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Elettrotecnica

 

Guida al dimensionamento dei sostegni d'antenna TV

L'intervento del tecnico antennista non può limitarsi alla fornitura di un impianto d'antenna funzionante dal punto di vista radioelettrico ma deve riguardare anche la tenuta meccanica dei sostegni e dei relativi fissaggi il cui cedimento, oltre a pregiudicare la stessa funzionalità radioelettrica dell'impianto, potrebbe causare gravi danni alle persone e alle cose.

Non si dimentichi che l'installatore, che ai sensi della legge 46/90 deve tra l'altro rilasciare regolare dichiarazione di conformità, si assume la responsabilità di tutta l'installazione, sia per quanto concerne la sicurezza elettrica sia la tenuta meccanica di tutti i sistemi di supporto e fissaggio.

Con l'intento di colmare la scarsità di informazioni riguardanti materiali e criteri di fissaggio e per agevolare il lavoro di chi opera in questo settore, il CEI ha pubblicato nel gennaio di quest'anno la Guida 100-140, “Guida per la scelta e l'installazione dei sostegni d'antenna per la ricezione televisiva”. Lo scopo, secondo quanto si prefiggono gli estensori della guida stessa, è quello di fornire, con un linguaggio semplice, nozioni di carattere tecnico e pratico che consentano all'installatore di dimensionare correttamente sostegni e fissaggi. Nella guida sono riportate indicazioni relative ai criteri di scelta dei materiali, comprese alcuni utili concetti relativi ai fenomeni di corrosione, e alle tecniche di fissaggio dei pali di sostegno per l'antenna terrestre e satellitare. Una raccolta ordinata di informazioni che possono servire all'antennista per valutare, in relazione alle singole esigenze, quali sono i materiali economicamente più convenienti e nello stesso tempo più adatti a garantire sicurezza, affidabilità e robustezza. Gli argomenti trattati si rivolgono principalmente al tecnico antennista ma nello stesso tempo anche a costruttori edili ed architetti ai quali vengono fornite indicazioni su come approntare ancoraggi e punti di fissaggio in edifici di nuova costruzione o sottoposti ad importanti ristrutturazioni.

 

Individuazione del punto di installazione dei sostegni

L'individuazione della posizione più adatta in cui installare l'antenna deve tener conto in primo luogo della qualità del segnale ricevuto ma anche di tutta una serie di considerazioni relative alle sollecitazioni che la struttura potrà subire durante la sua esistenza. L'esperienza o specifiche misure permetteranno al tecnico di individuare la direzione di provenienza dei vari segnali e conseguentemente anche la posizione e l'altezza alla quale fissare le diverse antenne (a tal proposito potrà essere utile la consultazione della Guida CEI 100-7/A “Guida per l'applicazione delle Norme sugli impianti di ricezione televisiva. Appendice A: Determinazione dei segnali terrestri primari; note esplicative relative al D.M. 11/11/2005”).

Otre a questo, per stabilire il punto migliore in cui collocare le antenne, occorre considerare:

La struttura portante è generalmente costituita da un palo metallico, solitamente in acciaio zincato, saldamente assicurato alla struttura muraria dell'edificio tramite apposite zanche.

Nella scelta del sostegno e del tipo di ancoraggio è necessario valutare:

I pali

I pali di sostegno possono essere fondamentalmente di due tipi, autoportanti o controventati ( la Guida non si occupa dei sostegni di tipo a traliccio e dei pali a pioli).

I pali autoportanti resistono per costruzione alle sollecitazioni del vento applicate alla struttura senza la necessità di alcuna controventatura.

Per poter garantire la necessaria resistenza non dovrebbero avere una lunghezza complessiva superiore a 6 m . Possono essere composti da uno o più tronchi di tubi adeguatamente giuntati normalmente lunghi 2 m , 3 m o 4 m (Fig. 1).

La parte di palo da utilizzare per il fissaggio ( L f ) non deve essere inferiore ad 1/6 della lunghezza totale del sostegno (o 1/5 della lunghezza libera). Il momento flettente ( M bt ), calcolato tenendo conto dell'azione del vento sia sulle antenne sia sul palo stesso non deve superare i 1650 Nm. Nei calcoli si ipotizza una velocità del vento di 130 km/h , se situato a meno di 20 m dal suolo, oppure di 150 km/h se posizionato ad altezza superiore. Se si superano i 1650 Nm potrebbe essere necessaria una prova statica per la parte del fabbricato sulla quale si intende ancorare il supporto.

