Опоры несиловые трубчатые

Опоры несиловые трубчатые: конструкция, назначение, стандарты и применение

Опоры несиловые трубчатые представляют собой специализированные металлоконструкции, предназначенные для монтажа и поддержания в проектном положении различного оборудования, кабелей, трубопроводов, осветительных приборов и элементов систем связи. Их ключевое отличие от силовых опор (ЛЭП) заключается в отсутствии передачи механических нагрузок от проводов воздушных линий электропередачи. Основная функция – обеспечение надежной механической фиксации и требуемого пространственного положения инженерных систем. Конструктивной основой служит стальная труба круглого или, реже, квадратного сечения, что определяет их название и основные эксплуатационные характеристики.

Конструктивные особенности и материалы изготовления

Конструкция несиловой трубчатой опоры является модульной и формируется из базовых элементов.

• Ствол (стойка): Основной несущий элемент. Изготавливается из прямошовной или бесшовной стальной трубы. Длина, диаметр и толщина стенки подбираются исходя из расчетной нагрузки и высоты установки. Для повышения устойчивости стволы могут быть цельными или составными (телескопическими).
• Фундаментный стакан (пассивный фундамент): Представляет собой отрезок трубы большего диаметра, который бетонируется в фундамент или заглубляется в грунт. В него устанавливается ствол опоры с последующей фиксацией тарельчатыми шайбами или клиновым замком. Данная схема обеспечивает простой монтаж/демонтаж и замену опоры.
• Консоли (траверсы, кронштейны): Горизонтальные или наклонные элементы, крепящиеся к стволу. Предназначены для непосредственного размещения кабельных лотков, осветительных приборов, антенн, кронштейнов СИП. Могут быть жесткими или поворотными (для регулировки угла наклона прожекторов).
• Крепежные и вспомогательные элементы: Включают в себя хомуты, талрепы, болтовые соединения, элементы заземления (заземляющий болт или лепесток), технологические площадки для обслуживания.

Материалом изготовления служит углеродистая или низколегированная сталь (например, Ст3, 09Г2С). Для защиты от коррозии применяется горячее цинкование – наиболее долговечный метод, обеспечивающий срок службы 25-30 лет и более в атмосферных условиях типа С1-С3 по ISO 12944. Альтернативой может служить цинконаполненная грунт-эмаль, но ее долговечность существенно ниже.

Классификация и виды

Классификация несиловых трубчатых опор осуществляется по нескольким ключевым признакам.

По назначению и типу монтируемого оборудования:

• Опоры кабельные: Для подвеса самонесущих изолированных проводов (СИП), монтажа кабельных лотков и коробов. Оснащаются специальными кронштейнами и дистанционными прокладками.
• Опоры осветительные (опоры наружного освещения – ОНО): Для установки светильников консольного или торшерного типа. Различают опоры магистральные (высотой 8-12 м), парковые (3-6 м) и декоративные.
• Опоры для средств связи и СКС: Для монтажа антенн сотовой связи, базовых станций, оборудования Wi-Fi, камер видеонаблюдения. Характеризуются повышенными требованиями к жесткости и наличием площадок для обслуживания.
• Опоры технологические: Для крепления трубопроводов, рекламных конструкций, знаков дорожного движения.

По способу установки:

• Фланцевые: Крепятся к заранее забетонированному фундаментному болту с помощью ответного фланца. Требуют точного выверения анкерных болтов.
• Прямостоечные (моллетные): Устанавливаются в фундаментный стакан с последующей расстроповкой и бетонированием зазора.
• С винтовыми сваями: Опора имеет на конце шнековый наконечник и ввинчивается в грунт. Применяется на мягких грунтах, не требует земляных работ.

Нормативная база и стандарты

Проектирование, изготовление и монтаж несиловых трубчатых опор регламентируется рядом межгосударственных и отраслевых стандартов.

Обозначение стандарта	Наименование	Область применения
ГОСТ 32931-2014 (EN 12899-1:2007)	Стойки дорожных знаков. Общие технические условия.	Определяет требования к опорам для знаков.
ГОСТ Р 58121.1-2018 (ЕН 40-1:1992)	Опоры освещения. Часть 1. Требования и методы испытаний.	Основной стандарт для осветительных опор.
ГОСТ 23118-2012	Конструкции стальные строительные. Общие технические условия.	Распространяется на стальные конструкции, включая опоры.
СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2016)	Нагрузки и воздействия.	Определяет ветровые и гололедные нагрузки для расчета.
РД 34.20.185-94	Инструкция по проектированию городских электрических сетей.	Содержит указания по применению опор для СИП.
СО 153-34.20.501-2003	Правила устройства электроустановок (ПУЭ 7 изд.).	Регламентирует требования к устройству сетей освещения.

Расчет и проектирование

Расчет несиловой трубчатой опоры является обязательным этапом, обеспечивающим ее надежность и безопасность. Расчет выполняется на прочность, устойчивость и деформативность (прогиб) в соответствии с требованиями СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции».

