Calcolo sostegni palo antenne

miram

miram

Digital-Forum Silver Master
Registrato
9 Settembre 2006
Messaggi
2.067
Località
Sesto Calende (VA)
Ciao a tutti,
in questi giorni, come ben sapete, ho rifatto l'antenna di casa e ho alzato un palo da 3+3 metri diametro iniziale 60mm (spessore 3mm) dove poi ho inserito il vecchio palo 2+2+2 (spessore 2mm). L'altezza massima raggiunta è di circa 7 metri fuori tetto, 2 sono rimasti nel solaio dove una base metallica lo fissa al pavimento ed una staffa alla trave in legno tramite tirafondi da circa 10cm.
Ora, la mia decisione era di non controventare, infatti il palo non risulta poi così esageratamente alto o appesantito da grosse 90 elementi... Qualche giorno fa ho invece controllato la presa sul vento delle SIGMA 6HD e sono rimasto di stucco leggendo ben 23Kg a 120Km/h. E' vero che a tale velocità il vento strapperebbe le tegole dal tetto e quindi è esageratamente prudenziale ma, 23Kg sono veramente tanti. Ho allora deciso di fare i calcoli tramite questo foglio di excel che ho realizzato di persona prendendo spunto in internet e soprattutto dal catalogo PDF di DINAFAVA.it
Secondo il foglio chiaramente il palo non regge le antenne. Ho allora rifatto i calcoli sul precedente palo da 6 metri ed il risultato non cambia: il palo non regge! Ho simulato allora, dati alla mano, alcune antenne che vedo piazzate sui tetti e con palo autoportante... Nella maggior parte dei casi il palo non reggerebbe il peso delle 3-4 antenne montate. Ora vi chiedo: sbaglio io qualche cosa o effettivamente nessuno esegue questi calcoli?
Ho anche fatto un calcolo inverso per capire come siano usciti 23Kg di spinta a 120Km/h ed ho ottenuto:
La spinta è data dalla superficie moltiplicata per 800N/m2 (forza del vento a 120km/h);
Quindi la superficie dell'antenna è di circa 0,23m2 pari ad un quadrato di 49cm per lato! Mi sembra esagerato considerando che una BLU920 avrebbe una superficie dimezzata!!! Boh...
Altra cosa, perchè pur essendo il carico di rottura dell'acciao utilizzato per i pali di 310N/mm2 viene utilizzato il valore di snervamento di 220N/mm2, non si considera l'elasticità del materiale?

Sarebbe interessante avere un 3d con pareri molto tecnici e magari anche dei software freeware da poter utilizzare per i calcoli.

Scusatemi per eventuali errori o castronerie, son qui per imparare!
Grazie

Marco

Fonti:
http://www.ariparma.it/aripr/sites/default/files/docs/sosant.pdf
http://www.dinafava.it/catalogoxinternet.pdf
http://www.pce-italia.it/html/dati-tecnici-1/link/tabelle-velocita-vento.htm
 
Ultima modifica:
Complimenti per l'impegno e l'ingegno impiegato nel fare questi cacoli;) ,
premetto di non essermi soffermato a controllare e giusto o sbagliato mi sento di dire che nessun installatore si prenderebbe la briga di studiare così a fondo un impianto prima di metterlo in posa.
Di solito si fa affidamento all'esperienza e alla conoscenza del luogo, poi naturalmente in caso di zona a rischio vento forte si tende ad adottare pali di sezione maggiore e a l'uso di un numero maggiore di tiranti.

Comunque aspetto volentieri qualche volenteroso che si voglia cimentare con questi calcoli :D
 
Eheh... Sì, questo lo immaginavo... Infatti, anche io, ai tempi non facevo calcoli... Ma ora con la vecchia sopraggiunge anche la consapevolezza di sbagliare e di aver maggior ragione (nel senso del senno!)... E di rispettare, per quel che è logico e corretto le :evil5: !!!
 
