중서부 북부, 북동부 및 알래스카는 매년 겨울 심각한 얼음 축적 위험에 직면해 있습니다.. 1998년 1월 미국 북동부에서 발생한 얼음 폭풍은 광범위한 송전탑 붕괴와 선로 고장을 초래했으며 업계의 교과서로 남아 있습니다.. 송전 강철 기둥에 얼음이 쌓이는 영향은 증가된 수직 하중을 훨씬 뛰어넘습니다.얼음 부착은 바람에 노출되는 도체 및 접지선 면적을 확대합니다., 횡방향 풍하중을 곱합니다.고르지 않은 얼음 흘리기와 질주인접한 경간에 걸쳐 상당한 종방향 불균형 장력을 생성합니다.; 더 비판적으로,얼음과 바람 하중의 결합 발생기존 설계 시나리오의 강도를 훨씬 초과하는 기둥 구조에 대한 강도 요구 사항을 부과합니다..
69kV~230kV 테이퍼형 관형 강철 기둥의 경우 하중 검증은 얼음이 많은 지역의 구조적 무결성을 보장하는 핵심입니다. 이 기사에서는 NESC 규정 및 ASCE/SEI 48-19 설계 표준을 기반으로 대빙 구역 기둥 설계에 대한 하중 요구 사항 및 구조 선택 기준을 체계적으로 설명합니다.
그만큼국가 전기 안전 코드(NESC, ANSI C2)미국의 가공 송전선 설계에 대한 필수 기본 표준입니다.. NESC는 전국을 3개의 기상 부하 구역으로 나눕니다.:
| 로딩 구역 | 방사형 얼음 두께 | 수평 풍압 | 온도 |
|---|---|---|---|
| 무거운 | 12.7mm(0.5인치) | 4psf(약 192Pa) | 0°F(-18°C) |
| 중간 | 6.35mm(0.25인치) | 4psf | — |
| 빛 | 0인치 | 9psf | 30°F |
출처: NESC 표 250-1
펜실베니아를 예로 들 수 있는 Heavy Loading District에서는 항공 시설을 다음과 같이 설계해야 합니다.0.5인치 방사형 얼음 + 40mph 바람 + 0°F 온도.
강철 구조물의 하중 계수NESC 등급 B 건설에 따라 다음과 같이 지정됩니다.:
| 부하 유형 | 부하율 |
|---|---|
| 풍하중 | 2.50 |
| 수직 하중(자중 + 얼음) | 1.50 |
| 도체/정적 와이어 장력 | 1.65 |
극심한 얼음 부하대빙 구역 설계의 또 다른 중요한 요구 사항은 다음과 같습니다. 시설은 얼음을 견뎌야 합니다.1.25인치(31.8mm)의 최소 반경방향 얼음 하중, 얼음 밀도는57pcf(약 913kg/m³), 온도 0°F, 풍속 0mph. 일부 주와 공익사업에서는 훨씬 더 엄격한 내부 표준을 채택했습니다..
ASCE/SEI 48-19, 강철 송전주 구조 설계는 냉간 성형 테이퍼형 관형 강철 구조물의 설계, 상세화, 제작, 테스트, 조립 및 설치를 위한 통일된 기술 기반을 제공하는 미국 토목공학회에서 발행한 전문 설계 표준입니다.. 이 표준은 콘크리트 케이슨, 강철 파일링 및 직접 매설을 포함한 다양한 기초 유형을 포괄하는 자립형 구조물과 지지형 구조물 모두에 적용됩니다..
얼음이 많은 지역에 적용할 경우 ASCE/SEI 48-19에 따라 설계자는 다음과 같은 하중 조합을 고려해야 합니다.
NESC 규칙 250B(지구 로딩): 빙하중과 풍하중의 표준 조합
NESC 규칙 250C(극심한 바람): 높이가 60피트(18.3m)를 초과하는 구조물에만 적용됩니다.
NESC 규칙 250D(동시풍이 있는 극심한 얼음): 100년 주기 극한 빙하중과 풍하중 조합
ASCE 매뉴얼 74, 전기 송전선 구조적 하중에 대한 지침은 신뢰성 기반 하중 계산 방법론을 추가로 제공하고 빙빙 지역 하중 분석을 위한 권위 있는 참고 자료 역할을 합니다..
강종 선택
얼음이 심한 지역에 적용할 경우,ASTM Gr50(최소 항복 강도 345MPa) 또는 Gr65(최소 항복 강도 448MPa)고강도 강철을 권장합니다. Gr65는 동일한 벽 두께에서 더 높은 모멘트 용량을 제공하여 전체 폴 무게와 운송 비용을 제어하는 데 도움이 됩니다.
