплення залежить від характеру пересічної перешкоди і значення лінії. В усіх випадках перетинань повітряні провода в прольоті не повинні мати з'єднань. Надійність кріплення проводів на перехідних опорах досягається подвійним кріпленням (мал. 28.13). Переходи звичайно виконуються під прямим кутом.

При виконанні схрещування проводів виходять з того, що схрещування в прольоті здійснюється на довжині двох прольотів, а крапкове схрещування по довжині лінії займає всього 18—25 см. У залежності від того, як підвішені провода — на гаках чи траверсах, прольотне і крапкове схрещування конструктивно виконуються по-різному. При гаківому профілі схрещування ланцюгів у прольотах здійснюється на Г-образних кронштейнах (мал. 28.14), а крапкове- з допомогою дугоподібних кронштейнів (мал. 28.15). При траверсному профілі схрещування в прольотах здійснюється за допомогою підвісних гаків (мал. 28.16), а крапкове - на накладних (мал. 28.17). Крапкове схрещування дає найменші конструктивні неоднорідності.

Для того щоб середня відстань між проводами, впливаючого ланцюга та того, що знаходиться під впливом була вирівнена у вертикальній і горизонтальній площинах, напрям оберту проводів під час схрещування в прольоті повинен виконуватись на довжині секції в один бік.

Рис.28.16. Крапкове схрещування при траверсному профілі.

Рис.28.17. Пролітне схрещування при траверсному профілі.

2. МЕХАНІЗАЦІЯ БУДІВНИЦТВА

Застосування механізмів при будівництві лінійних споруд прискорює й здешевлює будівельні роботи.

Для навантаження і розвантаження матеріалів використовуються автомобільні крани (ДО-32, ДО-51, ДО-46), гідравлічні крани, установлені на автомобілях ЗИЛ-150 чи ЗИЛ-164, підйомники кранового типу, установлювані на автомобілях ГАЗ-66.

Для буравлення ям і установлення стовпів при будівництві і ремонті повітряних ліній широко використовуються бурильно-кранові машини. Відомі бурильно-кранові установки на базі автомобілів підвищеної прохідності (ГАЗ-66) і базі тракторів. Колісні машини маркіруються БУС-7, БМ-202 і БМ-302, тракторні машини — БМ-303; БМ-204, і БКГО-67. Бурильно-кранова машина БУС-7 показана на мал. 28.18. Машини виконують буравлення ям і встановлення опори в готову яму за 2—4 хв. Діаметри бурів 350—800 м. Вантажопідйомність кранів 1— 1,5 т. Максимальна довжина встановлюваних опор 10—12 м.

При будівництві й обслуговуванні повітряних ліній застосовуються пересувні телескопічні вишки типу ТВ (мал. 28.19). Така вишка дозволяє підняти одного-двох робітників на висоту 7—21 м.

Рис.28.18. Бурильно-кранова машина БУС-7

Рис.28.19. Телескопічна вишка ТВ-1

Розмотування і зрощування проводів може проводиться за допомогою машини П-282. Устаткування монтується на автомобілі ГАЗ-66 і використовується для виконання: розкочування двох сталевих чи кольорових проводів діаметром 2—4 мм; зрощування сталевих проводів діаметром до 4 мм електрозварюванням; електронагріву скруток кольорових проводів для припайки; схрещування проводів, що розмотуються, намотування в бухти одного-двох проводів при демонтажі лінії.

Крім зазначених машин для ущільнення ґрунту навколо встановлюваних опор застосовуються трамбування з електричним чи мотоприводом.

При обробці стовпів для зняття кори і різання сучків використовують электросучкорізки, для відпилювання комля стовпа та обробки його вершини — різного роду електропилки чи мотопилки. Сверління отворів під гаки, болти і глухарі, загвинчування гайок, болтів і штирів, нагвинчування ізоляторів на штирі проводиться електросвердлами.

Електроінструменти працюють, як правило, від джерел струму напругою 220 В. У польових умовах їх живлення здійснюється від пересувних електростанцій. При будівництві і ремонті повітряних ліній використовуються спеціальні комплекти інструментів, що працюють від гнучкого вала.

3.ВИКОНАННЯ ВВОДІВ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЗВ'ЯЗКУ

Вводи ланцюгів повітряних ліній влаштовуються, як правило, кабельними. При цьому повинно бути передбачено узгодження параметрів повітряних ланцюгів з кабельними.

