Расчёт количества ярусов оттяжек мачты

[RC3UE]

Доброго дня всем!
Вопрос - существует ли простой (не заумный) метод расчёта количества ярусов оттяжек и места их расположения на поворотной мачте?
Сейчас стою на распутье - два яруса по три оттяжки на каждом, или один ярус - шесть оттяжек.
См. рисунок.
"Точками" показаны места соединения секций.
Там, где "??" предполагается первый ярус (для варианта с двумя).
На прежней мачте длиной 9 м., располагался стек из 4-х 3-х метровых антенн, плюс механизм элевации.
На этой конструкции было два яруса оттяжек.
Сейчас на замену ставлю на 7-метровую мачту две антенны, без элевации.
Вот и задумался - есть ли смысл делать два яруса для такой конструкции.
Ну и где оптимально расположить их/его.

P.S. Механизм вращаения мачты находится внизу.
Узел подъёма/опускания мачты выполнен в виде "вилки" (Y), плюс на время этих процедур дополнительно устанавливается "падающая стрела", длиной 2,7м.

[UA9FAD]

Сейчас стою на распутье - два яруса по три оттяжки на каждом, или один ярус - шесть оттяжек.

Два яруса по четыре растяжки.

[RN6HGU Сергей]

Всем добрый день! Также интересуюсь этой темой. Вопрос к RC3UE : какова толщина стенки трубы, которая диаметром 51 мм ?

[RC3UE]

Два яруса по четыре растяжки.

По четыре оттяжки получается как-то не правильно, из-за расположения анкеров под оттяжки на крыше - три параллельно краю крыши и три посередине крыши, также параллельно первому "ряду"..
Мачта между ними. Добавить пару анкеров между "рядами" нет возможности, по причине опасения возникновения "протечки".
Этого мне соседи с 5-го этажа не простят.. Учитывая то, что такое уже было..
Плюс ко всему, необходимо две оттяжки расположить строго на 180 град. Для подстраховки от увода мачты в сторону при опускании/подъёме.
Вот отсюда и вырос "странный вариант" с шестью оттяжками.

Виктор, а можете поподробнее объяснить необходимость двух ярусов в данном случае?

P.S. Сам я больше склоняюсь к варианту с одним ярусом, но возможно, расположенном немного пониже, чем на рисунке.
Посередине приблизительно. Не исключаю, что это ошибочно, но подтвердить/опровергнуть для себе не могу, по причине отсутствия необходимых знаний..

P.P.S. Добавил картинку "топологии".
Крестики в кружках - места установки анкеров для оттяжек, в красных овалах - расстояние до них от основания мачты.

Всем добрый день! Также интересуюсь этой темой. Вопрос к RC3UE : какова толщина стенки трубы, которая диаметром 51 мм ?

Не уверен (успел забыть ), но вроде как 2мм. Это стандартные "телевизионные мачты" советского периода.
Сегодня вечером померяю и уточню.

[ra6foo]

Всё зависит от угла между мачтой и растяжками и от упругости самой мачты.
При очень пологом угле (почти 90 гр) достаточно 1 яруса на оптимальном
от центра ветровой нагрузки расстоянии.
При очень крутом угле и 1 ярусе на мачту действует изгибающий её момент,
который многократно усиливается тем, что вертикальная составляющая
нагрузки на растяжку с наветренной стороны также действует на изгиб
мачты (аналогично тому, как если бы вес антенн стал многократно больше)
Ставить только второй, или еще и третий ярус растяжек, зависит от их угла к мачте.

Профессионал в этом вопросе, UA4BI, к сожалению уже не может сделать расчет для вас.

При недостаточной прочности узлов крепления верхнего яруса растяжек,
 либо самих растяжек, желательно их натяг делать минимально необходимым
чтобы часть нагрузки взяла на себя упругость самой мачты.

[UA9FAD]

Виктор, а можете поподробнее объяснить необходимость двух ярусов в данном случае?

Да Владимир уже сказал. Добавлю:
Мачта при ветре изгибается, центр перегиба на подшипнике, ниже подшипника изгиб в противоположную сторону -  на редуктор, ему придется прокручивать изогнутую мачту (перегибать её) - нужна соответствующая мощность. И редуктор придется устанавливать на кардане.  Второй ярус устранит это влияние. 4 растяжки под углом 90гр. - легко поднимать и опускать одному падающей стрелой. Ну уж если нельзя - значит делать как получится.

ps шесть - как на рисунке, тоже нормально.  А второй ярус хотя бы три.

[RC3UE]

Мачта при ветре изгибается, центр перегиба на подшипнике, ниже подшипника изгиб в противоположную сторону -  на редуктор, ему придется прокручивать изогнутую мачту (перегибать её)..
Второй ярус устранит это влияние.

Всё понятно. Значит будем перебдеть.

4 растяжки под углом 90гр. - легко поднимать и опускать одному падающей стрелой.

Для подъёма/опускания "в одно рыло" я планировал ниже уровня оттяжек закрепить жёстко на мачте трос,
который в рабочем положении просто закреплялся бы вдоль мачты, а при подъёме/опускании крепился на "макушку" падающей стрелы.
В варианте с двумя ярусами оттяжек такое не покатит..  Надо думать, как тут выкрутиться..

ps шесть - как на рисунке, тоже нормально.  А второй ярус хотя бы три.