벽 두께 요구 사항
RUS Bulletin 1724E-224는 아연 도금 강철 타워 구성 요소에 대한 최소 기본 금속 두께를 요구합니다.
메인 코너 멤버: ≥3/16인치(4.76mm)
다른 회원: ≥1/8인치(3.18mm)
얼음이 많은 지역에서는 설계자들이 일반적으로 더 많은엉덩이 벽 두께를 늘리십시오NESC 하중 조합으로 인한 최대 접지선 모멘트를 해결하기 위해. 특정 맞대기 벽 두께는 NESC 하중 케이스에서 계산된 지반 모멘트를 기반으로 결정되어야 하며 응력 비율이 1.0을 초과하지 않도록 해야 합니다..
테이퍼 폴 디자인
무거운 얼음 구역 라인은 다음에서 가장 잘 서비스됩니다.테이퍼 폴폴 높이에 따라 벽 두께와 섹션 직경이 달라지며 적절한 상단 강성을 유지하면서 맞대기 섹션을 강화합니다.. 다중 섹션 슬립핏 설계의 경우 접합 영역(일반적으로 ≥24인치/610mm 결합 길이)의 국부적 좌굴 검증에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
다음 매개변수는 얼음이 많은 지역에서 69kV~230kV 테이퍼형 강철 기둥의 부하 검증에 중요합니다.
| 검증 매개변수 | 무거운 얼음 구역 요구 사항 | 기초 |
|---|---|---|
| 방사형 얼음 두께(지역 부하) | 12.7mm(0.5인치) | NESC 표 250-1 |
| 극심한 얼음 두께 | 최소 31.8mm(1.25인치) | NESC 규칙 250D |
| 동시풍압(지구) | 4psf(40mph) | NESC 표 250-1 |
| 얼음 밀도 | 57개(913kg/m3) | NESC |
| 풍하중 계수(강철) | 2.50 | NESC 등급 B |
| 수직 하중 계수(얼음 포함) | 1.50 | NESC 등급 B |
| 도체 장력 계수 | 1.65 | NESC 등급 B |
| 최소 주요 부재 벽 두께 | 4.76mm(3/16인치) | RUS 공지 1724E-224 |
| 디자인 표준 | ASCE/SEI 48-19 | 구조 설계 기초 |
얼음이 많은 지역에 직접 매설된 강철 기둥의 경우 기초 설계 시 다음 사항에 추가적인 주의가 필요합니다.
1. 매립 깊이 및 측면 접지 저항
얼음 축적으로 인해 증가된 측면 하중은 매립 부분으로 직접 전달되므로 측면 접지 저항을 제공하려면 충분한 매립 깊이가 필요합니다. 설계자는 NESC 하중 조합을 기반으로 지반 전단력과 모멘트를 계산하고 토양 유형에 따라 효과적인 매립 깊이를 결정해야 합니다.
2. 서리 폭풍 고려 사항
무거운 얼음 지역은 종종 계절에 따른 서리 침투와 일치합니다. 포함된 섹션은 확장되어야 합니다.서리선 아래또는 서리에 취약하지 않은 되메우기 재료(예: 쇄석, 모래/자갈)를 사용하여 서리 융기를 방지해야 합니다.
3. 매립부의 부식 방지
매립된 부분은 토양 부식과 동결-해동 주기로 인한 이중 문제에 직면해 있습니다. 신청하는 것이 좋습니다역청 코팅 또는 열수축 슬리브 보호위에ASTM A123 등급 100(100μm)매립 구역에 아연 도금 코팅.
얼음이 많은 지역의 69kV~230kV 테이퍼 강철 전주의 구조 설계는 다음 사항을 엄격히 준수해야 합니다.네스크 C2부하 요구 사항 및ASCE/SEI 48-19구조 설계 방법론. 0.5인치 지역 얼음 하중부터 1.25인치 극한 얼음 시나리오까지, 풍하중 계수 2.50부터 최소 벽 두께 임계값 3/16인치까지 모든 매개변수는 극한의 겨울 조건에서 구조적 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다.
중서부 북부, 북동부 또는 알래스카 지역의 송전 프로젝트 입찰에 참여할 계획인 공급업체의 경우 명시적으로 지정“NESC 중하중 구역 준수”,“ASCE/SEI 48-19 디자인”, 기술 제안서의 완전한 부하 검증 매개변수 표는 기술 신뢰성을 구축하기 위한 기초입니다.
