Зачем строить сотовую решетчатую башню квадратного сечения вместо треугольного сечения?

Во-первых, аккуратное изображение из Википедии

решетчатая клеточная башня с треугольным сечением

Здесь клеточная башня имеет три вертикальные (или, может быть, слегка наклоненные внутрь) более толстые трубы, которые расположены под углами треугольника, и эти три более толстые трубы соединены с многочисленными более тонкими трубами, и это дает решетчатую башню с треугольным горизонтальным поперечным сечением.

Очевидно, вам нужно по крайней мере три вертикальные трубы, чтобы это произошло. Дизайн выше с треугольным поперечным сечением очень популярен.

Однако иногда клеточные башни строятся с квадратным поперечным сечением - они используют четыре вертикальные трубы, расположенные под углами квадрата вместо трех труб. Похоже на отходы стали и сложность конструкции - что может сделать башня с квадратным сечением, а с треугольной - нет?

Я мог предположить, что была разница, когда башня имела значительную нагрузку, сосредоточенную в одном направлении. Тем не менее, я спрашиваю о вышках сотовой связи, которые несут довольно легкое оборудование и в основном должны выдерживать ветровые нагрузки.

Почему вместо вышек треугольного сечения используются сотовые вышки квадратного сечения?

civil-engineering steel structures

— Sharptooth
источник

Не стоит недооценивать ветровую нагрузку, особенно когда башня покрыта льдом, а поперечное сечение ветра значительно больше, чем просто голые металлические детали.

— Олин Латроп

@OlinLathrop Я знаю, что ветровая нагрузка может быть серьезной проблемой, но она одинаково вероятна с любой стороны, поэтому я предполагаю, что башня с треугольным поперечным сечением может справиться с ней так же, как и башня с квадратным поперечным сечением.

— Sharp Bluetooth

На самом деле это одна из проблем триагулярного сечения. Разница в силе в зависимости от направления больше зависит от треугольника. Треугольник должен быть построен с самым слабым направлением, способным выдерживать максимальную расчетную нагрузку, поэтому он более перегружен в более сильном направлении, чем поперечные сечения с большим количеством сторон.

— Олин Латроп

Вы правы, что треугольник является наиболее эффективной базовой формой. Если общий дизайн имеет некоторые ограничения, другие факторы могут повлиять на окончательный дизайн.

Вот некоторые из конструктивных соображений, которые могут сделать квадратное поперечное сечение предпочтительным треугольному:

Ограниченная площадь земли - Для данной площади земли будет больше стали и, следовательно, больше прочности, если вместо 3 будет использоваться 4 ноги. Использование 3 ног может потребовать, чтобы расстояние между каждой ногой превышало доступную площадь на земле.
Простота подключения аксессуаров - обратите внимание, что нижний передатчик на вашем изображении сильно искажен по сравнению с полосой, к которой он прикреплен. Добавление другой стороны башни может сделать эти соединения более квадратными. Это также повлияет на антенны в верхней части башни. Предполагаемое использование башни поможет определить это.
Легкость создания поперечных связей - каждая из поперечных скоб должна быть связана с основными ножками башни. Как правило, есть несколько скобок, соединяющихся в одном месте. Квадратное сечение башни поможет сделать эти соединения на 90 градусов, что может быть легче построить или изготовить.
Форма материала, используемого для ножек - Не все башни используют круглые трубы для вертикальных ножек. С круглой трубкой соединение с ногой одинаково сложно в любом направлении. Если используются буквы «L» или квадратные формы, соединения будут намного проще, если все будет квадратным.
Запатентованные конструкции - некоторые производители могут создавать только одну форму или другую. Они привыкли к дизайну, который они обычно делают.
Вес стали. Ваш аргумент в пользу того, что треугольные сечения являются наиболее эффективными, в основном учитывает вес стали. Фактический вес материала может быть не таким уж большим фактором в конечной стоимости. Добавление 25% к весу стали не увеличит окончательную стоимость башни на 25%.

— Хаззей
источник