Второй - это верхний?

[RA3VGV]

2 яруса по 4 оттяжки. Тросс взять 5мм. (у меня 6мм)

[UA9FAD]

Второй - это верхний?

это нижний

[RC3UE]

2 яруса по 4 оттяжки.

Константин, я уже писал выше - 4 плохо вписываются в мою "топологию".
И главный вопрос не в количестве оттяжек и толщине троса, а в оптимальном количестве ярусов для указанной конструкции.
Изначально я подумал, что при такой "низкой" мачте и лёгкой "макушке", второй ярус будет избыточным.
Но как оказалось, ошибался, не учтя изгиб мачты между подшипником оттяжек и опорным поворотки.
А он по-любому будет..
И получается, что как ни изворачивайся, минимум два яруса должны быть..
Пока, кроме как сделать этот трос "дополнительной оттяжкой", ничего в голову не приходит..
Но в этом случае непонятно, как решить момент с жёсткой фиксацией этого троса относительно "тела" мачты?
На блоке оттяжек он по-любому будет "гулять" в стороны..

На сейчас осталось два вопроса:
1. вычислить оптимальные точки размещения ярусов оттяжек.
2. решить момент с креплением троса для подъёма/опускания с помощью падающей стрелы.
Не хотелось бы использовать для этого одну, или две оттяжки, т.к. в этом случае их придётся делать "составными" (из двух частей).
Плюс к этому, повышается сложность подъёма/опускания одним "оператором"..

[ra3lx Евгений]

ему придется прокручивать изогнутую мачту

Владимир и Виктор дали весьма полезные советы. Добавлю лишь то, что в точке изгиба мачту согнет и поворотное может усугубить. Прецедент был с такой мачтой, стоящей на земле, и одним ярусом оттяжек.
P.S. Думаю, можно 2 яруса по 3,  желательно, развернутые на 360 гр. Если не изменяет память, толщина стенок таких труб не больше 1,5 мм.

[RC3UE]

Ставить только второй, или еще и третий ярус растяжек, зависит от их угла к мачте.

Да углы-то я могу вычислить без проблем (что собственно и делал, просчитывая длину оттяжек).
От 35 до 50 град. получаются. Только не поможет мне это знание, т.к. отсутствует другое - как  применить первое..

При недостаточной прочности узлов крепления верхнего яруса растяжек,
 либо самих растяжек, желательно их натяг делать минимально необходимым
чтобы часть нагрузки взяла на себя упругость самой мачты.

Так это, наверное, в любом случае надо делать? А нижние, наоборот, подтягивать более "крепко".
На нижнем ярусе углы оттяжек к мачте будут "покруче", соотв. и подтянуть их можно поболе.
Без фанатизма, конечно.

P.S. Думаю, можно 2 яруса по 3,  желательно, развернутые на 360 гр.

Я всё же больше склоняюсь к варианту, предложенному Виктором - 6 вверху и 3  ("B", "D" и "F") внизу.
Т.к. оттяжки "A" и "D" вверху мне просто обязательны (для страховки от ухода мачты при подъёме/опускании).

P.S. Сломал весь мозг насчёт крепления  "подъёмно-опускательного" троса..
Походу, придётся всё же использовать вместо него пару верхних рабочих оттяжек.
Другого варианта не вижу..

[ra3lx Евгений]

Сломал весь мозг насчёт крепления

2 оттяжки крепите, за третью, расположенную на противоположной стороне, поднимаете. Обязательно "падающая стрела!.

[ra6foo]

P.S. Сломал весь мозг насчёт крепления  "подъёмно-опускательного" троса..

Если вы не о способе, а о месте его крепления.
При достаточно высокой и гибкой мачте оно будет находиться там,
где приподнимая мачту до отрыва от земли стека, участок мачты от
основания до места усилия на подьем будет оставаться прямолинейным.
Если поднимать за место ниже, этот участок будет изгибаться вверх
под тяжестью стека, а если за место ниже, этот участок будет
изгибаться вниз под собственной тяжестью.
При вашей, относительно жесткой мачте всего 7 м не могу сказать,
будет ли это наглядно видно, а когда я в одиночку поднимал 14и метровую
из 9 секций от Р405, так и определял, в каком месте крепить трос подьема.
"Заднюю" оттяжку делал немного, на метр, длиннее, чтобы мягко "положить"
на неё мачту и спокойно закрепить "переднюю" оттяжку нужной длины.
А затем "задней" оттяжкой привести мачту в вертикальное положение.


 

[UA4FQH]

У меня мачта 7м , два колена по три метра из 76 трубы, там же на верху   крепятся три оттяжки. Затем вместе с антенной в сборе вставлена 57 труба, немного больше метра.  Крутится вся мачта с низу. Один ряд  из трёх оттяжек. За одну оттяжку поднимаю ручной лебёдкой, с козлов высотой 1,2 м.
Мачта имеет определённый  запас по прочности. Антенна  относительно тяжеловатая, плюс сам я более 100 кг иногда поднимаюсь  на верх.
Как говорится всё зависит от прочности мачты на изгиб.
http://forum.vhfdx.ru/eme-b7/s-chego-mozhno-nachat-eme/270/         
                                                                                                                         73.Олег