12
| ЗБОРНИК РАДОВА ГРАЂЕВИНСКОГ ФАКУЛТЕТА 27 (2015) | 21 ПРОРАЧУН ЧЕЛИЧНОГ АНТЕНСКОГ СТУБА ПРЕМА ЕВРОКОДУ Александар Панчић 1 Mирослав Бешевић 2 УДК: 624.971:621.396 DOI: 10.14415/zbornikGFS27.02 Резиме: У раду се приказује прорачун челичног антенског стуба према Еврокоду с циљем испитивања искориштености стуба за потребе надоградње нове мреже за мобилну телефонију. Стуб је цијевасти из четири сегмента који су повезани монтажним наставцима и при томе су доња два сегмента промјењивог попречног пресјека. На највишем сегменту су постављене две платформе са носачима за антене и технику мобилне телефоније. Извршена је анализа оптерећења и према Њемачким DIN прописима с циљем упоређивања са Еврокодом. Кључне речи: антенски стуб, носачи антена, мобилна телефонија, Еврокод 1. УВОД Челик је, поред бетона, сигурно један од основних материјала за изградњу савремених објеката. Област у којој челик има велику улогу су стубови за мобилну телефонију, која се у данашње вријеме доста брзо развија што за последицу има употребу већих антена. За успостављање везе између мобилних телефона користи се бежично спајање на мрежу базних станица. Прве такве станице су постављене осамдесетих година и биле су аналогне (1G генерација). Друга генерација (2G или у Европи GSM) се корсти дигиталним позивом. Трећа генерација (3G или UMTS) омогућава видео позиве а најновија четврта генерација (4G укључује и LTE) омогућава веће брзине преноса података. Свака базна станица поседује антене, технику, која стоји уз антенски стуб, као и путеве каблова преко којих су антене повезане са техником. Типови антена који се користе за мобилну телефонију су панел антене (сектор), линкови (RiFu) као и OMNI дирекционе антене који могу бити од различитих произвођача међу којима су најпознатији Кathrein, Huawei, Andrew, Ericsson и др. Са развојем нових и јачих мрежа мобилне телефоније постала су зрачења од антена опаснија по људе те се уводе строжије мјере у погледу контролисања зрачења око базних станица а што за последицу има изградњу већих антенских стубова као и праћење искориштености већ постојећих стубова. 1 Александар Панчић, дипл.инж. грађ.,тел: +38765893405, +4915141902944 e – mail: [email protected] 2 Проф. др Мирослав Бешевић, дипл.инж. грађ., Грађевински факултет Суботица, Козарачка 2а, e – mail: [email protected]

ПРОРАЧУН ЧЕЛИЧНОГ АНТЕНСКОГ СТУБА ПРЕМА …zbornik/doc/ZR27.02.pdf · EVROKOD vjetar DIN4131 vjetar EVROKOD vjetar/led DIN4131 vjetar/led w[kN/m]

Embed Size (px)

Citation preview

  • | 27 (2015) | 21

    1 M 2 : 624.971:621.396

    DOI: 10.14415/zbornikGFS27.02 : . . . DIN . : , , , 1. , , . , . . (1G ). (2G GSM) . (3G UMTS) (4G LTE) . , , , . (), (RiFu) OMNI athrein, Huawei, Andrew, Ericsson . . 1 , .. .,: +38765893405, +4915141902944 e mail: [email protected] 2. , .. ., , 2, e mail: [email protected]

  • 22 | JOURNAL OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING 27 (2015) |

    2. , , . , (, , , .). . , , , , , , [5]. DIN4131 [4] ( Turm) ( Mast) 1.

    1. DIN4131

    , (). . . 3. . 9 6 3 .

  • | 27 (2015) | 23

    . C- , , . 40,0 m 4 . . Sll. 2, 3 . DIN .

    2. -

    3. (), () 3.1

  • 24 | JOURNAL OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING 27 (2015) |

    4 : , , . (1),

    ][**)(**)( kNAczqcczF reffepds (1) j DIN4131 (2), [1] [4]

    ][*** kNAqcW iifiBi (2) . . [2] 400,00 m 3,0 cm, 7kN/m3. [4]. 3-1 ( ) [2] . 60% [2] , [4], 75% . 1 [1] [4] cscd, b, .

    4. (), ()

    , .

