TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11765:2017 VỀ CỘT ĐÈN COMPOSITE POLYME CỐT SỢI THỦY TINH

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11765:2017

CỘT ĐÈN COMPOSITE POLYME CỐT SỢI THUỶ TINH

Fiber-glass reinforced polymers composite (ERPC) lightning column

 

Lời nói đầu

TCVN 11765:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 5, Ống kim loại đen và phụ tùng đường ống kim loại biên soạn trên cơ sở EN 40 và dự thảo đề nghị của Công ty TNHH Sản xuất và Thương mại Vĩnh Phát, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

CỘT ĐÈN COMPOSITE POLYME CỐT SỢI THUỶ TINH

Fiber-glass reinforced polymers composite (FRPC) lightning column

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của cột đèn composite polyme cốt sợi thủy tinh (sau đây gọi tắt là cột) có chiều dài không quá 20 m đối với loại cột lắp đèn trên đỉnh, và không quá 18 m đối với loại cột có giá lắp treo, được sử dụng chủ yếu làm cột đèn trên đường cao tốc, sân vườn, sân vận động, v.v …

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4501-4:2009 (ISO 527-4:1997), Chất dẻo – Xác định tính chất kéo – Phần 4: Điều kiện thử đối với compozit chất dẻo gia cường bằng sợi đẳng hướng và trực hướng.

TCVN 10592 (ISO 14125), Composite chất dẻo gia cường sợi – Xác định các tính chất uốn

TCVN 10595 (ISO 14129), Composite chất dẻo gia cường sợi – Xác định quan hệ ứng suất trượt/biến dạng trượt trong mặt phẳng gồm độ bền và modul trượt trong mặt phẳng theo phương pháp thử kéo ±45°.

EN 40-1, Lighting columns – Part 1: Definitions and terms (Cột đèn – Phần 1: Thuật ngữ và định nghĩa);

EN 40-2, Lighting columns – Part 2: General requirements and dimensions (Cột đèn – Phần 2: Yêu cầu chung và kích thước);

EN 40-3-1:2013, Lighting columns – Part 3-1: Design and verification – Specification for characteristic loads (Cột đèn – Phần 3-1: Thiết kế và kiểm tra – Điều kiện kỹ thuật cho các tải trọng đặc trưng);

EN 40-3-2:2013, Lighting columns- Part 3-2: Design and verification. Verification by testing (Cột đèn – Phần 3-2: Thiết kế và kiểm tra – Kiểm tra bằng thử nghiệm);

EN 40-3-3:2013, Lighting columns – Part 3-3: Design and verification. Verification by calculate (Cột đèn – Phần 3-3: Thiết kế và kiểm tra – Kiểm tra bằng tính toán);

EN 40-7:2002, Lighting columns – Part 7: Requirements for fibre reinforced polymer composite lighting columns (Cột đèn – Phần 7: Yêu cầu đối với cột đèn composite polyme có cốt sợi gia cường).

EN ISO 527-5, Plastics – Determination of tensile properties – Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-reinforced plastic composites (Chất dẻo – Xác định tính chất kéo – Phần 5: Điều kiện thử đối với composit chất dẻo gia cường bằng sợi vô hướng).

EN 755-8:1998, Aluminium and aluminium alloys. Extruded rod/bar, tube and profiles. Porthole tubes, tolerances on dimensions and form (Nhôm và hợp kim nhôm – Thanh, ống và biên dạng đùn – Ống đùn, dung sai kích thước và hình dạng).

EN 1991-1-4, Eurocode 1 – Actions on structures. General actions – Wind actions (Eurocode 1 – Tác động đến kết cấu – Các tác động chung – Tác động của gió).

EN 10210-2:1997, Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural stels. Tolerances, dimensions and sectional properties (Thép hình kết cấu được gia công hoàn thiện nóng từ thép không hợp kim và thép hạt mịn – Phần 2: Dung sai, kích thước và các đặc tính mặt cắt).

EN 10219-2:1997, Cold formed welded structural sections of non-alloy and fine grain steels. Tolerances, dimensions and sectional properties (Thép hình kết cấu hàn rỗng tạo hình nguội từ thép không hợp kim và thép hạt mịn – Phần 2: Dung sai, kích thước và đặc tính mặt cắt).

EN 50102, Degrees of protection provided by enclosures for electrical equipment against external mechanical impacts (IK code) (Độ chống va chạm dùng cho thiết bị điện chống lại các va chạm cơ khí bên ngoài (mã IK)).

ISO 7091, Plain washers – Normal series – Product grade C (Vòng đệm – Loạt thường – Sản phẩm cấp C).

ISO 7093 (tất cả các phần), Plain washers – Large series (Vòng đệm – Loạt lớn).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

3.1

Cột đèn (Lighting columm)

Cột đỡ dùng để giữ một hoặc nhiều bóng đèn, có thể có một hoặc nhiều chi tiết như giá đỡ, chi tiết nối dài và bệ đỡ nếu cần thiết. Cột đèn không bao gồm loại dùng cho đèn dạng dây.

3.11

Rãnh luồn dây điện (Cable entry slot)

Lỗ hở trên cột dùng để luồn dây điện.

3.12

Chiều sâu chôn cột (Planting depth)

Chiều dài của cột nằm sâu dưới mặt đất (Xem Hình 3).

Hình 3 – Chiều sâu chôn cột

3.13

Tấm đế (Base plate)

Tấm nằm dưới mặt đất dùng để giữ chặt cột, tránh cho cột bị lún chìm xuống đất và bị đảo lật. (Xem Hình 4).

Hình 4 – Tấm đế

3.14

Tấm đế dạng bích (Fiange plate)

Tấm đế có lỗ dùng để luồn dây, được liên kết chắc chắn vào cột, dùng để lắp trên mặt phẳng, giúp cột có thể đứng trên mặt bê tông hoặc các cấu trúc khác (Xem Hình 5).

Hình 5 – Tấm đế dạng bích

3.15

Độ cong võng (Deflection)

Độ dịch chuyển theo chiều nằm ngang của bộ phận lắp cụm đèn, do các tải trọng bên ngoài tác dụng lên cột, cần lắp đèn và đèn, và độ dịch chuyển theo chiều thẳng đứng của bộ phận lắp cụm đèn, do khối lượng của đèn và cần lắp đèn.

3.16

Lô (lot)

Các sản phẩm cột đèn hoặc cần lắp đèn có cùng một tầm vươn danh nghĩa, cùng một kiểu và độ bền thiết kế.

4  Vật liệu

4.1  Cốt sợi gia cường

Vật liệu làm cốt phải có cơ tính và độ bền lâu phù hợp với điều kiện khí hậu và tuổi thọ thiết kế của cột. Cốt sợi thủy tinh có đặc tính cơ bản phù hợp để sử dụng, được trình bày tại Phụ lục A. Các loại sợi phụ hoặc loại sợi khác được sử dụng phải có cơ tính và độ bền lâu bằng hoặc cao hơn loại sợi thủy tinh.

5.2  Nhựa Polyme

Nhựa được sử dụng phải có cơ tính và độ bền lâu phù hợp với điều kiện khí hậu và tuổi thọ thiết kế của cột, và phải có đặc tính xử lý phù hợp với quy trình sản xuất và sợi làm cốt. Nhựa nhiệt rắn isophthalic có đặc tính cơ bản phù hợp để sử dụng, được trình bày tại Phụ lục A. Các loại nhựa thêm vào hoặc loại nhựa khác phải có cơ tính và độ bền lâu bằng hoặc cao hơn nhựa nhiệt dẻo. Chất độn không được ảnh hưởng đến cơ tính và độ bền lâu của nhựa. Để giảm thiểu sự lão hóa của vật liệu và mất màu trong quá trình sử dụng, có thể đưa thêm chất chống tia UV thích hợp vào trong nhựa.

5.3  Các bộ phận lắp vào hoặc gắn cố định

Tất cả các kết cấu lắp vào hoặc gắn cố định phải được làm bằng vật liệu composite polyme hoặc vật liệu khác có cơ lý tính tương đương.

5  Kích thước

5.1  Cột lắp đèn trên đỉnh

Chiều cao danh nghĩa (h, tính bằng mét) phải là chiều cao từ mặt đất đến đầu nối lắp đèn như được chỉ ra trong Hình 6. Giá trị của h được chọn theo Bảng 1.

