Poteau triangulaire en acier pour la transmission du signal d'une station de base, tour de communication haubanée

Présentation générale

Les pylônes en cornières sont des structures métalliques principalement constituées de cornières, qui constituent leurs principaux éléments porteurs. Ils offrent une stabilité structurelle, une grande capacité de charge et une installation aisée. Ils sont largement utilisés dans les lignes de transport d’électricité, les stations de base de télécommunications, la diffusion radiophonique et télévisuelle, ainsi que dans les projets de protection contre la foudre. Leur structure de base se compose de poteaux principaux en acier, de tirants transversaux et diagonaux en cornières, ainsi que de traverses.

Catégories Tour en acier « Angel », Pylône de transport d'électricité

Présentation du produit

Ⅰ. Les pylônes en cornières sont des structures métalliques dont les principaux éléments porteurs sont constitués de cornières. Ils offrent une grande stabilité structurelle, une forte capacité de charge et une installation aisée. Elles sont largement utilisées dans les lignes de transport d’électricité, les stations de base de télécommunications, la diffusion radiophonique et télévisuelle, ainsi que dans les projets de protection contre la foudre. Leur structure de base se compose de poteaux principaux en acier (généralement des cornières à ailes égales ou inégales), de tirants et de traverses transversaux et diagonaux en cornières, reliés par des boulons ou par soudure pour former une structure spatiale en treillis. La base présente généralement une section carrée ou triangulaire, et la structure globale s’effile vers le haut selon une forme conique ou en gradins afin d’assurer un équilibre entre stabilité et optimisation de l’utilisation des matériaux.Les pylônes en cornières peuvent être conçus de manière flexible en termes de hauteur, de dimensions de section et de caractéristiques techniques des cornières, en fonction des exigences de charge (telles que la charge due au vent, le givrage et le poids des équipements) et du contexte d’application. Le matériau principal est généralement galvanisé à chaud, ce qui offre une excellente résistance à la corrosion et une bonne adaptabilité aux environnements extérieurs complexes.

II. Sa structure de base est constituée de poteaux principaux en acier (généralement des cornières à ailes égales ou inégales), de traverses et de contreventements diagonaux en cornières, assemblés par des boulons ou par soudure pour former une structure spatiale en treillis. La base présente généralement une section carrée ou triangulaire, et la structure globale s'effile vers le haut selon un profil conique ou en gradins afin d'assurer un équilibre entre stabilité et optimisation de l'utilisation des matériaux. La hauteur, les dimensions de la section transversale et les caractéristiques techniques des cornières de la tour peuvent être conçues de manière flexible en fonction des exigences de charge (telles que la charge due au vent, le givrage et le poids des équipements) et du scénario d’application. Le matériau principal est souvent galvanisé à chaud, ce qui offre une excellente résistance à la corrosion et une bonne adaptabilité aux environnements extérieurs complexes.

III. Présentation du produit

1. Éléments structurels : Ils se composent principalement du corps du pylône, des traverses, des haubans et des fondations. Le corps du pylône constitue la structure principale ; il est constitué de plusieurs sections de cornières en acier assemblées à l'aide de boulons ; les traverses servent à fixer les lignes de transport d'électricité ; quant aux haubans, ils renforcent la stabilité et la capacité de charge du corps du pylône.

2. Normes d'application : GB/T 2694-2010, DL/T 5442-2012

3. Structure de base

Corps de la tour : structure principale de la tour en cornières, constituée de plusieurs sections de cornières assemblées à l'aide de boulons. Généralement, cette structure est de forme carrée ou triangulaire, ce qui lui confère une grande rigidité globale et une capacité de charge élevée.

4. Traverses : Elles servent à fixer les lignes de transmission, telles que les fils, les câbles et les fibres optiques, garantissant ainsi une transmission stable et sûre.

5. Entretoises diagonales : elles renforcent la stabilité et la capacité portante du corps de la tour, permettant ainsi à la tour en cornières de mieux résister à diverses charges.

6. Fondations : en fonction des conditions géologiques, il est possible d'utiliser des fondations indépendantes, des semelles filantes, des fondations sur chapeaux de pieux et d'autres méthodes pour ancrer la tour en cornières au sol et lui permettre de supporter son propre poids ainsi que diverses forces externes.

Niveau de protection : L'épaisseur du revêtement galvanisé doit être conforme aux exigences de la norme DL/T 764.4-2001.

