وفي مدن وضواحي الولايات المتحدة، لم تعد خطوط النقل عبارة عن بنية تحتية وظيفية بحتة. مع تزايد طلب المجتمعات على جودة بيئية بصرية أعلى،التصميم الجمالي لهياكل النقليتحول من "شيء جميل أن يكون" إلى "شرط إلزامي للموافقة على المشروع".
نشرت فرقة عمل ASCE مؤخرًا ورقة بحثية بعنوانالتصميم الجمالي لهياكل نقل الكهرباء، وهو جهد نشأ أثناء مناقشات اللجنة حول تصميم عمود النقل الفولاذي. الاستنتاج الأساسي لهذه الورقة هو أنيجب أن تكون هياكل المرافق حساسة للسياق وممتعة بصريًا دون التضحية بالوظائف أو الفوائد الاقتصادية. لقد تم بالفعل أخذ الجوانب الجمالية في الاعتبار عند تصميم المباني والجسور، ويتم الآن الاحتفاظ بهياكل النقل بنفس المعيار.
تشمل المتغيرات الرئيسية التي تؤثر على جماليات هيكل ناقل الحركة ما يلي: مستوى الجهد (الجهد العالي يعني متطلبات هيكلية ومتطلبات حق الطريق أكبر)، ومحاذاة المسار والتضاريس (التي تؤثر على تردد الرؤية العامة)، ومتطلبات البناء والصيانة، والبصمة المسموح بها، والخصائص الميكانيكية.. بالنسبة للمشاريع الحضريةالبصمةوالتأثير البصريغالبًا ما يكون البعدان الأكثر تنافسًا من قبل المجتمعات.
احتكارات فولاذية متعددة الجوانب، بملامحها النظيفة وبصماتها البسيطة، أصبحت الاختيار القياسي لمشاريع النقل الحضري.
ميزة البصمة: تتطلب الأبراج الشبكية التقليدية أربعة أسس مستقلة، تشغل مساحة تقريبية245 متر مربعلكل هيكل. تتطلب الأحتكارات أساسًا من نقطة واحدة ببصمة تقريبية33 متر مربع- فقط1/16من بصمة برج شعرية. يجري حاليًا هدم وإزالة مشروع إعادة بناء خط النقل الذي يبلغ طوله 18 ميلًا التابع لشركة ComEd في مقاطعة ويل بولاية إلينوي.110الأبراج الشبكية الفولاذية الحالية واستبدالها بهياكل فولاذية حديثة أحادية القطب. تتميز الهياكل الاحتكارية الجديدة بـ أقطر القاعدة الأصغرمن الهياكل الشبكية المربعة الحالية، مما يقلل من تأثيرها على الأرض.
التكامل الجمالي: تتميز Monopoles بمظهر نظيف وانسيابي يتكامل بشكل أفضل مع البيئات الحضرية مقارنة بالأبراج الشبكية. في مشروع خط نقل الطاقة العالي التابع لشركة Xcel Energy في أورورا، كولورادو،29تم تركيب هياكل أحادية القطب مزدوجة الدائرة، كل منها قائم90 إلى 140 قدمفوق سطح الأرض، ويزن في المتوسط60.000 جنيه، بمسافات تقارب1100 قدمبين الهياكل. يضيف المشروع سعة الشبكة لاستيعاب التطوير التجاري والصناعي الجديد في المنطقة.
سعة الدوائر المتعددة: يمكن للأقطاب الأحادية أن تحمل دوائر مزدوجة أو حتى متعددة على عمود واحد. يتم إنشاء مشروع موثوقية جنوب غرب توكسون في أريزونا باعتبارهتكوين الدائرة المزدوجةعلى احتكارات الصلب معخط 12 ك.فمبنية تحت نفس الهيكل (يشار إليها باسم underbuild). في الممرات الحضرية، تعني هذه القدرةمضاعفة سعة الخط دون الحصول على مساحة ممر جديدة.
يجب تصميم الاحتكارات الحضرية وفقًا لـASCE/SEI 48-19، تصميم هياكل أعمدة النقل الفولاذية. توفر هذه المواصفة القياسية أساسًا موحدًا لتصميم وتفصيل وتصنيع واختبار وتجميع وتركيب الهياكل الفولاذية الأنبوبية المشكلة على البارد لأعمدة نقل الكهرباء..