Bảng 1 – Chiều cao danh nghĩa của cột lắp đèn trên đỉnh Chiều cao danh nghĩa, h, tính bằng mét 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 15 16 18 20

Hình 6 – Chiều cao danh nghĩa (hình dạng của cột không được quy định trong tiêu chuẩn này)

5.2  Cột có cần lắp đèn

Chiều cao danh nghĩa (h, tính bằng mét) là chiều cao từ mặt đất tại chân cột đến điểm của lối vào dùng để lắp đèn, như được chỉ ra trong Hình 7. Giá trị của h được chọn theo Bảng 2

Tầm vươn của cần lắp đèn (w, tính bằng mét) là kích thước nằm ngang tính từ đường trục của cột đến điểm của lối vào dùng để lắp đèn, như được chỉ ra trong Hình 7. Giá trị của w được chọn theo Bảng 3.

GHI CHÚ: Nên lấy giá trị của w nhỏ hơn hoặc bằng h/4.

Góc nghiêng của bộ phận lắp cụm đèn (α, tính bằng độ) phải theo chỉ dẫn trên Hình 7. Giá trị của α được chọn theo Bảng 4

	Bảng 2 – Chiều cao danh nghĩa của cột có cần lắp đèn Chiều cao danh nghĩa, h,  m 5 6 7 8 9 10 12 14 15 16 18 Bảng 3 – Tầm vươn của cần lắp đèn Tầm vươn của cần lắp đèn, w, m 0,3 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 2,0 2,2,5 2,5 3,0 3,5 4,5
CHÚ DẪN 1 Góc nghiêng của bộ phận lắp cụm đèn α, tính bằng độ 2 Hình dạng của cần lắp đèn không được quy định trong tiêu chuẩn này	Bảng 4 – Góc nghiêng của bộ phận lắp cụm đèn Góc nghiêng của bộ phận lắp cụm đèn, α, độ 3 5 10 15

Hình 7 – Chiều cao danh nghĩa của cột, tầm vươn của cần lắp đèn và góc nghiêng của bộ phận lắp cụm đèn (hình dạng của cột không được quy định trong tiêu chuẩn này)

5.3  Ô cửa và rãnh luồn dây điện

5.3.1  Ô cửa

Vị trí của ô cửa hoặc các ô cửa phải theo chỉ dẫn trên Hình 8. Kích thước c không được nhỏ hơn 300 mm. Kích thước khuyến nghị cho c là 600 mm. Kích thước lớn nhất không được quy định trong tiêu chuẩn này.

Các kích thước của ô cửa phải là a và b như đã quy định trên Hình 3. Các kích thước đặc trưng của ô cửa được cho trong Bảng 5.

Để đảm bảo an toàn, nên định vị ô cửa song song với cần lắp đèn trên mặt cách xa đường giao thông.

Ô cửa phải nhẵn, không có gờ cạnh sắc, rìa xờm hoặc ba via có thể gây thương tích cho người đứng kế bên.

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 5 – Kích thước của ô cửa a, mm b, mm 132 38 186 45 200 75 300 85 400 60 400 85 400 90 400 100 500 100 500 120 600 115 600 130

Hình 8 – Ô cửa và rãnh luồn dây điện

5.3.2  Rãnh luồn dây điện

Vị trí của rãnh luồn dây điện nếu yêu cầu phải theo chỉ dẫn trên Hình 8

Các kích thước x và y của rãnh luồn dây điện được quy định trong Bảng 6

Bảng 6 – Kích thước rãnh luồn dây điện

x,	y,
mm	mm
50	150
60	150
75	150

5.4  Khoang chứa và đường dẫn dây

5.4.1  Kích thước khoang chứa

Nếu cột được sản xuất có khoang chứa, các kích thước chiều dài, rộng và chiều sâu phải được quy định.

5.4.2  Cửa khoang chứa

Cửa khoang chứa phải làm bằng vật liệu không gỉ. Cửa khoang chứa phải có khóa để tránh sự xâm phạm không cho phép.

5.4.3  Gá đặt các thiết bị điện

Phải trang bị khoang chứa để gá đặt và kẹp chặt các thiết bị điện. Nếu sử dụng khay kim loại, khay cũng phải được làm bằng vật liệu chống gỉ như cửa khoang chứa. Nếu sử dụng bảng gắn, bảng cũng phải được chế tạo bằng vật liệu không thấm nước.

5.4.4  Đường dẫn dây điện

Đường dẫn dây điện từ khoang chứa đến đầu nối lắp đèn phải có đường kính không nhỏ hơn 18 mm

Đường dẫn dây điện từ rãnh luồn dây đến khoang chứa phải có đường kính không nhỏ hơn 50 mm

Tất cả các đường dẫn dây điện phải nhẵn, không có vật cản, không có gờ cạnh sắc, rìa xờm và ba via có thể gây xước và mòn dây điện.

5.4.5  Chiều sâu chôn cột và tấm đế

5.4.5.1  Chiều sâu chôn cột

Với cột được lắp trên đất tự nhiên có hoặc không có nền bê tông xung quanh, chiều sâu chôn cột e đã chỉ ra trên Hình 9 phải được lựa chọn từ các giá trị được quy định trong Bảng 7.

Với cột được cắm trên nền kết cấu, chiều sâu chôn cột e có thể nhỏ hơn các giá trị được quy định trong Bảng 7, nhưng phải được kiểm tra bằng tính toán hoặc thử nghiệm.

4.5.2 Tấm đế

Nếu có yêu cầu, tấm đế phải có kích thước 300 mm x 300 mm hoặc 400 mm x 400 mm với chiều dày tối thiểu 4 mm (xem Hình 9)

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

1 Tấm đế

Hình 9 – Chiều sâu chôn cột và tấm đế

Bảng 7 – Chiều sâu chôn cột

Chiều cao danh nghĩa, h m	Chiều sâu chôn cột tối thiểu, e mm
≤ 5	600	800	1 000
6	800	1 000	1 200
7 và 8	1 000	1 200	1 500
9 và 10	1 200	1 500	1 700
12	1 500	1 700	2 000
14	1 500	2 000	2 500
15	1 500	2 000	2 500
16	1 500	2 000	2 500
18	1 500	2 000	2 500
20	1800	2 000	2 500

5.4.5.3  Tấm đế dạng bích

Thiết kế của tấm đế dạng bích và bu lông kẹp chặt phải được kiểm tra bằng tính toán hoặc thử nghiệm.

Tấm đế dạng bích phải theo chỉ dẫn trên Hình 10. Với tấm đế dạng bích hình vuông có 4 lỗ, các kích thước a₁ và a₂ phải bằng nhau và được lựa chọn từ các giá trị trong Bảng 8.

Phải sử dụng các lỗ có đường kính d, hoặc các lỗ rãnh có chiều rộng d. Khoảng cách nhỏ nhất giữa mép lỗ hoặc rãnh tới bất kỳ mép (cạnh) nào của tấm đế dạng bích phải bằng d.

Góc xoay lớn nhất cho phép phải là ± 5° nếu sử dụng các lỗ dạng này.

Phải sử dụng các vòng đệm phù hợp với ISO 7093 giữa các đai ốc và tấm đế dạng bích. Có thể sử dụng các loại vòng đệm phù hợp với ISO 7091 hoặc vòng đệm dạng vuông và phải được tính toán hoặc thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Hình dạng bề ngoài của tấm đế dạng bích không được quy định trong tiêu chuẩn này.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

1 Tấm đế dạng bích vuông

2 Tấm đế dạng bích tròn

3 Xem chú thích

4 Lỗ tròn

5 Lỗ dạng rãnh

Hình 10 – Chi tiết tấm đế dạng bích

Bảng 8 – Khoảng cách tâm lỗ bu lông lắp a₁ và a₂

Khoảng cách a1 và a2,
mm
200
215
250
285
300
325
400
450
500
550

5.5  Kích thước ghép nối cho đèn

5.5.1  Quy định chung

Có thể định vị và kẹp chặt đèn theo dạng được chỉ ra trên Hình 11 và Hình 12, nhưng cũng có thể dùng mối ghép bu lông hoặc đồ kẹp.

Khi sử dụng các lắp ghép như Hình 1 và Hình 12, chúng phải tuân theo 5.5.2 và 5.5.3

5.5.2  Đèn lắp trên đỉnh cột

Đèn lắp trên đỉnh cột phải phù hợp với Hình 11. Các giá trị kích thước được quy định trong Bảng 9.