IV Niveau de résistance au vent

1. Conformément à la norme GB 50009-2012 relative aux charges sur les structures de bâtiments et à la norme GB 50135-2019 relative à la conception des structures de grande hauteur, la conception doit être basée sur la pression de base du vent sur le site d’installation (par exemple, 0,3 à 0,8 kPa ; dans les zones côtières, elle peut dépasser 1,0 kPa). Cela garantit que la tour ne se renversera pas et ne subira pas de dommages structurels en cas de vents violents (par exemple, des typhons de force 10 ou plus).

2. Résistance aux séismes

Conformément à la norme “ GB 50011-2010 – Code de conception parasismique des bâtiments ”, qui repose sur le zonage d’intensité sismique (par exemple, 6 à 9 degrés), une optimisation de la rigidité structurelle et une conception du renforcement des joints sont mises en œuvre afin de garantir l’intégrité de la structure de la tour sous l’effet des charges sismiques.

3. Protection contre les charges de neige et de glace

Dans les régions froides, il faut tenir compte des charges de neige (par exemple, 0,2 à 0,7 kPa) et des charges de glace. L'espacement des traverses et l'inclinaison des pylônes sont optimisés afin d'éviter toute surcharge due à l'accumulation de neige et de glace.

Caractéristiques du produit

I. Fonctionnalités principales

1. Forme structurelle flexible

Les pylônes en cornières sont principalement constitués de cornières. Leur section transversale peut être triangulaire ou quadrilatérale, en fonction des exigences en matière de hauteur et de charge (telles que la résistance au vent, la résistance au gel et la capacité de charge). Le pylône peut également être segmenté afin de permettre son installation sur des terrains complexes (tels que des montagnes et des collines).

2. Performances stables en matière de résistance à la charge

Le cornière, en tant qu'élément de structure métallique, présente une grande résistance à la compression, à la traction et au cisaillement. La tour est assemblée à l'aide de nœuds pour former une structure spatiale en treillis, qui répartit uniformément les charges (telles que le poids propre, le vent, la glace et la neige) vers les fondations, garantissant ainsi une grande stabilité globale.

3. Taux d'utilisation élevé des matériaux

La forme de la section transversale de l'angle en acier est adaptée à la résistance aux forces axiales et aux moments de flexion. Lors de la conception, il est possible de choisir différentes spécifications d'angle en acier en fonction des exigences de charge propres à chaque emplacement, ce qui permet de réduire le gaspillage de matériaux et d'obtenir des structures plus légères que, par exemple, les pylônes en béton.

4. Grande facilité de démontage

La plupart des pylônes en cornières sont assemblés par boulonnage plutôt que par soudure, ce qui facilite leur transport, leur installation et leur entretien. En cas de déplacement ou de rénovation, ils peuvent être démontés puis remontés, ce qui permet de réduire les coûts de travaux annexes.

5. Caractéristiques structurelles : conception en treillis stable et efficace

Les avantages mécaniques des modules triangulaires, la souplesse de l'assemblage modulaire et la répartition économique des charges.

6. Caractéristiques du matériau : excellentes propriétés mécaniques et grande capacité de charge.

7. Caractéristiques d'application : sa résistance élevée, sa bonne plasticité et sa ténacité, ainsi que ses propriétés mécaniques homogènes, facilitent son utilisation dans divers terrains et environnements.

8. Caractéristiques techniques : facilité de construction et d'entretien, légèreté, facilité de transport et d'installation.

II. Principaux avantages

1. Capacité d'adaptation à des environnements complexes

Les pylônes en cornières sont principalement fabriqués en acier au carbone ou en acier galvanisé. Après avoir subi un traitement anticorrosion (tel que la galvanisation et la peinture), elles offrent une excellente résistance aux intempéries et peuvent supporter une utilisation à long terme dans des environnements difficiles, tels que les zones à forte température, à forte humidité, les zones côtières (brouillard salin) et les déserts, avec une durée de vie supérieure à 30 ans.

2. Une construction pratique et efficace

Les composants sont préfabriqués en usine avec une grande précision. Leur installation sur site ne nécessite pas de gros engins de levage (pour les tours de petite et moyenne taille). Le processus de montage est simple et la durée de construction est courte, ce qui les rend adaptés aux projets situés dans des zones isolées ou disposant d'un espace limité.

3. Maîtrise des coûts

Par rapport aux pylônes en tubes d'acier et aux pylônes en béton, les coûts liés aux profilés en angle sont moins élevés, et les frais de transport et d'installation sont réduits. Cela en fait une solution particulièrement économique pour les pylônes de hauteur moyenne à faible (moins de 50 mètres).

4. Peu d'entretien

La structure ouverte, avec ses composants apparents, facilite le contrôle visant à détecter d'éventuels problèmes tels que la corrosion ou des boulons desserrés. L'entretien nécessite le remplacement ciblé des composants endommagés, ce qui évite un démontage complet.

