Многогранные высокомачтовые опоры

Высокомачтовые многогранные опоры для освещения больших территорий

Многогранные высокомачтовые опоры применяются для размещения прожекторов и другого светотехнического оборудования на значительной высоте. Такие металлоконструкции используются там, где обычных опор наружного освещения недостаточно для организации требуемой схемы освещения: на крупных открытых площадках, транспортных объектах, промышленных территориях, складских комплексах, парковках, спортивных сооружениях и других объектах большой площади.

Основой конструкции является стальной многогранный ствол, воспринимающий собственный вес, нагрузку от установленного оборудования и климатические воздействия. В верхней части мачты располагается корона, рама либо площадка для размещения светильников и прожекторов. В зависимости от проекта корона может быть мобильной — с возможностью опускания для обслуживания, либо стационарной — постоянно установленной в верхней части мачты.

Высокомачтовую опору нельзя подбирать только по ее высоте. При выборе необходимо учитывать ветровые воздействия, количество и массу световых приборов, их габариты и парусность, способ обслуживания, характеристики фундаментной части, особенности электроснабжения, климатические условия и требования проектной документации. Поэтому одинаковые по высоте мачты могут отличаться конструкцией ствола, массой, количеством секций, размерами фланца, типом короны и допустимой нагрузкой.

Основные типы многогранных высокомачтовых опор

Одним из основных критериев классификации является конструкция верхней части мачты и способ доступа к осветительному оборудованию. В отраслевой номенклатуре широко применяются обозначения ВМО для высокомачтовых опор с мобильной короной и ВМОН для многогранных мачт со стационарной короной. При этом окончательные параметры изделия определяют по паспорту, чертежу или техническому заданию.

Выбор между этими конструктивными схемами определяется не только первоначальной стоимостью металлоконструкции. Необходимо оценивать весь цикл эксплуатации: периодичность обслуживания прожекторов, возможность применения подъемной техники, требования к безопасности работ на высоте, количество оборудования и условия доступа к месту установки мачты.

Высокомачтовые опоры ВМО с мобильной короной

Мобильная корона предназначена для перемещения осветительного оборудования из рабочего верхнего положения в положение, доступное для технического обслуживания. Такая конструктивная схема применяется, когда необходимо обеспечить регулярный доступ к светильникам, кабельным соединениям и другим элементам без постоянного выполнения работ непосредственно на вершине мачты.

В состав системы могут входить корона для размещения световых приборов, тросовый механизм, направляющие и блоки, привод подъема и опускания, а также устройства фиксации короны в рабочем положении. Конкретная конструкция механизма зависит от исполнения мачты.

Главное практическое отличие ВМО от мачты со стационарной короной заключается именно в способе обслуживания. Прожекторы можно опустить в рабочую зону около основания конструкции, выполнить осмотр, очистку или замену оборудования и затем вернуть корону на проектную высоту. Для объектов, где светотехническое оборудование требует периодического обслуживания, этот фактор может быть определяющим при выборе типа мачты.

При расчете ВМО учитывают не только нагрузку от прожекторов. Важны масса самой мобильной короны, грузоподъемность подъемного механизма, распределение оборудования по периметру рамы и аэродинамические характеристики всей системы в рабочем положении.

Высокомачтовые опоры ВМОН со стационарной короной

ВМОН — распространенное обозначение многогранных высокомачтовых опор со стационарной короной. Осветительная рама или площадка в такой конструкции закреплена в верхней части ствола и при техническом обслуживании не опускается к основанию мачты.

Стационарная схема используется на объектах, для которых способ доступа к прожекторам заранее предусмотрен проектом. В зависимости от исполнения для обслуживания могут применяться лестницы, площадки, средства защиты персонала либо подъемная техника.

На стационарной короне может размещаться группа прожекторов, ориентированных в различных направлениях. Конфигурацию определяют по светотехническому расчету. Для конструктивного расчета мачты необходимо учитывать массу приборов, их количество, размеры, расположение и дополнительную ветровую нагрузку.

При выборе ВМОН важно заранее определить, каким образом будет осуществляться дальнейший доступ к световым приборам. Этот вопрос непосредственно связан не только с удобством эксплуатации, но и с организацией безопасного технического обслуживания объекта.

