Мачта с растяжками — это высокая тонкая вертикальная конструкция , устойчивость которой зависит от растяжек (диагональных натянутых тросов, прикрепленных к земле или основанию). Сама мачта имеет прочность на сжатие, чтобы выдерживать собственный вес, но не имеет прочности на сдвиг , чтобы стоять без поддержки или выдерживать нагрузки. Она требует растяжек, чтобы оставаться в вертикальном положении и противостоять боковым (сдвиговым) силам, таким как ветровые нагрузки . Примерами служат мачты на парусных судах, башни для телекоммуникаций, метеорологии и мачты на кранах, экскаваторах, драглайнах и вышках, начиная с простого джин-штанги .
Основными областями применения мачт с оттяжками являются мачты парусных судов, башни с оттяжками, а также главные башни тяжелого оборудования, такого как краны , экскаваторы , драглайны и вышки , простейшей из которых является мачта джина .
Мачты с растяжками часто используются для радиомачт и вышек . Мачта может либо поддерживать радиоантенны (для VHF , UHF и других микроволновых диапазонов ), установленные на ее вершине, либо вся конструкция сама по себе может функционировать как антенна- излучатель мачты (для VLF , LF , MF ). В последнем случае мачта должна быть изолирована от земли . Радиомачты с растяжками обычно достаточно высокие, поэтому для них требуется несколько наборов растяжек, от 2 до 4, прикрепленных на разной высоте к мачте, чтобы предотвратить их прогиб. Исключением из нескольких растяжек была башня Blaw-Knox , широко используемая в 1930-х годах, чья отличительная широкая ромбовидная форма давала ей прочность на сдвиг, что требовалось только один набор растяжек.
Мачты с растяжками иногда также используются в качестве измерительных вышек для сбора метеорологических измерений на определенных высотах над уровнем земли. Иногда их используют в качестве опор (передающих вышек), хотя их использование в сельскохозяйственных районах проблематично, поскольку анкерные фундаменты мешают вспашке. Самая высокая башня с растяжками в настоящее время [ когда? ] — это мачта KVLY-TV высотой 2063 фута (629 м) около Бланчарда, Северная Дакота , США.
Мачта на тяжелом оборудовании, таком как кран, является его главной опорной башней, обычно из ферменной стальной конструкции. Оттяжки из стального троса, обычно подведенные к основанию крана, стабилизируют его и поддерживают его способность выдерживать значительные сдвигающие нагрузки при подъеме.
Частично растяжённая башня — это башенная конструкция, состоящая из отдельно стоящего основания, в большинстве случаев из бетона или решётчатой стали, с растяжённой мачтой наверху. Анкерное основание растяжённой мачты может находиться наверху башни или на земле.
Частично закрепленные башни обычно используются, когда требуется очень высокая башня для передачи FM и ТВ, а также антенны для направленных радиослужб на гораздо меньшей высоте. В таких случаях антенны для направленных радиослужб устанавливаются на вершине отдельно стоящей части башни, в то время как закрепленная на ее вершине мачта несет антенны FM и ТВ. Их также можно использовать для модернизации небольших устойчивых башен (например, водонапорных башен) с помощью длинной антенной мачты для вещания FM и ТВ. Однако их использование редко, и они существуют в основном в некоторых европейских странах.
Обратите внимание, что мачтовые излучатели , которые стоят на вершине антенной тюнинговой хижины ( также известной как здание Helix), не считаются частично закрепленными башнями, поскольку хижина намного меньше мачтового излучателя. К таким конструкциям относятся радиопередатчик Mühlacker и радиопередатчик Ismaning .
Башни с частичной растяжкой можно разделить на два типа в зависимости от расположения анкерных оттяжек.
Мачты с растяжками на небоскребах или более широких башнях часто крепятся на крыше отдельно стоящей подвальной конструкции. В таких случаях нет большой конструктивной разницы между мачтой с растяжками и мачтой с растяжками на ровной земле, а конструкция отдельно стоящей подвальной башни не сильно отличается от башни той же высоты без мачты. Мачта с растяжками таких конструкций обычно имеет меньшую высоту, чем подвальная башня.
Частично закрепленные башни, в которых по крайней мере одно основание анкеров для оттяжек находится на земле, встречаются реже. Размещение оснований для оттяжек по более широкому геометрическому основанию позволяет использовать мачту, которая намного выше отдельно стоящей башни с основанием, а интеграция башни и мачты должна рассматриваться во всех аспектах строительства и обслуживания.