Башни, мачты, дымовые трубы

Да, и это самая частая задача по антенно-мачтовым сооружениям. Новая антенна добавляет не столько вес, сколько парусность, а ветровая нагрузка на высотном сооружении определяющая. Дополнительно меняются массы и, следовательно, собственные частоты, от которых зависит пульсационная составляющая. Расчёт ведётся по фактическому состоянию с учётом уже установленного оборудования и коррозионного износа, установленного обследованием.

Башня — консольное сооружение, её жёсткость создаётся собственным сечением. Мачта работает как многопролётный стержень на упругих опорах, которыми служат оттяжки, а жёсткость оттяжки зависит от её натяжения и провисания и меняется вместе с перемещениями. Поэтому расчёт мачты геометрически нелинеен принципиально, а усилие преднатяжения оттяжек — расчётный параметр, а не монтажная подробность.

Помимо продольного ветрового воздействия проверяется поперечное — от периодического срыва вихрей. Резонанс наступает, когда частота срыва совпадает с одной из собственных частот сооружения; для гладких цилиндрических труб это происходит при вполне умеренных скоростях ветра, поэтому проверка обязательна. Если запаса нет, решение обычно конструктивное — интерцепторы или изменение динамических характеристик, а не наращивание сечения.

Обязательно. Для решётчатой конструкции обледенение увеличивает не только вес, но и площадь, воспринимающую ветер, причём непропорционально: у тонких элементов относительный прирост площади наибольший. Сочетание гололёда с ветром для таких сооружений часто оказывается определяющим, а не сочетание с максимальным ветром без обледенения.

Тип и высота сооружения, схема и сечения элементов, марка стали, ветровой и гололёдный районы. Для существующих сооружений добавляются материалы обследования: фактические сечения с учётом коррозии, состояние узлов и болтовых соединений, фактическое натяжение оттяжек, состояние фундаментов и анкерных устройств. По навешиваемому оборудованию нужны вес, габариты и площадь, воспринимающая ветер.

Расчётом по фактическому состоянию на основании обследования. Для железобетонной трубы важны фактическая толщина ствола с учётом разрушения защитного слоя, состояние арматуры и вертикальные трещины; для кирпичной — состояние кладки и стяжных колец; для стальной — коррозионный износ и состояние сварных швов. Отдельно учитывается температурное воздействие: труба работает при перепаде по толщине ствола, и этот перепад создаёт собственные усилия.