Конструкция многогранной высокомачтовой опоры

Несущий ствол и секции

Несущая часть мачты представляет собой металлический ствол многогранного сечения. Такая геометрия формируется из листовой стали и позволяет создавать протяженные конические секции, из которых собирается высокомачтовая конструкция. Количество секций зависит от общей высоты, требований к транспортированию, расчетной схемы и конструктивного исполнения конкретной модели.

Нижняя секция воспринимает основные изгибающие нагрузки и передает их на фундамент. В ее нижней части располагается опорный фланец, через который мачта соединяется с фундаментной частью. Параметры фланца, количество и расположение анкерных элементов определяются расчетом конкретной конструкции.

Корона и размещение осветительного оборудования

Верхняя секция служит основанием для монтажа короны, прожекторной площадки или другой системы размещения осветительного оборудования. Конфигурация верхнего узла зависит от типа мачты. Для мобильной системы необходимо предусмотреть элементы подъемного механизма и фиксации короны. Для стационарной конструкции проектом определяется геометрия площадки или рамы и способ доступа к установленному оборудованию.

Высота мачты сама по себе не определяет допустимое количество прожекторов. Два осветительных прибора одинаковой мощности могут существенно отличаться массой, размерами корпуса и площадью, воспринимающей ветровой поток. Поэтому в техническом задании важно указывать конкретные модели или хотя бы основные характеристики оборудования, которое будет размещено на короне.

Что учитывать при подборе высокомачтовой опоры

Высокомачтовая система представляет собой расчетную металлоконструкцию, поэтому выбор только по каталожному обозначению может быть недостаточным. Для предварительного подбора и подготовки заявки рекомендуется определить несколько групп исходных данных.

Высота мачты

Высоту выбирают на основании светотехнического проекта, геометрии освещаемой территории и требуемого распределения светового потока. Увеличение высоты не всегда означает улучшение освещения: одновременно изменяются расстояния до освещаемой поверхности, требуемая оптика светильников и нагрузки на конструкцию.

Количество и тип осветительных приборов

Необходимо знать количество прожекторов, их массу и основные габариты. Для точного конструктивного расчета имеет значение площадь оборудования, воспринимающая ветровое давление. Если модель светильника уже выбрана, желательно передавать поставщику технический лист производителя.

Тип короны

Следует определить, требуется мобильная или стационарная конструкция. Для мобильной короны учитывают грузоподъемность механизма и условия обслуживания с уровня земли. Для стационарной — способ доступа персонала или техники к осветительному оборудованию.

Климатические нагрузки

Высотная металлоконструкция испытывает значительные ветровые воздействия. В расчет входят регион эксплуатации, ветровые параметры, температура и другие климатические факторы, предусмотренные проектом. Чем выше опора и больше площадь установленного оборудования, тем существеннее влияние аэродинамической нагрузки.

Фундамент и условия площадки

Мачта передает нагрузки на фундамент через опорный узел. Геометрия фундаментной части должна соответствовать расчетным усилиям, характеристикам грунта и параметрам конкретной опоры. Универсального фундамента только по признаку «мачта высотой 20 или 30 метров» не существует.

Дополнительное оборудование

Помимо прожекторов на мачте могут проектироваться дополнительные элементы. Любое оборудование увеличивает массу или ветровую площадь системы, поэтому его необходимо учитывать при расчете. Добавление оборудования после изготовления мачты без проверки допустимых нагрузок может потребовать дополнительного инженерного обоснования.

Проектирование и эксплуатационные требования

Расчет ветровой нагрузки

Ветровое воздействие — один из основных факторов при проектировании высокомачтовой опоры. На нагрузку влияет не только площадь ствола, но и расположенное на высоте оборудование. Корона, прожекторы, площадки и другие элементы создают дополнительное аэродинамическое сопротивление.

Поэтому при сравнении двух вариантов мачты одной высоты нельзя ориентироваться только на их геометрические размеры или массу. Конструкция, рассчитанная под определенное количество компактных светильников, не должна автоматически использоваться для установки более крупных приборов с большей парусностью.

