Wygodny maszt na dach

Często mamy duży problem z postawieniem masztu na dachu. Jeszcze większy problem z umieszczeniem anten na maszcie. Do tego bardzo częstą są potrzebne urządzenia dźwigowe lub odpowiednia ilość kolegów do pomocy. Każdy remont anteny to często nie mała zabawa ze ściąganiem i zakładaniem ponownie anteny.

Mój maszt, który eksploatuję już 20 ponad lat powstał przy założeniu, że:

  • musi go postawić jedna osoba, z uwagi na masę i wielkość,
  • musi się dać na nim zainstalować dowolnej wielkości antenę ( oczywiście w ramach przyjętych do obliczeń parametrów wytrzymałościowych masztu) tylko przez jedną osobę,
  • musi być pełny dostęp do wszystkich elementów anteny w dowolnej chwili, po jej opuszczeniu,
  • czas na opuszczenie anteny nie powinien być większy niż kilka minut.

Muszę jeszcze dodać, że dach na moim domu jest bardzo stromy i kryty blachą. Na szczęście z fragmentami o niewielkim pochyleniu ( mansardy).

Konstrukcja masztu, cała o wysokości ok. 5 m a w części wystającej ponad dach ok. 2,5 m była uprzednio wykonana z rury stalowej sporej średnicy i była podzielona na dwie części. Podział wynikał właśnie z wagi elementów i wygody operowania nimi podczas montażu. Obie części po 2,5 m wysokości i złączone połączeniem kołnierzowym za pomocą śrub. Pracowała na tym maszcie nie wielka antena pionowa oraz anteny drutowe.

Przyszedł czas na budowę dużej anteny. Miała to być 2 elementowa Delta Loop na trzy pasma 14/21/28 MHz, czyli antena znacznej wielkości i z racji swoich ogólnych gabarytów, długość ok. 3,5 m / szerokość ok. 3,5 m / wysokość ok. 4 m, a zatem bardzo trudna do operowania nią przy montażu z racji swoich przestrzennych wymiarów. Praktycznie nie do utrzymania w pozycji pionowej przez jedną osobę. Należało również podnieść wysokość masztu.  Powstało, zatem kilka pytań: 

  • jak wstawić rurę o wysokości np. 3-4 m i o masie kilkudziesięciu kilogramów, utrzymując ją w pionie na stromym dachu, aby zamocować ją na kołnierzu dolnej części masztu?
  • jak na tej rurze zamocować na szczycie antenę o wadzie nie dużej, ponad 20 kg, ale o w/w wymiarach? Jak tak dużych rozmiarów ustrój przestrzenny utrzymać w pozycji pionowej? 
  • jak to wszystko ma zrobić jedna osoba bez dźwigu?

Odpowiedź na wszystkie pytania była stosunkowo prosta – nie do zrealizowania przy maszcie rurowym i antena zamocowaną na jego szczycie. Czyli należy znaleźć inne wyjście. I to był początek koncepcji mojego masztu. 

Szybka decyzja, musi być kratownica. Ale na kratownicę też należy wstawić antenę. Jaki na to sposób? Jest sposób, obracana do poziomu kratownica. Ale czy na pewno cała? Nie koniecznie. Kilka pytań i odpowiedzi i mamy koncepcję.

Jest to kratownica o przekroju kwadratowym wykonana z cienkościennych profili kwadratowych, jako elementy nośne oraz zastrzałów wykonanych z pręta okrągłego. Długość tej części kratownicy została powiększona z uprzednio 2,5 m do obecnych 4 m. Uzyskany efekt to wygodny montaż gdyż wysokość segmentu 2 m w pełni pozwala na jej utrzymanie w pionowej pozycji a jej waga kilkanaście kilogramów też nie stwarza żadnego problemu. Podniesienie wysokości kratownicy oraz instalacja anteny o znacznie większych gabarytach poważnie zwiększyły wymagania w zakresie jej wytrzymałości. Zastosowanie rozwiązanie w stosunku do pierwotnego wykonania z rury dało efekty w postaci obniżenia masy konstrukcji do ok. 35% oraz około czterokrotny wzrost jej wytrzymałości na parcie wiatru na antenę i maszt.