Підвищені вимоги пред'являються до пристрою підходів і вводів високочастотних ланцюгів у підсилювальні пункти (ПП) для того, щоб уникнути неприпустимих впливів між ланцюгами входу і виходу. При впливі з виходу підсилювача на його вхід (мал. 28.20, а) утвориться ланцюг зворотного зв'язку, що може привести до самозбудження підсилювача чи виникнення значних перекручувань. Щоб уникнути цього, перехідне згасання між входом і виходом підсилювача повинне бути на 26,1 дБ більше величини посилення. Тоді норма перехідного загасання між ланцюгами входу і виходу визначиться виразом Авв=S+26,1 дБ, де S — максимальна підсилювальна здатність апаратури на верхній переданій частоті.

Якщо в ПП заводиться кілька високочастотних ланцюгів (мал. 28.20,6), перехідне згасання повинне мати велику величину, тому що крім небезпеки виникнення перекручування від зворотного зв'язку доводиться рахуватися з впливом виходу одного підсилювача на вхід іншого. Виходячи з цього, необхідне перехідне згасання між різними ланцюгами входу і виходу повинне бути більше різниці їх рівнів на необхідну величину захищеності А _з, тобто визначатися виразом Ав.в= Аз + (₀₁-₀₂), дБ, де ₀₁ і ₀₂— рівні відповідно на виході одного і вході іншого підсилювачів.

Для забезпечення необхідних величин перехідного згасання високочастотні ланцюги систем передачі В-12 на вході і виході в підсилювальні пункти розташовуються на окремих лініях.

Рис.28.20. Вплив між ланцюгами входу і виходу: а) при одному ланцюзі; б) при двох ланцюгах.

Повітряний ввід допускається при одному ВЧ ланцюзі. При наявності декількох ВЧ ланцюгів їх ввід в ПП здійснюється окремими кабелями з різних кабельних опор.

Для зменшення впливу через треті ланцюги (поряд з підвіскою ланцюгів входу і виходу на різних лініях) в ПП крім ВЧ ланцюгів уводяться всі інші ланцюги і проводи, підвішені на тій же лінії. Застосовуються також додаткові захисні пристрої — замикаючі котушки (див. роз. 6) і замикаючі фільтри (ЗФ). Замикаючі котушки включаються в усі ланцюги і телеграфні провода, що вводяться в ПП (на вході і виході), а також ВЧ ланцюга з кольорового металу при їх вводі в кінцеві пункти. Замикаючі фільтри призначаються для збільшення перехідного згасання між виходом і входом ВЧ ланцюгів через треті ланцюги (двох- і однопровідні), що знаходяться на одній лінії з ВЧ ланцюгом. Вони включаються в провода і НЧ ланцюги, що проходять через підсилювальний пункт напряму.

Ввід в підсилювальний пункт сталевих ланцюгів може бути повітряним чи кабельним. Сталевий ланцюг із системами передачі ВС-2 і ВС-3 може вводитися в ПП із двох кабельних стовпів чи з одного. При цьому повинні бути витримані необхідні норми перехідного згасання між кабельними ланцюгами входу і виходу. При ВЧ передачі по декількох сталевих ланцюгах для входу і виходу ланцюгів, користуються окремими кабелями, підведенними з різних кабельних опор. У місцях підходу ланцюгів двох ліній обладнуються розрізні опори.

4. РОЗРАХУНОК ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ НА МЕХАНІЧНУ МІЦНІСТЬ

Вихідні передумови. Провода й опори повітряних ліній розраховуються як на навантаження від власної ваги, так і на додаткове навантаження від вітру, ожеледі і паморозі. Метою розрахунку механічної міцності проводів є визначення стріли прогину проводу для того, щоб при найбільш несприятливих умовах роботи, напруги, що допускаються, не були перевищені.

Стрілою прогину називається відстань від найнижчого місця провисання проводів до горизонтальної лінії, що з'єднує місця підвісу. Для дотримання встановлених норм потрібно вибирати висоту опор з урахуванням максимальної стріли прогину. При розрахунках необхідно суворо дотримувати габаритний розмір лінії, тобто відстань від найнижчого місця розташування проводу до землі чи до найвищого рівня наземних предметів.

Метою розрахунку опор повітряних ліній на механічну міцність є вибір найбільш доцільних конструкцій, розмірів опор і їхніх додаткових кріплень.

На механічну міцність повітряних ліній зв'язку істотно впливають два види навантаження: вітер і ожеледь. Вітрове навантаження визначається вираженням:

q = q₀c = с,

де — швидкість вітру, м/с (приймається 25 м/с); з-аеродинамічний коефіцієнт/

Коливання і вібрація проводів при вітрі призводить до передчасного руйнування проводів за рахунок дії перемінних періодично змінних напруг в їх матеріалах. Для збільшення надійності кріплень на лініях зв'язку використовують посилені чи ресорні в'язання проводів, що забезпечують велику надійність.