    EVROKODvjetar

    DIN4131vjetar

    EVROKODvjetar/led

    DIN4131vjetar/led

    w[kN/m]

    z[m]

    v[m/s]

    z[m]

  • | 27 (2015) | 25

    . Kathrein Andrew (3),

    2p

    2A

    pA vvFF *

    (3)

    FA , Fp , vA , vp ( 150km/h). . . 1 . .

    1.

    . , . [2] 75,0 mm .

    . g[kN] g,led[kN] w[kN] w,led[kN] 1,00 18,71 18,42 0,37 0,22

    4+3=7 1,47 1,14 0,88 0,88 6,00 0,76 1,47 1,72 1,39

    3,00 0,42 0,43 0,65 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 21,36 21,46 3,62 2,99

    . g[kN] g,led[kN] w[kN] w,led[kN] 1,00 18,71 18,42 0,38 0,23

    18+6=24 5,64 4,38 3,36 3,36 11,00 1,97 3,57 6,16 4,65

    3,00 0,42 0,43 0,65 0,50 7,00 1,25 1,47 2,87 2,10 27,99 28,27 13,42 10,84

  • 26 | JOURNAL OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING 27 (2015) |

    3.2 (4) 1,0. .

    0017,003,0

    )4025*125,0

    93,093,040*

    4025(

    05,040

    5,125

    )*125,0*(

    2

    2

    mhh

    hb

    bhh

    hhx

    ref

    refref

    s

    (4)

    xs . SAP2000 . b , h , 0,05. (5),

    )(*71*)(**21 22

    sv

    svpds zI

    RBzIkcc

    (5)

    kP, B R . B 1-4. (6), [1].

    Hzx

    n

    B

    zzLzL

    mhmbzL

    hbB

    sx

    z

    t

    sts

    s

    41,05,181,9*

    *2181,9*

    *21

    49,0)

    91,1294093,0(*9,01

    1

    91,129)20040(*300)(*)(

    4093,0

    ))(

    (*9,01

    1

    ,1

    63,0

    2

    )05,0ln(*05,067,0)ln(*05,067,0

    63,0

    2

    0

    (6)

  • | 27 (2015) | 27

    36,115,0*71

    49,249,0*15,0*47,3*21

    47,3)600*37,0ln(*2

    6,0)600*37,0ln(*2

    600

    37,049,249,0

    49,2*41,0*

    )*ln(*26,0)*ln(*2

    49,296,0*31,0*085,0*05,0*2

    96,0)1(*061,0*2

    1061,01)1(*

    *211)(

    31,0)1(*63,2*2

    163,21)1(*

    *211)(

    0,40

    061,086,1*91,12993,0*6,4),(*

    )(*6,4

    63,286,1*91,12940*6,4),(*

    )(*6,4

    085,0)86,1*2,101(

    86,1*8,6)),(*2,101(

    ),(*8,6),(

    86,158,28

    91,129*41,0)(

    )(*),(

    )(*)(*),(**2

    22

    2

    ,1

    22

    061,0*22

    *22

    63,2*22

    *22

    ,1

    ,1

    3/53/5,1

    ,1,1

    ,1,1

    ,1

    22

    ds

    p

    x

    p

    bbbb

    hhhh

    e

    xsLe

    b

    xsLe

    h

    xsL

    xsLxsL

    sm

    sxxsL

    bbhhxsL

    cc

    k

    sT

    HzRB

    Rn

    TTk

    R

    eeR

    eeR

    mz

    nzfzL

    b

    nzfzL

    hnzf

    nzfnzS

    zvzLn

    nzf

    RRnzSR

    b

    h

    (6)

    DIN4131 b =1,32 . 3.3 SAP2000 . , . 2 . , (7). S235 . =210000 N/mm2, G=81000 N/mm2, =0,3. 1,1.

  • 28 | JOURNAL OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING 27 (2015) |

    2.

    0,

    0,

    44

    0,

    *;/*2;

    )3/(*

    *2

    /))(*64*2(;

    *

    M

    yRdCV

    M

    yVRdpl

    ai

    aiaelM

    yelRdc

    fANAA

    fAV

    tdd

    dddWfW

    M

    (7)

    (7) 42%. -N-V (8) , (9).

    5,17163433*5,000,65*5,0 ,

    RdplEd VV

    (8)

    98,042,037,9324

    55,1951143,321363,1356

    ;1,

    ,

    Rd

    Sd

    Rdy

    Sdy

    NNnn

    MM

    (9)

    17,0 m 3, (10), . 3-6 ( ) [3] (11).

    1

    *90/2

    2

    td

    (10)

    17,0 m 0,7 m.