Hình 11 -Lắp ghép đèn trên đỉnh cột

Bảng 9 – Kích thước bộ phận lắp cụm đèn trên đỉnh cột

d1 danh nghĩa mm	I1 mm
60	70
62	70
76	130
78	130
89	130
102	250
108	250

5.5.3  Đèn lắp theo mặt bên

Đèn được lắp theo mặt bên cột phải phù hợp với Hình 12. Các giá trị kích thước được cho trong Bảng 10.

Bảng 10 – Kích thước bộ phận lắp cụm đèn theo mặt bên cột d2 danh nghĩa I2 mm mm 42 100 42 250 42 400 60 100 60 250 60 400 62 100 62 250 62 400

Hình 12 – Bộ phận lắp cụm đèn theo mặt bên cột

6  Dung sai

6.1  Độ thẳng

Dung sai độ thẳng phải được đo khi cột trong trạng thái không chịu tải (cột nằm ngang) (xem Hình 13) và phải tuân theo các công thức sau:

Đối với toàn bộ chiều dài cột, dung sai độ thẳng: ∆x ≤ 0,003 I, trong đó I = h+e

Đối với một đoạn dài ∆I trên cột, dung sai độ thẳng: ∆x ≤ 0,003 ∆ I, trong đó ∆I ≥ 1 m

Kích thước tính bằng mét

Hình 13 – Dung sai độ thẳng

6.2  Tổng chiều dài của cột lắp đèn trên đỉnh

Dung sai của tổng chiều dài của một cột lắp đèn trên đỉnh:

a) với cột có chiều cao danh nghĩa đến 10 m: ± 25 mm;

b) với cột có chiều cao danh nghĩa lớn hơn 10 m: ± 0,6% chiều dài cột.

Tổng chiều dài đối với:

1 ) Cột có tấm đế dạng bích: h (mét);

2) Cột có đoạn cắm dưới đất: (h + e) (mét).

6.3  Tổng chiều dài của cột có cần lắp đèn

Dung sai của tổng chiều dài của một cột có cần lắp đèn phải:

a) với cột có chiều cao danh nghĩa đến 10 m: ± 1% chiều dài cột;

b) với cột có chiều cao danh nghĩa lớn hơn 10 m: ± 1,2% chiều dài cột.

Tổng chiều dài đối với:

1) Cột có tấm đế dạng bích: h (mét);

2) Cột có đoạn cắm dưới đất: (h + e) (mét).

6.4  Tầm vươn của cần lắp đèn

Dung sai tầm vươn của cần lắp đèn phải là ± 2 % tầm vươn của cần lắp đèn.

6.5  Góc nghiêng của bộ phận lắp cụm đèn

Dung sai góc lắp đèn của đường trục bộ phận lắp cụm đèn, so với phương nằm ngang, phải là ± 2% khi không chịu tải, sai lệch giữa đường trục của cần lắp đèn và đường trục của bộ phận lắp cụm đèn không được vượt quá ± 2%.

6.6  Ô cửa và rãnh luồn dây điện

Dung sai kích thước cho ô cửa và rãnh luồn dây điện phải là  mm.

6.7  Kích thước lắp ghép cho bộ phận lắp cụm đèn

6.7.1  Dung sai chiều dài bộ phận lắp cụm đèn I₁ hoặc I₂ phải là ± 2%

6.7.2  Dung sai đường kính của bộ phận lắp cụm đèn d₁ hoặc d₂ phải

– Phù hợp với EN 10210-2:1997, Bảng 2 hoặc EN 10219-2:1997, Bảng 2 nếu bộ phận lắp cụm đèn được sản xuất bằng ống thép, hoặc;

– Phù hợp với EN 755-8:1998, Bảng 1 nếu bộ phận lắp cụm đèn được sản xuất bằng ống nhôm, hoặc;

– ± 2% nếu bộ phận lắp cụm đèn là một chi tiết của cột đèn và được tạo hình trong quá trình sản xuất cột đèn hoặc giá treo đèn.

6.8  Độ vặn của cột

6.8.1  Cột có chân cắm đất

Khi lắp ghép cột, góc giữa đường trục của cần lắp đèn và đường xuyên qua tâm của ô cửa, sai lệch so với vị trí hình chiếu bằng đã dự định không được vượt quá 5°.

6.8.2  Cột có tấm đế dạng bích

Kết cấu của cần lắp đèn trên cột và tấm đế dạng bích phải sao cho đường trục của cần lắp đèn được định vị trong phạm vi ± 5° so với vị trí hình chiếu bằng đã dự định đối với tấm đế dạng bích.

6.9  Dung sai chiều dày

Dung sai chiều dày thành cột phải là ± 2% chiều dày danh nghĩa và không được thay đổi lớn hơn  % so với chiều dày tại bất cứ mặt cắt ngang nào của cột

6.10  Dung sai độ thẳng đứng

Với cột có tấm đế dạng bích, góc giữa đường trục thẳng đứng của cột và trục vuông góc với mặt phẳng của tấm đế không được vượt quá 1°.

7  Thiết kế và kiểm tra thiết kế

Cột đèn composite polyme cốt sợi thủy tinh phải được thiết kế để chịu được tải trọng do khối lượng bản thân (tải trọng tĩnh) và tải trọng gió được quy định phù hợp với EN 40-3-1 như đã nêu trong Phụ lục B của tiêu chuẩn này.

Thiết kế kết cấu của cột đèn phải được kiểm tra bằng tính toán phù hợp với EN 40-3-3. Phụ lục C của tiêu chuẩn này giới thiệu phần tính toán các momen cho các cột đèn composite polyme sợi thủy tinh có mặt ngang tròn. Ngoài tính toán, có thể kiểm tra chất lượng của cột phù hợp với EN 40-7. Thử kiểu được thực hiện phù hợp với EN 40-3-2.

8  Yêu cầu về chế tạo và cơ tính

8.1  Sự nhuộm màu

Các lớp vật liệu composite được cán mỏng phải được nhuộm màu hoàn toàn với màu sắc đồng đều trong toàn bộ cấu trúc.

8.2  Gia công tinh bề mặt

Các cột và cần lắp đèn phải được gia công tinh bằng phẳng, trơn nhẵn bằng một lớp phủ bề mặt thích hợp để ngăn ngừa các sợi bong tróc ra khỏi bề mặt trong thời hạn tuổi thọ thiết kế của cột.

Chú thích: Lớp phủ bề mặt này có thể có dạng một mạng bề mặt tạo ra một lớp bảo vệ giàu chất nhựa tích hợp vào cấu trúc, hoặc một hệ lớp phủ polyurethane hoặc acrylic thích hợp hoặc một lớp phủ keo được bọc bằng một lớp dảnh dây được băm nhỏ thích hợp.

8.3  Mép cắt

Tất cả các mép cắt tới các đầu mút hoặc các ô cửa phải được trát kín để tránh sự thâm nhập của nước hoặc bất cứ các chất nhiễm bẩn nào khác. Việc trát kín phải được thực hiện bằng chất nhựa gốc hoặc một chất nhựa thích hợp khác và phải được hoàn thành trước khi phủ bất cứ lớp phủ ngoài nào.

8.4  Cơ tính

Phải xác định các cơ tính đặc trưng của vật liệu composite polyme cốt sợi thủy tinh như giới hạn bền kéo, độ bền uốn và độ bền cắt (trượt).

8.4.1  Giới hạn bền kéo

Phải xác định giới hạn bền kéo từ các mẫu thử được chế tạo khi sử dụng các vật liệu và quá trình chế tạo tương tự như các vật liệu và quá trình chế tạo dùng cho chế tạo cột được thử. Các mẫu thử phải được lấy theo các hướng dọc và ngang của vật liệu.

Quy trình thử kéo phải phù hợp với TCVN 4501-4:2009 (ISO 527-4:1997) và EN ISO 527-5.

8.4.2  Độ bền uốn

Phải xác định độ bền uốn từ các mẫu thử được chế tạo khi sử dụng các vật liệu và quá trình chế tạo tương tự như các vật liệu và quá trình chế tạo dùng cho chế tạo cột điện thử. Các mẫu thử phải được lấy theo các hướng dọc và ngang của vật liệu.

Quy trình thử kéo phải phù hợp với TCVN 10592 (ISO 14125).