Structure du produit

Explication détaillée de la structure d’un pylône en cornières Un pylône en cornières est une structure métallique en treillis constituée de cornières à ailes égales et de cornières à ailes inégales servant d’éléments porteurs centraux, reliés entre eux par des boulons. Il est largement utilisé dans les lignes de transport d’électricité à haute et très haute tension, les stations de base de télécommunications et la surveillance météorologique. Sa conception structurelle doit trouver un équilibre entre la stabilité mécanique, l'adaptabilité aux charges et la compatibilité avec le terrain. Le pylône peut être démonté en trois modules : le système porteur central, le système des fonctions auxiliaires et le système de raccordement et de fixation. La forme structurelle, la fonction et la logique de conception des sous-composants au sein de chaque module sont les suivantes :

I. Système porteur central : l'ossature principale assurant le transfert des charges

Le système porteur central est au cœur de la capacité d’un pylône en cornières à résister aux charges externes (telles que la tension des conducteurs, les charges dues au vent, au givre et aux séismes). Il détermine la stabilité globale du pylône et se compose principalement de la tête, du corps et des pieds du pylône. Ces trois éléments sont reliés de manière rigide par des boulons, formant ainsi une voie de transfert des charges de haut en bas (charges des conducteurs/du fil de terre → tête du pylône → corps du pylône → pieds du pylône → fondation → sol).

1. Tête de tour : zone fonctionnelle supérieure porteuse

La tête de pylône est la zone clé située au sommet d’un pylône en cornières, destinée à l’installation des conducteurs, des fils de terre et des dispositifs d’isolation. Sa forme structurelle doit répondre aux exigences de conception de la ligne en matière de “ nombre de divisions de conducteurs, d’espacement entre les phases et de dégagement d’isolation ”. Les types courants comprennent la tête en verre à vin, la tête de chat, la tige et la corne de bélier. Bien que les différents types de têtes de pylône diffèrent par la disposition de leurs éléments, leurs composants essentiels restent les mêmes :

① Sous-composants de la tête de tour : support de fil de terre

② Traverse de conducteur

③ Bras coudé

④ Matériau principal de la tête de tour

2. Corps de la tour : élément principal assurant la transmission des charges verticales

Le corps de la tour est la section intermédiaire reliant la tête et les pieds de la tour ; il représente 60%-80% de la hauteur totale de la tour et fait office de “ tronc ” de la tour en profilés angulaires. Sa conception structurelle doit trouver un équilibre entre légèreté et haute résistance. Elle utilise généralement des treillis carrés ou rectangulaires, dont les dimensions en section transversale diminuent par paliers de bas en haut (chaque section mesure entre 3 et 6 mètres de haut, avec un rapport de réduction de la section transversale ≤ 15%). La structure spécifique est la suivante :

① Élément de la tour principale

② Membres en ligne

③ Diaphragmes

3. Piliers de la tour : la section de transition porteuse reliée aux fondations

Les pieds de la tour constituent le lien essentiel entre la tour en cornières d'acier et les fondations. Ils doivent répercuter toutes les charges (verticales, horizontales et moments de flexion) de la tour vers les fondations. Tout en s'adaptant à des reliefs complexes tels que les montagnes, les collines et les vallées fluviales, la conception structurelle se caractérise par sa capacité d'adaptation au terrain :

① Élément de jambe de la tour principale

② Renfort diagonal

③ Section de raccordement aux fondations

II. Systèmes auxiliaires : structures garantissant la sécurité, l'exploitation et la maintenance

Bien que les systèmes auxiliaires ne supportent pas directement la charge principale, ils jouent un rôle essentiel dans la sécurité de l'exploitation, de la construction et de l'entretien de la tour. Ils comprennent principalement les éléments suivants :

1. Système d'escalade

Échelle : Située le long de la face intérieure des éléments principaux de la tour, elle se compose d’une poutre d’échelle (cornières en acier ∠50×5) et de marches (barres rondes en acier φ16, espacées de 300 mm). La poutre d'échelle est boulonnée aux éléments principaux de la tour. Une plate-forme de repos (un cadre rectangulaire composé de cornières en acier de ∠63×5 recouvertes de tôles d'acier gaufrées) est disposée tous les 10 mètres. Un garde-corps de 1,2 m de haut (barres rondes en acier de φ20) entoure la plate-forme.

Dispositif antichute : un rail antichute (barres rondes en acier de φ32) est installé parallèlement à l'un des côtés de l'échelle et fixé au diaphragme transversal de la tour. Les ouvriers du bâtiment portent des dispositifs antichute qui coulissent le long des rails afin d'éviter les chutes. Les jonctions du rail doivent être lisses pour éviter tout grippage.

