Calculo Instalacion Antenas

Técnica y Divulgación

CÁLCULO DE INSTALACIÓN DE
ANTENAS - 1ª PARTE
por EA4BOD
Desde el primer momento en que Telecomunicaciones exige a
los radioaficionados el cálculo de las instalaciones radiantes se
han hecho toda una serie de tentativas por simplificarlos. La
tarea no es sencilla, en ningún caso se mencionan nociones
imprescindibles como módulo resistente (W), área de sección (A),
esfuerzonormal (N), reacciones (R), etc. o tensiones admisibles
(σ) para los diferentes tipos de acero.

H

ace tiempo, observando los materiales publicados en revistas
sobre el tema, esperaba de alguno de los radioaficionados y sobre
todo ingenieros o arquitectos una crítica evidente de los errores y
fallos cometidos. Como esto no sucedió, al aparecer un nuevo artículo
en nuestra revista con los mismosdesconocimientos de resistencia de
los materiales, decidí llamar la atención con mi artículo "Inocentadas
en enero".
No todos saben que URE intercambia sus revistas con asociaciones
de medio mundo, algunos materiales se traducen y se reeditan en sus
idiomas por lo que, consciente de la opinión que pueda generar este
tipo de artículos, he salido al paso no como un criticastro sino con fundamento parapoder demostrar lo contrario y dar a entender que también en España tenemos profesionales competentes para cumplir todo
tipo de tareas.
Como veo por la nota de EA4CFE que sigue en sus trece y que de
nada le sirven opiniones ajenas, cuando examinemos el caso de su
antena, le demostraré sus "conocimientos" del tema.
Entre las instalaciones radiantes de radioaficionados podíamos diferenciar cuatrotipos de sistemas que serán los que exponemos a continuación comenzando por los más sencillos.
1º Antena sobre mástil sujeto a paramento vertical.
El gráfico fig. 1 muestra el sistema compuesto por:
a.- Antena vertical para 2 metros sobre un mástil Televés de 3 m y
diámetro de 45 mm.

trado y el otro libre (voladizo).
La metódica para todos los sistemas es la típica:
1.- Determinación de todos losesfuerzos externos sobre la instalación.
2.- Cálculo de los esfuerzos internos en los elementos originados
por los esfuerzos exteriores.
3.- Comprobación de las secciones de los elementos para que cada
uno de ellos y a su vez el conjunto de la estructura, bajo la hipótesis
más desfavorable, cumplan las condiciones de no sobrepasar los límites de equilibrio y agotamiento del material utilizado.
Losesfuerzos externos que originan los esfuerzos internos son motivados por la presión dinámica del viento y que varían dependiendo del
punto geográfico de montaje, carga de nieve, pesos de los elementos.
Generalmente se conoce bien la velocidad máxima de los vientos
locales pero no la presión dinámica. Para todos aquellos que deseen
o necesiten conocer este dato pueden utilizar la fórmula:
2

vm/seg.
W = ------–––––------16
Como ejemplo tomemos la zona centro y en concreto Madrid con
150 km/h. Primeramente transformaremos los 150 km/h. en metros
por segundo:
150km/hx1000 m:(60 min. x 60 seg)= 150.000:3.600=41,67 m/seg.
2
2
w = (41,67 m/seg.) = 1736,4 : 16 = 108,5 kg/m
La presión dinámica del viento por cada metro lineal es de:
2
2
antena: qa = 0,02 m /m x 108,5 kg/m = 2,17 kg/m
2
radiales:pr = 0,5 m x 2 un. x 108,5 kg/m x 0,01 m = 1,08 kg.
2
2
mástil: qm = 0,045 m /m x 108,5 kg/m = 4,88 kg/m.
Como podéis observar, las cargas repartidas (q) van atribuidas a la
unidad de longitud (kg/m) mientras que las concentradas (p) se aplican en un punto.
El esquema de cálculo (figura 1a) está presentado con un giro de
90°, con las cargas eólicas, puntos de aplicación de las resultantes deestas cargas y sin la carga normal (n) vertical que por el momento no
la necesitamos.

Datos necesarios:

Figura 1. Aspecto del mástil
con la antena.

Antena:
altura - 2 m.
diámetro - 20 mm.
Radiales:
longitud - 0,5 m.
diámetro - 10 mm.
Peso - 2 Kg.
Mástil:
longitud - 3 m.
diámetro exterior - 45 mm.
diámetro interior - 41 mm.
Estos tipos de instalaciones
se calculan al igual que las diferentes...