Warum einen Zellgitterturm mit quadratischem Querschnitt anstelle eines dreieckigen Querschnitts bauen?

Zunächst ein ordentliches Bild aus Wikipedia

Gitterzellenturm mit dreieckigem Querschnitt

Hier hat der Zellturm drei vertikale (oder möglicherweise leicht nach innen geneigte) dickere Rohre, die in Winkeln eines Dreiecks angeordnet sind, und diese drei dickeren Rohre sind mit zahlreichen dünneren Rohren verbunden, und dies ergibt einen Gitterturm mit dreieckigem horizontalem Querschnitt.

Natürlich benötigen Sie mindestens drei vertikale Rohre, um dies zu erreichen. Das obige Design mit dreieckigem Querschnitt ist sehr beliebt.

Manchmal werden Zelltürme jedoch mit quadratischem Querschnitt gebaut - sie verwenden vier vertikale Rohre, die in Winkeln eines Quadrats angeordnet sind, anstatt drei Rohre. Es sieht nach Stahlverschwendung und Konstruktionskomplikationen aus - was kann ein Turm mit quadratischem Querschnitt tun, was ein Turm mit dreieckigem Querschnitt nicht kann?

Ich konnte mir vorstellen, dass es einen Unterschied gab, wenn ein Turm eine bemerkenswerte Last hatte, die sich in eine Richtung konzentrierte. Ich frage jedoch nach Zelltürmen, die eher leichte Geräte tragen und meistens Windlasten standhalten müssen.

Warum werden Zelltürme mit quadratischem Querschnitt anstelle von Türmen mit dreieckigem Querschnitt verwendet?

civil-engineering steel structures

— scharfer Zahn
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Unterschätzen Sie die Windlast nicht, besonders wenn der Turm mit Eis bedeckt ist und der Windquerschnitt wesentlich mehr ist als nur die blanken Metallteile.

— Olin Lathrop

@OlinLathrop Ich weiß, dass Windlast ein ernstes Problem sein kann, aber es ist von jeder Seite gleich wahrscheinlich, daher kann ein Turm mit dreieckigem Querschnitt genauso gut damit umgehen wie einer mit quadratischem Querschnitt.

— Scharfzahn

Eigentlich ist das ein Problem der dreieckigen Kreuzung. Der Unterschied in der Stärke nach Richtung variiert stärker mit einem Dreieck. Das Dreieck muss mit der schwächsten Richtung gebaut werden, um die maximale Auslegungslast bewältigen zu können. Daher ist es in der stärkeren Richtung stärker überbaut als Querschnitte mit mehr Seiten.

— Olin Lathrop

Sie haben Recht, dass ein Dreieck die effizienteste Grundform ist. Sobald das Gesamtdesign einige Einschränkungen aufweist, können andere Faktoren das endgültige Design stärker beeinflussen.

Hier sind einige der Entwurfsüberlegungen, die einen quadratischen Querschnitt einem dreieckigen vorziehen können:

Begrenzte Bodenfläche - Für eine bestimmte Bodenfläche steht mehr Stahl und damit mehr Festigkeit zur Verfügung, wenn 4 statt 3 Beine verwendet werden. Bei Verwendung von 3 Beinen muss der Abstand zwischen den einzelnen Beinen möglicherweise die verfügbare Fläche auf dem Boden überschreiten.
Einfaches Anschließen von Zubehör - Beachten Sie, dass der untere Sender auf Ihrem Bild im Vergleich zu der Leiste, an der er angebracht ist, stark schief ist. Durch Hinzufügen einer weiteren Seite zum Turm können diese Verbindungen quadratischer werden. Dies wirkt sich auch auf die Antennen oben auf dem Turm aus. Die voraussichtliche Nutzung des Turms wird dazu beitragen, dies festzustellen.
Einfache Herstellung von Querstreben - Jede der Querstreben muss mit den Hauptschenkeln des Turms verbunden werden. In der Regel sind mehrere Klammern an derselben Stelle verbunden. Wenn der Turmquerschnitt quadratisch ist, können diese Verbindungen bei 90 Grad hergestellt werden, was möglicherweise einfacher zu konstruieren oder herzustellen ist.
Form des für die Beine verwendeten Materials - Nicht alle Türme verwenden runde Rohre für die vertikalen Beine. Mit einem runden Rohr ist eine Verbindung zum Bein in jede Richtung gleichermaßen schwierig. Wenn "L" oder quadratische Formen verwendet werden, sind Verbindungen viel einfacher, wenn alles quadratisch ist.
Proprietäre Designs - Einige Hersteller bauen möglicherweise nur die eine oder andere Form. Sie sind an das Design gewöhnt, das sie normalerweise herstellen.
Stahlgewicht - Ihr Argument dafür, dass dreieckige Querschnitte am effizientesten sind, ist im Grunde eine Überlegung zum Stahlgewicht. Das tatsächliche Materialgewicht ist möglicherweise kein so großer Faktor für die Endkosten. Durch Hinzufügen von 25% zum Gewicht des Stahls werden die endgültigen Turmkosten nicht um 25% erhöht.

— Hazzey
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