8.4.3  Độ bền cắt (trượt)

Phải xác định độ bền cắt (trượt) bằng tính toán hoặc đánh giá các mẫu thử được chế tạo từ các vật liệu và quá trình chế tạo tương tự như các vật liệu và quá trình chế tạo dùng cho chế tạo cột được thử.

Quy trình thử độ bền cắt phải phù hợp với TCVN 10595 (ISO 14129).

9  Các mối nối

Tất cả các mối nối phải được thiết kế và kiểm tra phù hợp với Điều 4.

10  Bảo vệ chống va chạm cơ học

Phải thực hiện phép thử kiểu cho mỗi kiểu và chiều cao danh nghĩa của cột hoặc một phần của cột với điều kiện là phần kéo dài tính từ cạnh trên và cạnh dưới của ô cửa ít nhất là 0.3 m, và phải tuân theo loại bảo vệ chống va chạm IK08 như được quy định trong EN 50102 với cửa được lắp.

Thiết bị thử phải là búa va chạm kiểu con lắc hoặc búa thả rơi tự do thẳng đứng.

Số lần va chạm phải là 05 (năm) và phải tác dụng xung quanh chu vi nằm ngang ở giữa chiều cao của ô cửa. Đối với các cột tròn, các điểm va chạm phải phân bố đề xung quanh phần chi vi còn lại trừ ô cửa.

Sau khi thử, không được có vết lõm có chiều sâu lớn hơn 3 mm khi được đo bằng dưỡng đo profin. Phép thử có hiệu lực cho các sản phẩm có đường kính bằng hoặc nhỏ hơn đường kính được thử, có cùng chiều dày thành và độ bền của vật liệu.

CHÚ THÍCH: Một kiểu sản phẩm được định nghĩa bằng hình dạng, các kích thước và chiều dày vật liệu tại mặt cắt ngang ở giữa chiều cao của ô cửa.

11  Gia công tinh bên trong và các cạnh sắc

11.1  Đường dây dẫn điện trong cột phải tuân theo các yêu cầu quy định trong 5.4.4.

11.2  Các điểm tiếp cận

Tất cả các điểm tiếp cận dùng cho lắp đặt cột đèn và lắp thiết bị điện không được có các cạnh xù xì và rìa xờm, ba via.

12  Bảo vệ chống ăn mòn

Cột đèn composite polyme sợi thủy tinh đòi hỏi phải có sự bảo vệ chống ăn mòn duy nhất là trái kín các cạnh cắt như đã nêu trong 8.3.

CHÚ THÍCH: Theo yêu cầu của khách hàng, để nâng cao tuổi thọ của cột đèn, bề mặt ngoài của cột từ đỉnh tới điểm cách mặt đất 0.2 m hoặc toàn bộ mặt ngoài của cột đối với cột có tấm đế dạng bích có thể được phủ một lớp polyurethane hoặc lớp phủ chống UV khác. Bề mặt ngoài của đoạn cột dưới mặt đất bao gồm cả chiều dài 0.25 m trên mặt đất có thể được phủ một lớp polyurethane hoặc acrylic sau khi đã được xử lý sơ bộ thích hợp để bảo đảm sự bám dính. Bề mặt bên trong của cột có thể được phủ một lớp phủ tương tự đối với đoạn cột dưới mặt đất.

13  Phương pháp thử, kiểm tra và chấp nhận

13.1  Kiểm tra trong sản xuất ở nhà máy

Các cột đèn và cần lắp đèn phải được chế tạo dưới sự giám sát của hệ thống kiểm tra sản xuất thường xuyên của nhà máy gắn liền với các yêu cầu trong 13.3 đến 13.8 và 13.9 và Điều 14.

Hệ thống kiểm tra sản xuất phải bao gồm các hoạt động sau:

– đặc tính kỹ thuật và kiểm tra xác minh các nguyên vật liệu và các thành phần;

– nhận biết các quy trình kiểm tra, kiểm soát đối với các sản phẩm thiết kế mới hoặc các sản phẩm cải tiến bao gồm cả kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị;

– các phép kiểm tra và thử được thực hiện trong quá trình sản xuất theo tần suất đã đặt ra;

– nhận biết và ghi lại bất cứ trường hợp nào có sự không phù hợp của sản xuất;

– các quy trình sửa chữa đối với bất cứ trường hợp nào có sự không phù hợp của sản xuất.

Nhà sản xuất phải ghi lại các kết quả của hệ thống kiểm tra trong sản xuất. Hồ sơ phải bao gồm ít nhất là các nội dung sau: .

– nhận biết sản phẩm được kiểm tra, thử nghiệm;

– ngày lấy mẫu;

– các phương pháp thử được sử dụng;

– các kết quả thử và kiểm tra;

– ngày thử;

– nhận biết đại diện có thẩm quyền của nhà máy

– các hồ sơ hiệu chuẩn.

Khi cần có sự giám sát của bên thứ ba thì phải áp dụng các yêu cầu sau:

– phải nhận biết các phép thử cần thiết để khẳng định sự phù hợp;

– bên thứ ba phải có khả năng thực hiện việc kiểm tra các kết quả thử của nhà sản xuất;

– phải sẵn có hồ sơ cho kiểm tra của bên thứ ba.

CHÚ THÍCH: Đối với các sản phẩm thiết kế mới hoặc các sản phẩm cải tiến, phải tiến hành các phép thử kiểu. Yêu cầu đối với các phép thử kiểu phải tuân theo EN 40-7:2002 (E), Phụ lục E.

13.2  Lấy mẫu

Nếu có yêu cầu của khách hàng, tất cả các nhà sản xuất cột đèn và/hoặc cần lắp đèn phải đệ trình sản phẩm cho kiểm tra, thử nghiệm. Một số mẫu cho thử kiểm tra phải được lấy ngẫu nhiên từ mỗi lô. Tất cả các cột đèn và/hoặc cần lắp đèn sản xuất ra phải được đệ trình cho kiểm tra. Số lượng tối thiểu các sản phẩm từ mỗi lô để tạo thành mẫu kiểm tra phải tuân theo Bảng 11.

Bảng 11 – Cỡ mẫu kiểm tra có liên quan đến cỡ lô

Số lượng sản phẩm trong lô	Số lượng sản phẩm tối thiểu trong mẫu kiểm tra
Từ 1 đến 3	1
Từ 4 đến 500	3
Từ 501 đến 1200	5

13.3  Kiểm tra kích thước

Phải kiểm tra tất cả các kích thước được cho trong Điều 5 và áp dụng cho lô sản phẩm. Các kích thước này bao gồm:

– chiều dài cột/tầm vươn của cần lắp đèn;

– mặt cắt ngang tại mỗi đầu nút, tại tất cả các điểm có thay đổi kích thước mặt cắt ngang;

– ô cửa;

– rãnh luồn dây điện;

– chiều sâu chôn cột;

– các kích thước của tấm đế dạng bích;

– các kích thước của tấm đế;

– đường kính, chiều dài và góc nghiêng của bộ phận lắp cụm đèn.

Dung sai của các kích thước phải tuân theo các yêu cầu của Điều 6 cùng với yêu cầu bổ sung cho chiều dày thành không được thay đổi lớn hơn % tại bất cứ mặt cắt ngang riêng biệt nào.

Các phép đo phải được thực hiện với cột/cần lắp đèn ở vị trí nằm ngang. Các kích thước phải được kiểm tra bằng thước cuộn hoặc các thước đo khác đã được kiểm định về độ chính xác theo phương pháp hiệu chuẩn đã được chứng nhận.

13.4  Kiểm tra độ thẳng

Khi bất cứ sản phẩm nào trong mẫu kiểm tra biểu hiện sự không phù hợp, sản phẩm này phải được kiểm tra bằng một hoặc cả hai phương pháp sau. Cột phải được đặt nằm ngang trên mặt đất phẳng hoặc bệ gỗ với bề mặt có độ cong lớn nhất vuông góc với mặt phẳng thẳng đứng.

Phương pháp A: Một sợi dây được kẹp chặt tại mỗi đầu nút của cột phía trên cùng có độ cong lớn nhất và được kéo căng. Dùng dưỡng lá hoặc thước cuộn đo khoảng cách từ sợi dây tới về mặt của cột ở ít nhất là 06 (sáu) điểm tại hoặc gần vị trí được xem là có độ cong lớn nhất.

