Datei:      Antennenträger-Lasten_V02-1.xls

Autor:     Bernhard Lohr unterstützt durch Dieter Habermann

Version:   V2-1-1 / 19.02.2021

Quellen:   DIN EN 1991-1-4 (2010) und DIN EN 1993-3-1 (2015) 

Preis:       150,- €

Erwerb:    Anfrage/Bestellung

 

Kurzbeschreibung:

Die Excel-Datei dient zur Ermittlung der Belastung auf einen Antennenträger aus Stahlrohren:
Windlast, Eislast und Windlast bei Vereisung für Tragwerk, Antennen, Kabel, Leiter und sonstige Anbauten. Böengeschwindigkeitsdruck, cf, Re, Eigenfrequenz und Strukturbeiwert werden berechnet.

Erläuterung:

Zunächst wird über Windlastzone, Geländekategorie bzw. Mischprofil der Böengeschwindigkeitsdruck ermittelt.

Mit einem vereinfachten Tragwerksmodell kann die erste Eigenfrequenz und daraus der Strukturbeiwert berechnet werden.

In vier weiteren Tabellenblättern werden dann die Wind- und Eislasten berechnet.

Alle Rechengänge, Ablesungen aus Tabellen und Grafiken erfolgen automatisiert. Der Rechenaufwand beschränkt sich auf die Eingabe der Randbedinungen. Im Folgenden werden die Eingabewerte gelb, Randbedingungen hellblau, Übernahmewerte aus anderen Tabellenblättern grün hinterlegt.

Die Tabellen sind mit einem Blattschutz (ohne Kennwort) versehen. So werden versehenliche Formeländerungen ausgeschlossen.
 

Im Folgenden werden die Tabellenblätter n1 (Eigenfrequenz), CsCd (Strukturbeiwert), Kabel, Antennen und Anbauten als Ausdruck dargestellt.

 

Die Ermittlung der Eigenfrequenz erfolgt hier nach DIN EN 1991-1-4 in Analogie zu Schornsteinen.

Der Strukturbeiwert basiert auf dem vorgenannten Tragwerksmodell.

an dieser Stelle wird die Windlast auf das Tragrohr ermittelt.

Die Durchmesser können frei gewählt werden. Über die Schlankheit, die Reynoldszahl und die Rauhigkeit wird der Grundkraftbeiwert berechnet. Über die Schlankheit werden Kraftbeiwert und Windlast auf das Rohr generiert. 

In der Regel werden bei Antennen die Windlasten vom Hersteller für eine gewisse Windgeschwindigkeit angegeben.

Wählen Sie über ein Pulldownmenü den Antenntyp (Abfrage auf den Antennenkatalog, der in einer separaten Tabelle angelegt werden kann) und die Umrechnung der Windlast erfolgt automatisch auf die örtlichen Gegebenheiten. Gewichtskraft, Eislast und Windlast bei Vereisung werden ebenso behandelt.

Hier werden die Windlasten aus Kabelsträngen mit folgender Annahme ermittelt. Jedes Kabel wird über eine Klemme an einer Schiene befestigt.

Wenn die Kabel in mehreren Lagen übereinander geschellt werden, wird in diesem Fall angenommen, dass nur im vereisten Zustand die Windlast wesentlich geringer ist. Deshalb wurde die Variable „Lagen“ eingeführt. Liegen z.B. zwei Kabel in einer Schelle übereinander ist dieser Wert 2. Auf der sicheren Seite kann auch 1 eingesetzt werden, wenn alle Kabel nebeneinander liegen.

Bei regulärer Windlast hat die Variable Lagen keine Auswirkung auf die Berechnung.

Das Tabellenblatt Anbauten behandelt beliebiege Anbauten und Leitern.

Über die Eingabe von Länge, Breite, Höhe und Kraftbeiwert cf werden die Kräfte für diesen Anbau berechnet.

Bei Leitern wird über ein Pulldown-Menü auf ein separates Tabellenblatt zugegriffen. Die Herstellerangaben werden ausgelesen und umgerechnet.

In den folgenden Tabellenblättern kann ein Katalog von Antennen und Anbauten angelegt werden.

In den vorgezeigen Seiten wird in den gelben Eingabefeldern über Pulldown-Felder auf diesen Katalog zugegriffen.

In übersichtlicher Form werden jeweils Eislast, Windlast und Windlast bei Vereisung berechnet. Nach DIN EN 1993-3-1 muss der Lastfall Wind mit Eislast jedoch nicht als vorherrschende Last kombiniert werden. So ist individuell zu entscheiden, ob Wind bei Vereisung wirklich für den Tragsicherheitsnachweis relevant ist.

Die Datei kann auch mit Calc (OpenOffice, Apache) geöffnet werden.

Literaturempfehlung:

Schmidt, Peter: Lastannahmen – Einwirkungen auf Tragwerke, Grundlagen und Anwendungen nach EC1. Wiesbaden: Springer Vieweg. 2019