Для расчетного подбора необходимо знать регион установки и характеристики оборудования. Эти сведения позволяют определить параметры мачты и фундаментной части применительно к конкретной площадке. Особенно важен расчет для объектов на открытой местности, транспортных узлов, промышленных территорий и других площадок, где конструкция не защищена окружающей застройкой от ветрового воздействия.

Фундамент и фланцевое крепление

Многогранные высокомачтовые опоры обычно устанавливаются на железобетонную фундаментную часть через опорный фланец. Анкерные элементы обеспечивают механическую связь между металлоконструкцией и фундаментом и передают расчетные нагрузки в основание.

Размеры фланца, расположение отверстий, диаметр и количество анкеров относятся к параметрам конкретного исполнения. Эти данные необходимо учитывать до устройства фундаментной части. Изготовление фундамента по размерам другой мачты, даже близкой по высоте, может привести к несовместимости узлов при монтаже.

Параметры основания определяют с учетом расчетной нагрузки и инженерно-геологических условий площадки. Тип грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и другие исходные данные могут влиять на конструкцию фундамента. Поэтому при проектировании объекта рационально согласовывать мачту и фундамент как связанные элементы одной системы, а не выбирать их независимо друг от друга.

Защита металлических мачт от коррозии

Высокомачтовые опоры эксплуатируются на открытом воздухе и постоянно подвергаются воздействию атмосферной влаги, осадков и температурных изменений. Для защиты стальных элементов широко применяется горячее цинкование.

При таком способе на поверхности стали формируется цинковое покрытие, выполняющее функцию барьерной и электрохимической защиты основного металла. Требования к горячим цинковым покрытиям стальных конструкций, основному металлу и методам контроля устанавливает ГОСТ 9.307-2021.

При подготовке заказа необходимо уточнять предусмотренный для выбранной мачты тип антикоррозионной защиты. Если проект требует дополнительного лакокрасочного покрытия, определенного цвета или специальных условий эксплуатации, соответствующие требования следует включить в техническое задание. При дальнейшей транспортировке и монтаже необходимо также контролировать сохранность защитного слоя в местах погрузки, строповки, сборки и установки металлоконструкции.

Нормативные требования

Требования к конкретной высокомачтовой конструкции определяются областью применения, проектом и нормативной документацией объекта. Одного универсального ГОСТ, который задавал бы одинаковые размеры всех ВМО или ВМОН независимо от условий эксплуатации, использовать для такого подбора некорректно.

Для опор стационарного электрического освещения, устанавливаемых на автомобильных дорогах общего пользования, действует ГОСТ 32947-2014. Стандарт распространяется в том числе на вновь устанавливаемые металлические опоры и устанавливает технические требования к наружному освещению дорожных объектов.

Если высокомачтовая система применяется на промышленной территории, спортивном объекте, аэродромной или складской площадке, перечень нормативных требований определяется назначением сооружения и составом проектной документации. Поэтому при закупке мачты полезно передавать поставщику не только ее предполагаемую высоту, но и техническое задание либо проектные исходные данные.

Где применяются многогранные высокомачтовые опоры

Основная задача высокомачтового освещения — разместить светотехническое оборудование таким образом, чтобы одна точка установки обслуживала значительную площадь. По этой причине мачты применяются на объектах, для которых большое количество обычных низких опор может оказаться нерациональным либо не соответствовать проектной схеме.

Высокомачтовые опоры используют для освещения:

• автомобильных дорог, транспортных развязок и крупных перекрестков;
• промышленных и производственных территорий;
• складских и логистических комплексов;
• открытых площадок и терминалов;
• автомобильных стоянок;
• железнодорожной и транспортной инфраструктуры;
• аэропортовых и прилегающих территорий в рамках соответствующего проекта;
• стадионов и спортивных площадок;
• крупных строительных площадок;
• других территорий, где проектом предусмотрено размещение группы световых приборов на большой высоте.

Окончательная схема освещения определяется светотехническим расчетом. Он показывает требуемое количество мачт, их положение на плане, монтажную высоту, мощность и оптику светильников, а также направление светового потока.

Высокомачтовая опора и светотехнический проект

Несущую конструкцию и систему освещения желательно рассматривать совместно. Сначала определяются требования к освещенности объекта, затем выбираются расположение мачт и световые приборы, после чего параметры оборудования становятся исходными данными для расчета металлоконструкции.

