Traliccio autoportante carrellato

[ik7ezn]

Ciao .....
Sull'argomento tralicci autoportanti e resistenza ....
Capisco che bisogna fare i calcoli precisi, ma in modo approssimativo c'è un modo di calcolare
quando un traliccio può essere considerato appunto autoportante e la sua resistenza ?
Per esempio un triangolare con lato di 40cm con carrello laterale, con un carico quindi fuori asse diciamo 150 kg (compreso carrello), altezza di 6 mt, wind area di circa 1,65 mq può essere considerato tale ? e se fosse solo a 4 mt di altezza ? Leggendo le considerazioni sul forum mi son venuti tanti dubbi, anche considerando il fatto che il carico sul carrello è fuori asse specialmente utilizzando antenne accoppiate quando sono in elevazione per EME.
Aggiungo che i traliccio ha un montante da 28 mm di diametro e spessore 3mm.; gli altri due sono di forma
rettangolare 38mmX25mm spessore 3mmm che fungono anche da binari per il carrello.



73 Ermanno / IK7EZN

[IK7JWY]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Ciao Ermanno e ben riletto !
lo studio del traliccio non controventato si presenta più agevole di quello del traliccio controventato. Infatti, mentre il primo può essere staticamente schematizzato come una mensola (verticale) incastrata alla base, nel secondo dobbiamo mettere in conto anche il vincolo cedevole rappresentato dai controventi. Rievocando termini magari più familiari a chi ha studiato ai geometri, il traliccio non controventato può essere considerato come struttura isostatica, mentre quello controventato come struttura iperstatica, quindi con qualche difficoltà in più per il suo studio.
In ogni caso, purtroppo, occorre fare i conti con i numeri per stabilire se un traliccio non controventato è anche autoportante oppure no. Mentre, per esempio, si può dire che "a spanne", la distanza a cui ancorare a terra i controventi è opportuno che sia almeno metà dell'altezza a cui gli stessi controventi sono fissati al traliccio, non è invece possibile dire "a spanne" se il tuo traliccio è autoportante oppure no.
In passato, proprio per la relativa semplicità dello schema statico che rappresenta il traliccio non controventato, ho sviluppato un foglio Excel che uso ora per il mio lavoro e con cui faccio una prima, veloce, verifica, una volta note tutte le incognite del caso, tra cui la zona (ventosa) in cui il traliccio è installato.
Al limite, utilizzando questo file, potrei redigere una tabella che indichi , data la ventosità della zona, l'altezza della struttura e la superficie esposta al vento del sistema di antenne, se la struttura allafine è autoportante oppure no. Ma per fare una cosa del genere ci vorrebbe un bel pò di tempo e sinora non l'ho trovato, purtroppo, perchè quello che resta libero dopo il lavoro e la famiglia è sempre poco.
Comunque, se la cosa ti interessa, nei prossimi giorni vedrò di usare questo file per il tuo traliccio. Esporrò qui l'esito e le ipotesi di partenza.
Ciao

[IK7JWY]

Re: Traliccio autoportante carrellato

ok Ermanno,
oggi ho potuto accedere al mio pc di lavoro e ho fatto quella verifica.

