antenne mast

Even een vraag met betrekking tot een antenne mast. Ik wil een mast aan de zijkant van mijn huis bevestigen met een lengte van 5 meter. Ik zat daarbij te denken aan aluminium omdat dat een stuk lichter is dan een stalen buis.
Echter nu vroeg ik me af welke minimale diameter en wanddikte zo'n buis moet hebben?
Iemand die ervaring hiermee heeft?

Niet om je in verwarring te brengen, maar het ligt er natuurlijk aan wat voor soort antennes je hieraan gaat hangen ( verticale, of horizontale en daarmee bedoel ik het formaat ) en of je de mogelijkheid hebt de mast te stabiliseren, doormiddel van spankabels. als je die mogelijkheid hebt, kun je uiteraard een dunnere wanddikte nemen, want je mast kan dan niet zwiepen, wat zowieso de beste methode is

groet,

patrick

Dit staat er bij al meer dan 5 jaar.
De buis die aan de beugels vastgemaakt is, is ijzer (galvanisé) van ong 6cm doorsnede, wanddikte 3mm, lengte 3m.
De reden voor de keuze van ijzer is dat de beugels een aluminiumbuis insnoeren bij goed vastzetten, en dat daar de buis eventueel afbreekt.
Het gewicht heeft hier weinig belang omdat het onderaan staat.
De topbuis is aluminium, ong 4cm doorsnede, wanddikte 1mm, lengte ong 2m. Er stond bovenaan ooit een 35el Tonna voor 23cm.
Het geheel is ongetuid, en gaat heftig heen en weer bij storm, maar dit komt meer door speling in de Alliance rotorlagers, dan door buigen van de buis.
Op een vroeger adres stond iets gelijkaardig met meer antennes, en dat is 2 keer gebroken, telkens juist boven de rotor. De antennes blijven dan aan de kabels hangen :).

Voor een mast in één stuk zou je kunnen proberen in secties te werken. Zodanig dat onderaan de meeste sterkte aanwezig is, en bovenaan het kleinste gewicht. Schade krijg je mi. door de zwiepbeweging (resonatie) en traagheid, niet de kracht van de wind op zich.

Edit: de (keil)bouten plaats je best niet helemaal bovenaan, en in de steen, niet in de voeg. Anders kunnen de stenen van elkaar gedrukt worden.
Edit2: ik zie nu dat die bij mij in de voegen zitten. Dat ging gemakkelijker om te boren...

ziet er goed uit, maar jouw mast steekt ook nagenoeg niet boven je huis uit, daar ging het mij om. je zult wel iets last hebben van wind, maar niet zo gek veel.
gegalvaniseerd staal ben ik overigens ook absoluut een voorstander van. keilbouten ben ik weer iets minder van gecharmeerd, zeker om de reden die jij aangeeft. ik ben peroonlijk een voorstander van weco pluggen ( messing plug ) waarin je een draadeind, danwel bout in draait, maar dat is geheel persoonlijk.

In eerste instantie komt er enkel een verikale 2 meter antenne bovenop te staan. Maar rekenschap houden met andere antenne's is misschien wel zo handig.
Ik kan me goed voorstellen dat in geval van een storm de boel flink belast word. Maar zijn er geen vuistregels of tabellen beschikbaar voor dit soort problemen?
Die tip van die weco pluggen zal ik zekers overwegen, keilbouten vind ik zelf ook niet zo'n hele mooie oplossing.

Mijn 2 meter mastje is 6 meter lang, zit aan de voet vast op de montage plaat van een schotelantenne. Er zit een 50cm aluminium 2/70 dipooltje in. Het is een heel simpel telescoopmastje. Bij de laatste storm zijn de keilbouten uit de muur gekomen maar het mastje is nog heel.

Mijn vertical staat op een 6m buis gemaakt van steigerpijp. De vertical zelf is 8m lang en van aluminium. Het is een multibander met allemaal bij-antennes en onder en boven radialen. De hele boel heeft wel schoorlijnen en heeft alle stormen van de winter overleeft. De mast staat op de grond en schaniert om een as welke op 2m boven de grond zit. Die as zit op een plaat welke met keilbouten vast zit.
Er hangt ook een 40m lange longwire aan. Aluminmium heb je in waanzinnig veel kwaliteiten van keihard tot boterzacht

Fred

Je kunt het allemaal vrij keurig uitrekenen. je hebt dan wat gegevens nodig over de materiaalsoort die je gebruikt (of een aanname doen) en even wat windgegevens hebben bij jouw in de buurt. Ik heb eerder voor iemand hier een berekening voor gemaakt. ik zit nu op school, daar heb ik wel een oudere norm voor de windbelasting. Zodra ik thuiskom zal ik hier wel even een rekenvoorbeeld geven waar je mee uit de voeten kunt.
is het wel even belangrijk wat voor antennes je erin wilt kunnen hangen, welke band, hoeveel elements, en hoe hoog komt de mast boven de grond.

Hier: 4 meter steigerpijp, 2 beugels met keilbouten aan de muur, in de top een antieke Channel Master en een kort pijpje met een verrotte Fuba 8.

Meer dan 15 stormachtige jaren zonder schade aan de pijp, en het kan hier best spoken, denk er om!

Ik heb net deze zomer de zaak gesloopt, alles RVS.

Ik heb nog wel twee nieuwe RVS muurbeugels liggen met muurbouten.
Iets voor de V&A.

Heb net twee degelijk uitgevoerde muurbeugels gekocht, van een oude bekende. Hij heeft daar jarenlang 6 meter steigerpijp op gehad met daarop een antenne van 7 meter lengte. Heeft alle stormen overleeft.