Fare un calcolo corretto della struttura non è una cosa tanto banale. Bisogna che si immagini la struttura come una trave incastrata che poggia e che sia incernierata su un altro punto (http://img694.imageshack.us/i/stuttura1.png/).Il carico distribuito W è applicato sulla seconda parte della barra,per intenderci quella esposta al vento.Nel carico W sono naturalmente inglobate la forza del vento e la presa al vento delle varie antenne,trascurando che le stesse siano sottoposte a flessione lungo la direzione radiale al terreno. Per svolgere la struttura bisogna che essa sia dapprima idealmente scaricata e svincolata per poi dividerla nelle due parti critiche overo la parte A-B che va dall'incastro alla cerniera,e la parte B-C cha va dalla cerniera alla fine e su cui è applicato il carico.La situazione dovrebbe essere rappresentata qui(http://img691.imageshack.us/i/stuttura2.png/) in cui ho rappresntato i carichi e le forze che agiscono cioè :sforzo normale o reazione vincolare (N),forze di taglio (V),momento flettente (M),momento torcente (T).
Il problema che rimane è quello dell'equilibrio di tutte le forze e dei momenti affinchè la struttura sia in equilibrio.A priori non si conosce il carico distribuito W applicato alla barra,per cui bisogna procedere per ipotesi.
Nell'ipotesi piu' semplice,cioè in assenza di vento,il carico è rappresentato solo dalla componente verticale della forza peso delle antenne lungo il palo.
Conoscendo il peso del palo si conoscerebbe lo sforzo normale e di conseguenza si andrebbe avanti con l'equilibrio preoccupandoci solo di avere un piano di appoggio che reagisce sufficientemente al peso del palo.
Una situazione di questo tipo sarebbe inammissibile perchè dimensionando altezza e sezione del palo in questa situazione farebbe crollare la struttura al primo alito di vento.Il modo di procedere allora è questo:ci si pone nelle condizioni piu' sfavorevoli cosa che un buon ingegnere dovrebbe sempre fare.
Si ipotizza allora un carico molto maggiore rispetto al dovuto,con tutti i coefficienti di sicurezza del caso,e si dimensiona l'altezza e la sezione in base al materiale del palo scelto.Ecco perchè fracarro da' la presa al vento a 120Km/h.
Dovendo fare invece di necessita' virtu',cioè si ha un palo di una determinata sezione,l'unica strada è quella di variare l'altezza del palo e la posizione del fulcro in funzione sempre di un carico massimo ipotizzato.
E' anche vero che per fissare un palo di antenna nessuno si sognerebbe di effettuare tutti questi calcoli,ma in assenza di questi il modo migliore per procedere è senz'altro il buon senso !
Spero di essere stato utile !
 
Assolutamente si, giasper...
Quindi ritieni che comunque fare i calcoli a 120Km/h sia un margine molto ampio di sicurezza? Hai visto i calcoli proposti nel mio foglio di lavoro? Cosa ne pensi? Cosa pensi delle superfici equivalenti proposte?
Io ho anche trovato un disegno dove si effettuano calcoli di deformazione su una parabola di 80 cm sottoposta al vento di 120km/h arrivando alla sua deformazione!
 
Vi spiego molto semplicemente come fare la verifica del palo che regge le antenne o qualsiasi altra cosa.
Prima di tutto si deve determinare la forza orizzontale (il peso verticale si puo' trascurare) che e' data dal vento, supponiamo 20 kg.
Questa forza e' applicata piu' o meno al baricentro di tutte le antenne, supponiamo 200 centimetri dalla base dove e' ancorato il palo.
Si calcola il momento flettente che e' dato dalla forza x la distanza quindi
M = 20x200 = 4000 kg cm.

I fabbricanti dei pali forniscono delle tabelle con il modulo di resistenza W dei tubi.
Per esempi un tubo di 40 mm e spessore di 3 mm il W=3.0 cm3

Con questi dati la tensione sigma = M/W = 4000/3.0 = 1333 kg/cm2

Un tubo di acciaio di questo tipo puo' avere una tensione ammissibile di 1600 kg/cm2 e quindi vedete che e' verificato cioe' 1333 < 1600.

La cosa piu' complicata e' quella di calcolare la forza del vento dovuto dalla forma delle antenne. Per esempio una parabolica avra' una forza molto grande e per questo bisogna applicarla piu' in basso possibile, quasi a toccare terra o tetto.
 
Ultima modifica:
Ciao Flavio1,
Io il valore di W lo calcolo dall'espressione di Saint Venant

W=Pi/32 X (D^4-d^4)/D

Che è lo stesso che dici tu infatti dalle formule
W (palo 40 spes 3mm) = 3001,80 mm^3 = 3cm^3
Mentre per il mio da 60 = 7288 mm^3 = 7,3cm^3

Quindi considerando sola l'antenna in alto (A 7METRI):
M=23*700=16100 Kg x cm

Segue
M/W = 16100 / 7,3 = 2205 Kg /cm^2

E quindi un palo da 7 metri e una Sigma 6HD, su un palo da 60 già non regge... e mi sembra strano... :eusa_wall:
Ai tempi avevo montato fino a tre BLU90 su pali da 8 metri (con 1,5 metri di fissaggio) senza tiranti e sono ancora lì...

