портальные опоры на стяжках

Когда говорят про портальные опоры на стяжках, многие сразу представляют себе просто две мачты, перекладину и какие-то болты. Но на практике, особенно при установке оборудования вроде светофоров или камер на трассах, тут кроется масса подводных камней. Самый частый промах — недооценка именно узла крепления стяжками, думая, что главное — это прочность самой опоры. А ведь именно стяжки, их тип, материал и способ обтяжки часто определяют, как конструкция поведет себя под ветровой и вибрационной нагрузкой через пять-семь лет.

Что на самом деле скрывается за термином

Если отбросить формальности, то портальные опоры на стяжках — это, по сути, пространственная ферма, где две вертикальные стойки связаны горизонтальной или наклонной балкой, а жесткость всей системе придают диагональные связи — те самые стяжки. Они бывают гибкими (тросы, катанка) или жесткими (уголок, труба), и выбор тут не случаен. Для уличного освещения или светофоров на городских перекрестках часто идут по пути тросовых стяжек — дешевле и быстрее. Но я видел случаи, особенно в приморских регионах, где такие тросы через пару лет начинали ?играть? из-за коррозии в зажимах, и вся портальная конструкция получала недопустимый люфт.

У нас в одном из проектов как раз стояла задача установить опоры для дорожных знаков и светофоров на участке с сильными порывистыми ветрами. Заказчик изначально настаивал на тросовых стяжках, ссылаясь на бюджет. Пришлось буквально на пальцах объяснять, что экономия в 15-20% на этапе монтажа потом выльется в ежегодные затраты на подтяжку и замену. В итоге сошлись на жестких стяжках из оцинкованного уголка, которые крепились через резиновые демпфирующие прокладки — чтобы гасить микровибрации от проходящего грузового транспорта. Конструкция стоит уже четвертый год, по последним замерам — отклонение в пределах нормы.

Кстати, о материалах. Казалось бы, оцинковка есть оцинковка. Но толщина покрытия и способ его нанесения (горячее цинкование или гальваника) для портальных опор критичны. Гальваника, конечно, дешевле, но в местах крепления стяжек, где есть трение и постоянное напряжение, она стирается и выкрашивается гораздо быстрее. Мы всегда стараемся закладывать горячее цинкование для ответственных узлов, особенно если речь о высотных мачтах или конструкциях в агрессивной среде.

Ошибки монтажа, которые приходится исправлять

Самая распространенная история — это когда монтажники, торопясь сдать объект, не соблюдают момент затяжки стяжек. Их нужно обтягивать не сразу ?в полную?, а поэтапно, после того как опоры выровнены и закреплены на фундаментах. Иначе возникает внутреннее напряжение, которое потом, при нагрузке, может привести к деформации. Был у меня случай на объездной дороге: смонтировали порталы для освещения, через полгода пошли жалобы на гул и дребезжание в ветреную погоду. Приехали, смотрим — несколько стяжек на разных опорах оказались перетянуты, металл в местах крепления к стойкам пошел трещинами. Пришлось демонтировать узел, менять крепеж и заново, уже с динамометрическим ключом, выставлять усилие.

Еще один момент — это игнорирование температурного расширения. Особенно для пролетов длиннее 12-15 метров. Если жестко зафиксировать все точки крепления стяжек, то летом, при нагреве, металл ?поползет?, и в лучшем случае ослабнет натяжение, в худшем — погнет кронштейны. Поэтому в таких протяженных системах мы всегда оставляем в одной из точек крепления стяжки возможность небольшого продольного смещения, обычно за счет овальных отверстий под болты. Это неочевидная деталь, которой нет в типовых альбомах, но она спасает от многих проблем.

И конечно, фундаменты. Портальные опоры на стяжках создают не только вертикальную, но и существенную опрокидывающую нагрузку. Если фундаменты под двумя стойками дадут разную осадку (например, из-за разной плотности грунта или ошибок в бетонировании), то вся геометрия собьется, и стяжки либо провиснут, либо, наоборот, окажутся перегруженными. Поэтому так важны геологические изыскания именно в точках установки каждой стойки, а не усредненные данные по площадке. На одном из объектов в заболоченной местности пришлось даже делать свайные ростверки под каждую опору, хотя изначально проект предполагал обычные бетонные блоки. Дороже, но надежно.

