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Statistik (08.02.2001) Bild

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SATzentrale - Antennenwindlast -

 

Die Windlast

 

Jedes Jahr ist es wieder soweit. Im Frühjahr und im Herbst dürfen wir in Europa starke Winde und Stürme beobachten, die immer größere Ausmaße annehmen. Dagegen muss die Antenne gesichert sein. Worauf muss ich also achten?



Die Windlast ist nicht nur durch die Antennengröße abhängig, sondern es kommt auch auf die Befestigung der SAT-Anlage an. Die Auswahl des Montagestandortes wird nicht nur durch die Südrichtung bestimmt, sondern auch durch die Einhaltung möglichst kurzer Leitungswege vom Spiegel zum Receiver. Auch die Erreichbarkeit der Antenne ist wichtig, damit man den Spiegel ohne gefährliche Kletterkunststücke ausrichten kann. Im Handel sind mehrere verschiedene Arten von Spiegelhalterungen erhältlich. Der Wandabstand des Spiegels und damit die Größe des Wandhalters hängen vom Spiegeldurchmesser ab. Um auch größeren Windlasten standhalten zu können, sollte eine Halterung mit einer Wandplatte und einem abgewinkelten Rohr verwendet werden.


Für noch größere Windlasten bzw. die Montage an einem Rohr gibt es noch eine andere Art von Halterung: Zwei Trapezförmige Halterungen, die obere mit drei Befestigungspunkten, halten den Spiegel fest.

Je nach Mauerwerk sind entsprechende Dübel auszuwählen. Für festes Voll- oder Ziegelmauerwerk sind normale Spreizdübel ausreichend. Die Dübel müssen tief genug im Mauerwerk versenkt werden, günstigenfalls 10 cm. So verhindert man ein Ausbrechen der Dübel aus der Mauer bei starker Windlast. Höheren Halt erreicht man mit Ankerdübeln aus Metall. Diese besitzen einen Konus, der den Dübel tief im Mauerwerk auseinander drückt. Für Hohlblocksteine oder gelochte Ziegel verwendet man einen speziellen Hohlblockdübel. Diese Art Dübel "verknotet" sich im hohlen Stein und gibt so sicheren Halt.

Normaler Dübel Dübel mit Anker Knoten Dübel


 


Der Biegemoment:

Das Biegemoment ist das Moment, das über alle Antennen auf den Mast an der oberen Einspannstelle wirkt. Die Windlast des Mastes muss hierbei eingeschlossen sein. Das gesamte Biegemoment darf das maximal zulässige Biegemoment des Mastes nicht überschreiten und nicht größer als 1650 Nm sein. Bei einem höheren Biegemoment ist durch einen Statiker der statische Nachweis über die Krafteinleitung ins Bauwerk zu führen.

Mb = W1 · a1 · + W2 · a2 + W3 · a3 + ...

Mb = Biegemoment
W1,2,3 = angegebene Windlast laut Katalog
a1,2,3 = Mastlänge von der Antenne bis zur Einspannstelle

Allgemeiner Hinweis:

Die dynamischen Eigenschaften der Antenne und des Bauwerks können sich gegenseitig beeinflussen und negativ verändern.


Berechnung der Windlasten auf Satellitenschüsseln:

 

Fw = Cw(pv 2/0 :2) Ap. 

 

Cw ist der Widerstandsbeiwert. Bei Fallschirmen ist dieser 1,5, so auch bei Satellitenschüsseln. Eine Satellitenschüssel ist im ungünstigsten Fall dem Wind wie ein Bremsfallschirm ausgesetzt. p ist Rho, und ist der Wert der Luftdichte (Dichte = kg/m3). Die Einheiten sind dann mit kg/Kubikmeter einzusetzen. Luft hat ungefähr am Boden 1,4 kg/Kubikmeter. V ist die Windgeschwindigkeit in Meter / Sekunde.
Immer mit den Einheiten rechnen, sonst gibt es Fehler.
 

Wenn man nach der Formel die Windströmungskraft rechnet, müssen immer die Einheiten beachtet werden. Es darf gekürzt werden, wenn es geht. Die Windkraft Fw muss später die Einheit kgm/ss haben. Wird nun das Ergebnis durch 10, genauer durch 9,81 geteilt, dann erhalte ich die Windkraft in Kg.

 
Es macht also kein Problem, Windkräfte von Windgeschwindigkeiten mit 200 km/h zu errechnen. Bastler werden ihre Schüssel dann auch auf der Rückseite mit glasfaserverstärkten Kunststoffen, wenn nicht sogar mit Kohlefasern in Zweikomponentenharz verstärken.
 
Es müssen auch die statischen Belastungen der Halterung berechnet werden. Hierzu gehören Widerstandsbiegemoment, Torsionskräfte, Beanspruchung mit der Dübelbefestigung. Übrigens, nach Auskunft der Fischerwerke - Dübel und Befestigungstechnik sind 90 % aller Dübel fehlerhaft gesetzt, sie bringen nicht die volle Festigkeit. Es wird zum Teil auch bei professionellen Handwerkern gepfuscht. Dann kann es leicht passieren, das die Satellitenantenne bei dem Nachbarn landet.
 
Übrigens, wenn eine Satellitenantenne bei starken Wind einfach im Wind gedreht wird, so das ein geringster Angriffswiderstand entsteht, dann haben wir immer noch den Tragflügeleffekt, bei der nach außen gewölbten Seite gibt es einen Unterdruck, und dadurch entstehen Kräfte, die auch nicht zu vernachlässigen sind. Eine vernünftige statische Berechnung gehört einfach dazu.

 

Herstellerangaben der Windlast bei SAT-Antennen:


 

Antennentyp  100 Km/h  120 Km/h  144 Km/h   gesonderte Angabe
Gibertini OP40e   14,5 kg    
Gibertini OP60e   34 kg    
Gibertini OP65e   42 kg    
Gibertini OP80e   55,2 kg    
Gibertini OP65L   42 kg    
Gibertini OP80L   55,2 kg    
Gibertini OP85L   70 kg    
Gibertini OP100L   91 kg    
Gibertini OP120   145 kg    
Gibertini 150   235 kg    
Gibertini Cassegrain CP60e   35 kg    
Gibertini Cassegrain CP60x   30 kg    
Fuba DAA 780       max. Windgeschwindigkeit (survival) 40 m/s
Fuba DAA 850       max. Windgeschwindigkeit (survival) 40 m/s
Kathrein CAS 06       max. 157 km/h
Kathrein 180        hat eine Windlast von 2566N 
Kathrein CAS 012       1159N     Bei einem Staudruck von 800N/m²
Kathrein CAS 015       1790N     Bei einem Staudruck von 800N/m²
Kathrein CAS 22       3806N     Bei einem Staudruck von 800N/m²
Ramoser R 60 cm     40,8 kg  
Wavefrontier T 90       max. Windgeschwindigkeit (survival) 200 km/h
Triax Multifocus TD Unique       Windlast by 42 m/s = 950 N
Triax TDA 110       Windlast by 42 m/s = 1222 N
Grundig STA 801       Windbelastung bei 800N/m² Staudruck -> 490 N
Grundig STA 851       Windbelastung bei 800N/m² Staudruck -> 580 N
Nokia 100 ODU     119,10 kg