De algemene formule voor buiging is:

spanning = My / I

voor de buizen vond ik: De buizen hebben de standaard diameter van 48,3 mm met een wanddikte van 4,05 mm en 3,2 mm.
uitgaande van de laatste maat krijg je dan een I (traagheidsmoment):

I = 0.25 * pi * r4
Ibinnen = 0.25 * pi * 214 = 1.5 * 105 mm4
Ibuiten = 0.25 * pi * 244 = 2.6 * 105 mm4
Itotaal = (2.6 - 1.5) * 104 = 1.1 * 105 mm4

de maximale spanning is bij de grootste y, dus dit is gelijk aan de straal van de buis = 24 mm.
voor st33 (waar steigerbuis van gemaakt schijnt te worden) vind ik een maximale spanning van 185 N/mm4.
de formule wordt dan:

185 = M * 24 / (1.1 * 105), anders geschreven wordt dat
M = 185 * 1.1 * 105 / 24 = 8.5 * 105 Nmm = 850 Nm

als je dan een buis neemt van 5 meter, en de bevestigingen een meter uit elkaar doet, dan heb je een vrij deel van 4 meter:

850 Nm / 4 m = 213 N waarmee je de top van je mast mag belasten.

voor de windbelasting van ronde voorwerpen (antennedelen) vond ik de volgende link: http://www.profilant.net/uk/base/11131000.

daar vind ik voor 160 km/h de formule:

F = 1533 * Aantenne, of omgewerkt
Aantenne = 213 / 1533 = 0.139 m2 = 1390 cm2 aan antenne.

stel dat je dan een 5 elements 2 meter antenne erin hangt, dan heb je aan buis (d = 10 mm) iets van 7 meter ( inc boom), dus nog maar 7 cm2 aan antenne

Edit over bouten

stalen bouten zijn geen pisbakken staal zoals de steigerbuizen, en kunnen veel hebben. Als je ervanuit gaat dat je je antenne met 2 bouten boven, en 2 bouten onder vastzet, met horizontaal 30 cm uit elkaar, en verticaal dus 100 cm en standaard praxis bouten m8 van 8.8 kwaliteit gebruikt, heb je de volgende situatie:

treksterkte bout: 800 N/mm2 * 0.25 * pi * 82 = 40 kN

bij de wind pal op de muur waar je antenne op zit krijg je een trekkrecht op de onderste bouten, en ligt het scharnierpunt van de constructie bij de bovenste bouten. de onderste bouten samen kunnen 80 kN aan, dus een moment van 80 kNm. dat is heel veel meer dan de buis aan kan, dus dat zit heel prima.

komt de wind van de zijkant, dan krijg je wat een combinatie van een moment op 2 bouten, en afschuiving over 4 bouten, dus dat valt niet lager uit dan de 80 kNm die hierboven berekend is.

laatste stukje over sterkte

als je nou een langere buis hebt, bijv 8 meter vrij ipv 4 meter, dan mag bovenin nog maar 4/8, dus de helft van het berekende maximale antenne oppervlak zitten.
Ik zou voor de nauwkeurigheid het oppervlak van de buis mee kunnen nemen in de berekening, maar deze is verdeeld over de buis, dus hoe lager je komt, hoe kleiner hij wordt, en de wind wordt ook minder als je lager zit, dus deze is niet zo heel significant.

bovenstaande berekeningen voor de buis zijn gebaseert op de maximale trekspanning waarbij de buis nog elastisch buigt. kom je hoger, dan gaat het staal vloeien en vervormt de buis definitief. dat zijn duurdere woorden voor een brekende buis :D

Ik hoop dat jullie hier wat aan hebben, maybe niet praktisch, danwel als gevoel van veiligheid. (ik ben 4e jaars werktuigbouwkunde student)

voetnootje

bovenstaande berekeningen kun je ook met andere dingen toepassen. bijv met andere materialen of diameters. De zwakste aluminium legering die ik in mijn boekje kan vinden is 150 N/mm2. Dus je zou vooral om de prijs voor (pisbakken)steigerstaal kiezen.

Ik heb slechte ervaringen met het gebruik van keilbouten in een baksteen muur. Keilbouten zijn voor betonnen muren maar tegenwoordig worden in beton meestal chemische ankers gebruikt.

De krachten die je met een keilbout veroorzaakt zijn voldoende om een enkele baksteen te splijten. Zit de baksteen in het midden van een gemetselde muur dan blijft het wel zitten, zit je echter op of vlakbij een hoek dan wordt het al wat minder.

Ik gebruik zelf in plaats van keilbouten altijd een 12mm kunstof plug met hierin een 10mm houtdraad bout. Zit echt muurvast, geen kans op baksteen breuk en is ook altijd weer eenvoudig los te maken.

Heb jaren ervaring met een 6 meter mast (32mm naadloos stalen pijp) aan een gemetselde gevel en ook na diverse stormen is dit nog niet losgekomen.

Ik gebruik al 20 jaar RVS keilbouten en dat heb ik niet zelf bedacht.
Zo zitten nl. een zeer groot aantal muurmasten in Nederland vast.
Ik heb het effect van splijtende stenen nog nooit gezien.

ik zeg hilti hit kit

http://www.us.hilti.com/holus/modules/editorial/edit_singlepage.jsp?co…

je moet alleen wel een kennis of baas hebben met zo'n ding want tis wel wat duur voor 1 mastje te plaatsen.

[Bericht gewijzigd door Sparks op (83%)]