2. Protection contre la foudre Système de mise à la terre

Conducteur de descente : utiliser un cornière de ∠50 × 5 mm ou un tube rond de φ16 mm. Installez-le verticalement le long de la structure principale de la tour, en reliant son extrémité supérieure au support de mise à la terre et son extrémité inférieure au réseau de mise à la terre des fondations. Fixez le conducteur de descente à la tour à l'aide de colliers tous les 2 mètres afin d'éviter toute usure due aux vibrations causées par le vent.

Nœud de mise à la terre de la tour : souder une “ plaque de mise à la terre ” (tôle d’acier de 100 × 80 × 10 mm, Q235B) à la structure principale de la tour. Quatre trous de boulonnage sont prévus sur la plaque de raccordement pour la connexion à l’électrode de mise à la terre horizontale (acier rond de φ12 mm ou acier plat de 40 × 4 mm) du réseau de mise à la terre. La plaque de raccordement doit être galvanisée à chaud pour éviter la corrosion.

3. Structure résistante à la corrosion

Protection contre la corrosion des matériaux : tous les cornières, goussets et boulons sont galvanisés à chaud (épaisseur du revêtement de zinc ≥ 85 μm), ce qui garantit une durée de vie en extérieur supérieure à 30 ans. Dans les zones côtières ou exposées au brouillard salin, un revêtement supplémentaire de peinture au fluorocarbone (d'une épaisseur de 60 à 80 μm) est nécessaire pour renforcer la résistance à la corrosion due au brouillard salin.

Structure de drainage : des trous de drainage (φ10 mm) doivent être prévus dans les goussets de la tour afin d'empêcher l'eau de pluie de s'accumuler au niveau des goussets et de provoquer la corrosion des boulons. La cornière de la membrure inférieure de la traverse supérieure de la tour doit être inclinée (1:100) afin d’empêcher l’eau de s’infiltrer dans les chaînes d’isolateurs.

III. Système d'assemblage et de fixation : un élément essentiel pour garantir l'intégrité structurelle

Tous les éléments de la tour en cornières sont assemblés à l'aide de raccords boulonnés. La fiabilité du système d'assemblage détermine directement la stabilité globale de la tour. Il comprend principalement les éléments essentiels suivants :

1. Boulons de fixation
Type et caractéristiques techniques : Utiliser des “ boulons à tête hexagonale grossière ” (GB/T 1228), en acier Q235B ou Q355B, de classe de résistance 8.8 (boulons à haute résistance). Les spécifications des boulons sont déterminées par les charges exercées sur les éléments : des boulons M24-M30 sont utilisés pour les éléments principaux de la tour, et des boulons M16-M20 pour les éléments d'âme. Chaque assemblage doit comporter au moins quatre boulons (au moins six pour les assemblages en traction).

Conditions d'installation : les boulons doivent être fixés à l'aide d'un double écrou (après avoir serré l'écrou supérieur, dévisser l'écrou inférieur d'un quart de tour avant de le serrer). Les boulons doivent présenter au moins deux filets apparents. Le diamètre du trou de boulon doit être supérieur de 1 à 2 mm au diamètre du boulon (par exemple, un boulon M24 avec un trou de φ25,5 mm) afin d'éviter toute contrainte lors de l'installation.

2. Plaque de renfort
Forme structurelle : utiliser des tôles d'acier rectangulaires ou trapézoïdales (matériau Q355B, épaisseur de 10 à 25 mm). Des trous de boulonnage doivent être prévus en fonction du nombre et de l'angle des éléments de liaison. Les bords des goussets doivent être arrondis (rayon ≥ 10 mm) afin d'éviter toute concentration de contraintes. Les goussets situés aux intersections de plusieurs éléments (tels que le corps et la tête de la tour) doivent être de type renforcé (3 à 5 mm plus épais que les goussets standard).
Logique des forces : les goussets jouent le rôle d“” intermédiaire “ dans le transfert des charges et doivent résister simultanément aux forces de traction, de compression et de cisaillement exercées par plusieurs éléments. Par conséquent, leurs dimensions doivent être déterminées par une ” vérification de la résistance des nœuds », garantissant que l’espacement des trous de boulons et la distance par rapport au bord de la plaque répondent aux exigences visant à prévenir les défaillances par cisaillement et par extrusion (par exemple, la distance entre le centre du trou de boulon et le bord de la plaque doit être ≥ 1,5 fois le diamètre du boulon).