Phương pháp B: Một dưỡng đo như đã chỉ ra trên Hình 14 được đặt tại cạnh “X” trên bền mặt cần kiểm tra vuông góc với đường trục của cột điện và được di chuyển dọc theo bề mặt ở các khoảng cách không vượt quá 1 m. Đối với các cột có mặt cắt ngang tròn, cần kiểm tra các bề mặt ở hai bên cạnh “X” và các cạnh này một cung 15° ± 5°.

CHÚ THÍCH:

1 Gờ “X”

Hình 14 – Dưỡng đo bằng thép để kiểm tra độ thẳng

13.5  Kiểm tra vật liệu

Nhà sản xuất phải kiểm tra chất lượng và chiều dày của vật liệu dùng trong chế tạo sản phẩm. Hồ sơ phải thích hợp để chứng minh rằng vật liệu dùng trong chế tạo các sản phẩm trong lô đã được kiểm tra.

13.6  Kiểm tra thiết kế

Thiết kế phải dựa trên các tải trọng được quy định phù hợp với Phụ lục B của tiêu chuẩn này và phải được kiểm tra phù hợp với Điều 7.

13.7  Kiểm tra sự nhận biết

Phải kiểm tra nhãn và việc ghi nhãn để khẳng định rằng sản phẩm đã được nhận dạng đúng về các thông số kích thước cơ bản và chất lượng.

13.8  Hồ sơ

Chi tiết về tất cả các vật liệu, các quá trình và quy trình được sử dụng và các chi tiết về lấy mẫu và thử nghiệm, phải được ghi lại và lưu giữ ít nhất là 07 (bảy) năm và phải luôn sẵn có cho kiểm tra khi có yêu cầu.

13.9  Chấp nhận

13.9.1  Yêu cầu chung

Lô sản phẩm phải được xem là chấp nhận được với điều kiện là tất cả các yêu cầu sau được đáp ứng bởi tất cả các sản phẩm trong mẫu kiểm tra.

13.9.2  Kích thước

Tất cả các kích thước nằm trong danh mục kiểm tra đã cho trong 13.3 phải ở trong phạm vi các dung sai đã quy định.

13.9.3  Độ thẳng

Khi được kiểm tra bằng Phương pháp A, không có kích thước đo nào giữa sợi dây và cột điện vượt quá giá trị được tính toán, cho chiều dài cột đã nêu trong 6.1.

Khi sử dụng Phương pháp B trong 13.4, không được có sự tiếp xúc của cả hai đầu mút của dưỡng đo với cột tại bất cứ vị trí nào.

13.9.4  Vật liệu

Các chứng chỉ hoặc giấy chứng nhận vật liệu phải khẳng định rằng các đặc tính kỹ thuật của vật liệu phù hợp với các yêu cầu của Điều 4 và không nhỏ hơn các yêu cầu quy định trên bản vẽ.

13.9.5  Thiết kế

Phải cung cấp chứng chỉ hoặc giấy chứng nhận về sự phù hợp với các yêu cầu của 13.6.

13.9.6  Ghi nhãn

Nhãn phải dễ đọc và tuân theo các yêu cầu của các Điều 15 và 13.7.

13.9.7  Hồ sơ

Việc kiểm tra phải chứng minh rằng toàn bộ hồ sơ đã có đầy đủ và có thể sử dụng được.

14  Thử lại

Nếu bất cứ các mẫu kiểm tra đầu tiên nào không đáp ứng được các chuẩn chấp nhận từ 13.9.2 đến 13.9.7 thì phải lấy thêm hai mẫu kiểm tra nữa để đánh giá lại các tính chất thích hợp.

Nếu cả hai mẫu kiểm tra đáp ứng các yêu cầu thích hợp của 13.9.2 đến 13.9.7 thì lô sản phẩm được xem là chấp nhận được.

Nếu mẫu kiểm tra thứ hai không đáp ứng yêu cầu thì tất cả các sản phẩm trong lô được bảo hành tới khi có sự thỏa thuận về việc thử nghiệm hoặc kiểm tra thêm.

15  Ghi nhãn

Tất cả các cột và cần lắp đèn phù hợp với tiêu chuẩn này phải được khi nhãn rõ ràng và bền lâu với các thông tin sau:

a) tên hoặc ký hiệu của nhà sản xuất;

b) năm sản xuất;

c) viện dẫn tiêu chuẩn này (TCVN 11765:2017);

d) mã duy nhất của sản phẩm hoặc thông tin khác do nhà sản xuất quy định.

CHÚ THÍCH: Nhãn trên sản phẩm được tạo thành trong vật liệu bảng sơn hoặc bằng nhãn gắn cố định một cách chắc chắn và an toàn.

 

Phụ lục A

(Tham khảo)

Cấu tạo và đặc tính của sợi thủy tinh

A.1  Cấu tạo cơ bản của sợi thủy tinh cấp E

Sợi thủy tinh cấp E là vật liệu có thành phần hóa học điển hình được cho trong Bảng A.1, có dạng sợi với đường kính đặc trưng từ 15 µm và 20 µm.

Bảng A.1 – Thành phần hóa học điển hình của sợi thủy tinh cấp E

Thành phần hóa học	Tỷ lệ phần trăm (theo khối lượng)
SiO2	54
AL2O3	15
CaO – MgO	22
B2O3	6,5

A.2  Đặc tính cơ bản của sợi thủy tinh cấp E

Đặc tính cơ bản của sợi thủy tinh cấp E được cho trong Bảng A.2.

Bảng A.2 – Đặc tính cơ bản của sợi thủy tinh cấp E

Đặc tính	Giá trị
Mô đun kéo	72 GPa
Giới hạn bền kéo	1500 MPa

A.3  Độ bền trong môi trường ăn mòn điển hình cho các loại sợi thủy tinh (E, R, AR)

Độ bền trong môi trường ăn mòn điển hình cho các loại sợi thủy tinh được cho trên Hình A.1.

Hình A.1 – Biểu đồ quan hệ giữa giới hạn bền kéo và độ pH

A.4  Đặc tính cơ bản của nhựa Isophthalic Polyester

Đặc tính cơ bản của nhựa Isophthalic Polyester được cho trong Bảng A.3.

Bảng A.3 – Đặc tính cơ bản của nhựa Isophthalic Polyester

Đặc tính	Giá trị
Mô đun kéo	3.4 GPa
Giới hạn bền kéo	79 MPa
Độ dãn dài sau đứt	3,5 %
Độ cứng Barcol	43
Nhiệt độ biến dạng khi chịu tải	78 °C

 

Phụ lục B

(Quy định)

Điều kiện kỹ thuật cho các tải trọng đặc trưng

B.1  Cơ sở của các tải trọng

B.1.1  Tải trọng bản thân (tải trọng tĩnh)

Ngoài khối lượng của bản thân cột đèn, tải trọng bản thân phải tính đến các khối lượng của cần lắp đèn và các bộ đèn.

B.1.2  Áp suất gió

B.1.2.1  Quy định chung

Áp suất gió đặc trưng q(z), tính bằng N/m², cho bất kỳ độ cao nào so với mặt đất, z, được tính toán theo công thức sau:

q(z) = δ x β x f x Ce_(z) x q₁₀

Trong đó

q₁₀ là áp suất tham chiếu, được cho trong B.1.2.2;

δ là hệ số có liên quan đến kích thước cột, được cho trong B.1.2.3;

β là hệ số phụ thuộc vào trạng thái động lực học của cột, được cho trong B.1.2.4;

f là hệ số liên quan đến địa hình, được cho trong B.1.2.5;

Ce_(z) là hệ số phụ thuộc vào vùng đất của hiện trường và độ cao so với mặt đất, được cho trong B.1.2.6.

CHÚ THÍCH. q₁₀, f, Ce_(z) dựa trên các yếu tố được cho trong EN 1991-1-4.

