Stagning av "Spagetthimaster"

SM5MX

SM5MX

Well-Known Member
God morgon,

När man skall staga master eller rör med "spagetthitendenser" är det viktigt att se till att avstånden mellan stagvåningarna inte är helt lika. Problemet vid identiska avstånd kan bli att vind och skakningar bildar stående vågor på masten, vilket kan knäcka en mjuk mast, som t ex ett aluminiumrör.

För länge sedan såg jag någonstans en uppsättning enkla tumregler, som jag nu inte kan hitta igen. Råden gick ungefär som så, att man sätter de översta stagen 1/4 från toppen av masten, nästa stagvåning vid 1/4 av återstående längd från de översta stagen o s v, o s v.

Kan någon friska upp mitt minne? Vad jag är ute efter är alltså inte en formelsamling utan just de enkla tumregler, som man förhoppningsvis kan komma ihåg när man står där i trädgården med en rulle Kevlar i handen och grubblar över sitt 20 m långa aluminiumrör.

73 & TIA,
Rolf
SM5MX
 
Rolf,
Jag tror det är svårt att hitta några generella tumregler för stagning av slanka master. Att staga upp en 20 m mast är ju inte en går-det-så-gårdet grej!

I artikeln ”MASTS AND TOWERS” av Ulrik Støttrup-Andersen på URL http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/antenas/Mobile_Communications_Masts_Towers.pdf säger han inledningsvis:

” There are many challenges for the engineers associated with this tall and slender structures, and many experts have stati maststrukturened that “a guyed mast is one of the most complicated structures an engineer may be faced with”. This statement is unfortunately underlined by the fact that the number of collapses of masts is relatively far greater than for other types of structures”

Som lekman tanker man kanske bara på att undertrycka de lägsta egenresonanserna hos masten, men det är möjligt att mer skadliga resonanser med högre frekvenser kan exciteras av vindbyar och deras turbulens; en ytterligare komplikation är ju också att systemet av staglinor med sina egenfrekvenser kan tillföra ytterligare resonanser som kan vara skadliga för masten själv. (I fysiken för det här finns ju många analogier med multibandantenners fysik!)

Här är ytterligare en artikel, skriven av ett antal brasilianare, som är läsvärd och innehåller resultat av en del simuleringar, men den ger inga tumregler:
” Structural Analysis of Guyed Steel Telecommunication Towers for Radio Antennas” på URL: http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/antenas/a08v29n2.pdf

Det här var ju ingen snabb hjälp med tumregler Rolf, men jag tycker artiklarna verkar läsvärda i alla fall! Det finns ju leverantörer av slanka master - vad säger dom?

73//Janne SM0AQW – ham since 1948
 
Rolf,
jag tittade på Lannabo Radios (SM6DOI) vertikal för 80/160 - den verkar vara ganska slank, är 17.5 m lång och stagas på 6 och 12 m höjd. Själv hade jag förut en TM-16 "crank-up" mast gjord av AB Vägbelysning -- den användes av försvaret och var typprovad för 25 kg topplast och 30 m/s. Den var stagad på ca 4.5 och 12.5 m höjd, men var troligen inte lika slank som Lannabo-masten. Typiskt användes den som radiolänkmast och tjänstgjorde både i Afrika och JMellanöstern.
73 //Janne SM0AQW
 
Jag undrar om inte detta resonemang har mer med statiska belastningsfall än med självresonanser att göra.

När man belastar en slank konstruktion (t.ex. en mast av tunnväggiga rör) i lodled så får man en tendens för konstruktionen att bukta ut och knäckas (de berömda Eulerska knäckningsfallen).

För att minska tendensen så behöver man sätta stagplanen allt tätare ju längre ner utefter masten man kommer.

Då minskar vad man kallar för "den fria längden", och då kommer konstruktionen att bli stabilare.

Eftersom knäckhållfastheten grovt är proportionell mot 1/(fria längden^2) så är det "vettigt" att sätta stagplanen på det sätt som Rolf/MX beskrev.

Dynamiska förlopp är givetvis också inblandade, men redan de statiska belastningsfallen kan vara nog svåra ur beräkningssynpunkt... (tycker en som har traumatiska minnen av Mekanik B för snart 35 år sedan.)

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Hej.
Lite "off topic" men jag har läst någonstans att man bör staga en fristående (jämntjock) fackverksmast på 80 % av höjden.
Jag har stagat min 30 m, 1 m sida, invändigt klätterbar fackverksmast på 24 m över marken.
Har stått i 31 år och överlevt Gudrun m m.

73
Bengt SM6APQ
 
Förutom själva geometrin är det viktigt att staglinorna inte töjer sig vid belastning.
För lääänge sen före skolan och vuxenlivets insikter hade jag en 18m teleskopisk vridbar rörmast med en 2el Quad i toppen. Den var stagad på var tredje meter, men den vek sig vid en storm pga att staglinorna inte var nog stumma.
 
God morgon,

Jag ber att få tacka alla som bidragit med konkreta förslag och konstruktiva spår att fundera vidare i!

Vintersäsongen känns idag mindre hotfull, på något sätt. :)

73,
Rolf
SM5MX
 
En annan grej är att inte spänna stagen för hårt. Längst ner där de är grova kna man spänna rätt hårt, men desto längre upp man kommer desto lösare ska de spännas. Jag vet SM2DMU (CUE DEE) sa att de flesta fallen de haft när 80m vertikaler gått sönder som de sålt har det varit för ägarna spänt stagen för hårt.
 
Är det för att masten är så vek? Övervant och för- och akterstag på segelbåtar brukar vara ordentligt spända, men det är kanske helt andra belastningsfall.
 