Caractéristiques techniques

Foire aux questions

1. Qu'est-ce qu'un pylône en cornières d'acier ?

Ⅰ. Une tour en cornières est une structure spatiale en treillis constituée de cornières de même ou de différentes sections servant d'éléments porteurs principaux, assemblées par des boulons ou des soudures. Elle présente généralement une section transversale carrée, triangulaire ou polygonale et sert principalement à supporter des charges telles que des conducteurs, des antennes de communication et des plates-formes d'équipement.

Voici les principales différences entre les pylônes en cornières et les autres types de pylônes courants :

1. Tour en cornières d'acier

①. Composants essentiels des pylônes en cornières, forme structurelle, cas d'utilisation, avantages et inconvénients :

Cornière (section en L). Poutre en treillis spatiale (charge répartie sur plusieurs branches). Lignes de transport d'électricité (110 kV à 500 kV), stations de base de télécommunications (charges moyennes à élevées). Fabrication simple, faible coût et entretien aisé. Cependant, cette structure présente une résistance élevée au vent et est relativement encombrante.

②. Composants essentiels des pylônes tubulaires en acier, forme structurelle, cas d'utilisation, avantages et inconvénients :

Tubes en acier sans soudure / Tubes en acier soudés (section circulaire). Poutrelles spatiales / Châssis rigides (charge concentrée). Lignes de transport à très haute tension (750 kV et plus) et pylônes à grande portée. Ils offrent de faibles charges dues au vent, une meilleure résistance aux forces et de grandes portées. Cependant, ils sont difficiles à fabriquer et coûteux.

2. Quelles sont les principales applications des pylônes en cornières d'acier ? Quelles sont les exigences spécifiques applicables à ces pylônes dans différents domaines ?

Ⅱ. Les pylônes en cornières d'acier sont utilisés dans divers secteurs, notamment ceux de l'énergie, des télécommunications, des transports et de la radiodiffusion. Les exigences fondamentales varient considérablement d'un secteur à l'autre :

1. Transmission de puissance :

Principalement utilisés pour les lignes de transport d'électricité de 110 kV à 500 kV, ils doivent supporter le poids des conducteurs, le givrage, les charges dues au vent (en particulier les vents violents dans les zones côtières et montagneuses) et la tension de la ligne. Ils doivent présenter une forte résistance à la fatigue et aux intempéries (par exemple, résistance à la rupture fragile à basse température dans les régions froides et résistance à la corrosion par brouillard salin dans les zones côtières).

2. Stations de base de télécommunications :

Elles supportent des équipements tels que des antennes et des RRU (unités radio distantes). Elles doivent assurer un équilibrage de charge multidirectionnel (les antennes étant réparties à plusieurs endroits), et les pylônes doivent être équipés d’échelles et de plates-formes pour faciliter l’installation et la maintenance des équipements. Certaines stations de base urbaines doivent également présenter un aspect “ harmonieux avec le paysage ” (par exemple, en étant dissimulées sous forme de lampadaires ou d’arbres).

3. Transports :

Les pylônes de surveillance et les pylônes de signalisation utilisés sur les autoroutes et les voies ferrées doivent s'adapter aux conditions complexes du terrain en bordure de route (telles que les pentes et les sols meubles). Ils doivent être dotés de fondations solides offrant une bonne résistance au renversement, et leur emplacement doit ne pas obstruer le champ de vision des conducteurs.

4. Radio et télévision :

Les pylônes de transmission radio et télévision doivent supporter des équipements lourds tels que des antennes émettrices et des récepteurs de signaux, et exigent une précision verticale extrêmement élevée (généralement ≤ 1 ‰) afin d'éviter que la transmission du signal ne soit affectée par un désalignement structurel.

3. Que signifient les termes " hauteur au-dessus du sol " et " espacement entre les bases " pour les pylônes en cornières d'acier ? En quoi ces paramètres influencent-ils leur utilisation ?

Ⅲ. Ces deux paramètres géométriques sont essentiels pour les pylônes en acier angulaires ; ils déterminent directement leur stabilité structurelle et les situations dans lesquelles ils peuvent être utilisés :

1. Hauteur au-dessus du sol : il s'agit de la distance verticale entre le sommet de la base du pylône et le premier point porteur majeur du pylône (par exemple, le point de fixation des conducteurs sur un pylône de transport d'électricité ou le niveau de montage de l'antenne sur un pylône de télécommunications).