중서부 북부, 북동부 및 알래스카는 매년 겨울 심각한 얼음 축적 위험에 직면해 있습니다.. 1998년 1월 미국 북동부에서 발생한 얼음 폭풍은 광범위한 송전탑 붕괴와 선로 고장을 초래했으며 업계의 교과서로 남아 있습니다.. 송전 강철 기둥에 얼음이 쌓이는 영향은 증가된 수직 하중을 훨씬 뛰어넘습니다.얼음 부착은 바람에 노출되는 도체 및 접지선 면적을 확대합니다., 횡방향 풍하중을 곱합니다.고르지 않은 얼음 흘리기와 질주인접한 경간에 걸쳐 상당한 종방향 불균형 장력을 생성합니다.; 더 비판적으로,얼음과 바람 하중의 결합 발생기존 설계 시나리오의 강도를 훨씬 초과하는 기둥 구조에 대한 강도 요구 사항을 부과합니다..
69kV~230kV 테이퍼형 관형 강철 기둥의 경우 하중 검증은 얼음이 많은 지역의 구조적 무결성을 보장하는 핵심입니다. 이 기사에서는 NESC 규정 및 ASCE/SEI 48-19 설계 표준을 기반으로 대빙 구역 기둥 설계에 대한 하중 요구 사항 및 구조 선택 기준을 체계적으로 설명합니다.
그만큼국가 전기 안전 코드(NESC, ANSI C2)미국의 가공 송전선 설계에 대한 필수 기본 표준입니다.. NESC는 전국을 3개의 기상 부하 구역으로 나눕니다.:
| 로딩 구역 | 방사형 얼음 두께 | 수평 풍압 | 온도 |
|---|---|---|---|
| 무거운 | 12.7mm(0.5인치) | 4psf(약 192Pa) | 0°F(-18°C) |
| 중간 | 6.35mm(0.25인치) | 4psf | — |
| 빛 | 0인치 | 9psf | 30°F |
출처: NESC 표 250-1
펜실베니아를 예로 들 수 있는 Heavy Loading District에서는 항공 시설을 다음과 같이 설계해야 합니다.0.5인치 방사형 얼음 + 40mph 바람 + 0°F 온도.
강철 구조물의 하중 계수NESC 등급 B 건설에 따라 다음과 같이 지정됩니다.:
| 부하 유형 | 부하율 |
|---|---|
| 풍하중 | 2.50 |
| 수직 하중(자중 + 얼음) | 1.50 |
| 도체/정적 와이어 장력 | 1.65 |
극심한 얼음 부하대빙 구역 설계의 또 다른 중요한 요구 사항은 다음과 같습니다. 시설은 얼음을 견뎌야 합니다.1.25인치(31.8mm)의 최소 반경방향 얼음 하중, 얼음 밀도는57pcf(약 913kg/m³), 온도 0°F, 풍속 0mph. 일부 주와 공익사업에서는 훨씬 더 엄격한 내부 표준을 채택했습니다..
ASCE/SEI 48-19, 강철 송전주 구조 설계는 냉간 성형 테이퍼형 관형 강철 구조물의 설계, 상세화, 제작, 테스트, 조립 및 설치를 위한 통일된 기술 기반을 제공하는 미국 토목공학회에서 발행한 전문 설계 표준입니다.. 이 표준은 콘크리트 케이슨, 강철 파일링 및 직접 매설을 포함한 다양한 기초 유형을 포괄하는 자립형 구조물과 지지형 구조물 모두에 적용됩니다..
얼음이 많은 지역에 적용할 경우 ASCE/SEI 48-19에 따라 설계자는 다음과 같은 하중 조합을 고려해야 합니다.
NESC 규칙 250B(지구 로딩): 빙하중과 풍하중의 표준 조합
NESC 규칙 250C(극심한 바람): 높이가 60피트(18.3m)를 초과하는 구조물에만 적용됩니다.
NESC 규칙 250D(동시풍이 있는 극심한 얼음): 100년 주기 극한 빙하중과 풍하중 조합
ASCE 매뉴얼 74, 전기 송전선 구조적 하중에 대한 지침은 신뢰성 기반 하중 계산 방법론을 추가로 제공하고 빙빙 지역 하중 분석을 위한 권위 있는 참고 자료 역할을 합니다..
강종 선택
얼음이 심한 지역에 적용할 경우,ASTM Gr50(최소 항복 강도 345MPa) 또는 Gr65(최소 항복 강도 448MPa)고강도 강철을 권장합니다. Gr65는 동일한 벽 두께에서 더 높은 모멘트 용량을 제공하여 전체 폴 무게와 운송 비용을 제어하는 데 도움이 됩니다.
