Опоры уличного освещения граненые
Опоры уличного освещения граненые: конструкция, типы, применение и нормативная база
Граненые опоры уличного освещения представляют собой силовые конструкции конической формы, изготавливаемые методом гибки и продольной сварки из листовой оцинкованной стали. Их поперечное сечение представляет собой многогранник, чаще всего с 8, 12 или 16 гранями, что придает стволу высокую жесткость и устойчивость к ветровым и механическим нагрузкам. Основное функциональное назначение — установка светильников наружного освещения на заданной высоте для освещения автомобильных дорог, улиц, площадей, пешеходных зон, территорий предприятий и других объектов.
Конструктивные особенности и технология производства
Конструкция граненой опоры является сборной и состоит из нескольких ключевых элементов:
- Ствол (тело опоры) – коническая многогранная конструкция, являющаяся несущим элементом. Конусность обеспечивает оптимальное распределение механической нагрузки от собственного веса, массы светильников и воздействия ветра.
- Фундаментный стакан (патрубок) – нижняя часть ствола, предназначенная для установки опоры на закладную деталь фундамента. Обычно имеет цилиндрическую форму и отверстия для фиксации анкерными болтами.
- Оголовник (крышка) – верхняя часть опоры, герметично закрывающая ее внутреннюю полость от атмосферных осадков. В оголовнике выполняются отверстия для вывода кабеля и кронштейнов под светильники.
- Люк обслуживания (смотровое окно) – технологическое отверстие с герметичной дверцей, расположенное в нижней части ствола. Предназначено для доступа к коммутационной и защитной аппаратуре (автоматам, УЗО, контакторам), которая монтируется внутри опоры.
- Кронштейны (консоли) – элементы для крепления светильников. Могут быть жестко приваренными к стволу или съемными (фланцевое соединение). Длина и количество кронштейнов определяют схему освещения.
- Опоры силовые (для подвески ВЛ) – усиленной конструкции, рассчитанные на дополнительную нагрузку от проводов воздушных линий электропередачи (0.4 кВ) или контактной сети транспорта. Имеют повышенную механическую прочность.
- Опоры несиловые (осветительные) – предназначены исключительно для размещения светильников. Кабельная продукция прокладывается внутри ствола.
- Опоры фланцевые (прямостоечные) – монтируются на заранее подготовленный железобетонный фундамент или металлическое основание через фланец в нижней части. Требуют точного совпадения отверстий.
- Опоры стаканные (установка в фундамент) – наиболее распространенный тип. Устанавливаются в предварительно забетонированную закладную деталь (стакан) и фиксируются анкерными болтами через отверстия в фундаментном патрубке.
- Горячее цинкование – наиболее надежный и долговечный метод. Опускание конструкции в ванну с расплавленным цинком при температуре ~450°C создает на поверхности сплошное покрытие толщиной 65-100 мкм, обеспечивающее электрохимическую защиту. Соответствует ГОСТ 9.307-89.
- Цинконаполненное покрытие (холодное цинкование) – композитный состав с содержанием цинка 92-95%. Наносится кистью, валиком или распылением. Уступает горячему цинкованию в долговечности, но применяется для ремонта или в условиях, где невозможна оцинковка крупногабаритных изделий.
- Полимерное порошковое покрытие – наносится поверх оцинкованного слоя для декоративных целей и дополнительной защиты. Позволяет колеровать опоры в любой цвет по каталогу RAL.
- (СП 20.13330.2016) «Нагрузки и воздействия».
- Ветровая нагрузка: Зависит от ветрового района РФ (I-VIII), типа местности (открытая, городская), высоты конструкции. Рассчитывается по формуле, учитывающей скоростной напор ветра, аэродинамический коэффициент и площадь наветренной поверхности опоры и светильников.
- Весовая нагрузка: Собственный вес опоры, вес светильников, коммутационной аппаратуры и кабелей.
- Гололедная нагрузка: Учитывается для силовых опор в виде толщины стенки гололеда по данным для конкретного региона.