2. Impact : la hauteur au-dessus du sol doit être déterminée en fonction des besoins réels. Par exemple, les lignes de transport d’électricité doivent contourner les arbres et les bâtiments (afin de respecter une “ distance de sécurité ”), tandis que les stations de base de télécommunications doivent être surélevées en fonction de la zone de couverture (généralement entre 20 et 30 m en ville et entre 30 et 50 m en périphérie). Plus la hauteur est grande, plus le moment de flexion exercé sur la tour est important, ce qui nécessite des cornières plus épaisses ou des sections transversales plus grandes pour garantir la résistance.

3. Espacement des fondations : il s'agit de la distance horizontale entre les centres de deux fondations adjacentes à la base de la tour (par exemple, “ l'espacement diagonal des fondations ” et “ l'espacement latéral des fondations ” d'une tour carrée).

4. Impact : plus l’ouverture de la base est grande, plus la tour résiste au renversement (à l’instar d’un “ trépied qui tient mieux ”), mais cela augmente l’empreinte au sol des fondations et les coûts de construction ; en général, l’ouverture de base est conçue pour être plus grande dans les zones montagneuses et les régions exposées à des vents violents, tandis qu’elle doit être réduite (avec des fondations plus profondes) dans les zones urbaines exiguës.

4. Quelles charges faut-il prendre en compte lors de la conception de pylônes en cornières ? Comment ces différentes charges influencent-elles la conception structurelle ?

1. La conception des pylônes en cornières doit être conforme à la “ Norme relative à la conception des structures de grande hauteur ” (GB 51028-2015) et aux autres réglementations en vigueur. Les principaux éléments à prendre en compte sont les charges permanentes, les charges variables et les charges accidentelles. Les implications spécifiques sont les suivantes :

① Charges permanentes (charges mortes) : Charges fixes à long terme, comprenant le poids propre du pylône (profilés en angle, boulons et poids de la plate-forme), les charges liées aux équipements (conducteurs, antennes et isolateurs), ainsi que les charges de glace et de neige (poids de la glace adhérant au pylône et aux conducteurs, calculé en fonction de l’épaisseur maximale locale de la glace).

② Conséquences : les charges permanentes constituent la “ charge de base ” de la conception structurelle et déterminent directement les dimensions minimales de la section transversale des cornières. Dans les régions soumises à une forte formation de glace (telles que les zones montagneuses du nord-est et du sud-ouest de la Chine), il convient d’utiliser des cornières plus épaisses (par exemple, passer de L63×6 à L75×8) afin d’éviter toute déformation de la tour due à des charges lourdes à long terme.

③ Charges variables (charges mobiles) : charges agissant de manière ponctuelle ou périodique, notamment les charges dues au vent (les plus critiques, calculées sur la base de la vitesse maximale locale du vent sur une période de 50 ans), les charges thermiques (les écarts de température entre le jour et la nuit ou entre les saisons provoquent une dilatation et une contraction thermiques de la tour, générant des contraintes supplémentaires), et les charges d'entretien (poids des ouvriers et des outils, généralement calculé comme suit : 2 à 3 personnes × 80 kg/personne).

④ Impact : Les charges dues au vent constituent les “ charges de référence ” dans la conception des pylônes en cornières ; plus la vitesse du vent est élevée, plus la poussée (dans le sens du vent) et le couple (perpendiculairement au vent) exercés sur le pylône sont importants. Ces charges doivent être atténuées en optimisant la section transversale de la tour (par exemple, en réduisant la surface exposée au vent) et en augmentant la densité des contreventements. Les charges thermiques nécessitent de laisser de petits jeux au niveau des joints de la tour afin d’éviter que les différences de température ne provoquent le desserrage des boulons ou la fissuration des profilés en angle.

⑤ Charges accidentelles : charges soudaines et peu probables, notamment les charges sismiques (calculées en fonction de l’intensité sismique locale ; par exemple, dans les zones où l’intensité est de 8, la fondation et la jonction avec la base du pylône doivent être renforcées), les charges dues à la rupture de ligne (impact de la rupture d’un conducteur d’un pylône de transport ; un “ dispositif de prévention de la rupture de ligne ” doit être installé au point de fixation du conducteur), ainsi que les charges dues à la foudre (un système de mise à la terre doit être conçu pour prévenir les dommages causés au pylône par la foudre).

⑥ Principe de sélection : privilégier l'adéquation entre les “ exigences de charge et les conditions environnementales ” ; par exemple, le Q355ND (résistance au brouillard salin) est privilégié dans les zones côtières, le Q355B/Q420C (résistance aux basses températures) est privilégié dans les régions froides, et le Q235B (maîtrise des coûts) est privilégié pour les pylônes à faible charge dans les zones suburbaines ordinaires.

5. Quelles sont les étapes clés du processus de fabrication d'une tour en cornières d'acier ? Comment la qualité est-elle garantie ?

