Восьмиугольный столб: конструкция, преимущества, характеристики и советы по приобретению

Когда городской инженер открывает стандартные чертежи нового регулируемого перекрестка, в спецификации опор обычно указывается конический восьмиугольный стальной столб, оцинкованный горячим способом. Например, в документации по проектированию улиц Нью-Йорка в качестве стандартной конфигурации для дорог описывается конический восьмиугольный столб из горячеоцинкованной стали с трансформаторным основанием с закругленными углами и оцинкованным стальным рычагом. Эта спецификация не является косметической. Восьмиугольное поперечное сечение — это продуманный инженерный ответ на ветровую нагрузку, гибкость монтажа и долговечность в полевых условиях, поэтому большинство опор дорожного освещения и светофоров имеют этот профиль.

Что такое восьмиугольный столб?

Восьмиугольный столб представляет собой полую стальную колонну с восемью плоскими гранями. Он сужается от более широкого основания к более узкому верху, размещая материал там, где напряжение изгиба самое высокое, сохраняя при этом верхнюю часть достаточно легкой для подъема и монтажа. Восемь граней изготавливаются путем прессования плоской стальной пластины в восьмиугольную замкнутую секцию и непрерывной сварки продольного шва.

Выбор восьми сторон вместо четырех или двенадцати сводится к балансу. Квадратный столб легко изготовить, но он улавливает больше ветра и оставляет меньше места для кронштейнов. Круглый столб равномерно распределяет ветровую нагрузку, но затрудняет установку рычагов, кронштейнов и смотровых дверей без врезания в изогнутую поверхность. Восьмиугольный профиль расположен посередине: он ведет себя близко к круглому сечению при ветровой нагрузке, но его плоские поверхности обеспечивают установщикам чистые и устойчивые точки крепления для кронштейнов, сигнальных головок, камер и указателей.

Ключевые преимущества восьмиугольного сечения

Преимущества восьмиугольных опор являются структурными и практическими, они влияют на время установки, стоимость жизненного цикла и долгосрочное обслуживание.

• Лучшая ветроустойчивость. Благодаря восьми граням шест перенаправляет поток воздуха более плавно, чем квадратное сечение, уменьшая коэффициент сопротивления и позволяя использовать более легкий столб для той же ветровой зоны.
• Более высокое соотношение прочности к весу. Восьмиугольная форма устойчива к изгибу во всех направлениях, при этом не требуется большая толщина стенок, необходимая для квадратных секций с плоскими сторонами.
• Очистите крепление кронштейна. Плоские поверхности позволяют приваренным или зажатым кронштейнам прилегать к валу заподлицо, уменьшая концентрацию напряжений и упрощая регулировку на месте.
• Простой доступ внутрь. На опоре можно установить отверстие для руки и крышку, предоставляя техническим специалистам доступ к проводке и соединениям, не снимая их.
• Предсказуемый конус. Равномерная скорость конуса позволяет легко рассчитать центр тяжести, высоту кронштейна и размеры опорной пластины во время проектирования.

Типичные характеристики и допуски

В закупочной документации для восьмиугольных опор обычно указываются высота, конус, толщина стенки, базовый фланец и толщина цинкования. В таблице ниже приведены общие диапазоны для дорожного освещения и светофоров.

Эти ценности являются отправной точкой, а не универсальными требованиями. Для столба с длинным сигнальным рычагом в регионе с сильным ветром может потребоваться более тяжелая стенка, дополнительные ребра жесткости у основания или фланец большего размера, чтобы соответствовать местным ветровым нормам.

Материал и отделка: что сохраняет опору в эксплуатации

Марка стали, качество сварки и качество поверхности определяют, как долго восьмиугольный столб будет служить. Большинство опор изготавливаются из конструкционной стали, такой как ASTM A572 Grade 50 или S275JR, с непрерывными продольными сварными швами, отшлифованными перед цинкованием. Горячее цинкование по стандарту ASTM A123 является стандартной защитой от коррозии, поскольку цинковое покрытие устойчиво к царапинам и истиранию, возникающим во время транспортировки и установки.

