Reka Bentuk Penyangga Lampu Jalan Solar Mengikut Prinsip Ketahanan Gempa Bumi: Apa Yang Sebenarnya Penting

Bagaimana penyangga lampu jalan sebenarnya rosak akibat gempa bumi

Terdapat tiga jenis kerosakan utama yang sering berlaku di kawasan gempa bumi:

1. Tumbang: Peningkatan kecepatan tanah secara horizontal menyebabkan momen lenturan yang besar pada bahagian dasar penyangga. Apabila momen tersebut melebihi had kekuatan bahan penyangga atau kekuatan sistem pengikatan asas, penyangga akan patah pada bahagian akarnya, atau asasnya akan longgar, menyebabkan keseluruhan struktur penyangga runtuh. Kerosakan jenis ini sangat berbahaya kepada keselamatan orang awam, dan inilah jenis kerosakan yang perlu dielakkan terlebih dahulu semasa reka bentuk.

Deformasi: Gelombang seismik menyebabkan getaran yang kompleks di dalam tiang, yang boleh menyebabkan tiang tersebut mengalami deformasi secara sementara atau kekal. Walaupun struktur tersebut masih berdiri, kestabilannya dan fungsi lampu yang terpasang di atasnya akan terjejas.

Kerosakan pada sambungan: Sambungan antara tiang dan asas, serta antara tiang dan bahagian lampu, mengalami tekanan yang tidak seimbang semasa gempa bumi. Akibatnya, bolt menjadi longgar dan kawasan pengelasan retak. Kerosakan jenis ini mungkin bertahan selepas gempa bumi, tetapi boleh rosak akibat angin kencang yang berikutnya.

Mengapa tiang menjadi rentan terhadap kerosakan:

• Reka bentuk tiang tidak mempertimbangkan beban seismik: Pemilihan bahagian tiang yang tidak sesuai, kekuatan bahan yang tidak mencukupi, atau ketebalan dinding yang tidak disemak dengan betul berdasarkan keperluan struktur.
• Asas tiang yang tidak cukup kuat: Tapak penanaman tiang yang terlalu kecil, kedalaman penanaman yang cetek, serta reka bentuk sambungan yang tidak mampu menahan beban yang diperlukan.
• Tanah yang tidak dianalisis dengan betul: Tanah yang lembut akan memperbesar getaran, dan fenomena likuifaksi tanah (tanah yang sementara kehilangan kekuatannya semasa gempa bumi) boleh merosakkan asas yang sebenarnya cukup kuat secara teori.

Perubahan yang kita lakukan pada spesifikasi tiang untuk kawasan gempa bumi

Penyambungan melintang. Dengan membandingkan bentuk penyambungan bulat dan poligon, bentuk silinder segi lapan atau silinder yang menipis secara beransur-ansur memberikan prestasi yang lebih baik dari segi keupayaan melengkung, serta meningkatkan ketahanan terhadap putaran dan lenturan semasa gempa bumi. Penyambungan tersebut juga perlu mengagihkan beban secara merata sepanjang tiang, bukan hanya pada satu titik tertentu.

Ketebalan dinding tiang. Bahagian bawah tiang mengalami beban gempa yang paling besar, oleh itu dindingnya dibuat lebih tebal, dan bahan digunakan dengan cara yang sesuai dengan pola beban yang terjadi. Peningkatan ketebalan dinding ini bukanlah peningkatan yang seragam; tiang yang tebal di semua bahagian hanya menyebabkan pembaziran bahan keluli yang tidak diperlukan.

Butiran penyambungan. Inilah aspek yang paling memerlukan perhatian dari segi reka bentuk kejuruteraan. Bolt pengikat digunakan dengan panjang yang lebih sesuai, bolt berkualiti tinggi yang dilengkapi dengan nut pengunci, dan kombinasi proses pengelasan serta pemasangan bolt di bahagian bawah tiang untuk memastikan penyambungan tersebut tidak terlepas semasa gempa bumi. Kegagalan yang sering berlaku pada peralatan yang dikembalikan bukanlah disebabkan oleh tiang yang bengkok, tetapi kerana plat dasar tiang yang terlepas dari bolt pengikatnya.

Sambungan yang fleksibel. Apabila jurutera projek menentukan penggunaan sambungan tertentu, penggunaan engsel bulat pada titik pertemuan antara tiang dan asas membenarkan tiang berayun dalam batas yang ditentukan, serta mengurangkan tenaga yang sebaliknya akan disalurkan ke dalam batang tiang. Ini juga mengurangkan kepekatan tekanan pada bahagian akar tiang. Keputusan ini perlu dibuat pada peringkat projek, bukan sekadar sebagai aksesori yang ditambah secara unilateral; ia akan mengubah jalur beban, dan keseluruhan struktur perlu dihitung semula mengikut perubahan tersebut.

Peranan asas dalam projek

Saiz dan kedalaman. Dimensi tapak asas serta kedalaman penanamannya ditentukan berdasarkan pengiraan kekuatan gempa bumi dan ciri geologi setempat, bukan berdasarkan nilai lalai dari katalog. Tapak asas yang lebih luas meningkatkan luas kontak dengan tanah, sehingga meningkatkan kestabilan dan ketahanan terhadap pergerakan tanah. Dengan menanam asas lebih dalam, kita dapat mencapai lapisan tanah yang kurang terjejas oleh getaran permukaan.

Borang asas (Foundation Form): Asas tiang (pile foundation) dan asas rakit (raft foundation) merupakan pilihan standard apabila keadaan tanah memerlukannya. Asas tiang mengelakkan tanah permukaan yang lemah dan menyalurkan beban ke lapisan tanah yang lebih kukuh; asas rakit pula menyebarkan beban ke kawasan yang lebih luas, terutama apabila penggunaan asas berstruktur terpisah tidak praktikal. Pilihan jenis asas dipengaruhi oleh jenis tanah, tahap air bawah tanah, dan keaktifan gempa bumi di kawasan tersebut.

Sambungan antara tiang dan asas (Pole-to-foundation connection): Panjang pengikatan (anchorage length), kualiti bolt, serta kombinasi penggunaan weld dan bolt akan ditentukan terlebih dahulu, kemudian diperiksa mengikut jadual yang ditetapkan. Selepas gempa bumi yang ketara, sambungan ini merupakan komponen pertama yang perlu diperiksa, sebelum pemeriksaan pada bahagian lain struktur.

Apa yang tidak dibincangkan dalam halaman ini:

Halaman ini membincangkan langkah-langkah reka bentuk yang dilaksanakan oleh pengeluar untuk tiang yang direka khusus untuk kawasan gempa bumi. Halaman ini tidak melakukan atau menggantikan proses pengiraan kestabilan tiang terhadap gempa bumi itu sendiri; keperluan seperti permintaan projek, kelas tanah, dan syarat-syarat kod dibuat oleh jurutera projek untuk setiap lokasi. Selain itu, halaman ini juga tidak membincangkan aspek fotometri lampu atau keupayaan elektrik lampu tersebut. Untuk pemeriksaan beban sisi pada tiang dan komponen lampu, alat kalkulator beban angin kami dapat membantu dalam menilai aspek struktur yang berkaitan. Perkakasan lengkap yang terdiri daripada tiang dan lampu yang dipadankan sesuai terdapat dalam barisan produk lampu jalan solar all-in-one kami.