المعلمات الهيكلية الرئيسية:
| المعلمة | متطلبات احتكار المناطق الحضرية | أساس |
|---|---|---|
| معيار التصميم | ASCE/SEI 48-19 | أساس التصميم الهيكلي الموحد |
| المقطع العرضي | أنبوبي مدبب متعدد الأضلاع (12/16/18 جانبًا). | الكفاءة الهيكلية والجمالية |
| درجة المادة | ASTM Gr50 (345 ميجا باسكال) أو Gr65 (448 ميجا باسكال) | فولاذ عالي القوة، يتحكم في أبعاد القطب |
| الحد الأدنى لسماكة الجدار (الأعضاء الرئيسيون) | ≥3/16 بوصة (4.76 ملم) | نشرة روس 1724E-224 |
| معيار الجلفنة | ASTM A123، الصف 75-85 للبيئات الحضرية | الحماية من التآكل والمظهر |
| نطاق ارتفاع القطب | 65-140 قدم | قيم المشروع الحضري النموذجي |
| تباعد الهيكل | 450-1100 قدم | يعتمد على الجهد والتضاريس |
التحكم في الانحراف: في البيئات الحضرية، القطبانحرافيؤثر بشكل مباشر على الجماليات البصرية والقبول العام. لا يضع معيار ASCE 48 نفسه حدودًا صارمة على الانحرافات، ويترك ذلك لمواصفات المالك. عادة ما تحدد ممارسات الصناعةحدود الانحراف عند 1.5%-2% من ارتفاع القطب في ظل ظروف التشغيل العاديةولا يزيد عن 5% تحت الحمل الأقصى. عندما يتجاوز الانحراف في الظروف العادية1%من ارتفاع القطب، يجب أن تكون الأعمدةمحدب أو ممزق.
التحكم في نسبة النحافة: النسبة التداخل إلى القطر (L/D)تعتبر الوصلات المنزلقة هي المعلمة الهندسية الأساسية التي تحدد أداء نقل الحمولة. تشير نتائج الأبحاث إلى أن نسبة L/D تؤثر بشكل مباشرآليات الإبزيم الموضعي وتأثيرات الاحتكاك وتأثير النحافة الهندسية على الثبات.
في البيئات الحضرية، تعد معالجة الألوان السطحية للأعمدة الفولاذية عنصرًا حاسمًا في التصميم الجمالي. مكتب الولايات المتحدة لإدارة الأراضي (BLM)، في الآونة الأخيرة500 كيلو فولتتم إجراء تحليل منهجي للألوان من خلال مشروع خط نقل من خلال مناظر طبيعية خلابة وحساسة للغاية. تظهر الأبحاث أن الطلاء في"الظل الرمادي" و"الصخر الزيتي"فعالة في مساعدة مشاريع خطوط النقل على أن تصبح "أقل إزعاجًا بكثير، وحتى غير واضحة".
بالنسبة لمشروع أحادي القطب على طول طريق مقاطعة كرو وينج رقم 59 بالقرب من ريفرتون، مينيسوتا - بجوار منطقة الترفيه بولاية كويونا - أوصى المجتمعالصخر الزيتي الأخضرطلاء ملون لتقليل التأثير البصري على زوار نظام مسارات الولاية. توضح هذه الحالة أنه في مشاريع النقل في المناطق الحضرية والمناظر الطبيعية الخلابة،اختيار اللونلقد أصبح قرارًا هندسيًا لا يقل أهمية عن التصميم الإنشائي.
تواجه مشاريع النقل الحضري في الولايات المتحدة الآن قيودًا مزدوجة تتعلق بالجماليات والسلامة الهيكلية. احتكارات فولاذية متعددة الجوانب - مع1/16 البصمة,ملامح عمودية نظيفة,قدرة الدائرة المزدوجة، ومعالجات ألوان السطح القابلة للتخصيص- تظهر كبديل مفضل للأبراج الشبكية والأعمدة الخشبية في البيئات الحضرية. بدءًا من استبدال برج شبكي مكون من 110 هيكل من ComEd في ضواحي شيكاغو إلى مشروع Xcel Energy أحادي القطب المكون من 29 هيكلًا مزدوج الدائرة في ضواحي دنفر، تقوم المرافق الأمريكية بدمج الاعتبارات الجمالية في عملية التصميم الموحدة لهياكل النقل.
للموردين الذين يخططون للمشاركة في مناقصات مشروع النقل الحضري الأمريكي، مع التأكيد"تصميم أحادي القطب متوافق مع ASCE/SEI 48-19","التحكم في الانحراف حسب مواصفات المالك","لون نهائي قابل للتخصيص للتكامل البصري"، و"قدرة الدوائر المتعددة على قطب واحد"في المقترحات الفنية هو المفتاح لمعالجة المتطلبات الجمالية والهيكلية المزدوجة للمشاريع الحضرية الأمريكية بدقة.
