Мачта с оттяжками или башня с оттяжками представляет собой высокую тонкую вертикальную конструкцию , устойчивость которой зависит от растяжек (диагональных натянутых тросов, прикрепленных к земле). Сама мачта обладает прочностью на сжатие, чтобы выдержать собственный вес, но не обладает прочностью на сдвиг , чтобы стоять без поддержки. Это требует, чтобы растяжки оставались в вертикальном положении и противостояли боковым силам, таким как ветровые нагрузки . Оттяжки обычно располагаются под равными углами относительно основания конструкции.
Мачты с оттяжками используются в телекоммуникациях, мореплавании и метеорологии. Самой высокой мачтой с оттяжками в мире в настоящее время является мачта KVLY-TV высотой 2063 фута (629 м) недалеко от Бланшарда, Северная Дакота , США.
Существуют два подтипа. Башня с частично оттяжками — это конструкция, состоящая из мачты с оттяжками на вершине отдельно стоящей башни. Оттяжки можно прикрепить к верху отдельно стоящей конструкции или к земле. Знаменитая башня такого типа — Башня Гербранди . Башня с дополнительными оттяжками представляет собой отдельно стоящую башню, к которой либо временно прикреплены растяжки для повышения устойчивости, например, во время строительства, либо растяжки прикреплены только в одном направлении для выдерживания однонаправленных сдвиговых напряжений . Примером последнего типа является столб электропередачи на конце линии электропередачи, где линия заканчивается или отклоняется под углом в другом направлении. Столб требует, чтобы оттяжки двигались только в одном направлении, чтобы поддерживать несбалансированную боковую нагрузку линии электропередачи в другом направлении.
Мачты с оттяжками часто используются для радиомачт и вышек . Мачта может как поддерживать установленные на ее вершине радиоантенны (для УКВ , УВЧ и других СВЧ-диапазонов ), так и вся конструкция может выполнять функцию антенны -излучателя мачты (для ОНЧ , НЧ , СЧ ). В последнем случае мачту необходимо изолировать от земли . Радиомачты с оттяжками обычно достаточно высоки, и для них требуется несколько наборов оттяжек, от 2 до 4, прикрепленных к мачте на разной высоте, чтобы предотвратить их прогибание. Исключением была башня Бло-Нокс , широко использовавшаяся в 1930-х годах, чья характерная широкая ромбовидная ( ромбовидная ) форма придавала ей такую прочность на сдвиг, что для нее требовался только один набор растяжек.
Мачты с оттяжками иногда также используются для измерительных вышек для сбора метеорологических данных на определенных высотах над уровнем земли.
Иногда их используют как опоры (опоры электропередачи), хотя их использование в сельскохозяйственных районах проблематично, поскольку анкерные фундаменты затрудняют вспашку.
Парусные мачты , мачты, которые поддерживают паруса на парусных лодках , также обычно представляют собой мачты с оттяжками.
Вышка с дополнительными оттяжками – это отдельно стоящая башня , которая также имеет дополнительные оттяжки . [ нужна цитата ]
Дополнительная оттяжка может быть временной или постоянной. Временно дополнительные растяжки используются при выполнении работ на статических частях башни. Постоянная растяжка прикрепляется, когда конструкция должна выдерживать сильные силы в определенном направлении – например, некоторые типы опор электропередачи , где проводники меняют свое направление или заканчиваются. Башни, несущие горизонтально закрученные проволочные антенны , иногда дополнительно растягиваются. Иногда башни в ветреных районах дополнительно растягивают, чтобы выдержать повышенную нагрузку.
Основное преимущество дополнительных растяжек заключается в том, что это дешевле, чем строительство полностью отдельно стоящей башни, способной выдержать такую же силу. Кроме того, это позволяет очень легко модернизировать существующие конструкции. Недостатком дополнительных оттяжек является то, что они требуют гораздо больше земельного пространства и что подвалы оттяжек затрудняют работу сельского хозяйства. Также существует опасность, что ванты могут повредить анкеры подвала, поэтому подвалы необходимо ограждать. [2]
Башня с частичной растяжкой — это башенная конструкция, состоящая из отдельно стоящего фундамента, в большинстве случаев из бетона или решетчатой стали, с мачтой с оттяжками наверху. Анкерные основания мачты с оттяжками могут находиться на вершине башни или на земле.
Частично растянутые башни обычно используются, когда требуется очень высокая башня для передачи FM и телевидения, а также несут антенны для служб направленной радиосвязи на гораздо меньшей высоте. В таких случаях антенны направленной радиосвязи устанавливаются на вершине отдельно стоящей части башни, а на мачте с оттяжками на ее вершине размещаются FM- и ТВ-антенны. Их также можно использовать для модернизации небольших устойчивых вышек (например, водонапорных башен) длинной антенной мачтой для FM- и ТВ-вещания. Однако их использование редко, и они существуют в основном в некоторых европейских странах.
Обратите внимание, что мачтовые излучатели , которые стоят на вершине хижины для настройки антенны ( также известной как здание спирали), не считаются башнями с частично растянутыми оттяжками, поскольку хижина намного меньше, чем мачтовый излучатель. К таким конструкциям относятся радиопередатчик «Мюлакер» и радиопередатчик «Исманинг» .
Частично оттянутые башни можно разделить на два типа в зависимости от расположения анкеров оттяжек.
Мачты с оттяжками на небоскребах или более широких башнях часто крепятся на крыше отдельно стоящего подвального сооружения. В таких случаях существенного конструктивного отличия мачты с оттяжками от мачты с оттяжками на равнине нет, а конструкция отдельно стоящей подвальной башни мало чем отличается от башни такой же высоты без мачты. Оттяжная мачта таких сооружений обычно имеет меньшую высоту, чем башня подвала.
Реже встречаются частично вантовые башни, в которых хотя бы один подвал анкеров вант находится на земле. Размещение вантовых подвалов на более широком геометрическом основании позволяет построить мачту намного выше, чем отдельно стоящая подвальная башня, а интеграцию башни и мачты следует учитывать во всех аспектах строительства и обслуживания.