Ipotesi e premesse di base
Il traliccio non controventato ancorato solo alla base viene assimilato staticamente ad una mensola verticale incastrata alla base. Carichi esterni agenti considerati: vento (un carico distribuito lungo il traliccio dovuto appunto all'area del traliccio esposta al vento, e un carico concentrato alla sommità del mast dovuto all'area esposta al vento del sistema di antenne accoppiate) e peso proprio. Il file non consente di considerare l'eventuale azione sismica, sia perchè fortunatamente siamo in zona sismicamente classificata come 4 (prima eravamo proprio "non sismici"..) e la struttura in esame non è tra quelle "sensibili" da calcolare come se si fosse in zona sismica 3 (scuole, ospedali, municipi, locali commerciali con grandi affollamenti etc ).
Il carico orizzontale dovuto al vento viene calcolato dal file excel sulla base della normativa risportata nel D.M. 16-01-1996 (Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n.29 del 5 febbraio 1996). Dal primo luglio 2009 sono in vigore le Nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni che contengono anche una parte (3.3) dedicata alle azioni del vento ma che riprendono in buona sostanza quanto già a suo tempo stabilito nel suddetto D.M.1996.
Entrano in gioco, quindi, per stabilire l'entità del carico dovuto al vento, la posizione geografica, la "classe di rugosità", la "categoria di esposizione", i coefficienti di forma etc etc.
Mentre per il traliccio è abbastanza agevole quantificare il carico dovuto al vento, così non è invece per il sistema di antenne di cui sappiamo solo il dato "wind area 1,65 mq". Per sapere esattamente la forza che il vento andrà ad esercitare su tale superficie esposta bisognerebbe sapere il coefficiente di forma del sistema di antenne (che tra l'altro cambia anche in funzione dell'orientamento delle antenne rispetto alla direzione del vento!). Insomma, bisognerebbe affidarsi ad una campagna di prove in galleria del vento Ovviamente non è questo il caso, quindi si approssima adottando un coefficiente di forma del sistema di antenne pari a 2.
Il file effettua le verifiche con il metodo delle tensioni ammissibili. Nel campo dell'ingegneria civile, tale metodo viene ormai messo da parte a favore di quello degli stati limite. Nel nostro caso, considerate le peculiarità della struttura, possiamo comunque considerarlo valido per una prima verifica veloce, salvo fare delle analisi più approfondite con il secondo metodo ma non mi sembrerebbe questo il caso.
Il file excel contempla tralicci triangolari ma con montanti a sezione tubolare tonda. Ho quindi ipotizzato, a vantaggio di sicurezza, a che il traliccio sia composto da montanti a sezione tubolare tonda diametro 28mm spessore 3mm.
In merito al tipo di acciaio utilizzato per la realizzazione del traliccio, ho ipotizzato quello di tipo FE360 (secondo il DM 1996), oggi F360/S235 (secondo il DM 2008 Nuove Norme Tecniche sulle costruzioni). In definitiva ho ipotizzato una sigma ammissibile di 1600 kgf/cmq (uso questa unità di misura, in realtà anche questa obsoleta, perchè più comprensibile ai non addetti ai lavori).


Risultati e considerazioni
Il file ha dato esito favorevole, nel senso che il traliccio risulta autoportante. Siamo però al limite. La tensione massima alla base del traliccio, infatti, è di circa 1540 kgf/cmq, molto vicina a quella ammissibile.
E' chiaro che un traliccio autoportante , se deve rompersi, lo fa dove sono massime le sollecitazioni sotto l'azione del vento, cioè alla sua base. Ma non basta verificare la resistenza del traliccio "in sè". E' ovvio che oltre al traliccio, in questo tipo di struttura svolge un ruolo determinante anche il supporto al quale il traliccio è ancorato alla base. Non sono entrato nel merito perchè non ho dati in proposito. Suppongo, comunque, che il traliccio sia ben ancorato al solaio, ad un pilastro, ad un muro o comunque a qualcosa di solido.

Per ora è tutto, per ogni altro chiarimento sono qui.
Ciao !

[ik7ezn]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Ciao Arturo.
Grazie per la verifica e la risposta . Sono stato fuori per lavoro un paio di giorni ed ho letto il tuo messaggio solo ora.
Chiaro quanto hai descritto anche relativamente alla base di cui non avevo accennato; comunque è come hai ipotizzato.
La base , che è sempre triangolare, dove è imbullonata la prima sezione del traliccio, fatta con montanti più robusti (non ricordo il diametro) è "affogata" nel cemento al centro di una trave portante del solaio in corrispondenza del prolungamento dei ferri di un pilatro.
Le antenne, comunque, sono "issate" solo quando faccio attività (quando è presente la luna); durante tutti gli altri periodi sono sempre abbassate.
Con un argano elettrico è molto comodo e veloce.
Grazie