Іншим додатковим навантаженням на провода повітряних ліній є ожеледь і паморозь. Ожеледь - це щільне прозоре утворення льоду, що створюється при замерзанні переохолоджених крапель води. Температура повітря, при якій утвориться ожеледь, знаходиться в межах від +1 до —6°С. Паморозь — це непрозорий білий кристалічний сніговидний осад. Явище ожеледиці спостерігається найчастіше в південних районах України (Донецька, Одеська обл. та ін.). Ожеледь чи паморозь збільшують масу проводів і їх діаметр. В наслідок цього на проводах повітряної лінії створюється додаткове механічне навантаження, що (особливо при вітрі) приводить до руйнувань лінії зв'язку.

Як зазначено в гл. 2, у залежності від типу лінії - О, Н, У и ОУ- товщина стінки льоду на проводі приймається відповідно 5, 10, 15 і 20 мм. Щільність льоду при ожеледі дорівнює 0,9 г/см³.

Ожеледь і паморозь значно збільшують згасання ланцюгів, особливо на високих частотах. Тому в районах де є ожеледиця встановлюють підсилювальні пункти. Таким чином, ожеледь і паморозь впливають як на механічну міцність лінії, так і на електричні характеристики ланцюгів.

Як зазначено вище, метою розрахунку проводу є визначення стріли прогину. Для цього спочатку визначають напругу в проводі при інших режимах його роботи. По знайдених напругах визначають стріли прогину.

Питомі навантаження. Для зручності розрахунку проводів навантаження від власної маси льоду при ожеледі і швидкості вітру виражають через так звані питомі навантаження. Питомим навантаженням проводу називається навантаження, виражене в кілограмах, що приходиться на 1 м довжини проводу в 1 мм² площі його поперечного перерізу.

Питоме навантаження від власної маси проводу буде дорівнювати масі проводу довжиною 1 м, перетином 1 мм², кг/м · мм²:

γ₁ = n

Питоме навантаження від маси льоду при ожеледі, кг/м ·мм²:

γ₂ = nk_доп

Питоме навантаження від власної маси і маси льоду при ожеледі, кг/м • мм²:

γ₃ = γ₁+ γ₂

Питоме навантаження від тиску вітру при відсутності ожеледі, кг/м · мм²:

γ₄ =

Питоме навантаження від вітру при ожеледі, кг/м • мм²:

γ₅=

Питоме навантаження від власної маси і тиску вітру знаходиться як геометрична сума двох навантажень: γ₁ діючої вертикально, і γ₄ діючої горизонтально, кг/м · мм²:

γ₆ = γ₁² + γ₄^{2 ,}

Питоме навантаження від власної маси проводу, маси льоду і тиску вітру при ожеледі визначиться, кг/м-мм²:

γ₇ = γ₅² + γ₃²

де d-діаметр проводу, мм; Р— маса 1 м проводу, кг; b-товщина шару льоду, мм; γ₀ — щільність льоду, г/см³ (при розрахунках приймається рівним 0,9); п-коефіціент перевантаження (приймається для власної маси 1,1, для ожеледі і вітру 1,2); S— площа поперечного перерізу проводу, мм²; K_доп—коефіціент, що враховує нерівномірність навантаження по довжині прольоту, рівний 0,9; q₀ = с, - нормативний швидкісний напір вітру, кгс/м², розраховується по вище приведеній формулі; q₀— нормативний швидкісний напір вітру при ожеледі, кгс/м², визначається для швидкості вітру =15 м/с; С— аеродинамічний коефіцієнт приймається рівним 1,2.

Стріла прогину проводу. Провід між двома місцями підвісу завжди розташовується по деякій кривій. Так як на практично використовуємих відстанях між місцями підвісу твердістю проводу можливо зневажити, то при розрахунку передбачається, що провід — це гнучка, рівномірно навантажена нитка. При цьому припущенні вважається, що крива, по якій розташовується провід, є ланцюговою лінією (мал. 28.21).

Рівняння ланцюгової лінії має вид

y= h ch ,

де h=Т/Р, що х –поточна координата; Р—масса 1 м проводу; Т-напруга в проводі.

Вирішуючи дане рівняння, одержимо значення, що нас цікавить, стріли прогину проводу:

f = l²P/8T_o

Поділивши чисельник і знаменник правої частини даного рівняння на площу поперечного переріза проводу S, одержимо:

f = l²γ/8σ

де f-довжина прольоту; γ=Р/S-маса 1 м проводу перетином 1 мм², тобто питоме навантаження від власної маси проводу; σ=Т/S - питома напруга в проводі, кг/мм².