وفي مدن وضواحي الولايات المتحدة، لم تعد خطوط النقل عبارة عن بنية تحتية وظيفية بحتة. مع تزايد طلب المجتمعات على جودة بيئية بصرية أعلى،التصميم الجمالي لهياكل النقليتحول من "شيء جميل أن يكون" إلى "شرط إلزامي للموافقة على المشروع".
نشرت فرقة عمل ASCE مؤخرًا ورقة بحثية بعنوانالتصميم الجمالي لهياكل نقل الكهرباء، وهو جهد نشأ أثناء مناقشات اللجنة حول تصميم عمود النقل الفولاذي. الاستنتاج الأساسي لهذه الورقة هو أنيجب أن تكون هياكل المرافق حساسة للسياق وممتعة بصريًا دون التضحية بالوظائف أو الفوائد الاقتصادية. لقد تم بالفعل أخذ الجوانب الجمالية في الاعتبار عند تصميم المباني والجسور، ويتم الآن الاحتفاظ بهياكل النقل بنفس المعيار.
تشمل المتغيرات الرئيسية التي تؤثر على جماليات هيكل ناقل الحركة ما يلي: مستوى الجهد (الجهد العالي يعني متطلبات هيكلية ومتطلبات حق الطريق أكبر)، ومحاذاة المسار والتضاريس (التي تؤثر على تردد الرؤية العامة)، ومتطلبات البناء والصيانة، والبصمة المسموح بها، والخصائص الميكانيكية.. بالنسبة للمشاريع الحضريةالبصمةوالتأثير البصريغالبًا ما يكون البعدان الأكثر تنافسًا من قبل المجتمعات.
احتكارات فولاذية متعددة الجوانب، بملامحها النظيفة وبصماتها البسيطة، أصبحت الاختيار القياسي لمشاريع النقل الحضري.
ميزة البصمة: تتطلب الأبراج الشبكية التقليدية أربعة أسس مستقلة، تشغل مساحة تقريبية245 متر مربعلكل هيكل. تتطلب الأحتكارات أساسًا من نقطة واحدة ببصمة تقريبية33 متر مربع- فقط1/16من بصمة برج شعرية. يجري حاليًا هدم وإزالة مشروع إعادة بناء خط النقل الذي يبلغ طوله 18 ميلًا التابع لشركة ComEd في مقاطعة ويل بولاية إلينوي.110الأبراج الشبكية الفولاذية الحالية واستبدالها بهياكل فولاذية حديثة أحادية القطب. تتميز الهياكل الاحتكارية الجديدة بـ أقطر القاعدة الأصغرمن الهياكل الشبكية المربعة الحالية، مما يقلل من تأثيرها على الأرض.
التكامل الجمالي: تتميز Monopoles بمظهر نظيف وانسيابي يتكامل بشكل أفضل مع البيئات الحضرية مقارنة بالأبراج الشبكية. في مشروع خط نقل الطاقة العالي التابع لشركة Xcel Energy في أورورا، كولورادو،29تم تركيب هياكل أحادية القطب مزدوجة الدائرة، كل منها قائم90 إلى 140 قدمفوق سطح الأرض، ويزن في المتوسط60.000 جنيه، بمسافات تقارب1100 قدمبين الهياكل. يضيف المشروع سعة الشبكة لاستيعاب التطوير التجاري والصناعي الجديد في المنطقة.
سعة الدوائر المتعددة: يمكن للأقطاب الأحادية أن تحمل دوائر مزدوجة أو حتى متعددة على عمود واحد. يتم إنشاء مشروع موثوقية جنوب غرب توكسون في أريزونا باعتبارهتكوين الدائرة المزدوجةعلى احتكارات الصلب معخط 12 ك.فمبنية تحت نفس الهيكل (يشار إليها باسم underbuild). في الممرات الحضرية، تعني هذه القدرةمضاعفة سعة الخط دون الحصول على مساحة ممر جديدة.
يجب تصميم الاحتكارات الحضرية وفقًا لـASCE/SEI 48-19، تصميم هياكل أعمدة النقل الفولاذية. توفر هذه المواصفة القياسية أساسًا موحدًا لتصميم وتفصيل وتصنيع واختبار وتجميع وتركيب الهياكل الفولاذية الأنبوبية المشكلة على البارد لأعمدة نقل الكهرباء..