73 Ermanno / ik7ezn

[iz7fmm]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Scusate se riapro questo post,
ma vorrei calcolare le tensioni ammissibili per un T45 triangolare "pesante" considerato che:
il traliccio alto 18mt, e tirantato, a circa 6mt dalla base, presenterà un secondo punto di ancoraggio al solaio latero-cementizio della mia abitazione, in modo da ridurre drasticamente il carico alla base del traliccio, offrendo una forte resistenza data dal lungo braccio della coppia così formatasi.
Ora, credo che dovrei considerare questa soluzione come una mensola con un carrello ad 1/3 della sua altezza... più i "vincoli cedevoli" rappresentati dai tiranti, che forse sarebbe opportuno rappresentare come molle con basso fattore di elasticità ed alta rigidezza.
Purtroppo non ho mai avuto a che fare con strutture siffatte nei miei studi (si andava dal classico telaio a capannoni con capriate metalliche a traliccio) e di conseguenza non ho ben chiaro in mente come considerare i vari tiranti o attacchi supplementari alla struttura.

Grazie per ogni aiuto.
73's Alex iz7fmm.

[IK7JWY]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Ciao Alex,
in effetti il tuo T45 ancorato a 6m di altezza al solaio dell'abitazione e controventato più in alto puoi assimilarlo ad una mensola (compatibilmente con il tipo di vincolo alla base) con un appoggio intermedio (rappresentato dal solaio) e con un appoggio cedevole più in alto (rappresentato dai controventi). Il sistema è iperstatico e c'è l'ulteriore complicazione della cedevolezza del vincolo dovuto ai controventi. Questi, come è naturale che sia, sotto trazione si allungano in misura maggiore o minore anche in funzione del modulo elastico del materiale di cui sono fatti.
In pratica, e a vantaggio di sicurezza, puoi scindere il calcolo in due fasi. In una prima fase consideri solo il traliccio, senza controventi. In una seconda fase, consideri invece anche i controventi ma ipotizzando il traliccio semplicemente incernierato alla base. Per questa seconda fase potrai così utilizzare il foglio elettronico "Calcolostralli" che trovi nella sezione web del forum:

http://www.hamradioweb.org/downloads/calcolostralli.xls

In entrambi i casi troverai sollecitazioni maggiori di quelle reali. Infatti, una cosa è tenere fermo con i controventi un traliccio incastrato alla base e ancorato a 6m di altezza al solaio, un'altra è tenere fermo lo stesso traliccio ma semplicemente incernierato alla base.

[iz7fmm]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Grazie Art,
in effetti con tutti quei vincoli aggiuntivi la situazione si complica parecchio, risultando la struttura due o addirittura tre volte iperstatica... quindi va fatto per parti, se ben ricordo.

Purtroppo se intendo istallarlo dovrò dotarmi di un minimo di calcoli da presentare al Genio Civile, nonchè quelli sulle fondazaioni da presentare per la Dia del plinto... poi la le abitazioni vicine a circa 10mt, quindi distanza inferiore alla luce del traliccio, il che complica ultriormente le cose a livello burocratico e di sicurezza, e sono sicuro che andrò incontro ad un mare di rogne.
Pffffff.... mi sa che di sto passo faccio prima a metterlo sul lastrico solare agrrappato al muro portante (che purtroppo è da 45cm in tufo e pietra)...
tutta sta burocrazia mi innervosisce parecchio... optando per la seconda ipotesi, userei solo 12 o 15mt di traliccio, ma comunque ci saranno sempre rogne burocratiche.

73's Alex iz7fmm.

[IZ8EPY]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Vorrei abusare della vostra gentilezza e preparazione, restando in tema di tralicci carrellati. Ho da poco strallato il mio traliccio, 9 metri da 35 cm per lato. Alla sommità è stata montata su un mast da 48x3 mm dalla sommità del traliccio una AD 335 della Depot, una 5 elementi per i 6 metri di I0JXX, e un dipolo rigido per i 40 17 24 di ik7ath. Totale vela 1 mq. La struttura è stata realizzata in configurazione classica, lo strallo è stato realizzato in 4x2 serie di tiranti da 6 mm di bayco, posizionato uno in testa e uno alla base del carrello. Il mio dubbio è dato dal fatto che purtroppo non ho potuto realizzare ad OK la strallatura. Questo dovuto poiche il proprietario del terreno vicino/superiore (trattandosi di terrazzamento) al mio non mi ha dato la possibilità di poter installare i plinti per i tiranti. Quindi la parte superiore è diventata un pò più stratta e per ovviare a questo inconveniente ho optato per 2 serie di tiranti
non potendo fare il classico triangolo. I plinti per i tiranti sono stati realizzati con del tubo da 3mm di spessore per 2 pollici di diametro da 1,5 metri di altezza, affogato in una struttura 70x70x70 in cemento armato. Domanda ho fatto bene?? allego una foto sperando sia esplicativa.