B.1.2.2  Áp suất gió tham chiếu q₁₀

Giá trị q₁₀, tính bằng N/m², được xem xét dựa vào vị trí địa lý của cột. Giá trị này được tính toán từ vận tốc gió tham chiếu V_ref, tính bằng m/s, theo công thức sau:

q₁₀ = 0,5 ρ(C_s)² x V_ref N/m²

Trong đó:

V_ref là vận tốc gió trung bình trong 10 min ở độ cao 10m so với mặt đất cho loại địa hình II (xem Bảng B.1) có xác suất hàng năm vượt quá 0,02 (tính trung bình cho 50 năm)

V_ref được tính bởi:

V_ref = C_ALT x V_ref,o

V_ref,o là giá trị cơ sở của vận tốc gió tham chiếu ở độ cao 10m so với mực nước biển;

C_ALT là hệ số độ cao được lấy bằng 1.0 trừ khi có kiến nghị;

ρ là mật độ không khí. Mật độ không khí chịu ảnh hưởng bởi độ cao và phụ thuộc và nhiệt độ và áp suất tại địa điểm hiện trường trong quá trình gió bão. Giá trị của ρ thường lấy bằng 1,25 kg/m³, trừ khi có yêu cầu khác.

C_s là hệ số chuyển đổi V_ref từ xác suất lớn nhất 0,02 đến các xác suất khác, được xác định theo công thức

Trong đó

C_s là hệ số thống kê dựa trên các dữ liệu khí tượng của gió có giá trị lớn nhất;

p là xác suất thiết kế hàng năm, có giá trị lớn nhất bằng

1

yêu cầu của tuổi thọ thiết kế tính bằng năm

Đối với các cột đèn có yêu cầu bình thường với tuổi thọ 25 năm, C_s lấy bằng .

B.1.2.3  Hệ số kích thước cột δ

Kích thước bề mặt chịu tác động của gió càng lớn, càng ít có khả năng áp lực lớn nhất dùng cho tính toán tác động lên toàn bộ bề mặt.

Giá trị của hệ số δ được xác định theo công thức

Trong đó

h chiều cao danh nghĩa của cột.

B.1.2.4  Hệ số trạng thái động lực học của cột đèn β

Hệ số β phụ thuộc vào chu kỳ dao động cơ sở T và sự suy giảm của hệ thống “cột/bộ đèn” và tính đến độ tăng của tải trọng do trạng thái động lực học của đèn gây ra bởi các cơn gió mạnh.

Chu kỳ dao động T, tính bằng giây (s), dùng để xác định β phù hợp với Hình B.1 phải được xác định bằng tính toán hoặc thử nghiệm.

CHÚ THÍCH

1 Đại lượng β

2 Chu kỳ dao động, T (s)

Hình B.1 – Hệ số trạng thái động lực học β của cột đèn composite polyme cốt sợi thủy tinh

B.1.2.5  Hệ số địa hình f

Hệ số địa hình f được lấy bằng 1, trừ khi có quy định khác. Nếu có quy định chiều cao địa hình, f được lấy bằng 1 nếu chiều cao không vượt quá 5 m. Nếu chiều cao địa hình vượt quá 5m, hệ số địa hình f được xác định theo EN 1991-1-4:2005, Phụ lục A.

B.1.2.6  Hệ số phơi Ce_(z)

Hệ số phơi giải thích sự biến đổi của áp lực gió liên quan đến độ cao so với mặt đất và phụ thuộc vào loại địa hình.

Loại địa hình thích hợp cho vị trí đặt cột đèn được quy định trong Bảng B.1

Bảng B.1 – Mô tả loại địa hình

Loại địa hình	Mô tả
I	Vùng đất gồ ghề ở cửa biển, vùng đất ven hồ cách đầu gió ít nhất là 5km. Vùng đất phẳng không có chướng ngại vật
II	Đất trang trại có bờ rào xung quanh, lác đác có các công trình nông trại nhỏ, nhà hoặc cây cối.
III	Vùng ngoại ô hoặc khu vực công nghiệp và rừng lâu năm
IV	Khu đô thị với ít nhất 15% bề mặt bao được phủ bởi các tòa nhà và chiều cao trung bình của chúng lớn hơn 15 m

Đối với bất cứ độ cao địa hình nào, giá trị của hệ số phơi Ce_(z) phải được lấy từ Bảng B.2 hoặc hình B.2, chọn giá trị thích hợp hơn.

CHÚ THÍCH 1: Đối với lắp đặt trên cầu, chiều cao z được đo từ mặt nước hoặc mặt đất trên đó cầu được bắc qua.

CHÚ THÍCH 2: Nếu khách hàng không quy định loại địa hình, tính toán được thực hiện với loại địa hình III.

Bảng B.2 – Hệ số phơi Ce_(z)

Chiều cao So với mặt đất (z) m	Loại địa hình
	I	II	III	IV
12	2,89	2,47	1,91	1,56
11	2,83	2,41	1,85	1,56
10	2,78	2,35	1,78	1,56
9	2,71	2,29	1,71	1,56
8	2,64	2,21	1,63	1,56
7	2,57	2,13	1,63	1,56
6	2,48	2,04	1,63	1,56
5	2,37	1,93	1,63	1,56
4	2,35	1,80	1,63	1,56
3	2,09	1,80	1,63	1,56
2	1,88	1,80	1,63	1,56
1	1,88	1,80	1,63	1,56

CHÚ DẪN:

z Chiều cao

Ce_(z) Hệ số phơi

Hình B.2 – Hệ số phơi Ce_(z)

Ce_(z) được xác định theo công thức:

Trong đó

C_r(z) = k_rln (z/z₀) với z_min ≤ z ≤ 200 m

C_r(z) = k_rln (z_min/z₀) với z ≤ z_min

k_r, z₀, z_min được cho trong Bảng B.3, thích hợp cho mỗi loại địa hình.

Bảng B.3 – Giá trị của k_r, z₀ và z_min

Loại địa hình	I	II	III	IV
kr	0,17	0,19	0,22	0,24
z0 (m)	0,01	0,05	0,3	1,0
zmin (m)	2	4	8	16

B.1.3  Hệ số hình dạng

B.1.3.1  Hệ số hình dạng cho các cột và cần lắp đèn có mặt cắt ngang tròn

Đối với các mặt cắt ngang tròn, hệ số hình dạng c được lấy theo đường cong 3 trên Hình B.3

B.1.3.2  Hệ số hình dạng cho các cột và cần lắp đèn có mặt cắt ngang hình tám cạnh đều

Đối với các mặt cắt ngang hình tám cạnh đều có tỷ số r/D < 0,075, trong đó r là bánh kính của góc và D là khoảng cách giữa hai cạnh song song với nhau, hệ số hình dạng c được lấy theo đường cong 1 trên Hình B.3.

Đối với mặt cắt ngang hình tám cạnh đều có tỷ số r/D ≥ 0,075, hệ số hình dạng c được lấy theo đường cong 2 trên Hình B.3.

Khi tính toán các momen bằng cách chia bộ phận thành các đoạn có chiều cao không vượt quá 2m, tỷ số r/D dùng cho tính toán các giá trị c phải là các tỷ số ở giữa mỗi đoạn.

CHÚ DẪN:

1 mặt cắt ngang hình tám cạnh có r/D < 0,075.

2 mặt cắt ngang hình tám cạnh có r/D ≥ 0,075

3 mặt cắt ngang tròn

Hình B.3 – Hệ số hình dạng cho các mặt cắt ngang tròn và hình tám cạnh

Trong đó:

V là vận tốc gió, tính bằng m/s, được xác định là 

D là đường kính cột hoặc khoảng cách giữa hai cạnh song song của hình tám cạnh đều;

v là độ nhớt động học của không khí ở 20°C tính bằng m²/s được lấy bằng 15,1 x 10^-6 m²/s;

q(z), δ và β được quy định trong B.1.2.1;

C_s và ρ được quy định trong B.1.2.2.

B.1.3.3  Hệ số hình dạng cho các cột và cần lắp đèn có các mặt cắt ngang khác

Đối với các mặt cắt ngang không phải là hình tròn và hình tám cạnh đều, hệ số hình dạng c phải được lấy theo EN 1991-1-4 hoặc phải dựa trên các kết quả thử tin cậy.

B.1.3.4  Hệ số hình dạng cho các bộ đèn

Nên xác định hệ số hình dạng theo phương nằm ngang và hệ số độ nâng thẳng đứng do gió theo chiều nằm ngang từ các phép thử đường hầm gió. Các giá trị lớn nhất thu được trong phép thử cho độ nghiêng của đèn giữa ± 5° so với phương nằm ngang phải được chấp nhận.