Для визуальных проектов на оцинкованную поверхность наносится полиэфирное порошковое покрытие, придающее столбу однородный цвет, а цинк под ним продолжает защищать сталь, если краска поцарапается. Вдоль береговой линии или в промышленных зонах использование более толстого цинкового покрытия (до 115 мкм) снижает риск ранней коррозии. Крышка ручного отверстия, анкерные болты и сварные швы кронштейна — это первые точки, которые выходят из строя, если отделка указана неправильно. В нашей статье о том, как сигнальные фонарные столбы противостоят ржавчине и ультрафиолетовому излучению при длительной эксплуатации на открытом воздухе, рассматривается этот вопрос более подробно.

Требования к установке и фундаменту

Восьмиугольный столб надежен настолько, насколько надежен его фундамент. В дорожных проектах столб обычно монтируется на железобетонный фундамент с помощью опорной плиты и анкерных болтов, залитых в бетон. Окружность болта должна совпадать с отверстиями опорной пластины с жестким допуском; исправление несоответствия, обнаруженного в полевых условиях, обходится дорого.

Конструкция фундамента зависит от эффективной высоты опоры, проектируемой площади навесного оборудования, типа грунта, местной ветровой и ледовой нагрузки. Обычная практика включает в себя:

• Выступ анкерного болта должен находиться на высоте 75–150 мм над уровнем готового бетона для выравнивания гаек и раствора.
• Два слоя арматуры вокруг клетки анкерного болта для предотвращения прорыва бетона под действием моментной нагрузки.
• Слой затирки толщиной 20–40 мм между опорной плитой и бетонной выравнивающей поверхностью.
• Диэлектрическая изоляция или покрытие основания для предотвращения гальванической коррозии между стальным основанием и бетоном.

В городских районах могут быть предусмотрены отрывные основания или скользящие основания, чтобы удар на низкой скорости аккуратно срезал столб и снижал риск травм. Для опор, на которых установлены сигнальные головки и камеры, проводка обычно вводится через ручное отверстие над дверью доступа, а не через основание, что обеспечивает доступность выводов, не подвергая рабочих воздействию живого транспорта.

Соображения о закупках: что проверить перед заказом

Покупка восьмиугольных опор является простой инженерной задачей, когда спецификация завершена, но ошибки при закупках являются обычным явлением. Приведенные ниже пункты последовательно отделяют хорошие заказы от дорогостоящих.

1. Подтвердите окружность болта. Окружность болтов опорного фланца и диаметр анкерных болтов должны соответствовать конструкции фундамента. Не думайте, что стандарт из одного проекта переносится в другой.
2. Проверьте толщину цинкования. Попросите отчет о весе покрытия. Тонкое цинковое покрытие на прибрежной дороге рано выйдет из строя.
3. Осмотрите сварной шов. Продольный шов должен быть полнопроварным, отшлифованным, без пор, видимых после цинкования.
4. Проверьте конусность и ширину плоскостей. Измерьте их у основания и сверху. Постоянная скорость конуса указывает на постоянную настройку листогибочного пресса; Нерегулярные конусы — это тревожный сигнал производителя.
5. Подтвердите систему финиша. Если требуется цветная отделка, в спецификации должна быть описана вся система порошкового покрытия и толщина пленки, а не только номер цвета RAL.

Восьмиугольные столбы остаются рабочей лошадкой дорожного освещения и инфраструктуры перекрестков, поскольку их геометрия решает больше проблем, чем создает. Поперечное сечение обеспечивает благоприятное соотношение прочности и веса, предсказуемое поведение ветра, доступные монтажные поверхности и длительный срок службы при правильном выборе стали, оцинковки и фундамента. Для инженеров-проектировщиков, групп по закупкам и монтажников обращение внимания на размеры окружностей болтов, толщину цинкования, качество сварных швов и постоянство конусности дает более надежные результаты, чем погоня за более низкой ценой за единицу продукции.