Ⅴ. La fabrication d'une tour en cornières comprend cinq étapes clés : contrôle des matières premières → usinage des cornières → assemblage des composants → traitement anticorrosion → contrôle du produit fini. Le contrôle qualité à chaque étape a une incidence directe sur la durée de vie de la tour :

1. Contrôle des matières premières :

① Exigences : les cornières doivent être accompagnées d’un certificat de matériau délivré par l’aciérie et faire l’objet d’essais lot par lot pour déterminer la limite d’élasticité, l’allongement et la composition chimique (par exemple, pour le Q355B, il faut s’assurer que C ≤ 0,24% et Mn ≤ 1,60%). Les boulons doivent faire l’objet d’essais de résistance à la traction et de dureté (par exemple, les boulons de classe 8.8 doivent présenter une résistance à la traction ≥ 800 MPa).

② Objectif : Éviter l'utilisation de matériaux non conformes aux normes ou de qualité inférieure afin d'empêcher que la résistance structurelle ne soit pas conforme aux normes.

③ Procédés clés : poinçonnage des cornières (la précision de positionnement des trous de boulons doit être ≤ ±1 mm afin d'éviter tout désalignement lors du montage), cintrage (un cintrage à froid est requis aux points de changement de section de la tour ; le cintrage à chaud est interdit, car il réduit la résistance) et découpe (coupes lisses, sans bavures ni fissures).

④ Mesures de contrôle : Utiliser des poinçonneuses et des plieuses à commande numérique afin de réduire les erreurs humaines.

⑤ Exigences clés : Assemblages de cornières (les assemblages boulonnés doivent être fixés à l'aide de doubles écrous, et les assemblages soudés doivent garantir que la hauteur de soudure est ≥ à l'épaisseur de la cornière et exempte d'inclusions de scories et de pores d'air) ; une fois les segments de la tour assemblés, l'écart de verticalité doit être ≤ à L/1 000 (L étant la longueur du segment).

⑥ Contrôle : utiliser une station totale pour vérifier la verticalité des segments, et recourir à des essais par ultrasons pour contrôler la qualité des soudures.

⑦ Procédé courant : galvanisation à chaud (la plus couramment utilisée, épaisseur de la couche de zinc ≥ 85 μm, durée de vie au test au brouillard salin ≥ 20 ans) ; certaines applications spécialisées (telles que les usines chimiques) recourent à une double protection anticorrosion combinant “ galvanisation à chaud + peinture fluorocarbonée ” (durée de vie ≥ 30 ans).

⑧ Contrôle qualité : après la galvanisation, un “ essai au brouillard salin ” (simulant un environnement marin afin de tester la résistance à la corrosion de la couche de zinc) est obligatoire. La couche de zinc doit être uniforme, sans lacunes ni affaissements.

⑨Contenu : Vérifier les dimensions globales du corps de la tour (hauteur et écart de l’ouverture de la base ≤ ±5 mm), le poids des composants (écart par rapport à la valeur de conception ≤ ±31 TP6T) et l’adhérence de la couche anticorrosion (testée par la méthode de coupe transversale : la couche de zinc ne doit pas se détacher).

6. Quel est le processus d'installation des pylônes en cornières d'acier ? Quels sont les équipements essentiels et les mesures de sécurité requis ?

Ⅵ. Le montage d'un pylône en cornières doit respecter le principe suivant : “ d'abord les fondations, puis le corps du pylône ; d'abord la partie inférieure, puis la partie supérieure ”. Le processus type et les exigences clés sont les suivants :

1. Procédure d'installation

① Réception des fondations : Vérifier la résistance du béton de la base de la tour (qui doit atteindre 100% de la résistance de calcul), la cote supérieure des fondations (écart ≤ ±3 mm) et la position des boulons de fondation (écart ≤ ±2 mm). Tout élément non conforme doit être corrigé avant que les travaux puissent reprendre.

② Assemblage de la tour (pré-assemblage au sol) : diviser le corps de la tour en 3 à 5 segments et les assembler au sol (afin de réduire au minimum les travaux en hauteur). Vérifiez que les boulons de raccordement des segments sont bien serrés (les couples de serrage doivent respecter les exigences de conception, par exemple, couple de serrage des boulons M20 ≥ 250 N·m).

③ Levage de la tour : utilisez une grue sur camion ou une grue sur chenilles (dont la capacité est choisie en fonction de la hauteur de la tour, par exemple une grue de 50 t pour une tour de 30 m et une grue de 100 t pour une tour de 50 m) pour hisser les segments de la tour un par un. Utilisez une station totale pour vérifier la verticalité de chaque segment, puis serrez les boulons une fois le contrôle effectué.