Chỉ xem xét đến các tải trọng thẳng đứng của gió trên các bộ đèn khi ảnh hưởng của chúng sẽ bổ sung vào điều kiện chất tải đang được xem xét, nghĩa là khi các tải trọng này không làm giảm các ứng suất thành phần.

Khi các giá trị của hệ số hình dạng theo phương nằm ngang không được xác định bằng các phép thử đường hầm gió, phải chấp nhận một giá trị của hệ số này bằng 1,0.

Hệ số độ nâng thẳng đứng khi đó được lấy bằng 0 (không). Khi có một chùm các bộ đèn, phải tính đến hình dạng tương ứng của các bộ đèn này.

B.2  Lực và momen

B.2.1  Các lực do áp lực gió và tải trọng bản thân

B.2.1.1  Lực nằm ngang trên bất cứ phần nào của thân cột đèn

Lực nằm ngang trên bất cứ phần nào của thân cột, tính bằng N, phải được tính toán theo công thức sau:

F_c = A_c C q(z)

Trong đó

F_c là lực thành phần nằm ngang, tính bằng N, do áp lực gió tác dụng tại tâm diện tích mặt cắt của thân cột đang được xem xét;

A_c là diện tích hình chiếu, tính bằng m², trên mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với chiều gió, của mặt cắt thân cột đang được xem xét;

C là hệ số hình dạng đối với mặt cắt thân cột đang được xem xét;

q(z) là áp suất thiết kế của gió, tính bằng N/m², ở chiều cao z, tính bằng mét, so với mặt đất. Nên lấy các giá trị của z tại tâm của diện tích mặt cắt của thân cột đang được xem xét.

B.2.1.2  Lực nằm ngang trên bất cứ phần nào của cần lắp đèn nhô ra khỏi cột

Lực nằm ngang trên bất cứ phần nào của cần lắp đèn nhô ra khỏi cột phải được tính toán theo công thức:

F_b = A_b C q(z)

Trong đó

F_b là lực thành phần nằm ngang, tính bằng N, do áp lực gió tác dụng tại tâm diện tích mặt cắt của cần lắp đèn đang được xem xét;

A_b là diện tích hình chiếu, tính bằng m², trên mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với chiều gió, của mặt cắt cần lắp đèn đang được xem xét;

C là hệ số hình dạng đối với mặt cắt cần lắp đèn đang được xem xét;

q(z) là áp suất thiết kế của gió, tính bằng N/m², ở chiều cao z, tính bằng mét, so với mặt đất. Nên lấy các giá trị của z tại tâm của diện tích mặt cắt của cần lắp đèn đang được xem xét.

B.2.1.3  Các lực trên bộ đèn

Các lực, tính bằng N, trên bộ đèn phải được tính toán theo công thức:

F_l = A_l C q(z)

Trong đó

F_l là lực thành phần nằm ngang hoặc thẳng đứng, tính bằng N, do áp lực gió tác dụng trên bộ đèn

A_b là diện tích hình chiếu, tính bằng m², trên mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với chiều gió, của bộ đèn đang được xem xét;

C là hệ số hình dạng nằm ngang hoặc thẳng đứng đối với bộ đèn đang được xem xét;

q(z) là áp suất thiết kế của gió, tính bằng N/m², ở chiều cao z, tính bằng mét, so với mặt đất. Nên lấy các giá trị của z tại tâm của diện tích mặt cắt của bộ đèn đang được xem xét.

B.2.1.4  Các lực do các tải trọng bản thân

Các lực thẳng đứng do khối lượng của cần lắp đèn phải được lấy điểm tác dụng tại tâm khối lượng của cần lắp đèn.

Các lực thẳng đứng do phụ tùng của bộ đèn phải được lấy điểm tác dụng tại tâm khối lượng của bộ đèn, nếu biết được thông tin này. Nếu không biết thông tin này, nên lấy các lực thẳng đứng do phụ tùng của bộ đèn tác dụng ở khoảng cách 0,4 lần tổng chiều dài của bộ đèn.

B.2.2  Các momen do áp lực gió và các tải trọng bản thân

B.2.2.1  Các momen uốn tác dụng trên thân cột và cần lắp đèn

Cột phải được xem là kẹp chặt cứng vững với đất và cần lắp đèn được kẹp chặt chắc chắn vào thân cột.

Các momen do áp suất thiết kế của gió và các tải trọng bản thân phải được tính toán bằng phương pháp biểu lộ các momen lớn nhất do các lực phân bố tác dụng lên cột, các cần lắp đèn và các bộ đèn.

Để đáp ứng yêu cầu này, bộ phận cột phải được phân chia thành các đoạn có chiều cao không vượt quá 2m.

Lực thiết kế nằm ngang cho mỗi đoạn phải được tính toán riêng khi sử dụng diện tích hình chiếu thích hợp, hệ số hình dạng và áp suất thiết kế của gió thích hợp.

Có thể sử dụng các phương pháp khác để tính toán momen thiết kế với điều kiện là tổng momen thu được tại bất cứ các đoạn tới hạn nào cũng không được nhỏ hơn momen do phương pháp phân đoạn đã nêu trên.

B.2.2.2  Các momen xoắn tác dụng trên thân cột do các tải trọng gió

Đối với các cột có sự bố trí không đối xứng của các cần lắp đèn và các bộ đèn, phải tính toán các momen xoắn tại các mặt cắt tới hạn.

 

Phụ lục C

(Quy định)

Kiểm tra bằng tính toán

C.1  Độ bền đặc trưng của vật liệu

Để tính toán độ bền kết cấu của cột đèn composite polyme cốt sợi thủy tinh, cần xác định giới hạn bền kéo, độ bền uốn và độ bền cắt (trượt) giữa các lớp của vật liệu làm cột.

Giới hạn bền kéo đặc trưng phải được xác định từ các mẫu thử được chế tạo từ các vật liệu và quá trình chế tạo tương tự như các vật liệu và quá trình chế tạo dùng cho cột được kiểm tra, thử nghiệm. Nên chuẩn bị các mẫu thử theo chiều dọc và chiều ngang của vật liệu.

Quy trình thử kéo phải phù hợp với EN 527-4 và EN ISO 527-5.

Độ bền uốn đặc trưng phải được xác định từ các mẫu thử được chế tạo từ các vật liệu và quá trình chế tạo tương tự như các vật liệu và quá trình chế tạo dùng cho cột điện được kiểm tra, thử nghiệm. Nên chuẩn bị các mẫu thử theo chiều dọc và chiều ngang của vật liệu.

Quy trình thử uốn phải phù hợp với TCVN 10592 (ISO 14125).

Độ bền cắt đặc trưng giữa các lớp có thể được xác định bằng tính toán hoặc đánh giá các mẫu thử được chế tạo từ các vật liệu và quá trình chế tạo tương tự như các vật liệu và quá trình chế tạo dùng cho cột được kiểm tra, thử nghiệm.

Quy trình thử cắt (trượt) giữa các lớp phải phù hợp với TCVN 10595 (ISO 14129).

C.2  Tải trọng thiết kế

Các tải trọng đặc trưng được quy định trong Phụ lục B của tiêu chuẩn này phải được nhân với các hệ số tải trọng riêng phần γ_f thích hợp được cho trong Bảng C.1 để có tải trọng thiết kế sử dụng cho tính toán trạng thái giới hạn.

Bảng C.1 – Hệ số tải trọng riêng phần γ_f

	Tải trọng gió	Tải trọng bản thân
Cấp A	1,4	1,2
Cấp B	1,2	1,2
Trạng thái giới hạn khả dụng	1,0	1,0

C.3  Tính toán các momen

C.3.1  Momen uốn

Phải tính toán các momen uốn Mx và My, tính bằng Nm, đối với các trục vuông góc x-x và y-y cho mỗi vị trí sau khi sử dụng các tải trọng thiết kế quy định trong C.2

a) điểm tại đó kẹp chặt cố định cột (thường ở mức mặt đất);

b) cạnh bên dưới của ô cửa. Nếu các vị trí của ô cửa và các cần lắp đèn có thể thay đổi cho nhau và không được quy định thì cạnh bên dưới của ô cửa nên được tính toán đối với trục yếu nhất của nó.