- Коэффициент надежности: Применяется для умножения нагрузок (как правило, 1.2-1.4).
- Подготовка фундамента: Устройство котлована, монтаж опалубки и закладной детали (анкерных болтов или стакана), заливка бетоном класса не ниже В25. Критически важна точность выверки положения и уровня закладных элементов.
- Установка опоры: После набора прочности бетоном (не менее 70% от проектной, обычно через 7-10 суток) опора устанавливается в стакан или на фланец, выверяется по вертикали с помощью уровня и фиксируется гайками.
- Прокладка кабеля и монтаж аппаратуры Внутрь ствола заводится питающий кабель (например, ВВГ или бронированный ВБШв), производится его подключение к аппаратуре в люке обслуживания и далее – к клеммной колодке в оголовнике для подключения светильников.
- Установка светильников: Кронштейны оснащаются светильниками, производится их электрическое подключение и настройка угла наклона.
- Преимущества:
- Высокая прочность и жесткость конструкции при относительно низком весе.
- Долговечность за счет горячего цинкования.
- Эстетичный внешний вид, возможность цветового оформления.
- Внутренняя полость для прокладки кабеля, защищающая его от повреждений.
- Удобство обслуживания за счет люка и внутреннего пространства.
- Унификация и широкий типоразмерный ряд.
- Недостатки:
- Более высокая стоимость по сравнению с железобетонными аналогами.
- Необходимость надежной защиты от коррозии при повреждении покрытия.
- Требовательность к качеству монтажа фундамента.
- Логистические сложности при транспортике длинномерных конструкций (9-12 м).
Производственный процесс включает несколько этапов: резка стального листа на трапециевидные заготовки (раскрой), гибка заготовок для формирования граней, продольная сварка граней в единую коническую конструкцию, приварка элементов (стакана, люка, кронштейнов), горячее цинкование для антикоррозионной защиты, контроль качества сварных швов и геометрии.
Классификация и типоразмеры граненых опор
Граненые опоры классифицируются по нескольким ключевым параметрам: назначению, способу установки, количеству и типу кронштейнов.
Классификация по назначению и типу установки
Типоразмерный ряд и таблица основных параметров
Основные параметры опор регламентируются сериями рабочих чертежей (например, серия 3.407.1-136, 3.407.1-157) и ГОСТ 32947-2020 «Опоры стальные граненые конические для светильников наружного освещения. Технические условия».
| Высота, м | Количество граней | Длина консоли (кронштейна), м | Количество кронштейнов, шт. | Масса (примерная), кг | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|---|---|---|
| 6.0 | 8 | 1.5 | 1 | 90-110 | Тротуары, внутриквартальные проезды, пешеходные зоны |
| 8.0 | 8, 12 | 1.5-2.0 | 1-2 | 140-180 | Проезжие части местного значения, дворовые территории |
| 10.0 | 12 | 2.0-3.0 | 1-2 | 200-260 | Магистральные улицы районного значения, дороги категории Б |
| 12.0 | 12, 16 | 2.5-3.5 | 1-2 (реже 3) | 280-350 | Магистральные дороги скоростного и непрерывного движения, крупные развязки, площади |
Материалы и защитные покрытия
Основной материал – конструкционная сталь (Ст3, Ст20,09Г2С) толщиной 3-4 мм. Ключевым этапом является антикоррозионная защита, определяющая срок службы конструкции (до 25 лет и более).
Расчет и выбор опоры. Ключевые нормативные нагрузки
Выбор типоразмера опоры осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего совокупность нагрузок в соответствии со СНиП 2.01.07-85
Расчет ведется на прочность и устойчивость ствола, а также на прогиб вершины, который не должен превышать значений, указанных в ГОСТ (например, 1/200 от высоты). Для силовых опор дополнительно рассчитывается фундамент на выдергивание и опрокидывание.
