10071

20

Стволы решетчатых мачт проектируют чаще трехгранными, реже че- тырехгранными. Изготовляют из секций – отправочных марок, которые на месте объединяют в монтажные единицы.

Для высот мачт 150…400 м с базой 2200 мм применяют инвентарные схемы (разборные) (рис. 1.16). В них пояса и распорки выполняют из труб, а раскосы (чаще – крестовые) из круглой стали с фаркопфами для натяже- ния. Для мачт высотой 100…250 м применяют уменьшенные базы – 1350 мм (рис. 1.17). В таких мачтах более выгодна решетка из труб, треугольная со стойками.

Рис. 1.16. Секция и узлы инвентарной мачты

22

Опирание ствола на фундамент может быть шарнирным или жест- ким. При этом применяют опорные изоляторы (рис. 1.19, а) при шарнир- ном решении, или при жестком соединении ствола с фундаментом в тело бетона заделывают анкерные болты (рис. 1.19, б).

Рис. 1.19. Опирания ствола мачты на фундамент:

а – шарнирное через опорный изолятор; б – жесткое

Иногда применяют стволы в виде одной трубы большого диаметра. При этом при высоте мачт 200…350 м стволы диаметром 2400…2600 мм выполняют цельносварными, в которых отдельные секции длиной по 6 м изготовляют на заводе (рис. 1.20) и транспортируют на место монтажа в готовом виде, а затем сваривают в рабочем положении, накладывая гори- зонтальный кольцевой шов после подъема очередной секции ствола. Мож- но выполнять соединения секций между собой на высокопрочных болтах через кольцевые фланцы.

Узел опирания ствола на фундамент при шарнирном сопряжении приведен на рис. 1.21, а. При выполнении узла с фундаментом в виде ли- стового шарнира (рис. 1.21, б) на него передают нормальные силы с экс- центриситетом. Для этой цели в нижней части оболочки увеличивают ее толщину. При жестком соединении ствола с фундаментом опорное кольцо

23

всей поверхностью опирается на закладные детали, заанкерованные надежно в теле бетона напрямую или анкерными болтами через опорные столики.

Рис.1.20. Фрагмент ствола однотрубной мачты

Рис.1.21. Узлы опирания цилиндрического ствола на фундамент

24

1.6. Основы расчета мачтовых конструкций

При расчете мачту обычно рассматривают как сжатоизогнутый стержень на нелинейно-упругих опорах, роль которых выполняют оттяж- ки.

Аналитический расчет мачт, излагаемый в учебной литературе [1, стр. 110÷114], имеет определенную сложность. Поэтому есть предло- жения применить к статическому расчету мачт численные методы КЭ в

ППП, например, в SCAD. Проблема будет в принятии упруго-податливых узлов крепления оттяжек к стволу.

Рис. 1.22. Крепление оттяжки к стволу

Численный расчет мачт выполняют методом последовательных при- ближений, задаваясь на 1-м этапе начальными сечениями (жесткостями) ствола и оттяжек. Процесс итераций (их несколько) заканчивают, когда новые сечения элементов по их жесткостям близки к жесткостям преды- дущей итерации. Таким образом, на каждом этапе итераций уточняется как

25

статический расчет (расчетные усилия в элементах), так и конструктивный расчет от расчетных нагрузок по прочности и устойчивости (ПС-I) и по прогибам и амплитуде колебаний (ПС-II) от нормативных нагрузок. Узел крепления оттяжки к стволу приведен на рис. 1.22.

2. АНТЕННЫ

2.1. Общая характеристика

Используются для передачи и приема электромагнитных колебаний высокой частоты: обмен информацией через радио, телевидение, другие виды связи); обнаружение объектов (радиолокация); управление движени- ем летательных аппаратов, судов (радионавигация); излучение космиче- ских объектов (радиоастрономия).

Осуществляется все это с помощью передающих антенн. Для обратных преобразований применяют приемные антенны. Форма, размеры и кон- струкция антенн зависит от их назначения и длины радиоволн (рис. 2.1):

−в виде отрезка провода, или комбинации таких отрезков, спиралей;

−в виде линзы;

−параболическая антенна;

−двухзеркальная;

− и т.п. (см. рис. 2.1).

Простейшей антенной является вибратор (рис. 2.1, а). Любая слож- ная антенна может рассматриваться как совокупность большого числа элементарных вибраторов. Они бывают симметричными и несимметрич- ными. Для передачи длинных и средних волн применяют вертикальный несимметричный вибратор в виде изолированной от земли антенны-башни или антенны-мачты. При этом оттяжки мачты разделяют изоляторами на отдельные секции. Для повышения эффективности антенн увеличивают их высоту до 300 м и более, добавляют к ним горизонтальные провода (рис. 2.1, г) или пучки проводов (рис. 2.1, в).

26

Рис. 2.1. Типы антенн:

а – вибратор Герца; б – несимметричный вибратор; в – диполь Надененко; г – Т-образная; д – синфазная; е – турникетная; ж – бегущей волны; и – волновой канал; к – рупорная; л – линзовая; м – параболическая;

н– то же, с выносным облучателем; п – рупорно-параболическая;

р- двухзеркальная; с – волноводная щелевая

27

На дальних коротковолновых линиях применяют синфазные антенны (рис. 2.1, д), представляющие собой группы симметричных вибраторов, объединенных в единую систему.

На приемных коротковолновых радиоцентрах применяют антенны бегущей волны (рис. 2.1, ж).

2.2. Проволочные антенны и их опоры

Антенны навигационных и длинноволновых радиостанций могут иметь протяженность в несколько километров. На рис. 2.2 показан узел большой Т-образной антенны пролетом (длиной) около двух километров. Если проволочные антенны имеют сложную конфигурацию, то они могут занимать километровые пространства и устанавливаются на опорах высо-

той до 350 м (рис. 2.3).

Рис. 2.2. Крепление к основанию большой Т-образной антенны

29

Проволочные антенны могут быть прикреплены к опорам неподвиж- но или с помощью специальных устройств, позволяющих перемещать ан- тенну в процессе эксплуатации.

Неподвижное крепление показано на рис. 2.4. Подвижное крепление приведено на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Антенна в форме правильного многоугольника

Для удобства подъема и спуска антенны ее делят на независимые секторы, подъем и спуск которых может быть сделан автономно, не за- трагивая остальные секторы.

Оттяжки в мачтах размещают так, чтобы они находились между смежными секторами и не мешали опусканию сектора на землю. На рис. 2.6 приведен узел крепления сектора антенны к мачте с помощью леерных канатов, соединенных с рамками на верхней части мачты. Для электриче- ской изоляции элементов антенн применяют изоляторы (рис. 2.7). На рис. 7.8 приведен узел соединения неизолированных элементов.