Poruchy a sanace stožárů VVN

Zkušenosti získané z provozu stožárů VVN však ukazují něco jiného – v relativně dobrém mechanickém stavu se nacházejí svislé plochy konstrukcí, případně části prvků, kde vhodným konstrukčním návrhem nebo provedením nedocházelo k hromadění atmosférické vlhkosti. Naopak u vodorovných ploch a u spár mezi příložkami, tj. obecně v místech, kde dochází ke hromadění vlhkosti, je konstrukce často ve velmi špatném stavu.
Poznatky o působení nosných ocelových konstrukcí stožárů VVN z ocelí Atmofix vycházejí ze zkušeností z odborné činnosti Ústavu kovových a dřevěných konstrukcí Fakulty stavební VUT v Brně na linkách VVN v úsecích Oslavany – Dukovany a Břeclav – Mikulov.
 

PORUCHY OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ STOŽÁRŮ
U nosných ocelových systémů stožárů byly diagnostikovány dva charakteristické typy závad – defekty v oblastech šroubovaných spojů prvků konstrukce (přípoje diagonálních prutů k nárožníkům, montážní spoje nárožníků stožárů, přípoje vodorovných nosníků izolátorů apod.) a místa přípojů nosné ocelové konstrukce stožárů k betonovým základům. Společným jmenovatelem výše uvedených defektů je především koroze, zasahující jednak všechny prvky konstrukce, tj. úhelníky v nárožnících, výplňové pruty a styčníkové plechy v příhradových konstrukcích, ale zejména místa, kde dochází ke kumulaci více konstrukčních prvků, jako jsou např. detaily montážních styků nárožníků sloupů nebo detaily uložení vodorovných nosníků izolátorů na sloupy apod. Zde všude se nepříznivě projevuje nárůst korozních segmentů. V případě montážního styku nárožníků sloupu dochází vlivem nárůstu koroze mezi styčnými plochami montážních příložek a přírub úhelníků nárožníků k deformaci (prohnutí) příložek, které jsou drženy v místě šroubů. Při dalším narůstání korozních produktů hrozí, že šrouby budou namáhány nejen na střih, ale rovněž na ohyb a tah, na který nebyly původně navrhovány.
Rovněž je třeba připomenout oslabení základního materiálu nosné konstrukce, způsobené korozním úbytkem po otryskání ocelového prvku. Příklady „charakteristických“ defektů jsou patrné z obrázků 1 až 4.

Ukázka charakteristických vad ocelové konstrukce stožáru v místě napojení NOK na kotevní prvky a v místě přípoje diagonálních prvků stožáru.

Ukázka charakteristických vad ocelové konstrukce stožáru v místě napojení NOK na kotevní prvky a v místě přípoje diagonálních prvků stožáru.

Tam, kde nastává kontakt většího počtu elementů, dochází ve styčných spárách k „nabobtnání“ materiálu, jež zapříčiňuje lokální deformace jednotlivých částí konstrukčního detailu. V některých oblastech spodní části konstrukce sloupů, které byly dlouhodobě vystaveny působení vlhkosti (např. hustým vegetačním porostem, nahrnutím zeminy apod.), je narušení materiálu korozí podstatně vyšší. Vlivem zvětšení tloušťky materiálu dochází k přídavným tahovým a ohybovým namáháním šroubů ve spoji. Tato závada je taktéž patrná u montážních šroubových spojů, provedených jako spoje třecí. V těchto případech dochází jednak ke snížení únosnosti spoje vlivem změny kvality povrchu styčných ploch a dále k výrazným zvětšením tahových sil v již předepnutých šroubech. Z těchto důvodů je nutné, aby byly příložky ve spoji i šrouby během sanace vyměněny.
 

SANACE OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ STOŽÁRŮ VVN
Vlastní sanaci ocelových konstrukcí stožárů předchází provedení statického přepočtu nosného systému stožáru s uvážením reálného provedení konstrukce i se zohledněním korozivních úbytků profilů, a to pro návrhovou situaci v okamžiku provádění sanace. Zatížení konstrukce se uvažuje v souladu s ČSN EN 50 341-1, z nahodilých zatížení je třeba pro fázi rekonstrukce
zohlednit zejména vítr, působící na stožár i na lana. V případě, kdy bylo odstraněno kotvení jednoho z nárožníků, byl vítr předpokládán 25% hodnotou extrémního větru. Při zatížení stožárů se zohledňovala statická i dynamická složka větru v podélném i příčném směru. Uvažovalo se zatížení tlakem větru kolmo na vodiče v polovině přilehlých rozpětí + tlak větru na stožár současně se stálými zatíženími (tíha vodičů, izolátorových závěsů atd.).

Celý článek naleznete v čísle 2/2008.

Autoři

• Ing. Buchta Stanislav
• Ing. Smak Milan Ph.D