Per le altre basta sommare i Momenti
Altra SIGMA a 3m (23*300 = 6900)
BIII a 5,2 (4*520 = 2080)

Per un totale di 16100+6900+2080 = 25000 (circa) Kg x cm

M/W = 25000 / 7,3 = 3424 Kg/cm^2 Ben oltre il limite massimo, siamo al doppio quindi snervamento sicuro...
sempre che si adotti 1600 Kg/cm^2 (cioè il valore di snervamento e non quello di rottura)

Calcoli leggermete diversi ma in sostanza sono quelli, paragoniamo il valore della resistenza che ci vorrebbe con quella che effettivamente risulta o dalle tabelle o dalla formula di Saint Venant... Il dato allucinante è l'impossibilità di installare questa Sigma su pali autoreggenti (!?)... Mah
 
Ultima modifica:
Il modulo di resistenza a flessione del palo bisogna calcolarlo e non sperare che ci venga fornito.Esso dipende oltre che dalla geometria anche dalla forma del corpo.Il caso di un palo è quello di 2 sezioni concentriche di forma circolare.Vi posto un link che ho trovato interessante dove vi sono le formule necessarie visto che non posso inserire testo con equazioni corrette :http://nazzarenocorigliano.interfree.it/FlessioneTeoria.pdf
Sul fatto poi di usare la somma dei momenti non mi trova molto d'accordo.Io userei per risolvere la struttura il principio di sovrapposizione degli effetti cioè studiando caso per caso i singoli carichi e le sollecitazione per poi unificare i risultati.
 
Infatti, tabella 1 seconda riga... è la formula usata da me :D
Ma a questo punto non credo sia un problema di calcoli, lì ci siamo, è più "snervante" il valore di "Presa sul vento" della Sigma... Secondo me esagerato...

FR Sigma 6HD 23Kg
Televes HD 12Kg
BLU42 7Kg

Vi sembrano dati confrontabili???
 
Fin qui tutto bene il calcolo del modulo di resistenza a flessione.Sbagliavi nel fatto di calcolare la tensione sotto forma di pressione 23 Kg/cm^2.Bisogna ragionare in termini di forza e moltiplicare i Kg per l'accelerazione di gravita' ottenendo la Forza in newton che "sostituisce" il carico distribuito.Ho messo tra virgolette sostituisce perchè in natura nessun tipo di carico è puntuale ma sono tutti distribuiti seppur piccola è l'area su cui vengono applicati.
Procedendo in questi termini si ottiene W(modulo di resistenza a flessione) calcolato in metri cubi pari a 1,97*10^-4 m^3 e il momento flettente pari a 1579,41 Nm.Da qui si ricava la tensione sigma= 81,6 MPa .
Considerando che la tensione ammissibile dell' acciaio è di circa 240-250 Mpa siamo ben sotto questo limite.Ricordando sempre che questo è il solo effetto che l'antenna produce sul palo e non quello che avviene realmente,perchè oltre a questa spinta va aggiunto anche la spinta che il vento esercita sulle altre porzioni di trave esposta .Se ti interessa puoi anche provare a calcolarla...non è tanto difficile.Per questo ti consigliavo di usare il principio di sovrapposizione degli effetti,cioè studiare singolarmente per le varie antenne il carico esercitato,sommarle alla spinta del vento per poi confrontarle con la tensione ammissibile.
Da non sottovalutare anche un altro fatto cioe' che si sta ipotizzando un carico continuo del vento ma sppiamo tutti che non è cosi'.Cioè il palo è sottoposto anche ad altri tipi di sollecitazioni dinamiche come la FATICA. Sarebbe interessante sapere quanti cicli questo supporto riesce a compiere nel suo movimento di flessione-inflessione senza subire danni !
Spero di non essermi dilungato troppo,volevo solo sottolineare che per fare un calcolo corretto non ci vogliono proprio 2 secondi come ho letto qui !
Adesso ti saluto,ci sentiamo ciaooo.
 
giasper ha scritto:
Spero di non essermi dilungato troppo,volevo solo sottolineare che per fare un calcolo corretto non ci vogliono proprio 2 secondi come ho letto qui !
Clicca per espandere...
E' vero che ci sono molte forze che intervengono ma dal punto di vista pratico molte si possono trascurare.
Per curiosita', e se vuoi dirlo ovviamente, sei uno studente?
 
giasper ha scritto:
Bisogna che si immagini la struttura come una trave incastrata che poggia e che sia incernierata su un altro punto
Clicca per espandere...
Nel nostro caso il palo e' incastrato alla base e libero all'altra estremita', con nessuna cerniera.
 
