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Giovedì, 21 Gennaio 2016 15:38

Dimensionamento del sostegno d'antenna: calcolo della spinta secondo la CEI 100-140

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Normalmente le antenne vengono installate su un sostegno, la Guida CEI 100-140 è il riferimento normativo per la progettazione del sostegno. Gli installatori, al fine del rilascio del certificato di conformità, devono infatti soddisfare anche i requisiti di sicurezza statica delle opere a sostegno delle antenne.

La guida considera solo ed esclusivamente le seguenti tipologie di sostegno:

  • Pali autoportanti
  • Pali controventati

Si considerano pali autoportanti quelle strutture in grado di sostenere le sollecitazioni del vento, generate dalle antenne su di esso montate, senza l'ausilio di controventature. Si considerano, invece, pali controventati quelle strutture che hanno necessità di controventature per resistere alle sollecitazioni del vento.

pali-telecomunicazioni-autoportante-controventato

Per quanto concerne i pali autoportanti la Guida CEI prescrive una lunghezza massima libera di 6 metri.

Il sostegno è sollecitato principalmente dall'azione del vento:

  • distribuita lungo la superficie del sostegno
  • concentrata nelle sezioni di aggancio delle antenne

azioni vento sul palo

Nel seguito, l'articolo descriverà come calcolare l'entità della forza che genera il vento quando impatta contro le antenne installate sul palo. Tale forza/e, unitamente all'azione del vento distribuita lungo il sostegno, servirà al dimensionamento del palo.

 

Calcolo della spinta concentrata

La forza esercitata dal vento sulle antenne è concentrata nelle sezioni di attacco al sostegno, tale forza dipende dalla velocità e dalla sezione della superficie esposta in direzione perpedicolare.

La spinta è ricavabile dalla relazione:

spinta W

dove:

W è la spinta espressa in Newton
k è un coefficente pari a 0.75
v è la velocità del vento espressa in m/s
S è la superficie esposta espressa in m2

Oppure in alternativa con la seguente formulazione:

cps

dove:
c è il coefficiente di carico pari a 1,2
p è la pressione cinetica che può essere pari a:

  • 800 N/m2 per una velocità del vento di 130 km/h e per antenne che si trovano ad un'altezza dal suolo inferiore a 20m
  • 1100 N/m2 per una velocità del vento di 150 km/h e per antenne che si trovano ad un'altezza massima dal suolo maggiore di 20m

Esempio applicativo:

Vogliamo calcolare la massima forza concentrata esercitata sul sostegno da un'antenna parabolica del diametro di 90cm posta ad una altezza dal suolo maggiore di 20m.

Occorre innanzi tutto calcolare l'area della superficie esposta, per cui avremo:

area cerchio antenna parabolica

Per cui la spinta esercitata sarà pari a:

spinta antenna parabolica

Che per avere un ordine di grandezza sono circa 85 kgf (chilogrammi forza) che sollecitano il sostegno, purtroppo spesso non ben dimensionato e pronto a spezzarsi alla prima raffica di vento.

 

Conclusioni

Il corretto dimensionamento consente di scegliere il sostegno più idoneo, evitando pericoli relativi alla sicurezza statica, inutili sovradimensionamenti, notevole aggravio della spesa per il cliente ed il rispetto della normativa.

 

 

Si ringrazia la Dott.ssa Cristina Di Pietra per la fattiva collaborazione prestata per la redazione del presente articolo.

Letto 4001 volte Ultima modifica il Giovedì, 21 Gennaio 2016 15:44

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