Довжина проводу практично дуже незначно відрізняється від довжини прольоту; чим нижче температура, тим різниця між довжинами прольоту і проводу менше. Зміна стріли прогину спричиняє зміну напруги в проводі, тому що з приведеного рівняння випливає:

σ = l²γ/8f

Тому при підвісці провода, наприклад у літню пору, необхідно обирати стрілу прогину з таким розрахунком, щоб узимку, при зниженні температури, допустиме напруження не було перевищено.

Рис.28.21. До визначення стріли прогину проводу

Визначення напруг у проводі при зміні температури і навантажень.

Довжина закріпленого проводу, яка міняється в залежності від коливань температури, тягне за собою зміну натягу проводу. Так, при зниженні температури провід коротшає, стріла прогину зменшується і збільшується натяг у проводі. Зворотне явище відбувається при підвищенні температури. Змінюються також і діючі на провід питомі навантаження.

Нижченаведене рівняння дозволяє визначити напругу в проводі при зміні температури і питомого навантаження:

σ_x - =,

де σ-напруга при визначеній температурі t і питомому навантаженню γ;

σ_x - те ж при змінній температурі t_x і питомому навантаженню γ_x; ά— температурний коефіцієнт лінійного розширення матеріалу проводу; l— довжина проводу.

Це рівняння кубічне відносно σ_x; воно вирішується шляхом підбору коренів на логарифмічній лінійці. Для цього рівняння приводиться до виду:

σ_x—B/= A чи (σ_x – A) = B.

Це рівняння іноді називають рівнянням стану проводу в прольоті. Знаючи напругу проводу σ при питомому навантаженні γ і температурі повітря t по рівнянню, можливо визначити напругу в проводі σ_x при питомому навантаженні γ_x і температурі t_x.

Звичайно при розрахунках за вихідну приймають температуру —40°С, при цьому за вихідну напругу в проводі приймають (при відсутності вітру й ожеледі) для сталевих проводів 16,5 кг/мм², а для мідних 18,7 кг/мм². Це дозволяє при різній питомій вазі матеріалу проводу, тобто при різному питомому навантаженні γ₁ підвішувати провода з різного матеріалу з однаковою стрілою прогину, що необхідно для зменшення взаємних впливів між ланцюгами від конструктивних неоднорідностей. Напруга в проводі при ожеледі з вітром звичайно буває більше, ніж при температурі —40°С без ожеледі і вітру. Тому при розрахунку визначають σ₇ не допускаючи його вище граничного розрахункового значення.

Таким чином, порядок розрахунку проводу зводиться до наступного: спочатку варто визначити питомі навантаження, потім, вибираючи в залежності від матеріалу провода вихідну напругу при —40°С, обчислити по вище приведеній формулі, напругу при ожеледі з вітром σ₇, переконуючись в тім, що воно не перевершує гранично припустимого значення.

Після чого знайти напругу в проводі при відсутності ожеледі з вітром при різних негативних і позитивних температурах; по знайдених напругах, визначити стріли прогину для різних температур і скласти таблиці і графіки (мал. 28.22) монтажних стріл прогину. Цими даними користуються при підвісці проводу.

Рис.28.22. Графік монтажних стріл прогину

Розрахунок проміжних опор. Проміжні опори розраховуються на згинальний момент від бічної дії сили вітру на провода й опору. Крім того, на опору діє згинальний момент від вертикального навантаження. У ожеледних районах при розрахунку сил, що діють на опору, враховується наявність ожеледі на проводах.

Небезпечний переріз, тобто перетин, у якому діє найбільша напруга, у проміжній опорі приймається на рівні землі.

Дерев'яні стовпи звичайно мають форму усіченого конуса. Для визначення діаметра стовпа в будь-якому його перетині при розрахунках стовпів користуються величиною стоку, що приймається рівною 1 см на 1 м довжини колоди.

Проміжна опора сприймає навантаження від тиску вітру на проводи з боку двох половин прольотів, тому тиск вітру на проводи, Н,

P₁ = 9,8 qcknl,

де q₀ — швидкісний напір вітру, кгс/м²; N — число проводів; d_i — діаметр 1-го проводу, мм; при ожеледі враховується діаметр зледенілого проводу; l-довжина прольоту, м; c, k_доп і n — коефіцієнти відповідно аеродинамічний, нерівномірності і перевантаження.