المعلمات الهيكلية الرئيسية:
| المعلمة | متطلبات احتكار المناطق الحضرية | أساس |
|---|---|---|
| معيار التصميم | ASCE/SEI 48-19 | أساس التصميم الهيكلي الموحد |
| المقطع العرضي | أنبوبي مدبب متعدد الأضلاع (12/16/18 جانبًا). | الكفاءة الهيكلية والجمالية |
| درجة المادة | ASTM Gr50 (345 ميجا باسكال) أو Gr65 (448 ميجا باسكال) | فولاذ عالي القوة، يتحكم في أبعاد القطب |
| الحد الأدنى لسماكة الجدار (الأعضاء الرئيسيون) | ≥3/16 بوصة (4.76 ملم) | نشرة روس 1724E-224 |
| معيار الجلفنة | ASTM A123، الصف 75-85 للبيئات الحضرية | الحماية من التآكل والمظهر |
| نطاق ارتفاع القطب | 65-140 قدم | قيم المشروع الحضري النموذجي |
| تباعد الهيكل | 450-1100 قدم | يعتمد على الجهد والتضاريس |
التحكم في الانحراف: في البيئات الحضرية، القطبانحرافيؤثر بشكل مباشر على الجماليات البصرية والقبول العام. لا يضع معيار ASCE 48 نفسه حدودًا صارمة على الانحرافات، ويترك ذلك لمواصفات المالك. عادة ما تحدد ممارسات الصناعةحدود الانحراف عند 1.5%-2% من ارتفاع القطب في ظل ظروف التشغيل العاديةولا يزيد عن 5% تحت الحمل الأقصى. عندما يتجاوز الانحراف في الظروف العادية1%من ارتفاع القطب، يجب أن تكون الأعمدةمحدب أو ممزق.
التحكم في نسبة النحافة: النسبة التداخل إلى القطر (L/D)تعتبر الوصلات المنزلقة هي المعلمة الهندسية الأساسية التي تحدد أداء نقل الحمولة. تشير نتائج الأبحاث إلى أن نسبة L/D تؤثر بشكل مباشرآليات الإبزيم الموضعي وتأثيرات الاحتكاك وتأثير النحافة الهندسية على الثبات.
في البيئات الحضرية، تعد معالجة الألوان السطحية للأعمدة الفولاذية عنصرًا حاسمًا في التصميم الجمالي. مكتب الولايات المتحدة لإدارة الأراضي (BLM)، في الآونة الأخيرة500 كيلو فولتتم إجراء تحليل منهجي للألوان من خلال مشروع خط نقل من خلال مناظر طبيعية خلابة وحساسة للغاية. تظهر الأبحاث أن الطلاء في"الظل الرمادي" و"الصخر الزيتي"فعالة في مساعدة مشاريع خطوط النقل على أن تصبح "أقل إزعاجًا بكثير، وحتى غير واضحة".
بالنسبة لمشروع أحادي القطب على طول طريق مقاطعة كرو وينج رقم 59 بالقرب من ريفرتون، مينيسوتا - بجوار منطقة الترفيه بولاية كويونا - أوصى المجتمعالصخر الزيتي الأخضرطلاء ملون لتقليل التأثير البصري على زوار نظام مسارات الولاية. توضح هذه الحالة أنه في مشاريع النقل في المناطق الحضرية والمناظر الطبيعية الخلابة،اختيار اللونلقد أصبح قرارًا هندسيًا لا يقل أهمية عن التصميم الإنشائي.
تواجه مشاريع النقل الحضري في الولايات المتحدة الآن قيودًا مزدوجة تتعلق بالجماليات والسلامة الهيكلية. احتكارات فولاذية متعددة الجوانب - مع1/16 البصمة,ملامح عمودية نظيفة,قدرة الدائرة المزدوجة، ومعالجات ألوان السطح القابلة للتخصيص- تظهر كبديل مفضل للأبراج الشبكية والأعمدة الخشبية في البيئات الحضرية. بدءًا من استبدال برج شبكي مكون من 110 هيكل من ComEd في ضواحي شيكاغو إلى مشروع Xcel Energy أحادي القطب المكون من 29 هيكلًا مزدوج الدائرة في ضواحي دنفر، تقوم المرافق الأمريكية بدمج الاعتبارات الجمالية في عملية التصميم الموحدة لهياكل النقل.
للموردين الذين يخططون للمشاركة في مناقصات مشروع النقل الحضري الأمريكي، مع التأكيد"تصميم أحادي القطب متوافق مع ASCE/SEI 48-19","التحكم في الانحراف حسب مواصفات المالك","لون نهائي قابل للتخصيص للتكامل البصري"، و"قدرة الدوائر المتعددة على قطب واحد"في المقترحات الفنية هو المفتاح لمعالجة المتطلبات الجمالية والهيكلية المزدوجة للمشاريع الحضرية الأمريكية بدقة.