벽 두께 요구 사항
RUS Bulletin 1724E-224는 아연 도금 강철 타워 구성 요소에 대한 최소 기본 금속 두께를 요구합니다.
메인 코너 멤버: ≥3/16인치(4.76mm)
다른 회원: ≥1/8인치(3.18mm)
얼음이 많은 지역에서는 설계자들이 일반적으로 더 많은엉덩이 벽 두께를 늘리십시오NESC 하중 조합으로 인한 최대 접지선 모멘트를 해결하기 위해. 특정 맞대기 벽 두께는 NESC 하중 케이스에서 계산된 지반 모멘트를 기반으로 결정되어야 하며 응력 비율이 1.0을 초과하지 않도록 해야 합니다..
테이퍼 폴 디자인
무거운 얼음 구역 라인은 다음에서 가장 잘 서비스됩니다.테이퍼 폴폴 높이에 따라 벽 두께와 섹션 직경이 달라지며 적절한 상단 강성을 유지하면서 맞대기 섹션을 강화합니다.. 다중 섹션 슬립핏 설계의 경우 접합 영역(일반적으로 ≥24인치/610mm 결합 길이)의 국부적 좌굴 검증에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
다음 매개변수는 얼음이 많은 지역에서 69kV~230kV 테이퍼형 강철 기둥의 부하 검증에 중요합니다.
| 검증 매개변수 | 무거운 얼음 구역 요구 사항 | 기초 |
|---|---|---|
| 방사형 얼음 두께(지역 부하) | 12.7mm(0.5인치) | NESC 표 250-1 |
| 극심한 얼음 두께 | 최소 31.8mm(1.25인치) | NESC 규칙 250D |
| 동시풍압(지구) | 4psf(40mph) | NESC 표 250-1 |
| 얼음 밀도 | 57개(913kg/m3) | NESC |
| 풍하중 계수(강철) | 2.50 | NESC 등급 B |
| 수직 하중 계수(얼음 포함) | 1.50 | NESC 등급 B |
| 도체 장력 계수 | 1.65 | NESC 등급 B |
| 최소 주요 부재 벽 두께 | 4.76mm(3/16인치) | RUS 공지 1724E-224 |
| 디자인 표준 | ASCE/SEI 48-19 | 구조 설계 기초 |
얼음이 많은 지역에 직접 매설된 강철 기둥의 경우 기초 설계 시 다음 사항에 추가적인 주의가 필요합니다.
1. 매립 깊이 및 측면 접지 저항
얼음 축적으로 인해 증가된 측면 하중은 매립 부분으로 직접 전달되므로 측면 접지 저항을 제공하려면 충분한 매립 깊이가 필요합니다. 설계자는 NESC 하중 조합을 기반으로 지반 전단력과 모멘트를 계산하고 토양 유형에 따라 효과적인 매립 깊이를 결정해야 합니다.
2. 서리 폭풍 고려 사항
무거운 얼음 지역은 종종 계절에 따른 서리 침투와 일치합니다. 포함된 섹션은 확장되어야 합니다.서리선 아래또는 서리에 취약하지 않은 되메우기 재료(예: 쇄석, 모래/자갈)를 사용하여 서리 융기를 방지해야 합니다.
3. 매립부의 부식 방지
매립된 부분은 토양 부식과 동결-해동 주기로 인한 이중 문제에 직면해 있습니다. 신청하는 것이 좋습니다역청 코팅 또는 열수축 슬리브 보호위에ASTM A123 등급 100(100μm)매립 구역에 아연 도금 코팅.
얼음이 많은 지역의 69kV~230kV 테이퍼 강철 전주의 구조 설계는 다음 사항을 엄격히 준수해야 합니다.네스크 C2부하 요구 사항 및ASCE/SEI 48-19구조 설계 방법론. 0.5인치 지역 얼음 하중부터 1.25인치 극한 얼음 시나리오까지, 풍하중 계수 2.50부터 최소 벽 두께 임계값 3/16인치까지 모든 매개변수는 극한의 겨울 조건에서 구조적 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다.
중서부 북부, 북동부 또는 알래스카 지역의 송전 프로젝트 입찰에 참여할 계획인 공급업체의 경우 명시적으로 지정“NESC 중하중 구역 준수”,“ASCE/SEI 48-19 디자인”, 기술 제안서의 완전한 부하 검증 매개변수 표는 기술 신뢰성을 구축하기 위한 기초입니다.