Тиск вітру на опору, Н,

P₂= 9,8qck()nH,

де D_B — діаметр опори у вершині, м; D_з — діаметр опори в поверхні землі, м; H₀-висота стовпа над поверхнею землі, м.

Крім висоти H, враховується також глибина закопки опори (при коловому профілі дорівнює приблизно 1/4 і при траверсному 1/3 надземної висоти опори). Отриману в такий спосіб загальну довжину округляють до стандартного розміру і вибирають потрібну довжину стовпа.

Діаметр стовпа у вершині, виходячи з отриманої довжини стовпа, попередньо вибирають стандартним, а потім роблять перевірочний розрахунок.

Згинальний момент від тиску вітру на проводи, Н · м,

M₁ = P₁H_c

де Н_c — відстань від поверхні землі до місця прикладення рівнодіючої сили від тиску вітру на провода, м.

Згинальний момент від тиску вітру на опору, Н · м,

M₂ = P₂

Сумарний згинальний момент від дії горизонтальних сил, Н · м,

М=М₁+М₂.

Напруга в небезпечному перерізі, кг/див²,

σ = 1,05

де W-момент опору поперечного переріза стовпа прит поверхні землі для циліндра,

W = D/32.

Коефіцієнт 1,05 враховує збільшення напруги від дії вертикальних сил — від маси проводів і арматури.

За умовою міцності σ<σ, де σ— допустиме напруження при вигині. Розрахунковий опір для сосни і ялини приймається рівним 130 кг/см², для кедру—0,9 від розрахункового опору сосни, а для ялиці — 0,8.

Для перевірки глибини закопки опори використовуємо діаграму розподілу сил, що діють на ґрунт уздовж заритої частини стовпа (мал. 28.23).

Рис.28.23. До розрахунку глибини закопки опори.

Заміняючи всі реакції сил, діючих на ґрунт, що розподілені по довжині заритої частини стовпа двома результуючими силами R, одержимо пари сил із плечем h₃, що врівноважує результуючий згинальний момент M від зовнішніх сил:

М= hR.

З трикутника АОБ одержуємо, що R = 0,5h₃/2P₁

Тоді рівняння запишеться у вигляді М=hP₁/_σ , звідки h₃ =

При циліндричній формі стовпа приймають P₁ = 0,7 D₃σ_гр , тоді одержимо

h=

де D₃ — діаметр опори при поверхні землі; 0,7 — коефіцієнт, що враховує циліндричну форму опори;

σ_гр допустима напруга ґрунту на стиснення, що залежить від типу ґрунту; наприклад, для вологого піску, супіску, суглинку σ_гр=2,5 кг/см².

Застосування залізобетонних опор. Залізобетон являє собою сполучення двох матеріалів - сталі і бетону, що працюють після затвердіння як одне ціле. Так як опір бетону на розтягнення значно менший, ніж тиску, то сталева арматура, залита в бетоні, чинить опір розтягуючим напругам. У залізобетонних конструкціях маються зони, у яких діє розтягуюче чи стискаюче зусилля. Зони дії цих зусиль в опорах повітряних ліній можуть мінятися місцями, тому арматура в них встановлюється симетрично, так щоб при будь-якому передбачуваному напрямку дії сил вона сприймала розтягуючі напруги.

Для збільшення зчеплення сталевої арматури з бетоном застосовують стрижні періодичного профілю, тобто стрижні з виступами і западинами. На кінцях круглих стрижнів гладкого профілю роблять гаки.

Встановлювана в стовпах арматура поділяється на подовжню та поперечну. Подовжня арматура складається з ряду стрижнів, покладених уздовж стовпа, і сприймає розтгуючі зусилля. Поперечна арматура сприймає зусилля, що виникає в перетині від поперечної сили, і запобігає подовжні стрижні від випирання при стиску. Вязані каркаси як поперечну арматуру мають хомути, а зварювальні — поперечні стрижні.

Розрахункові сили і згинальні моменти для залізобетонних опор визначаються, по вищенаведених формулах.

По отриманому згинальному моменті, по таблицях, приведеним у розд.2, вибираються тип і розміри опори.

У звичайному залізобетоні розтягуючі напруги, що розвиваються в бетоні, викликають тріщини. Для усунення цього недоліку застосовують залізобетонні конструкції з попередньо напруженою арматурою шляхом розтягання останньої. Завдяки цьому бетон у готовій конструкції знаходиться під постійним тиском, тому що попередньо розтягнута арматура прагне скоротитися, і тим самим передає стискальні зусилля на бетон.

При виготовленні попередньо напруженого залізобетону менше витрачається бетону й арматурної сталі. Тому опори з попередньо напруженою арматурою набули широкого застосування на практиці.