Если сначала выбрать мачту только по высоте, а позднее подобрать к ней прожекторы, может оказаться, что расчетная нагрузка от оборудования превышает параметры первоначального исполнения.

Именно поэтому в профессиональном техническом задании на высокомачтовую опору желательно указывать модель либо характеристики светильников. Для конструктора важны их количество, масса, габаритные размеры и размещение на короне.

Такой подход позволяет связать в одном проектном решении светотехнические параметры, несущую способность мачты, конструкцию короны и фундамент.

Монтаж и техническое обслуживание

Монтаж многогранных мачт освещения

Перед установкой мачты должна быть подготовлена фундаментная часть с требуемым расположением анкерных элементов. Геометрические параметры основания проверяют до начала монтажа металлоконструкции.

Если ствол поставляется отдельными секциями, их собирают в соответствии с документацией на конкретное изделие. После сборки мачту поднимают в проектное положение грузоподъемным оборудованием, устанавливают на фундаментный узел, выполняют выверку положения и предусмотренное проектом крепление.

Далее монтируется корона и светотехническое оборудование либо выполняются операции, предусмотренные конструкцией поставляемой высокомачтовой системы. Для ВМО дополнительно проверяется работоспособность механизма подъема и опускания. Для ВМОН контролируется готовность предусмотренных средств доступа к верхнему оборудованию.

Электромонтажные работы, заземление, подключение светильников и другие операции выполняются в составе проекта электроосвещения объекта.

Эксплуатация высокомачтовых опор

При выборе высокомачтовой опоры необходимо заранее учитывать эксплуатационный сценарий. Светильники требуют периодического осмотра, очистки, ремонта или замены, поэтому доступ к верхнему оборудованию является полноценным техническим параметром системы.

У мачт с мобильной короной обслуживание организуется после опускания осветительной рамы. Перед проведением работ проверяют состояние подъемного механизма, канатов и элементов фиксации в соответствии с эксплуатационной документацией конкретной модели.

Для стационарных мачт порядок доступа определяется конструкцией и проектом объекта. Если предусматриваются лестницы и площадки, их использование осуществляется с соблюдением требований безопасности при работе на высоте. Если обслуживание планируется с применением подъемной техники, необходимо учитывать возможность ее подъезда и размещения около мачты.

Регламент обслуживания следует формировать с учетом конструкции опоры, установленного светотехнического оборудования и условий эксплуатации объекта.

Как подготовить заявку на высокомачтовую опору

Чем подробнее исходные данные, тем точнее можно определить требуемое исполнение. В заявку рекомендуется включить:

• требуемую или предварительно рассчитанную высоту мачты;
• место и регион установки;
• назначение освещаемого объекта;
• предпочтительный тип короны — мобильный или стационарный;
• количество осветительных приборов;
• модель, массу и размеры прожекторов, если они уже определены;
• схему размещения оборудования на короне;
• требования к способу технического обслуживания;
• сведения о дополнительном оборудовании;
• требования к антикоррозионной защите;
• данные по фундаменту, если он уже запроектирован;
• специальные требования проектной документации.

Если часть параметров пока неизвестна, к заявке можно приложить техническое задание или исходные данные по объекту. Для нестандартной конфигурации особенно важно заранее согласовать нагрузку от светильников и верхнего оборудования.

Купить многогранные высокомачтовые опоры

ПКФ «Цветная металлургия» принимает запросы на расчет стоимости поставки многогранных высокомачтовых опор и другой продукции для наружного освещения. Для предварительного расчета необходимо указать требуемый тип мачты, высоту, количество изделий и известные характеристики светотехнического оборудования.

При выборе между ВМО с мобильной короной и ВМОН со стационарной короной следует ориентироваться на условия эксплуатации конкретного объекта. Для одной площадки определяющим фактором может быть возможность обслуживания прожекторов с уровня земли, для другой — конструкция стационарной площадки и предусмотренный проектом доступ на высоту.

Если мачта подбирается для нового объекта, вместе с запросом желательно направить техническое задание, параметры прожекторов и сведения о месте установки. Такой набор исходных данных позволяет корректно сопоставить каталожный тип высокомачтовой опоры с фактическими нагрузками и требованиями проекта.