Q235B Acciaio con fondazione di sepoltura diretta: la logica di progettazione strutturale dietro i pali in acciaio della linea di trasmissione dominicana

Nell'ingegneria delle linee di trasmissione dominicane, la progettazione strutturale di un palo di acciaio non è determinata dal solo corpo del paloselezione del materiale e tipo di fondazioneUn progetto di trasmissione a doppio circuito di 110 kV recentemente completato in Repubblica Dominicana ha adottato la combinazione diAcciaio Q235B- efondazioni per sepoltura direttaTutti i 265 poli hanno superato l'approvazione tecnica di ETED (Empresa de Transmisión Eléctrica Dominicana) in un'unica revisioneL'analisi che segue analizza questa logica di progettazione dal punto di vista della meccanica dei materiali e dell'ingegneria delle fondamenta.

I. Q235B: Perché questo grado di acciaio?

Q235B è il grado di acciaio specificato per i progetti di pali in acciaio a trasmissione a 110 kV nella Repubblica Dominicana, equivalente aASTM A36con una resistenza minima di rendimento di235 MPa.

Equilibrio tra forza e resistenza.Q235B ha un equivalente a basso tenore di carbonio, riducendo il rischio di crepa a freddo nelle saldature circonferenziali, un fattore critico per le saldature a fusione longitudinale nei pali tubolari.la sua resistenza di 235 MPa fornisce una capacità di deformazione plastica sufficiente per assorbire l'energia dinamica dei venti a forza di uragano (45 m/s velocità di base del vento) e degli eventi sismici (Ss = 0).8g).

Matura saldabilità.Q235B offre un'eccellente saldabilità senza richiedere procedure complesse di pre-riscaldamento o post-riscaldamento, rendendolo adatto per il controllo della qualità nella produzione a serie.

Compatibilità standard internazionali.Q235B è equivalente all'ASTM A36, un grado di materiale ampiamente accettato per i progetti di strutture in acciaio a trasmissione nelle Americhe, facilitando la certificazione dei materiali nel processo di approvazione ETED.

II. Fondamento per la sepoltura diretta: una soluzione tecnica senza bulloni di ancoraggio

A differenza delle fondazioni di bulloni di ancoraggio, ilfondazione di sepoltura direttainserisce la parte inferiore del palo di acciaio direttamente nello scavo, basandosi sulla resistenza laterale del terreno riempito per resistere ai momenti di ribaltamento.

Nel progetto dominicano a 110 kV, i parametri fondamentali della fondazione di sepoltura diretta sono i seguenti::

Principio di funzionamento.La fondazione di sepoltura diretta utilizza la sezione del palo incorporata come componente della fondazione,trasferimento di forze orizzontali e momenti di ribaltamento attraverso il contatto laterale tra l'albero del palo e il terreno di riempimentoSotto un carico di vento di 45 m/s, il momento di piegatura del palo viene trasmesso attraverso la sezione incorporata al terreno circostante, con la pressione passiva della terra che fornisce la forza di resistenza.

Vantaggi di costruzione.Rispetto alle fondazioni a bullone, le fondazioni a sepoltura diretta non richiedono versamento o cura del calcestruzzo.In zone remote della Repubblica Dominicana, come per esempio lungo la linea 138 kV di 54 km che collega Bonao III e Pimentel, questo vantaggio di efficienza delle costruzioni è particolarmente significativo.

III. La logica meccanica della sinergia materiale-fondamento

La combinazione di acciaio Q235B e fondazioni a sepoltura diretta non è arbitraria, ma si basa su:sinergia tra le proprietà del materiale e i meccanismi di trasferimento del carico della fondazione.

Sezione incorporata come componente portante continuo.In una fondazione a sepoltura diretta, la sezione del palo incorporata porta contemporaneamentecompressione assiale(peso interno + carichi verticali del conduttore) etensione di piegatura(momenti di ribaltamento a causa di carichi sismici e di vento).

Evitare le cerniere di plastica.In casi di carico estremo (ad esempio, uragani e eventi sismici simultanei), la sezione più critica del palo d'acciaio si verifica in genere acirca un terzo dell'altezza del palo al di sopra del suoloLa duttilità del Q235B consente al palo di dissipare energia attraverso deformazioni plastiche sotto carichi estremi,mentre il confinamento del suolo della fondazione di sepoltura diretta fornisce una frenata di rotazione sufficiente per evitare il rovesciamento.

Verifica del rapporto di stress.Nel caso del progetto, il rapporto di stress verificato secondo ASCE 7-22 è stato≤ 0.28- il che significa che, sotto la combinazione di carichi più sfavorevole, la sollecitazione massima nel palo raggiunge solo il 28% della resistenza al rendimento del materialeQuesto margine di sicurezza convalida sia l'adeguatezza della resistenza del Q235B che la resistenza al ribaltamento della fondazione di sepoltura diretta.

IV. Impianti per la sepoltura diretta e bulloni per l'ancora: un confronto di selezione

Il progetto dominicano di 110 kV ha scelto la sepoltura diretta principalmente perefficienza delle costruzioni- econtrollo dei costi- senza bisogno di un ciclo di indurimento del calcestruzzo, l'effetto di accelerazione sulla costruzione delle fondamenta è significativo in un progetto di consegna di lotti di 60 giorni e 4.000 poli.

V. Quadro del codice di progettazione

La progettazione dei pali in acciaio Q235B con fondazioni a sepoltura diretta deve contemporaneamente essere conforme alle seguenti norme internazionali::

L'approvazione ETED richiede che tutti i documenti di progettazione, i certificati di materiale e i rapporti di prova in fabbrica siano redatti in conformità alle norme di cui sopra e superino una revisione in una sola fase.

Riassunto

I pali in acciaio da 110 kV di trasmissione dominicani adottano lo schema di progettazione strutturale diAcciaio Q235B + fondazioni per sepoltura diretta- una decisione di ingegneria basata sui carichi ambientali della regione dei Caraibi, sull'economia dei materiali e sull'efficienza delle costruzioni.235 MPa di resistenza al rendimentoe eccellente saldabilità; la fondazione a sepoltura diretta consente una costruzione rapida senza bulloni di ancoraggioØ0,8 m × 1,5 m di profondità■ e sotto la sinergia di entrambi, un margine di sicurezza strutturale con rapporto di sollecitazione≤ 0.28per i fornitori di pali d'acciaio che intendono entrare nel mercato dominicano,La comprensione di questa logica di progettazione sinergia materiale-fondamento è il prerequisito tecnico per garantire la qualifica del progetto.

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