Vindlast på statiske antenner

Tore Aasli, LA1SSA

Bakgrunn

Å beregne vindlast på statiske konstruksjoner (bygg, broer, faste antenner osv) er nokså omfattende matematisk sett. Denne lille artikkelen tar utgangspunkt i en tilnærmingsformel, men som godt kan brukes for å få en pekepinn hvor stor belastning vind utgjør på en statisk antennemontasje.

Med statisk i denne sammenheng menes ikke dipoler og andre ledningsantenner som henger fritt, men faste konstruksjoner slik som yagier og vertikale antenner.

En vertikal antenne eller yagi er vanligvis montert på en mast i en gitt høyde over bakken, og vindkraften på antenna vil gi et moment på masta der antenna er festet, men det blir ikke tatt opp her.

 

En tilnærmingsformel

En tilnærmet formel for vindlast er F= 0.08·v2·A. Faktoren 0,08 er empirisk og gjelder for vindhastigheter generelt, fra bris og sterkere. Verdien kan, alt etter konstruksjon, variere fra ca. 0,05 til 0,1. Formelen viser at vindbelastningen øker med kvadratet av vindhastigheten. Hvis vindens hastighet dobles, så vil belastningen på antenna 4-dobles.

Vårgårda mast M65W har oppgitt vindfaktoren 0,67 for akkurat denne masten, mens 0,08 er en generell faktor for sylindriske flater. Vårgårda har forenklet formelen ovenfor til en vindlast q = 0,64 * v2, der arealet av en slik mast er inkludert. Det tilsvarer et areal på 8.375 m2 for en 9-meters masthøyde.

 

Anvendelse

Vi tar en eksempelantenne, en Butternut HF-6V - 5-Band vertikal antenne. www.Wimo.com oppgir arealet til 0,19 m². Hvis vi antar at vindtyrken er kuling med 15 m/s, skulle dette tilsvare en belastning på antenna med ca. 3,5 kg midt på.

Det er bare ett aber her. Denne antenna er konstruert med en gjennomsnittlig diameter på 2-3 cm, traps inkludert. Høyden er oppgitt til 7,9 meter. Bruker man disse tallene, så blir belastningen drøye 4 kg @ 15 m/s.

Formelen kan også brukes som en tilnærming for å beregne vindlast på dipoler og andre ledningsantenner. En dipol for 20-meteren med tverrsnitt på 4 mm² har en tråddiameter på ca. 1,13 mm. Arealet av dipolen, eksklusiv balun og koaks blir da 0,113 m², og med en vindstyrke på 15 m/s blir belastningen 2 kg på senter av dipolen.

 

Diskuter gjerne denne artikkelen i forumet!

Antall besøk: 1539

Oppdatert 02-08-2011