Связь с оборудованием и выбор комплектующих

Часто заказчик присылает техзадание, где просто указано: ?портальная опора для светофоров?. Но светофоры бывают разные — обычные горожане или тяжелые, с дополнительными секциями, реверсивные. Или, например, нужно повесить не только светофор, но и камеру видеонаблюдения, и знак. Все это меняет расчет нагрузок и, как следствие, требования к сечению стяжек и способу их крепления к перекладине. Мы как-то работали с компанией ООО Цзянсу Солнце, Луна и Звезды Оптоэлектронные Технологии (их сайт — https://www.jsryxc.ru), которая поставляет, среди прочего, дорожные светофоры и опоры видеонаблюдения. Так вот, когда они поставляют комплексное решение, то всегда предоставляют очень детальные данные по весу и парусности своего оборудования, что позволяет точно рассчитать узлы крепления. Это серьезно облегчает жизнь, потому что не приходится закладывать избыточный запас прочности ?на глаз?.

Кстати, на их сайте в разделе продукции можно увидеть и конические переходные стойки, и различные опоры. Иногда для экономии пространства или из эстетических соображений заказчики просят сделать портальную опору не на прямых стойках, а с использованием конических переходов в основании. Это усложняет конструкцию, потому что точка крепления стяжки к такой стойке смещается, и нужно очень внимательно считать момент. Но смотрится такая опора часто солиднее.

Еще из практики: никогда не стоит экономить на крепеже для стяжек. Дешевые болты из некондиционной стали, особенно под открытым небом, — это мина замедленного действия. Лучше сразу ставить высокопрочные, с защитой от самоотвинчивания (типа фрикционных шайб или контргаек). И обязательно предусматривать технологические отверстия для последующего обслуживания и контроля натяжения. Бывает, что доступ к верхним узлам стяжек после монтажа ограничен, и тогда хорошо, если еще на этапе проектировки заложили лючки или скобы для подъема.

Мысли в сторону будущего и неочевидные применения

Сейчас много говорят про ?умные города? и насыщение улиц датчиками. Думаю, что портальные опоры на стяжках — это идеальная несущая платформа для такого оборудования. На уже стоящую перекладину можно относительно безболезненно добавить датчики контроля трафика, экологического мониторинга, точки доступа Wi-Fi. Главное — заранее, на этапе проектирования опоры, заложить кабельные каналы внутри конструкции или надежные крепления для внешней проводки. И, опять же, просчитать дополнительную ветровую нагрузку.

Видел интересный опыт, правда, не у нас, а в Европе, где на таких порталах монтировали компактные ветрогенераторы и солнечные панели для автономного питания того же светофора или камеры. Концепция энергонезависимого перекрестка. Но там пришлось серьезно усиливать стяжки, потому что добавилась не только статическая нагрузка, но и динамическая от работы генератора. Пока что это дорого, но как направление для мысли — интересно.

Возвращаясь к земле. Частая головная боль — вандализм. Особенно страдают тросовые стяжки, которые можно перерезать. Жесткие стяжки, особенно если они расположены высоко, в этом плане надежнее. Но и их можно попытаться демонтировать. Поэтому для ответственных объектов мы иногда прячем крепежные узлы под защитные кожухи или используем специальные гайки, которые нельзя открутить обычным инструментом. Мера, конечно, не стопроцентная, но снижает риски.

Вместо заключения: просто работа

В общем, тема портальных опор на стяжках — это не про громкие инновации, а про кропотливый расчет, качественные материалы и внимательный монтаж. Ошибки здесь не прощают, потому что речь о безопасности на дорогах или стабильной работе систем наблюдения. Главный совет, который я бы дал, исходя из своего опыта: никогда не принимайте типовые решения как догму. Всегда смотрите на конкретное место установки, на конкретное оборудование, которое будет висеть, и на условия эксплуатации. И не стесняйтесь пересчитывать и вносить изменения в проект, если что-то вызывает сомнения. Лучше потратить лишний день на бумаге, чем потом неделю переделывать уже смонтированную конструкцию.

И да, сотрудничество с проверенными поставщиками, которые понимают, что их оборудование будет работать в связке с несущими конструкциями, как та же компания ООО Цзянсу Солнце, Луна и Звезды Оптоэлектронные Технологии, сильно помогает. Когда есть точные исходные данные, работа идет быстрее и результат надежнее. В конце концов, опора — это скелет, на который все навешивается. И он должен быть безупречным.

На этом, пожалуй, все. Пишу это, глядя на папку с чертежами очередного объекта под Уфой, где как раз предстоит ставить серию порталов для освещения и знаков. Уже вижу пару спорных моментов в проекте, надо будет завтра уточнить с проектировщиками по поводу типа стяжек на участке с сильными гололедными нагрузками. Думаю, стоит предложить вариант с ребрами жесткости вместо тросов. Посчитаем.