قطب هشت ضلعی: طراحی، مزایا، مشخصات، و نکات تدارکات

هنگامی که یک مهندس شهری نقشه‌های استاندارد را برای یک تقاطع علامت‌دار جدید باز می‌کند، جدول زمانبندی قطب معمولاً یک قطب فولادی هشت ضلعی گالوانیزه گرم مخروطی را مشخص می‌کند. برای مثال، مستندات طراحی خیابان شهر نیویورک، یک قطب هشت ضلعی گالوانیزه گرم مخروطی با پایه ترانسفورماتور گوشه گرد و یک بازوی فولادی گالوانیزه را به عنوان پیکربندی استاندارد برای جاده ها توصیف می کند. این مشخصات آرایشی نیست. مقطع هشت ضلعی یک پاسخ مهندسی عمدی به بار باد، انعطاف پذیری نصب و دوام میدان است، به همین دلیل است که اکثر قطب های روشنایی جاده و علائم راهنمایی و رانندگی در این مشخصات مشترک هستند.

قطب هشت ضلعی چیست؟

یک قطب هشت ضلعی یک ستون فولادی توخالی با هشت وجه مسطح است. از یک پایه پهن تر به بالای باریک تر می شود و مواد را در جایی قرار می دهد که تنش خمشی بالاترین است در حالی که بخش بالایی را به اندازه کافی برای بلند کردن و نصب سبک نگه می دارد. این هشت وجه با ترمز فشاری یک صفحه فولادی تخت در یک بخش بسته هشت ضلعی و جوشکاری درز طولی در یک عملیات مداوم تولید می‌شوند.

انتخاب هشت ضلع به جای چهار یا دوازده به تعادل می رسد. ساخت یک قطب مربعی آسان است اما باد بیشتری می‌گیرد و فاصله کمتری برای براکت‌ها ایجاد می‌کند. یک قطب گرد بار باد را به طور یکنواخت توزیع می کند اما نصب بازوها، براکت ها و درب های بازرسی را بدون برش در یک سطح منحنی دشوار می کند. پروفیل هشت ضلعی در وسط قرار دارد: نزدیک به یک بخش گرد تحت بار باد رفتار می کند، با این حال وجوه مسطح آن به نصابان نقاط نصب تمیز و پایدار برای براکت ها، سر سیگنال ها، دوربین ها و علائم را می دهد.

مزایای کلیدی مقطع هشت ضلعی

مزایای قطب های هشت ضلعی ساختاری و کاربردی است و بر زمان نصب، هزینه چرخه عمر و نگهداری طولانی مدت تأثیر می گذارد.

• مقاومت بهتر در برابر باد این قطب با هشت وجه، جریان هوا را راحت‌تر از یک بخش مربعی هدایت می‌کند و ضریب درگ را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد یک قطب سبک‌تر برای همان منطقه باد وجود داشته باشد.
• نسبت استحکام به وزن بالاتر. شکل هشت ضلعی در برابر خمش در تمام جهات بدون ضخامت دیواره سنگین مورد نیاز بخش های مربعی صاف مقاومت می کند.
• نصب براکت را تمیز کنید. صفحه های صاف به براکت های جوش داده شده یا گیره دار اجازه می دهد تا در برابر شفت قرار گیرند و غلظت تنش را کاهش داده و تنظیمات میدان را آسان تر می کند.
• دسترسی داخلی ساده یک سوراخ دستی و صفحه پوششی را می توان روی قطب نصب کرد که به تکنسین ها امکان دسترسی به سیم کشی و اتصالات را بدون برداشتن آن می دهد.
• کاهش قابل پیش بینی نرخ مخروطی یکنواخت محاسبه اندازه مرکز، ارتفاع براکت و ابعاد صفحه پایه را در طول طراحی آسان می کند.

مشخصات و تلورانس های معمولی

اسناد خرید برای تیرهای هشت ضلعی معمولاً ارتفاع، مخروط، ضخامت دیوار، فلنج پایه و ضخامت گالوانیزه را مشخص می کنند. جدول زیر محدوده های رایج برای کاربردهای روشنایی جاده و علائم راهنمایی و رانندگی را خلاصه می کند.

این ارزش ها نقطه شروع هستند، نه الزامات جهانی. یک قطب حامل یک بازوی سیگنال بلند در یک منطقه با باد شدید ممکن است به دیوار سنگین‌تر، سفت‌کننده‌های اضافی در پایه یا فلنج بزرگ‌تر برای برآورده کردن کد باد محلی نیاز داشته باشد.

مواد و تکمیل: آنچه یک قطب را در خدمت نگه می دارد

درجه فولاد، کیفیت جوش و پرداخت سطح تعیین می کند که چه مدت یک قطب هشت ضلعی در خدمت باقی می ماند. بیشتر قطب‌ها از فولاد سازه‌ای مانند ASTM A572 Grade 50 یا S275JR ساخته می‌شوند و جوش‌های طولی پیوسته قبل از گالوانیزه صاف می‌شوند. گالوانیزه گرم به ASTM A123 محافظت پیش‌فرض در برابر خوردگی است زیرا پوشش روی در برابر خراش‌ها و سایش‌هایی که در حین جابجایی و نصب ایجاد می‌شود مقاومت می‌کند.

