Perché costruire una torre reticolare a celle con sezione quadrata invece di sezione triangolare?

Innanzitutto, un'immagine chiara da Wikipedia

torre di celle reticolari a sezione triangolare

Qui la torre cellulare ha tre tubi verticali (o forse leggermente inclinati verso l'interno) più spessi che si trovano ad angoli di un triangolo e quei tre tubi più spessi sono collegati tra loro con numerosi tubi più sottili e questo produce una torre reticolare con sezione triangolare orizzontale.

Chiaramente hai bisogno di almeno tre tubi verticali per farlo accadere. Il design sopra con sezione triangolare è molto popolare.

Tuttavia, a volte le torri cellulari sono costruite con una sezione quadrata - usano quattro tubi verticali situati ad angoli di un quadrato anziché tre tubi. Sembra uno spreco di acciaio e complicazioni progettuali: cosa può fare una torre a sezione quadrata cosa non può fare una torre a sezione triangolare?

Potevo immaginare che ci fosse una differenza quando una torre aveva un carico notevole concentrato in una direzione. Eppure sto chiedendo di torri cellulari che trasportano attrezzature piuttosto leggere e per lo più devono sopportare carichi di vento.

Perché vengono utilizzate torri cellulari a sezione quadrata anziché torri a sezione triangolare?

civil-engineering steel structures

— sharptooth
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Non sottovalutare il carico del vento, specialmente quando la torre è ricoperta di ghiaccio e il passaggio del vento è significativamente più che solo i pezzi di metallo nudo.

— Olin Lathrop

@OlinLathrop So che il carico del vento può essere un problema serio, ma è ugualmente probabile da qualsiasi lato, quindi la mia ipotesi è che una torre a sezione triangolare possa affrontarla allo stesso modo di una con sezione quadrata.

— sharptooth,

In realtà questo è un problema di incrocio triagular. La differenza di forza per direzione varia di più con un triangolo. Il triangolo deve essere costruito con la direzione più debole in grado di gestire il carico di progetto massimo, quindi è più costruito nella direzione più forte rispetto alle incroci con più lati.

— Olin Lathrop

Hai ragione nel dire che un triangolo è la forma base più efficiente. Una volta che il progetto complessivo presenta alcuni vincoli, altri fattori possono avere maggiore influenza sul progetto finale.

Ecco alcune delle considerazioni di progettazione che possono rendere preferibile una sezione trasversale quadrata a una triangolare:

Area del terreno limitata - Per una determinata area del terreno, saranno disponibili più acciaio e quindi maggiore resistenza se si utilizzano 4 gambe invece di 3. L'uso di 3 gambe può richiedere che la distanza tra ciascuna gamba superi l'area disponibile sul terreno.
Facilità di collegamento degli accessori - Notare come il trasmettitore inferiore dell'immagine è molto inclinato rispetto alla barra a cui è collegato. L'aggiunta di un altro lato alla torre può rendere queste connessioni più quadrate. Ciò influenzerà anche le antenne nella parte superiore della torre. Gli usi previsti della torre aiuteranno a determinarlo.
Facilità di collegamento tra parentesi graffe : ciascuna delle croci deve essere collegata alle gambe principali della torre. In genere ci sono più parentesi graffe che si collegano nella stessa posizione. Rendere la sezione trasversale della torre quadrata aiuterà a realizzare queste connessioni a 90 °, che potrebbe essere più facile da costruire o fabbricare.
Forma del materiale utilizzato per le gambe - Non tutte le torri utilizzano tubi rotondi per le gambe verticali. Con un tubo tondo, una connessione alla gamba è ugualmente difficile in qualsiasi direzione. Se si utilizzano "L" o forme quadrate, le connessioni sono molto più facili se tutto è quadrato.
Design proprietari - Alcuni produttori possono costruire solo una forma o l'altra. Sono abituati al design che fanno tipicamente.
Peso dell'acciaio - L'argomento per cui le sezioni trasversali triangolari sono le più efficienti è fondamentalmente una considerazione del peso dell'acciaio. Il peso effettivo del materiale potrebbe non essere un fattore così grande nel costo finale. L'aggiunta del 25% al peso dell'acciaio non aumenterà il costo finale della torre del 25%.

— hazzey
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