    TABLE:BaseReactionsOutputCase CaseType StepType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ GlobalMX GlobalMY GlobalMZ

    Text Text Text KN KN KN KNm KNm KNmStalnoopterecenje LinStatic 0 0 144,849 0 0 0led LinStatic 0 0 62,613 0 0 0vjetar LinStatic 31,862 0 0 0 640,7678 0vjetarled LinStatic 26,724 0 0 0 548,5212 0Kombinacija1NL NonStatic Max 64,999 0 195,547 0 1356,6312 0Kombinacija1NL NonStatic Min 64,999 0 195,547 0 1356,6312 0Kombinacija2NL NonStatic Max 54,517 0 289,466 0 1177,6616 0Kombinacija2NL NonStatic Min 54,517 0 289,466 0 1177,6616 0Kombinacija3NL NonStatic Max 43,333 0 144,849 0 895,509 0Kombinacija3NL NonStatic Min 43,333 0 144,849 0 895,509 0

  • | 27 (2015) | 29

    221,,

    2,,

    44,144,1

    2,

    ,

    ,,

    ,

    ,

    222,

    /26,9/98,601,1/08,67/

    /08,6746,152*44,0*

    44,0)01,0/0035,0(*91,11

    62,0)/(*91,11

    62,0

    0035,001,0*01,07,0*

    251**1

    25

    /46,1527,001,0*84,0*21000*605,0***605,0

    6,0

    84,0)7,001,0*19,203*21(*

    62,01)**21(*2,01

    ***605,0

    35*5,019,20301,07,0*

    7,017*

    /26,9/37,9262101,0*7,0*

    63,135601,0*7,0**2

    55,195

    cmkNcmkN

    cmkN

    tw

    ttr

    Qw

    Q

    cmkNrtCE

    Cili

    rt

    CC

    CCrtCE

    tr

    tr

    rl

    cmkNmkN

    MRkxRdx

    RcrxxRkx

    kx

    k

    xRcrx

    Nx

    bxNx

    Nxx

    xRcrx

    Edx

    (11)

    .

    8,3 m. 40 24 HV 5.

    5.

  • 30 | JOURNAL OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING 27 (2015) |

    (12).

    kNZZ

    xZyxZ

    kNZ

    mm

    cmkN

    kNNkNmMcmW

    cmF

    Rd

    cijev

    cijev

    7,24601,13960

    115*53,72*)(*

    53,720,1*9,8*15,8

    72,8940

    *1143

    /15,88,35573,157

    6,999485855

    73,15755,8586,9994

    8,355

    2

    3

    2

    (12)

    (13).

    22 /7,20/8,69,8*6,0*2

    53,72 cmkNcmkN (13)

    (14).

    22

    322

    /4,21/11,1342,30915,398

    42,306

    5*)6,29,9(6*

    915,3985,5*53,72*

    cmkNcmkN

    cmDbW

    kNcmyZM

    neto

    cijev

    (14)

    - ( ). . 3.5 . 2,5 ,

  • | 27 (2015) | 31

    , (15). (1,0 + 1,0 1,36 ) 0,8 . , , .

    5,06,0

    8,06,0

    25,13,0

    (15)

    0,6 m 0,8. . 4. 42% DIN 62,1%. 0,8. . 4 . . , , . [1] Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen-

    Windlasten; Deutsche Fassung EN 1991-1-4:2005+ A1:2010+AC:2010 [2] Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 3-1: Trme,

    Maste, Schornsteine-Trme und Maste; Deutsche Fassung EN 1993-3-1:2006+ AC:2009

    [3] Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-6: Festigkeit und Stabilitt von Schalen; Deutsche Fassung EN 1993-1-6:2007+ AC:2009

    [4] DIN4131, Antennentragwerke aus Stahl, November 1991 [5] Christian Petersen (2012): Stahlbau, 4 Auflage, Springer Vieweg, Mnchen,

    Deutschland

  • 32 | JOURNAL OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING 27 (2015) |

    CALCULATION OF STEEL ANTENNA MAST ACCORDING TO EUROCODE

    Summary: The paper presents the calculation of steel antenna mast according to Eurocode with the aim of testing the mast utilization for the needs upgrading new network for mobile telephony. A mast is made of four segments with connections and the lower two segments are with variable cross-section. At the highest segment are placed two platforms with carriers for antennas and mobile technology. It presents the analysis of the loads according to the German standards DIN to compare with the Eurocode. Keywords: antenna mast, antenna carriers, mobile telephony, Eurocode