В настоящее время большое значение приобретает оптимизация параметров решетчатых башен, которая является одним из путей повышения эффективности строительства башен. Наряду с методом вариантного проектирования применялись аналитические методы, являющиеся вспомогательным средством при вариантном проектировании. С внедрением в практику автоматизированных способов выполнения этапов проекта на ЭВМ значение аналитических методов оптимизации возросло, За критерий качества в проектировании чаще всего принимают массу металлоконструкций. Особенностью проектирования башен является то, что основная нагрузка на нее зависит от параметров конструкции. Поэтому при расчетах необходимо учитывать взаимосвязь нагрузки с искомыми параметрами. При проектировании башен очень важно правильно определить геометрические параметры схемы башни и характеристики сечений ее элементов. Условно параметры можно разделить на три группы: первая устанавливается заданием на проектирование; вторая определяется расчетом на основании действующих норм и правил, а третья принимается в процессе проектирования интуитивно на основе опыта. От этих значений параметров зависит правильность проектного решения. Оно может отклоняться в большей или меньшей степени от оптимального.

Геометрические искомые параметры определяются при известных (заданных) исходных параметрах, которые относятся к условиям проектирования. Для большинства башен преобладающее значение имеет нагрузка, вызванная ветровым воздействием на собственно конструкцию башни и оборудование. Она является наиболее чувствительной к изменению параметров, таких как поперечные размеры башни а, высота панели, тип и поперечные размеры сечений элементов. По принятой методике определения ветровой нагрузки па башни при изменении названных параметр меняется статическая составляющая ветровой нагрузки. Изменение нагрузки связано с изменением проекции суммарной площади элементов конструкции на плоскость, перпендикулярную к ветровому потоку, изменением коэффициентов лобового сопротивления, и коэффициентов заполнения при учете нагрузки на подветренную грань. Кроме того изменяется динамическая составляющая ветровой нагрузки от воздействия пульсаций ветрового потока, так как при изменении геометрических параметров сооружения меняются его динамические характеристики.

Интересный факт: одной из важнейших составляющих экономики любой страны является сфера услуг, в том числе и ресторанный бизнес - достаточно востребованная и популярная отрасль на данный момент. Развитие ресторанного бизнеса чаще всего измеряется таким показателем, как количество человек на одно место в заведении ресторанного типа (бар, кафе, фаст-фуд).

Определение нагрузок на элементы башен, провода и канаты, учет изменения толщин льда с высотой производят в соответствии со СНиП П-6-74. Коэффициент перегрузки для гололедной нагрузки принимают равным 1,3. Вероятность появления гололеда при максимальном ветре весьма мала, поэтому в сочетании нагрузок гололед плюс ветер за расчетную принимают половину скорости ураганного ветра. Температура, При учете температурных условий при эксплуатации конструкции башни следует иметь в виду два основных фактора; влияние изменения температуры на напряженное состояние башни; возможное изменение характеристик стали при высоких и низких температурах. Изменение напряженного состояния башни связано с изменением температуры окружающей среды, воздействием солнечной радиации или же изменением температуры отдельных элементов при технологических процессах. Последнее характерно для работы металлических башен-труб. За счет изменения суточной температуры происходит относительно равномерное изменение температуры всего сооружения.

При воздействии солнечных лучей происходит неравномерный односторонний нагрев, что может вызвать существенные деформации башни, это не касается элементов сооружения, сделанных выполненных из оцинкованных листов стали, так они прочны и не деформируются в зависимости от погодных условий. Учет одностороннего нагрева важен для сплошностенчатых башен. Особо сильно сказывается влияние температуры в башнях-трубах, так как разница в температурах газоотводящего ствола и поддерживающей конструкции достигает иногда нескольких сот градусов. Взаимные смещения при этом составляют десятки сантиметров, что требует специальных конструктивных мероприятий. Температура газов в газоотводящих стволах принимается по технологическому заданию. Минимальные значения температуры учитывают при выборе марки стали с учетом ее хладноломкости. При высоких температурах модуль упругости и расчетные сопротивления стали понижают. Температура при гололедных образованиях для всей территории нашей страны принимается для башен высотой до 100 м - 5°С, выше 100 м - 10°С.

На башенную конструкцию существенное влияние оказывают силовые воздействия:
- сила тяжести собственной массы оборудования и конструкций;
- метеорологические воздействия (ветер, обледенение, температура);
- сейсмические воздействия;
- натяжение проводов и тросов, закрепленных на башне, и пред-варительное напряжение элементов башни;
- воздействия, возникающие п особых условиях (взрывы, просадки грунтов, обрыв проводов и тросов и др.);
- температурные перепады, вызванные технологическими про-цессами (характерно для вытяжных башен-труб);
- монтажные нагрузки.

Необходимо выделить особо специфические воздействия, не связанные с возникновением нагрузок, но влияющие на конструктивное выполнение элементов - агрессивность среды по отношению к сталям.

Масса сооружений включает массу оборудования и массу металлических конструкций башни. Масса оборудования приводится в задании на проектирование или устанавливается проектировщиком по справочным данным или же вычисляется по рабочим чертежам. Коэффициент перегрузки для нагрузок от собственной массы оборудования принимают в соответствии с нормативами. Хотя собственная масса сооружения составляет относительно небольшую долю при вычислении усилий в основных элементах от статических нагрузок, правильный учет ее при расчете башни является важным. Особенно необходимо учитывать распределение массы по высоте при динамическом расчете, а также при расчете отдельных элементов на местное воздействие собственной массы. При проектировании собственная масса конструкции принимается по аналогичным проектам или же устанавливается расчетом по предварительно принятым сечениям элементов с последовательным уточнением. Если известна приведенная распределенная нагрузка на башню, то теоретическая масса четырехгранной башни с оптимальными очертаниями может быть вычислена по формулам.

Скорость ветра и скоростной ветровой напор меняется (нара стает) с высотой, и характер этого изменения зависит от микрорельефа в районе строительства. Чаше всего принимают, что увеличение напора с высотой следует степенному закону. Конкретный вид функции изменения скоростного напора от высоты получают подбором показателя степени и постоянной для данного типа местности скорости, которыми можно учесть вид микрорельефа. Установлено, что профиль скоростного напора ветра у поверхности земли может иметь более сложную структуру Возможны спады скорости на отдельных участках по высоте, причем участок спада может располагаться на различных уровнях над землей. В связи с этим для высоких башен учитывают зональное воздействие ветра. Такой учет является расчетным для отдельных элементов решетки.

Кроме воздействия статической и динамической составляющих ветровой нагрузки, направленной вдоль ветрового потока, башни-трубы и башни цилиндрической формы, а также решетчатые башни, несущие на себе большие цилиндрические элементы наверху сооружения, подвержены еще воздействию периодических сил, направленных перпендикулярно к ветровому потоку в автоколебательном процессе, вызванном срывами вихрей. Обледенение. Гололед, образовавшийся непосредственно на конструкции башни, мало влияет на усилия в основных элементах башни, однако может быть определяющим при расчете отдельных элементов (площадок, консолей и др.). Если башня нагружена сетями или проводами, например антеннами СГД, усилия в элементах башни значительно возрастают от увеличения притяжения проводов, нагруженных гололедом, и расчетным случаем для башни может явиться воздействие гололеда с ветром на оборудование и башню.

Это интересно: в недавнем времени отечественный автопром презентовал на рынке абсолютно новую разработку - тридцатитрёхтонный самосвал КАМАЗ 6520 с грузоподъёмностью до двадцати тонн. Это грузовой автомобиль стал гигантским шагом к освоению нового класса спецтехники с повышенной грузоподъемностью.