Введение
Высокая тонкая вертикальная конструкция, удерживаемая расчалками.
Мачта с расчалками – это высокая тонкая вертикальная конструкция, которая для устойчивости опирается на расчалки (диагональные натянутые тросы, прикрепленные к земле или основанию). Сама мачта обладает достаточной прочностью на сжатие, чтобы выдерживать собственный вес, но не имеет достаточной прочности на сдвиг, чтобы стоять без поддержки или воспринимать нагрузки. Для сохранения вертикального положения и сопротивления боковым (сдвигающим) силам, таким как ветровая нагрузка, необходимы расчалки. Примеры включают мачты на парусных судах, вышки для телекоммуникаций и метеорологии, а также мачты на кранах, экскаваторах, драглайнах и стреловых кранах, начиная с простого гина.
Приложения
Основными областями применения мачт с расчалками являются мачты парусных судов, мачтовые сооружения и в качестве основной мачты тяжелой техники, такой как краны, экскаваторы, драги и стреловые краны, самым простым из которых является гинопост. Мачты с расчалками часто используются для радиомачт и вышек. Мачта может поддерживать радиоантенны (для диапазонов VHF, UHF и других микроволновых диапазонов), установленные на ее вершине, или вся конструкция может функционировать как мачтовая излучающая антенна (для диапазонов VLF, LF, MF). В последнем случае мачту необходимо изолировать от земли. Высокие радиомачты с расчалками обычно требуют несколько комплектов расчалок – от 2 до 4 – закрепленных на разных уровнях мачты, чтобы предотвратить ее изгиб. Исключением из использования нескольких комплектов расчалок была башня Blaw Knox, широко использовавшаяся в 1930-х годах, отличительная широкая ромбовидная форма которой обеспечивала ей достаточную прочность на сдвиг, что позволяло использовать только один комплект расчалок. Мачты с расчалками иногда также используются для измерительных вышек, для сбора метеорологических данных на определенных высотах над уровнем земли. Иногда они используются в качестве опор (передающих вышек), хотя их использование в сельскохозяйственных районах затруднено из-за того, что фундаменты под анкеры мешают вспашке. Самая высокая мачта с расчалками на сегодняшний день – это телемачта KVLY высотой 629 метров (2063 фута), расположенная недалеко от Бланчарда, штат Северная Дакота, США. Мачта на тяжелой технике, такой как кран, является его основной несущей конструкцией, обычно выполненной из ферм из стали. Стальные канаты расчалок обычно закрепляются у основания крана, стабилизируя его и обеспечивая возможность выдерживать значительные сдвиговые нагрузки при подъеме грузов.
Частично смонтированная башня
Частично вантовая башня – это башенная конструкция, состоящая из свободно стоящего основания, чаще всего бетонного или решетчатого стального, с вантовой мачтой наверху. Якорное основание вантовой мачты может располагаться на вершине башни или на земле.
Использование
Частично вантовые мачты обычно используются, когда требуется очень высокая мачта для FM и телевизионного вещания, при этом необходимо разместить антенны для направленных радиосвязи на значительно меньшей высоте. В таких случаях антенны для направленных радиосвязи монтируются на верхней части самонесущей части мачты, а вантовая мачта на ее вершине несет FM и телевизионные антенны. Они также могут использоваться для модернизации небольших стационарных мачт (например, водонапорных башен) с установкой длинной антенной мачты для FM и телевизионного вещания. Однако их применение не распространено, и они встречаются в основном в некоторых европейских странах. Следует отметить, что излучатели мачт, установленные на вершине антенного узла (геликоидного здания), не считаются частично вантовыми мачтами, поскольку антенный узел значительно меньше излучателя мачты. К таким конструкциям относятся радиопередатчик Мюлакер и радиопередатчик Исманинг.
Размещение якорей
Частично вантовые мачты можно разделить на два типа, в зависимости от расположения вантовых якорей.
На вершине свободно стоящей башни
Мачты на небоскребах или более высоких башнях часто крепятся на крыше отдельно стоящей подвальной конструкции. В таких случаях существенных конструктивных отличий между мачтой с оттяжками и мачтой с оттяжками, установленной на открытой местности, нет, и конструкция отдельно стоящей подвальной башни мало чем отличается от башни той же высоты без мачты. Высота мачты с оттяжками в таких конструкциях обычно меньше высоты подвальной башни.
На земле .
Частично вантовые мачты, в которых хотя бы один фундамент вантовой оттяжки расположен на земле, встречаются реже. Размещение фундаментов оттяжек на более широком геометрическом основании позволяет создать мачту значительно выше, чем свободно стоящая башня, и интеграцию мачты и башни следует учитывать во всех аспектах строительства и технического обслуживания.