Fot. 1. Model obliczeniowy masztu.

Teraz jeszcze kilka słów na temat montażu anteny. W przypadku wykonania standardowej kratownicy konieczne byłoby wnoszenie anteny na szczyt masztu, co oczywiście nie mogłoby odbyć się bez urządzeń dźwigowych z uwagi na jej gabaryty. Aby tego uniknąć można było zastosować wózek wciągający antena na szczyt masztu. Tego typu rozwiązanie wprowadza jednak dodatkowe mimośrodowe obciążenie masztu wywołane ciężarem anteny, które powoduje konieczność wykonania mocniejszej kratownicy. Celem jednak była maksymalnie lekka kratownica. W moim przypadku było by to też dodatkowe utrudnienie z uwagi na montaż tak dużej anteny na stromym dachu.

Fot. 2. Maszt z opuszczoną anteną.

Przyjąłem, zatem wersję kratownicy otwartej z jednej strony. Przekrój kratownicy wygląda jak litera C. Wewnątrz kratownicy u jej podstawy jest zamocowana obrotowo rura aluminiowa, chowająca się wewnątrz masztu przez otwarty bok kratownicy a na jej szczycie antena wraz z rotatorem do jej obracania. 

Fot. 3. Maszt z opuszczoną anteną. 

Dzięki temu rura ta wraz z anteną może być w dowolnej chwili obrócona i podniesiona do pozycji pionowej. W pozycji opuszczonej / montażowej cała konstrukcja anteny znajduje się na poziomie dachu, a dokładnie w jego płaskiej części. Został, zatem spełniony w pełni warunek montażu anteny przez jedną osobę. Podniesienie do pionu rury wewnętrznej wraz z anteną i rotatorem nie stwarza żadnego problemu i jest realizowane za pomocą prostej przekładni linowej. Proces ten trwa mniej niż jedną minutę. 

Aby taka otwarta z jednej strony kratownica mogła w pełni utrzymywać swój kształt, co jest warunkiem jej poprawnej pracy wytrzymałościowej, wzdłuż jej długości, co 1 m znajdują się w niej specjalne węzłówki pełniące funkcję mocnego węzła wytrzymałościowego kratownicy a poprzez odpowiednie wycięcie stanowią również oparcie / siodło dla rury wewnętrznej. Węzły te przynajmniej w dwóch miejscach wzdłuż wysokości kratownicy są zamykane małą węzłówką, która wiąże dwa otwarte boki kratownicy. 

Fot. 4. Maszt i antena w pozycji roboczej. 

Na samym szczycie masztu znajduje się mała nadstawka zbudowana w tej samej koncepcji, co maszt a pozwalająca na swobodne chowanie się w niej rotatora do obrotu anteny. Ma on większe rozmiary poprzeczne niż sam przekrój masztu. Wynika to z faktu, że wymiary poprzeczne rotatora są znacznie większe od wymiarów poprzecznych kratownicy. Maszt w przypadku tej konstrukcji nie wymaga żadnych odciągów. Są jednak zastosowanie trzy krótkie odciągi stalowe, których funkcją jest tłumienia drgań masztu w przypadku bardzo silnych porywów wiatru.

Dla opuszczenia lub podniesienia anteny nie są wymagane żadne inne czynności oprócz odkręcenia śrub mocujących dwie w/w węzłówki wiążące dwa otwarte boki kratownicy oraz użycie korby wciągarki linowej.  Widoczne na zdjęciu odciągi i anteny drutowe zawsze pozostają w swojej roboczej pozycji.

Charakterystyka masztu:

  • wysokość samej kratownicy - 4 m
  • przekrój poprzeczny kratownicy - 200 x 200 mm
  • ciężar - ok. 20 kg

Aby dokładniej poznać konstrukcję można pobrać kilka szczegółowych rysunków masztu zawartych w plikach opis_techniczny.pdf, widok_ogolny.pdf, maszt_gorny_zestawienie.pdf oraz obudowa rotatora_zestawiernie.pdf.

Dziękuję za zainteresowanie tą konstrukcją. Ewentualne uwagi i pytania proszę na adres Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript. .

Vy 73, Dionizy Studziński SP6IEQ