20.500.12556/RUL-32639
Uporaba metode načrtovanja nosilnosti za jeklene konstrukcije daljnovodnih stebrov
diplomska naloga
Application of capacity design procedure for transmission towers
V diplomski nalogi obravnavamo problematiko porušitev jeklenih paličnih daljnovodnih stebrov.
Porušitev enega ali več zaporednih stebrov, lahko povzroči prekinitev prenosa električne energije.
Posledično se zmanjšajo dohodki iz naslova prenosa energije, poleg tega so precejšnji tudi neposredni
stroški zaradi vzpostavitve prvotnega stanja. V teoretičnem delu so na kratko predstavljeni
najpogostejši vzroki porušitev in možne zaščite pred porušitvami stebrov zaradi pojava prekomerne
dodatne obtežbe na vodnikih. V praktičnem delu diplomske naloge obravnavamo nosilni daljnovodni
steber NC74 daljnovoda 2 × 110 kV, pri čemer projektne vplive na konstrukcijo definiramo po
predpisih SIST EN 50341-1 ter na podlagi linearno-elastične analize preprojektiramo kritične
elemente obstoječe konstrukcije. Sledi nelinearna statična analiza za obtežne kombinacije z žledom, ki
so se izkazale za najbolj kritične pri projektiranju. Izkaže se, da so za daljnovodni steber značilne
razmeroma majhne dodatne nosilnosti zaradi vpliva prerazporejanja obremenitve na nosilne elemente
konstrukcije. Dodatna varnost proti porušitvi je zato v veliki meri posledica stopnje izkoriščenosti
elementov pri projektiranju. V zadnjem delu diplomske naloge projektiramo daljnovodni steber po
načelih metode načrtovanja nosilnosti. Z namenom, da bi preprečili globalno porušitev konstrukcije,
varujemo diagonalne in vertikalne elemente, medtem ko za šibek člen, kjer dopustimo poškodbe,
izberemo konzole stebra, na katere so obešeni vodniki daljnovoda. Oslabitev konzole smo dosegli z
zmanjšanjem profila najbolj izkoriščenega elementa na konzoli, utrditev trupa stebra pa s povečanjem
profilov za diagonalne in vertikalne elemente. Na ta način smo preprečili globalno porušitev
konstrukcije, pri čemer se je masa konstrukcije povečala za približno 14%. Za aplikacijo metode v
praksi bi bilo potrebno predhodno izvesti verjetnostno analizo pojava izrednih obtežb in stroškovno
analizo, s katero bi ugotovili, ali je predlagan način projektiranja ekonomsko upravičen.
The issues of collapse of steel-truss transmission towers are addressed in the thesis. The collapse of
one or several consecutive towers causes loss of electricity supply. Consequently, a part of income
from energy supply may be lost. In addition, collapse of tower cause high direct costs of restoration of
transmission line. In the theoretical part of the thesis, the most frequent collapse patterns due to
extreme action on conductors, as well as possible solutions for protection of the towers against
collapse are presented. The practical part of the thesis, which addresses electric transmission tower
NC74 of the 2 × 110 kV transmission line, involves definition of the design action according to
standard EN 50341-1 and redesign of critical elements of the existing tower on the basis of linearelastic
analysis. Follow nonlinear static analysis for sleet-based load cases, which represented the most
critical action for design of the tower. The results of nonlinear static analysis indicated that
overstrength due to redundancy of such towers is minor. The estimated overstrength of the tower is
thus primarily consequence of the utilization rate of the structural elements in the design. In the last
part of the thesis, capacity design procedure is applied to the transmission tower in order to prevent
global collapse of structure. The diagonals and the vertical elements of the tower were protected
against failure, whereas cantilevers of the tower were selected as week parts of the structure. In order
to meet this requirement, the diagonals and vertical elements of the tower were strengthened, and the
element of the cantilever, which had the largest utilization rate, was weakened by selecting smaller
cross-section of the structural element of the cantilever. This design procedure prevents global
collapse of structure for the price of increased mass of the structure, which was in this case
approximately 14% larger than that in the case of conventional design. For the application of the
proposed design approach in practice, a probabilistic analysis of the occurrence of the extreme actions
and the cost-benefit analysis should be performed in order to prove or disprove the economic
feasibility of the proposed design approach.
gradbeništvo
UNI
konstrukcijska smer
KS
daljnovodni stebri
porušitve
projektiranje
SIST EN 50341-1
potisna analiza
načrtovanje nosilnosti
true
false
false
[B. Azinović]
Slovenski jezik
Angleški jezik
Diplomsko delo
2015-07-10 10:18:24
2015-07-10 10:18:24
2022-12-16 11:09:12
0000-00-00 00:00:00
2012
0
Ljubljana
2012
Ljubljana
X, 72 str.
0000-00-00
NiDoloceno
NiDoloceno
NiDoloceno
0000-00-00
0000-00-00
0000-00-00
006:621.315.1:624.07(043.2)
5957217
GRU3236_Azinovic.pdf
GRU3236_Azinovic.pdf
1
5C085F56DABB8B1AEFD672AC943F4405
cbcdb8a03bd235ec91f78dc8c7638a26cd29db0b7f4b5f1ae214efbab6093426
e3c98c24-a1b2-11eb-a523-00155dcfd717
20.500.12556/rul/f69e712b-c1a7-4c39-8fdb-eb04687c3474
https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=98021
Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
0
0
0