Nếu có hai hoặc nhiều ô cửa, phải kiểm tra độ bền của mỗi ô cửa.

c) ngoài b), đối với các cột đèn dạng côn, nếu có hai hoặc nhiều ô cửa, phải kiểm tra độ bền của mỗi ô cửa.

d) điểm bắt đầu của cần lắp đèn nếu cột và cần lắp đèn là một chi tiết, hoặc điểm tại đó kẹp chặt cần lắp đèn nếu cần lắp đèn là bộ phận tháo ra được và kiểm tra mối nối liên kết giữa cánh tay của cần lắp đèn và cột.

e) điểm chuyển tiếp từ một đường kính này đến đường kính khác hoặc có sự thay đổi chiều dày vật liệu.

f) cơ cấu chống xoay giữa cột và cánh tay của cần lắp đèn nếu được sử dụng và được dùng để truyền các lực xoắn giữa cánh tay của cần lắp đèn và cột.

g) bất cứ vị trí tới hạn nào khác.

Đối với các mặt cắt ngang khép kín, các momen uốn Mx và My có thể được kết hợp để có chỉ một momen Mp, tính bằng Nm, tác dụng trên mặt cắt ngang của cột và Mp phải được tính toán theo công thức:

(1)

C.3.2  Momen xoắn

Trên các cột có sự bố trí không đối xứng của cần lắp đèn/bộ đèn, momen xoắn Tp, tính bằng Nm, phải được tính toán cho mỗi vị trí như đã quy định trong C.3.1 khi sử dụng các tải trọng thiết kế quy định trong C.2. Trên các cột đèn có các cần lắp đèn đối xứng, các kết cấu sau cũng phải được tính toán và sử dụng momen lớn nhất trong thiết kế:

a) cột chỉ có một cần lắp đèn, chịu tác dụng của tải trọng xoắn;

b) cột có các cần lắp đèn đối xứng, không chịu tác dụng của tải trọng xoắn;

Trong cả hai trường hợp, phải sử dụng các giá trị như nhau cho tầm vươn của cần lắp đèn, khối lượng bộ đèn và diện tích chịu tác dụng của gió.

Đối với các kết cấu có các cần lắp đèn cố định, không đối xứng với các chiều cao hoặc chiều dài khác nhau, phải kiểm tra đối với tổ hợp của cả hai cần lắp đèn ở các vị trí tương đối của chúng. Nếu các cần lắp đèn tháo ra được, phải bỏ qua bất cứ ảnh hưởng có lợi nào đến các ứng suất thành phần của các cần lắp đèn tháo ra được.

C.4  Độ bền của mặt cắt ngang

C.4.1  Mặt cắt ngang tròn khép kín

a) momen chống uốn, tính bằng Nm:

(2)

b) Momen chống xoắn, tính bằng Nm

(3)

Trong đó:

ɸ₁ là hệ số có giá trị thu được từ đường cong thích hợp với mặt cắt ngang trên Hình C.1, trong đó 

K là hệ số áp dụng cho ɸ₁ trong tính toán độ bền uốn

ɸ₂ là hệ số có giá trị bằng

E là modun đàn hồi của vật liệu composite polyme cốt sợi thủy tinh, tính bằng N/mm², được xác định theo EN 40-7 (bằng thử nghiệm);

R1 là bán kính trung bình của mặt cắt ngang của cột, tính bằng mm;

t là chiều dày của thành cột, tính bằng mm;

γ_m là hệ số vật liệu riêng phần, đối với vật liệu composite polyme cốt sợi thủy tinh γ_m = 1,50;

f_y là độ bền đặc trưng của vật liệu composite polyme cốt sợi thủy tinh, tính bằng N/mm². Được xác định theo EN 40-7 (bằng thử nghiệm);

Z_p là modun dẻo của mặt cắt ngang của cột, tính bằng mm³, đối với mặt cắt ngang tròn

Z_p = 4R²t;

E₁ là modun uốn đàn hồi theo chiều dọc, tính bằng kN/m², được xác định theo EN 40-7 (bằng thử nghiệm);

E₂ là modun uốn đàn hồi theo chiều ngang, tính bằng kN/m², được xác định theo EN 40-7 (bằng thử nghiệm);

G là moden đàn hồi ngang trong mặt phẳng, tính bằng kN/m², được xác định theo EN 40-7;

V₂₁² là hệ số Poisson khi chất tải theo chiều dọc có biến dạng ngang gắn liền, được xác định theo EN 40-7;

V₂₁² = v₁₂.E₁/E₂, hệ số Poisson đối với một thay đổi theo chiều dọc gắn liền với một biến dạng ngang, được xác định theo EN 40-7;

τ_u  là độ bền cắt trong mặt phẳng của vật liệu cột (composite polyme cốt sợi thủy tinh), tính bằng kN/m², được xác định theo EN 40-7, Phụ lục C (bằng thử nghiệm).

C.4.2  Ô cửa không được gia cường trong các mặt cắt ngang tròn

Đối với các ô cửa trong các mặt cắt ngang tròn, độ bền của các mặt cắt phải được tính toán theo các công thức sau:

a) Momen chống uốn, tính bằng Nm:

	(4)
	(5)

b) Momen chống xoắn, tính bằng Nm:

(6)

Trong đó

ɸ₃ là một hệ số,   

ɸ₄ là một hệ số, 

ɸ₅ là một hệ số có giá trị thu được từ Hình C.2 khi sử dụng giá trị thích hợp của R/L và θ;

ɸ₁, ɸ₂, E, f_y và γ_m được quy định như trong C.4.1;

θ là một nửa góc của ô cửa, tính bằng độ;

g là một hệ số, thường g = 1,0;

F là một hệ số, thường F = 2,0;

L là chiều dài (cao) hiệu dụng của ô cửa L = ( – 0,43N);

R là bán kính trung bình của mặt cắt ngang, tính bằng mm;

t là chiều dày danh nghĩa của thành cột, tính bằng mm;

Z_pn là modun dẻo của mặt cắt ngang có ô cửa không được gia cường đối với trục trung hòa dẻo n- n, tính bằng m³

Z_py là modun dẻo của mặt cắt ngang có ô cửa không được gia cường đối với trục trung hòa dẻo y-y, tính bằng m³.

CHÚ THÍCH: Theo EN 40-3-3:2013 (E), có thể lấy các giá trị Z_pn và Z_py cho các mặt cắt ngang làm tròn như sau:

C.5  Nghiệm thu thiết kế về độ bền

Độ bền của cột được chấp nhận nếu đối với tất cả các mặt cắt ngang tới hạn quy định trong C.3.1, điều kiện sau được thỏa mãn đối với các mặt cắt ngang tròn trong ô cửa không được gia cường.

(7)

Và đối với các mặt cắt ngang tròn khép kín (không có ô cửa):

(8)

Trong đó

M_x, M_y và M_p được xác định trong C.3.1;

T_p được xác định như trong C.3.2;

M_ux, M_uy, M_up và T_u được xác định như trong C.4.1 và C.4.2.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] EN 40-1, Lighting columns – Part 1: Definitions and terms.

[2] EN 40-2, Lighting columns – Part 2: General requirements and dimensions.

[3] EN 40-3-1:2013, Lighting columns – Part 3-1: Design and verification – Specification for characteristic loads.

[4] EN 40-3-2:2013, Lighting columns – Part 3-2: Design and verification – Verification by testing.

[5] EN 40-3-3:2013, Lighting columns- Part 3-3: Design and verification – Verification by testing.

[6] EN 40-7:2002, Lighting columns – Part 7: Requirements for fibre reinforced polymer composite lighting columns.

[7] EN 10210-2:1997, Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels. Tolerances, dimensions and sectional properties.

[8] EN 755-8:1998, Aluminium and aluminium alloys. Extruded rod/bar, tube and profiles. Porthole tubes, tolerances on dimensions and form.

[9] TCVN 4501-4:2009 (ISO 527-4:1997), Plastics – Determination of tensile properties – Part 4: Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites.

[10] EN ISO 527-5, Plastics – Determination of tensile properties – Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-reinforced plastic composites.

[11] TCVN 10592 (ISO 14125), Fibre-reinforced plastic composites – Determination of flexural properties.

[12] TCVN 10595 (ISO 14129), Fibre-reinforced plastic composites – Determination of the in-plane shear stress/shear strain response, including the in-plane shear modulus and strength, by the plus or minus 45 degree tension test method.

[13] EN 50102, Degrees of protection provided by enclosures for electrical equipment against external mechanical impacts (IK code).

[14] EN 1991-1-4, Eurocode 1 – Actions on structures. General actions – Wind actions.

---