Maszty

Co to są maszty?

Maszty są to pionowe konstrukcje prętowe służące do zawieszania anten różnego przeznaczenia. Głównymi elementami składającymi się na konstrukcję masztu jest trzon oraz odciągi. Utrzymują one całą konstrukcję w stanie równowagi statecznej. Główna konstrukcja (trzon) może stanowić funkcję anteny nadawczej zarówno fal długich oraz średnich. Jest to tak zwany maszt promieniujący. Wysokość konstrukcji masztu zależy od przeznaczenia, lokalizacji oraz zasięgu emitowanych fal. Wysokość masztów może wynosić od kilkudziesięciu do kilkuset metrów. Wysokość masztu można zmniejszyć stosując na górze trzonu poziomy dysk o średnicy nie mniejszej niż 20 m.

Geometria masztu

Maszty są budowlami składającymi się z trzonu typu kratowego, powłokowego, a także kilkupoziomowego układu odciągów zapewniających równowagę. Trzon można podzielić odpowiednio na odcinki zwane przęsłami, tzn. odcinkami pomiędzy poziomami odciągów. Trzon masztu może być trójpasowy (rys. 1a, b, c) oraz czteropasowy. Krawężniki masztów o podstawie kwadratowej mogą być wykonane z rur okrągłych, kwadratowych, prętów pełnych i kątowników (rys. 2a, b, c, d).

Ilość odciągów masztu

Liczba poziomów odciągów zależy od wysokości konstrukcji trzonu, przedstawioną w tabeli 1. Odciągi mocowane na różnych poziomach jednego kierunku mogą być utwierdzone do osobnych niezależnych fundamentów, ale również do jednego fundamentu (rys. 3a, b). Kąt, pod jakim powinny być nachylone odciągi, powinien wynosić około 45^o, przez co konstrukcja wymaga dużego placu budowy. W przypadku, gdy plac budowy jest ograniczony stosuje się większy kąt nachylenia odciągów dochodzących nawet do 55^o.

Konstrukcja pośrednia pomiędzy masztem a wieżą to maszt z rejami (rys. 4). Reje są to kratowe poziome belki zamocowane z jednej strony trzonu, z drugiej strony montowane są na odciągach. Reje stosuje się wyłącznie powyżej pierwszego poziomu odciągów. Oparcie cięgna na rejach zmienia schemat statyczny cięgna z jednoprzęsłowego do wieloprzęsłowego, dzięki temu można uzyskać zdecydowanie większą sztywność cięgien

Obciążenia działające na maszty

W masztach możemy wyróżnić takie typy obciążeń, jak:

• ciężar własny – ciężar elementów tworzących szkielet masztu, takich jak trzon oraz odciągi, należy również uwzględnić działanie siły podłużnej pochodzącej od naciągów wstępnych,
• obciążenie oblodzeniem  –  jest to obciążenie osadem z pary wodnej zbierającym się na konstrukcji powstającym w temperaturze od 0 do -5^oC, w wyniku czego powstaje cienka warstwa lodu. Oblodzenie powoduje wzrost ciężaru konstrukcji oraz zwiększenie naporu wiatrem,
• obciążenie wiatrem – pomija się uwzględnianie porywów wiatru ze względu na stosowanie współczynnika β, stosuje się obciążenia odcinkowe,
• zmiana temperatury  –  otoczenia względem temp. montażu powoduje zmianę sił naciągu wstępnego, przez co zmienia się współczynnik bezpieczeństwa dla obciążenia krytycznego.

Literatura:

K. Rykaluk, „Konstrukcje stalowe-kominy wieże maszty”,Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005.

Zobacz też:

Badania połączeń spawanych