Antenne

Testo di Andrea Lugli

Progettisti: Ing. Andrea Silvio Lugli - Ing. Flavio Lilli

Si tratta di palo porta antenne per telefonia cellulare in postazione mobile.
La struttura portante principale è essenzialmente un palo strallato formato da un pilastro centrale realizzato in tubolare in acciaio o in alluminio sul quale ad opportune altezze sono incernierate tre file di sartie con i relativi tiranti pretesi in acciaio armonico con un angolo in pianta di 120°.
I tiranti e il palo inferiormente sono ancorati rigidamente ad una struttura di base costituita da tre capriate composte da profili scatolari a forma triangolare solidali fra loro disposte in pianta anch'esse con un angolo di 120°. Le tre estremità periferiche delle tre capriate sono dotate di piedini circolari aventi la funzione di appoggio delle zavorre anch'esse previste in piastre circolari di ferro estraibili e trasportabili necessarie per contrastare il ribaltamento globale della costruzione indotto dai carichi del vento.
La forma circolare del palo nasce principalmente da considerazioni di simmetria (si comporta in tutte le direzioni allo stesso modo) e dal fatto che da una prima analisi dinamica essa garantiva i primi tre modi propri di vibrare della struttura non torsionali. E' stato verificato altresì che i periodi dei modi di vibrare erano al di sotto di 1 e quindi lontani dalle frequenze degli spettri di risposta dei venti.
Lo schema strutturale prende spunto dalla forma e dalla tecnologia degli alberi delle barche. Le scelta di disporre in pianta i tre stralli con un angolo di 120° (e non per esempio 4 stralli con angoli a 90°) dipende essenzialmente dal fatto che in questo modo è più facile ed agevole mettere tali stralli in pretensione.
Il progetto strutturale è consistito essenzialmente in:
- determinazione dei carichi del vento agenti sulla struttura;
- definita una pretensione degli stralli iniziale la determinazione delle sollecitazioni presenti nei vari elementi strutturali e gli spostamenti e rotazioni alla sommità della costruzione sotto l'effetto dei carichi del vento;
- verifica degli elementi strutturali e verifica al ribaltamento complessivo della struttura.

Definizione dell'assemblaggio
Data la non elevata altezza del palo (28 m) e la semplicità della struttura è stato considerato l'azione statica equivalente in termini di pressione e depressione agenti sulle superfici trascurando gli effetti dinamici. Considerato che si tratta di un prototipo che dov'essere installato e utilizzato in tutte le parti d'Italia sono stati presi quali valori delle pressioni del vento, quelli relativi ad una zona notevolmente ventosa (Liguria). (Per i carichi vedere il D.M. 16 Gennaio 1996).
La pressione del vento è data dall'espressione:
qref x Ce x Cp x Cd
dove qref è la pressione cinetica di riferimento variabile in funzione dell'area geografica e dell'altitudine del sito sul livello del mare. Ce è il coefficiente d'esposizione che nel caso specifico è variabile lungo lo sviluppo del palo. Esso dipende dalla rugosità, dalla tipologia del terreno, dall'esposizione del sito ove sorge la costruzione. Cp è il coefficiente di forma e data la forma cilindrica degli elementi strutturali sono state prese in esame le azioni del vento su corpi cilindrici di cui al punto C.7.6.6. del D.M. Gennaio 1996. Nel caso in oggetto il coefficiente dinamico Cd è stato preso pari a 1.
Questa è stata la parte più interessante del progetto che ha determinato la forma finale del palo strallato e la geometria della struttura. Mediante l'ausilio di programma strutturale apposito, definita la pretensione iniziale degli stralli in base alla tensione massima che possono raggiungere i martinetti di proprietà del cliente, inseriti i carichi del vento secondo varie direzioni, sono state determinate e successivamente verificate e confrontate con quelle ammissibili, le tensioni presenti nelle varie membrature. Sono stati verificati, altresì, gli spostamenti massimi e le rotazioni presenti alla sommità del palo che non superassero i valori limite richiesti dal cliente. Le verifiche sostanzialmente hanno consistito nella verifica della presso flessione del palo circolare centrale, di non superare la tensione massima negli stralli pretesi, (massima pretensione stralli inizialmente previsti di forma lineare hanno assunto dopo numerosi tentativi effettuati mediante programma strutturale, quella forma lievemente curvata. Infatti tale forma è risultata la più idonea in termini di risparmio di materiale, pretensione massima degli stralli, spostamenti e rotazioni massime all'estremità del palo strallato, dimensioni massime delle zavorre in rapporto alla larghezza e ingombro della struttura di base formata dalle tre capriate.
Si tratta di una struttura mobile il cui montaggio dev'essere rapido e di facile realizzazione.
E' stato deciso, in accordo con la committenza, che la struttura di base fosse solidale al carrello di trasporto, che le zavorre fossero realizzate in piastre metalliche, o in cassoni da riempire in blocchi di cemento costituiti da elementi di peso non superiore a 30 kg. E' stato deciso che il palo centrale circolare fosse realizzato in più pezzi (circa 5 m), e che fosse giuntato tenendo conto che al suo interno ci dovevano passare alimentare i cavi elettrici necessari ad alimentare i pannelli posti sulla punta del palo stesso. Per quanto riguarda i cavi in acciaio armonico, i giunti strutturali fra i vari elementi, la struttura di base, il palo centrale e le sartie sono state utilizzate tipologie e materiali presenti in commercio il più economici possibile.

Palo Simtel

Palo Simtel

Antenne

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