Основные нагрузки, учитываемые в расчете:

• Ветровая нагрузка: Определяется по картам ветрового районирования (СП 20.13330) с учетом высоты, типа местности (открытая, городская застройка) и аэродинамического коэффициента C_x для цилиндрических элементов.
• Вес монтируемого оборудования: Суммарный вес светильников, кабелей, кронштейнов, антенн с учетом возможного обледенения.
• Гололедная нагрузка: Учитывается для кабельных линий и элементов опоры в виде толщины стенки гололеда по региону.
• Климатические воздействия: Температурные перепады, сейсмика (для соответствующих районов).

Расчет обычно проводится с использованием специализированного ПО (например, SCAD, ЛИРА-САПР) или проверенными инженерными методами. Результатом является подбор сечения ствола (диаметр и толщина стенки), глубина заделки, тип и параметры фундамента.

Области применения и особенности монтажа

Сферы применения несиловых трубчатых опор обширны и охватывают практически все отрасли городской и промышленной инфраструктуры.

• Городское хозяйство: Уличное и парковое освещение, световое оформление, крепление светофоров и дорожных знаков.
• Электроснабжение: Устройство вводов в здания, монтаж ответвлений от ВЛ 0.4 кВ с использованием СИП, прокладка кабельных линий на лотках по территории предприятий.
• Связь и телекоммуникации: Установка антенн сотовой связи (мачт), оборудования кабельного телевидения, точек доступа.
• Промышленность: Освещение складов, терминалов, охраняемых периметров, монтаж технологических трубопроводов и кабельных трасс.
• Транспортная инфраструктура: Освещение автодорог, ж/д станций, аэропортов, портов.

Монтаж осуществляется в несколько этапов: подготовка фундамента (буронабивной, свайный или установка готового стакана), установка и выверка опоры по вертикали, закрепление в фундаменте (бетонирование или затяжка фланцевых болтов), монтаж консолей и оборудования, подключение заземления. Критически важным является контроль качества сварных швов (если они есть) и целостности антикоррозионного покрытия.

Преимущества и недостатки

Преимущества трубчатых опор:

• Высокая прочность и жесткость: Трубчатое сечение оптимально сопротивляется изгибу и кручению.
• Малый вес: По сравнению с железобетонными аналогами.
• Долговечность: При качественном горячем цинковании.
• Универсальность и адаптивность: Легко модифицируются под разные задачи сменой консолей.
• Эстетичность: Более аккуратный внешний вид, возможность окраски в любой цвет по RAL.
• Простота транспортировки и монтажа.

Недостатки:

• Коррозионная уязвимость при повреждении защитного покрытия.
• Более высокая стоимость по сравнению с железобетонными (но часто более низкая общая стоимость владения).
• Необходимость качественного заземления из-за металлической конструкции.
• Риск хищения в незащищенных местах как металлолома.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличаются несиловые опоры от силовых?

Несиловые опоры не предназначены для восприятия тяжения проводов воздушных линий электропередачи. Они рассчитываются в основном на ветровую нагрузку и вес оборудования. Силовые опоры ВЛ рассчитаны на значительные нагрузки от натяжения проводов и тросов в различных режимах (гололед, ветер, обрыв).

Как правильно выбрать диаметр и толщину стенки ствола опоры?

Выбор осуществляется на основании статического расчета, учитывающего высоту опоры, вылет консолей, парусность и вес оборудования, а также климатический район. Упрощенно можно ориентироваться на типовые серии, например, для осветительных опор высотой 8-10 м часто применяются трубы диаметром 108-133 мм со стенкой 4-5 мм.

Какое антикоррозионное покрытие является оптимальным?

Горячее цинкование является безусловным отраслевым стандартом для ответственных объектов. Оно обеспечивает как барьерную, так и электрохимическую (протекторную) защиту. Цинконаполненные составы (холодное цинкование) могут использоваться для ремонта или на объектах с умеренными требованиями, но их долговечность в 2-3 раза ниже.

Нужно ли заземлять несиловую трубчатую опору?

Да, обязательно. Все металлические опоры, на которых размещено электрооборудование (светильники, кабельные муфты) или которые могут оказаться под напряжением в аварийной ситуации, должны быть заземлены в соответствии с ПУЭ, глава 1.7. Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать нормам для электроустановок данного напряжения.

Можно ли на одну опору вешать и светильники, и кабели СИП?

Да, такие комбинированные решения распространены. При проектировании необходимо учитывать суммарную нагрузку, обеспечивать безопасные расстояния между силовыми линиями и элементами освещения (по ПУЭ), а также предусматривать раздельные кронштейны и трассы прокладки.

Какой фундамент надежнее: фланцевый или стаканный?

Оба типа надежны при правильном исполнении. Стаканный (пассивный фундамент) часто предпочтительнее, так как позволяет легко выровнять опору при монтаже и упрощает ее замену без разрушения фундамента. Фланцевый требует высокой точности установки закладных болтов, но обеспечивает более жесткое соединение, что может быть критично для высоких мачт связи.

Каков типовой срок службы оцинкованной трубчатой опоры?

При использовании стали толщиной не менее 4 мм и горячего цинкования с толщиной покрытия 80-100 мкм, срок службы в атмосфере промышленной или приморской агрессивности (С3-С4) составляет не менее 25 лет до первого серьезного ремонта. В менее агрессивных средах (С1-С2) срок может превышать 50 лет.