Si,forse ho usato impropriamente il termine cerniera avrei dovuto dire incastro.Ho solo detto così perche' volevo specificare che non si trattava di un semplice appoggio e nemmeno di un carrello.Comunque sul fatto dello studente hai ragione....lo fui .Saluti ciaooo
 
giasper ha scritto:
Fin qui tutto bene il calcolo del modulo di resistenza a flessione.Sbagliavi nel fatto di calcolare la tensione sotto forma di pressione 23 Kg/cm^2.Bisogna ragionare in termini di forza e moltiplicare i Kg per l'accelerazione di gravita' ottenendo la Forza in newton che "sostituisce" il carico distribuito.Ho messo tra virgolette sostituisce perchè in natura nessun tipo di carico è puntuale ma sono tutti distribuiti seppur piccola è l'area su cui vengono applicati.
Procedendo in questi termini si ottiene W(modulo di resistenza a flessione) calcolato in metri cubi pari a 1,97*10^-4 m^3 e il momento flettente pari a 1579,41 Nm.Da qui si ricava la tensione sigma= 81,6 MPa .
Clicca per espandere...

Ciao, ottimo...
mi potresti spiegare meglio i passaggi che hai fatto? "Visualizzando" le formule possibilmente... Vorrei approfondire il discorso sulla tensione sigma poichè sembra diverso ciò che tu ottieni da quello che ottiene flavio1. Nel tuo caso il palo con una sola antenna regge... Grazie!

Nessuno propone dei software (io non ne trovo free) o la soluzione di qualche software professionale? Grazie
 
@giasper che fine hai fatto? Non lasciarmi così ;(



Uploaded with ImageShack.us

Questa è una delle mie vecchie realizzazioni, senza tiranti e che non supererebbe la prova...
Purtroppo devo cambiare LNB della 80 (Astra) perchè si è forato... Le parabole bianche hanno questo problema del riflesso solare...
La 120 è invece perfetta... Mai un problema neppure durante le nevicate (Eutelsat)!
 
Ultima modifica:
ciao , riapro questo post .

abito in case a schiera pt+p1 , i pali sono vicino ai confini dei vari tetti e il mio vicino si è un po' lamentato , diciamo per la sicurezza . loro hanno pali di 3 metri montati prima della costruzione di altre case a schiera un po' piu' alte . delle 4 case sono l'unico a sfruttare il DTT . loro usano tv Sat .

ho un palo di 3 metri che per 1,5 metri è murato nel sotto tetto con 2 staffe murate a 1 metro di distanza .

il palo che sporge dal tetto è circa 1,3 metri .il diametro è 5,5 cm ( misura esatta ) molto robusto con il ritorno del cavo mediante canala .

a questo sono collegate le solite 2 zanche o staffe da palo (nuove) a vite una alla base del tetto (10 cm dalle tegole) l'altra a circa 1,10 metri .

per superare le villette l'antennista ha messo un palo 3+3 m telescopico .
serrati a vite quello in basso ha diametro di 5 cm , il secondo naturalmente non lo posso misurare .



dalla base del tetto ci sono 6 metri di palo 3+3 base 50 mm fissato tramite 2 staffe a vite al palo che fuoriesce dal tetto per 1.3 metri. distanza staffe 1,10 m .


a 6 metri in cima c'è una Fr blu 22hd

a 3,5 metri una VHF 4 elementi

a 2,5 metri un piccolo braccio tipo per parabola a cui è collegata una Fr blu 22 hd .


il lavoro è stato fatto da un'antennista .

a me sembra ben fatto . cosa ne pensate ?

certo che vedere 2 90 elementi fa un po' impressione , ma sono utili credetemi .

grazie
 
Tralasciando i calcoli, sempre fattibili con il solito foglio xls, direi che la differenza la fa il palo da 3+3... o meglio il suo spessore! Infatti esistono pali molto economici da 1mm di spessore e quelli fantastici da 3mm... Senza sapere questo valore è complicato sapere se il tutto è ben fatto! Comunque 6 metri di altezza non sono molti, considera che poi a fare momento hai solo quella in cima, la BIII prende pochissimo sul vento. Osserva l'antenna durante un vento a raffiche e vedi quanto oscilla... E' già un buon indicativo della resistenza del palo. Ciao... PS Posta qualche foto!
 
se hai problemi di vento la sigma la puoi sostituire con un altra antenna che prenda meno vento...non credo che sia insostituibile

se viene un vento a 120 km credo che molte antenne finirebbero misermente piegate..per fortuna sono rari e poi considera che non è detto che montanto le antenne in alto hai necessariamente un segnale migliore
 
liebherr ha scritto:
se hai problemi di vento la sigma la puoi sostituire con un altra antenna che prenda meno vento...non credo che sia insostituibile

se viene un vento a 120 km credo che molte antenne finirebbero misermente piegate..per fortuna sono rari e poi considera che non è detto che montanto le antenne in alto hai necessariamente un segnale migliore
Clicca per espandere...
Guarda che non ho la sigma -non mi piace . Ho 2 blu 22 hd 90 elementi . A mio avviso le migliore antenne sul mercato . Il palo non è di quelli economici da 1mm . Ciao
 
Devi accedere o registrarti per poter rispondere.
Indietro
Alto Basso