④ Installation des accessoires : une fois le levage terminé, installez l'échelle, la plate-forme, le garde-corps et le dispositif de mise à la terre (la résistance de mise à la terre doit être inférieure ou égale à 10 Ω pour éviter les coups de foudre). Installez enfin l'équipement (câbles, antenne, etc.).

⑤ Réception des travaux : Vérifier la verticalité globale de la tour (écart ≤ H/1 500, où H correspond à la hauteur totale de la tour), le couple de serrage des boulons (taux de contrôle aléatoire ≥ 10%, taux de conformité 100%) et la résistance de mise à la terre. La tour ne peut être mise en service qu’après la réussite de tous les essais.

2. Équipements de base

① Matériel de levage : grue sur camion, grue sur chenilles (équipée d'un dispositif « Superlift », adaptée aux terrains accidentés) ;

② Matériel de mesure : station totale (mesure de la verticalité), clé dynamométrique (mesure du couple de serrage des boulons), testeur de résistance de sol ;

③ Équipement de sécurité : nacelle élévatrice, harnais de sécurité (à double crochet, fixé à une structure solide), dispositif antichute.

3. Mesures de sécurité

① Le personnel effectuant des travaux en hauteur doit être certifié, porter un casque de sécurité et un harnais de sécurité à double mousqueton. Il est interdit de travailler en état d'ébriété ;

② Une zone d'alerte doit être délimitée pendant les opérations de levage, interdisant l'accès au personnel non affecté au chantier. Le levage doit être suspendu lorsque la vitesse du vent est ≥ au niveau 6 ;

③ Les fixations temporaires de la tour doivent être solides (au moins deux haubans temporaires par section) afin d'éviter tout renversement.

7. Quelles sont les opérations d'entretien courant nécessaires pour les pylônes en cornières ? À quelle fréquence doivent-ils être inspectés ?

Ⅶ. L'objectif principal de l'entretien des pylônes en acier angulaire est de prévenir les dommages structurels et de prolonger leur durée de vie. Les tâches et fréquences spécifiques sont les suivantes :

1. Contenu relatif à l'entretien quotidien

① Inspection visuelle :

Vérifiez que les cornières de la tour ne présentent pas de déformation, de fissures ou de rouille (en accordant une attention particulière aux assemblages boulonnés et aux zones situées près de la base de la tour) ;

Vérifiez s’il y a des boulons desserrés ou manquants (utilisez une clé dynamométrique pour effectuer des contrôles ponctuels et resserrez immédiatement tout boulon desserré) ;

Vérifiez si le revêtement anticorrosion présente des traces d'écaillage ou de gonflement (si 10% ou plus du revêtement de zinc s'est détaché, appliquez à nouveau de la peinture antirouille).

② Contrôle fonctionnel :

Vérifier la résistance de mise à la terre (une fois par an ; effectuer une nouvelle vérification avant la saison des pluies. Si la résistance dépasse la valeur spécifiée, nettoyer le réseau de mise à la terre ou installer une nouvelle électrode de mise à la terre) ;

Vérifier la sécurité des échelles et des garde-corps des plates-formes (pour prévenir les chutes) ;

Vérifiez l'état d'usure des points de fixation des conducteurs ainsi que l'intégrité des isolateurs sur les pylônes électriques (et des supports d'antennes sur les pylônes de télécommunications). ③ Nettoyage de l'environnement :

Enlevez les mauvaises herbes et les débris autour de la tour et des fondations afin d'éviter que les racines n'endommagent ces dernières.

Les tours situées dans les zones côtières ou industrielles doivent être régulièrement nettoyées pour éliminer les dépôts de sel et la poussière, afin de limiter la corrosion.

2. Fréquence des inspections

① Inspection de routine : mensuelle (vérification de l'aspect et contrôle fonctionnel sommaire, pouvant être effectués par inspection vidéo à distance ou par des contrôles ponctuels sur place) ;

② Inspection détaillée : deux fois par an (inspection visuelle complète, contrôle du couple de serrage des boulons et test de résistance de mise à la terre) ;

3. Inspections spéciales :

① Après des phénomènes météorologiques extrêmes (fortes pluies, typhons, tremblements de terre et fortes chutes de neige) : des inspections d'urgence doivent être effectuées dans les 24 heures, en s'attachant particulièrement à vérifier l'inclinaison des pylônes et l'affaissement des fondations.

② Tours de plus de 15 ans : des essais de résistance structurelle doivent être effectués chaque année (un organisme professionnel doit utiliser un appareil de mesure de contrainte pour tester la contrainte exercée sur les cornières).

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