برای پروژه های بصری، یک پوشش پودری پلی استر بر روی سطح گالوانیزه اعمال می شود که رنگ یکنواختی به قطب می دهد در حالی که در صورت خراشیدگی رنگ، روی زیر به محافظت از فولاد ادامه می دهد. در امتداد خطوط ساحلی یا در مناطق صنعتی، تعیین یک پوشش روی ضخیم تر، تا 115 میکرومتر، خطر خوردگی زودرس را کاهش می دهد. پوشش سوراخ دستی، پیچ و مهره های لنگر و جوش های براکت اولین نقاطی هستند که در صورت تعیین نادرست پرداخت، از بین می روند. مقاله ما در مورد چگونگی مقاومت تیرهای چراغ سیگنال در برابر زنگ زدگی و آسیب اشعه ماوراء بنفش در خدمات طولانی مدت در فضای باز، این موضوع را با عمق بیشتری پوشش می دهد.

الزامات نصب و فونداسیون

یک قطب هشت ضلعی فقط به اندازه پایه آن قابل اعتماد است. در پروژه‌های جاده‌ای، تیر معمولاً با استفاده از صفحه پایه و پیچ‌های مهاری که در بتن ریخته می‌شود، روی یک پایه بتن مسلح نصب می‌شود. دایره پیچ باید با سوراخ های صفحه پایه در یک تلورانس محکم مطابقت داشته باشد. عدم تطابق کشف شده در این زمینه گران است.

طراحی پایه به ارتفاع موثر قطب، منطقه پیش بینی شده تجهیزات متصل، نوع خاک و بار محلی باد و یخ بستگی دارد. تمرین رایج شامل:

• پروجکشن پیچ لنگر 75 تا 150 میلی متر بالاتر از درجه بتن تمام شده برای تراز کردن مهره ها و دوغاب نگه داشته می شود.
• دو لایه آرماتور در اطراف قفس انکر بولت برای جلوگیری از شکست بتن تحت بار لحظه ای.
• یک بستر دوغاب 20 تا 40 میلی متری بین صفحه پایه و سطح تسطیح بتن.
• عایق دی الکتریک یا پوشش پایه برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی بین پایه فولادی و بتن.

در مناطق شهری، پایه‌های جداشده یا پایه‌های لغزشی ممکن است مشخص شوند تا ضربه‌ای با سرعت کم، قطب را تمیز کند و خطر آسیب را کاهش دهد. برای قطب هایی که سر سیگنال و دوربین را حمل می کنند، سیم کشی معمولاً از طریق یک سوراخ دستی بالای درب دسترسی به جای از پایه وارد می شود و پایانه ها را بدون قرار دادن کارگران در معرض ترافیک زنده نگه می دارد.

ملاحظات تدارکات: آنچه را که باید قبل از سفارش بررسی کنید

خرید تیرهای هشت ضلعی یک کار مهندسی ساده است وقتی مشخصات کامل باشد، اما اشتباهات خرید رایج هستند. نکات زیر به طور مداوم سفارش های خوب را از سفارش های پرهزینه جدا می کند.

1. دایره پیچ را تأیید کنید. دایره پیچ فلنج پایه و قطر پیچ لنگر باید با طرح فونداسیون مطابقت داشته باشد. فرض نکنید که استاندارد از یک پروژه به پروژه دیگر منتقل می شود.
2. ضخامت گالوانیزه را بررسی کنید. گزارش وزن پوشش را بخواهید. یک پوشش نازک روی در طول یک جاده ساحلی زودتر از بین می رود.
3. درز جوش را بررسی کنید. درز طولی باید با نفوذ کامل، زمین صاف و بدون تخلخل پس از گالوانیزه قابل مشاهده باشد.
4. پهنای مخروطی و صاف را بررسی کنید. آنها را در پایه و بالا اندازه بگیرید. یک نرخ مخروطی ثابت نشان‌دهنده تنظیم ثابت فشار ترمز است. مخروطی های نامنظم یک پرچم قرمز ساختگی هستند.
5. سیستم پایان را تأیید کنید. در صورت نیاز به روکش رنگی، مشخصات باید سیستم کامل پوشش پودری و ضخامت فیلم را توصیف کند، نه فقط یک عدد رنگ RAL.

قطب های هشت ضلعی همچنان به عنوان نیروی کار روشنایی جاده ها و زیرساخت های تقاطع باقی می مانند، زیرا هندسه بیش از آنچه که ایجاد می کند، مشکلات را حل می کند. سطح مقطع نسبت مقاومت به وزن مطلوب، رفتار باد قابل پیش بینی، سطوح نصب قابل دسترسی و عمر طولانی زمانی که فولاد، گالوانیزه و فونداسیون به درستی مشخص شده باشند را ارائه می دهد. برای مهندسان پروژه، تیم‌های تدارکات و نصاب‌ها، توجه به ابعاد دایره پیچ، ضخامت گالوانیزه، کیفیت جوش و قوام مخروطی نتایج مطمئن‌تری نسبت به تعقیب قیمت واحد پایین‌تر ارائه می‌دهد.