| Класс объекта освещения (по СП 52.13330.2016) | Средняя яркость/освещенность | Рекомендуемая высота установки светильника, м | Типовая схема расстановки |
|---|---|---|---|
| А1, А2 (магистральные дороги) | 1.6-2.0 кд/м² | 10-12 | Двухрядная, шахматная |
| Б1, Б2 (улицы районного значения) | 0.8-1.2 кд/м² | 8-10 | Односторонняя, двухрядная |
| В1, В2 (улицы местного значения) | 0.4-0.6 лк (для пешеходных зон) | 6-8 | Односторонняя, осевая |
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж выполняется в несколько этапов:
Эксплуатация включает периодический визуальный осмотр на предмет коррозии, деформаций, целостности сварных швов, проверку работы освещения и обслуживание электрооборудования. Раз в 5-10 лет рекомендуется проводить детальное техническое обследование с измерением толщины цинкового покрытия.
Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами опор
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем граненая опора принципиально отличается от трубчатой?
Граненая опора изготавливается из листовой стали, имеет форму многогранного усеченного конуса и продольный сварной шов. Трубчатая опора производится из готовой круглой электросварной трубы с постоянным или переменным диаметром (коническая труба). Граненая конструкция, благодаря ребрам жесткости (граням), обладает большим моментом инерции сечения, что при равной массе делает ее более устойчивой к изгибающим нагрузкам, особенно на больших высотах (10-12 м).
Какой срок службы у граненой оцинкованной опоры?
Расчетный срок службы качественно изготовленной и установленной граненой опоры с горячим цинковым покрытием толщиной не менее 85-100 мкм в условиях городской атмосферы (без агрессивных примесей) составляет 20-25 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от климатической зоны, состояния покрытия и механических повреждений.
Можно ли на существующую опору установить дополнительный кронштейн или светильник большей мощности?
Любые изменения в конфигурации нагружения опоры (увеличение количества, длины или массы светильников) требуют проведения поверочного расчета на ветровую и весовую нагрузку. Установка дополнительного оборудования без расчета может привести к превышению допустимого изгибающего момента, деформации опоры и аварийной ситуации. Необходимо обращаться к проектной организации.
Какие требования к фундаменту под граненую опору?
Фундамент должен быть выполнен в соответствии с рабочими чертежами на конкретную опору. Как правило, это монолитный железобетонный фундамент стаканного типа глубиной заложения ниже глубины промерзания грунта (для средней полосы РФ 1.5-1.8 м). Класс бетона – не ниже В25 (М350). Закладные анкерные болты должны быть защищены от коррозии, их шаг и диаметр строго соответствовать отверстиям в фундаментном стакане опоры.
Что делать, если на оцинкованной поверхности появились белые потеки или рыхлый налет?
Белые потеки (так называемые «выцветы» цинка) – это продукты коррозии цинка (гидроксид и карбонат цинка), образующиеся при длительном хранении во влажных условиях. Они не свидетельствуют о глубоком повреждении покрытия. Их следует удалить сухой щеткой с жесткой щетиной. Если под налетом обнажилась сталь (рыжие пятна), требуется восстановление покрытия методом холодного цинкования с последующей окраской для предотвращения развития коррозии.
Допустимо ли использовать граненые опоры в качестве опор ЛЭП 0.4 кВ?
Да, но только специально предназначенные для этого силовые опоры, которые имеют соответствующую конструкцию (усиленный ствол, специальные траверсы для крепления изоляторов и проводов) и прошли расчет на комбинированные нагрузки от освещения и проводов ВЛ. Использование обычных осветительных опор для подвески проводов запрещено.
Заключение
Граненые опоры уличного освещения представляют собой современное, технологичное и надежное решение для организации систем наружного освещения различного уровня сложности. Их выбор должен основываться на точном инженерном расчете нагрузок, соответствии климатическим условиям и нормативным требованиям. Правильный подбор типоразмера, качественное изготовление с надежной антикоррозионной защитой и профессиональный монтаж являются залогом долговечной и безопасной эксплуатации этих конструкций на протяжении десятилетий. При проектировании новых объектов или модернизации существующих сетей освещения граненые опоры следует рассматривать как оптимальный баланс между прочностью, функциональностью, сроком службы и экономической целесообразностью.