[IK7JWY]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Domanda ho fatto bene?? allego una foto sperando sia esplicativa.

Naturalmente dare una risposta precisa alla tua domanda significherebbe fare la verifica strutturale del sistema da te descritto, per cui occorrerebbero diversi altri dati, tra i quali quelli relativi alla ubicazione del sito.
Ad ogni modo, dalla descrizione che ne hai fatto direi che puoi stare ragionevolmente tranquillo. Anche gli ancoraggi dei controventi più "sacrificati", cioè quelli verso il confine con il terreno terrazzato del vicino, sono in ogni caso a metà altezza del traliccio, il che in genere è sufficiente a garantire che i controventi in tiro non carichino troppo il traliccio e non siano essi stessi sollecitati eccessivamente a trazione. Poi l'altezza del traliccio, 9 m, la sua sezione trasversale , 35 cm, il numero/tipo/sezione dei controventi nonchè le dimensioni generose del plinto alla base del traliccio danno ulteriore ragionevole tranquillità. Forse qualche dubbio mi resterebbe sugli ancoraggi dei controventi, per i quali accenni ad una struttura di 70x70x70cm in cemento armato. Intendi dire che hai realizzato delle zavorre in c.a. interrate nelle quali hai annegato il tubo da due pollici al quale sono ancorati i controventi ?

[IZ8EPY]

Re: Traliccio autoportante carrellato

Naturalmente dare una risposta precisa alla tua domanda significherebbe fare la verifica strutturale del sistema da te descritto, per cui occorrerebbero diversi altri dati, tra i quali quelli relativi alla ubicazione del sito.
Ad ogni modo, dalla descrizione che ne hai fatto direi che puoi stare ragionevolmente tranquillo. Anche gli ancoraggi dei controventi più "sacrificati", cioè quelli verso il confine con il terreno terrazzato del vicino, sono in ogni caso a metà altezza del traliccio, il che in genere è sufficiente a garantire che i controventi in tiro non carichino troppo il traliccio e non siano essi stessi sollecitati eccessivamente a trazione. Poi l'altezza del traliccio, 9 m, la sua sezione trasversale , 35 cm, il numero/tipo/sezione dei controventi nonchè le dimensioni generose del plinto alla base del traliccio danno ulteriore ragionevole tranquillità. Forse qualche dubbio mi resterebbe sugli ancoraggi dei controventi, per i quali accenni ad una struttura di 70x70x70cm in cemento armato. Intendi dire che hai realizzato delle zavorre in c.a. interrate nelle quali hai annegato il tubo da due pollici al quale sono ancorati i controventi ?

Ciao Art. Grazie della risposta. Le strutture dei quattro "controventi" sono dei stati realizzato come de veri e propri plinti, della dimensione sopra dichiarata . Quindi scavo e poi armatura in ferro da 12 alla quale sono stati "legati" i tubi da due pollici con della zanche orizzontali, per un numero di tre legature. Quindi ogni plinto ha sviluppato circa 1,40?? (non sono molto ferrato sui cacoli ingegneristici) di cemento armato. Inoltre il tubo stesso è stato riempito di cemento e al suo interno inseriti dei ferri verticali per armatura, lo stesso tubo fuoriesce dal plinto per circa un metro, anche meno. Questo particolare è stato da me voluto per evitare, durante il passaggio di sbattere la testa al bayco. Grazie ancora.

http://iz8epy.jalbum.net/traliccio/ Qui potrai vedere i particolari del traliccio da me realizzato e del plinto dello stesso. In funzione dell'uso sono stati allo stesso modo realizzati i plinti per i controventi.