Att staga en smal mast är ett "speciellt problem", ett dilemma.
En stagnivå ger ju förutom stag i sidled även en nedåtriktad kraft, och en ganska stor sådan.
Masten under stagnivån vill då böja sig som ett knä, nån stans måste den ju ta vägen om den skall tryckas nedåt, gör den så, knycklar den ihop sig och sjunker ihop.
Med flera stagnivåer blir den vartikal lasten ännu större, och det krävs ännu fler stagnivåer.
Med tre stagriktningar finns alltid ett ställe, eller riktning att bilda knä, med fyra stagriktningar är risken mindre för "knäbildnig".
Det finns med största sannolikhet optimala stagsytem för smala rörmaster, men teorin om detta är svår hållfasthetsberäkning.
En mast med en stagnivå på exvis 2/3-delar kommer vid vindbelastning att tryckas i en riktning under taget, den kan då bilda "knäet" och knycklas ihop.

Kanske finns en simulator eller beräkningsprogram?
Större rörmaster var förr utformade med grövre rör längst ner. Vilket kunde motverka problemet. Däremot vet jag inte om det hållfasthetsbreöknads eller att man "tog till" på gehör.

Tänker man i dessa banor verkar det näst intil omöjligt att staga en tunn rörmast......

de
FPD
 
Som komplement till vad jag hittills inhämtat tänkte jag också intervjua min gode vän Leif, SM0DSG (väg- och vattenbyggare). Leif har helt på egen hand ställt upp en 40 m hög vertikal av högst normala aluminiumrör och fått den att stå kvar en hel vinter på isen utanför sitt sommarställe.

De' ni! Rätt bra gjort, för att nu använda ett understatement.

73,
Rolf
SM5MX
 
Roland

Tänker uppmuntra Leif att ta bladet från munnen. Tror f ö ni oxo känner varandra, för ni är väl rätt nära radiogrannar?

73,
Rolf
SM5MX
 
Kära tittare,

Jag beklagar om jag vilsefört er - men ändå inte helt - för 40-metersmasten av aluminiumrör är faktiskt på G. Leif, SM0DSG, har än så länge i a f hunnit testa sin speciella metod på en 20-meters "skalmodell" med framgång.

På fråga har Leif ingående beskrivit för mig hur han tänker sig ställa upp sin 40-metersvertikal, m h a bl a en specialkonstruerad byggnadsställning, som han skickat mig en bild på. Hål i isen m m ingår också i kalkylerna.

Jag tror alltså att vi kan se fram emot en lärorik redogörelse längre fram. Det är nog inte helt fel att just en erfaren väg- och vattenbyggare räknar och drar i spakarna i ett projekt som detta.

73 - & håll gärna tummarna för Leif,
Rolf
SM5MX
 
Last edited:
Så länge man inte blandar in rörens slankhetstal och Herr Tetmayer's doktriner så är det bara en fråga om erfarenhet från att resa gamla tiders tältpinnar. Har man rest en vertikal för 80mb gjord av rör (demonstrerades elegant på SSA årsmöte i Karlsborg för en del år sedan) så gör man likadant med 40 meters rörhöjd. Ett absolut krav är dock att samtliga stagrep är helt oelastiska. Jag vet av erfarenhet att det blir cirkus om de är det. De dragande repen ska alla vara fästa i dragpålen som i sin tur står fäst vid roten av nedersta röret. Ett ytterligare dragrep fästs vid dragpålens topp och en liten vinsch kan användas som gör jobbet. Det krävs en komplett stagning i fyra riktningar och alla görs klara innan alltsammans dras upp. Den numera bortgångna Herr Pythagoras ger all hjälp som krävs för stagningen. När alltsammans kommit upp i vertikalitet är ser man resultatet av stagrepens längdberäkning.
- FUD
 
Last edited:
SM4FPD said:
...............Tänker man i dessa banor verkar det näst intil omöjligt att staga en tunn rörmast......

de
FPD
Click to expand...

Tar man ett maströr med klen diameter som mast böjs röret ut mellan de olika nivåerna av staglinor. Spänns sedan staglinorna så att masten inte är rak ökas risken för ytterligare utböjning och knäckning.
Ett rör med större diameter klarar förstås längre ostagat avstånd mellan staglinorna innan det böjs ut till brott.
Tittar man på den vertikala kraften i masten så är egenvikten sällan något problem, det är staglinornas nedåtriktade komponent i maströret som belastar mera.
Resonemanget att ha allt tätare emellan staglinorna längre ned på masten är därför riktigt eftersom den vertikala lasten ökar med varje uppsättning staglinor på de olika höjderna.

För tunnväggiga maströr av stål skulle man överslagsmässigt kunna säga att rörlängden 0,7 x rördiametern x 80 ger en god säkerhet mot elastisk utböjning när röret trycks från ändarna. Man kan då summera de vertikala kraftkomponenterna från staglinorna och med hjälp av materialarean på röret räkna fram tryckspänningen i materialet och inte komma alltför långt från sanningen.

Ett maströr 50 x 2 mm kan vid längden 6 m belastas vertikalt med c:a 4900N (ung 500 kg) innan det böjs ut men förspänner man röret åt något håll med osymmetriskt spända staglinor minskar knäckhållfastheten snabbt. Det är därför bra att gå upp ett snäpp i rördiameter och sova lite bättre på natten...

Siffrorna här ovan gäller förstås som vanligt UPA.
 
Last edited:
MX de FUD
Tack för länkarna Rolf!
Underbart att se.
Samtidigt med musiken "Hotel California" av The Eagles där Joe Walsh, som är radioamatör, spelar gitarsolot. Det var dock inte originalet i filmen.
Våra vänner i öster är duktiga och det är synd att Kyrilliskan inte kan läsas av västvärlden.
73 - FUD
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top