Мачты на оттяжках и башни. Часть 1

Мачты на оттяжках состоят из деревянного ствола, стальных оттяжек, фундамента и анкерных опор, соединенных в единую пространственную конструкцию высотой до 90 м и более. Они бывают одноствольными и кустовыми.

Одноствольные мачты имеют высоту до 40 м, отличаются простотой конструкций и имеют наибольшие перспективы применения. Они крепятся четырьмя рядами расположенных крестообразно в плане оттяжек к четырем анкерам, находящимся на расстоянии половины высоты мачты от ее фундамента.

Ствол такой мачты состоит из ряда одиночных бревен диаметром до 30 см и длиной до 12 м, специально заготовленных. Бревна соединяются по длине концами равного диаметра с помощью косого прируба или прямого лобового упора. Косой прируб имеет длину не менее тройного диаметра и стягивается болтами и кольцевыми хомутами из полосовой стали. Прямой лобовой упор соединяется накладками из швеллеров или уголков на болтах.

Оттяжки мачты представляют собой стальные тросы, которые крепятся в серединах стыков при помощи кольцевых хомутов и петель. К анкерным опорам оттяжки крепятся через винтовые натяжные компенсаторы, служащие для обеспечения вертикального положения ствола и регулирования величины натяжения оттяжки.

Фундаменты мачты, как правило, бетонные с закладными деталями из стальных швеллеров или уголков или с анкерными болтами, предназначенными для крепления ствола.

Анкеры оттяжек выполняют из железобетона или бетона. Анкером или якорем может служить железобетонная плита, зарытая на достаточную глубину в грунт под углом 45°, из которой выпущен на поверхность земли наклонный арматурный стержень с петлей. Анкером может служить бетонный массив необходимой массы с металлической закладной деталью для крепления оттяжек. Анкерами оттяжек невысоких мачт могут являться деревянные сваи, забитые в грунт под углом 45°. Сборку мачты производят в горизонтальном положении, а подъем — при помощи стрелы.

Расчет мачт производят на вертикальные и горизонтальные нагрузки. Например, радиомачты рассчитывают на собственную массу мачты и оборудования, на усилия начального натяжения оттяжки и проводов, на массу гололеда и усилия, возникающие при обрыве проводов и при изменении температуры, на давление ветра при его направлении вдоль плоскости оттяжек и плоскости биссектрисы между ними при коэффициенте обтекания С = 0,8.

От этих нагрузок при их невыгоднейших сочетаниях в стволе мачты возникают расчетные продольные сжимающие силы N и изгибающие моменты М, а в оттяжках — растягивающие силы N. При определении продольных сил соединения участков ствола в местах крепления оттяжек могут считаться шарнирными, а при определении изгибающих моментов — упругоподатливыми. При этом максимальные изгибающие моменты M в каждом пролете ствола длиной t от равномерного давления ветра q приближенно можно определять из выражения М = ql²/10.