Normalmente i pali sono del tipo telescopico (fig. 2), mentre i pali ottenuti per giunzione di tronchi dello stesso diametro, seppur previsti, sono sconsigliabili e comunque praticamente desueti. I pali telescopici sono caratterizzati da tronchi di tubo di diametro diverso che si inseriscono a scalare nel tronco di diametro inferiore. La giunzione e il bloccaggio fra tronco superiore e tronco inferiore si ottiene normalmente mediante il serraggio di viti avvitate su dei dadi filettati saldati al tronco inferiore. Per un corretto montaggio si deve prestare attenzione a serrare tutte le viti previste (il tronco superiore deve penetrare nel tronco inferiore almeno fino a consentire un corretto bloccaggio del tronco superiore con il dado più basso del palo inferiore; occorre inoltre accertarsi che la base del tronco del palo superiore non appoggi su una vite del tronco inferiore) e applicando la giusta coppia fornita dal costruttore (eventualmente utilizzando una chiave dinamometrica).

Quando per ragioni tecniche di ricezione l'altezza del sostegno supera i 6 m , o la sezione del palo è insufficiente a renderlo autoportante, o quando gli ancoraggi non forniscono sufficienti garanzie di tenuta alle sollecitazioni del vento, si rendono necessarie delle controventature (fig. 3) ottenute mediante opportuni tiranti (stralli). Il palo deve essere correttamente bloccato per impedirne la rotazione e gli ancoraggi del palo devono essere fissati ad una distanza fra loro ( L f ) non inferiore a 0,4 m . Quando si utilizzano tegole metalliche per fissare il palo è richiesta una doppia controventatura (almeno tre stralli su due altezze diverse). In questi casi è bene segnalare all'utente la necessità di verificare periodicamente il buono stato di conservazione degli stralli.

Fig. 3 – Esempi di sostegni d’antenna con controventature Lf parte per la staffatura
1) A: tubo D=40 mm, s=3 mm; B:tubo D=50 mm, s=3 mm
2) A: tubo D=50 mm, s=3 mm; B:tubo D=60 mm, s=3 mm

Ogni gruppo di controventature deve prevedere almeno tre stralli agganciati superiormente ad una apposita ralla (Fig. 4). Gli ancoraggi inferiori devono essere fissati, rispetto alla base del palo, ad una distanza tale da permettere almeno un angolo di 30° fra stralli e palo. È opportuno che i tre stralli siano disposti in modo tale da descrivere un angolo giro, attorno al palo visto in pianta, che sia la somma di angoli uguali di 120°. Particolare attenzione deve essere posta, nelle zone caratterizzate da abbondanti nevicate, a prevenire sollecitazioni superiori alla norma dovute alla neve che potrebbero provocare la piegatura del palo. I fissaggi delle controventature alla struttura del tetto devono essere effettuati con perizia onde non pregiudicare la stabilità del tetto e delle travature e la tenuta all'acqua piovana. I controventi devono essere realizzati mediante cavi in acciaio tesi tramite opportuni tendifilo, resistenti alla corrosione e di diametro adeguato a sopportare le sollecitazioni prodotte dal vento sulla struttura (indicativamente il diametro non deve essere inferiore a 3,5 mm ).


Ancoraggi e zanche

Gli ancoraggi devono essere almeno due. Le zanche per l'ancoraggio del palo possono essere fisse o regolabili è si suddividono fondamentalmente in tre categorie:

  • da murare;
  • da fissare alla struttura muraria con l'ausilio di tasselli meccanici o chimici;
  • “ad abbraccio”, che non necessitano di interventi sulla struttura muraria, costituite da nastro in acciaio (ad esempio zanca francese) o staffe, utilizzate per il fissaggio, anche se in genere sconsigliato per non rischiare di comprometterne la stabilità, a pilastri o camini. Se la struttura di fissaggio è un camino si deve inoltre accertare che l'eventuale antenna satellitare non ostruisca la fuoriuscita dei fumi.

Se le zanche (fig. 5, 6, 7) sono del tipo da murare, la parte murata deve essere almeno un quarto della lunghezza totale con un minimo di 0,1 m . Gli ancoraggi devono essere distanziati fra loro almeno un sesto della lunghezza totale del palo e comunque, come detto, ad una distanza non inferiore a 0,4 m . Le zanche da murare presentano solitamente una, due o tre estensioni (detti anche piedi) in relazione alle sollecitazioni, orizzontali e verticali, a cui sono sottoposte.

 

Se il fissaggio della zanca avviene per mezzo di tasselli, nella scelta occorre far riferimento alla struttura sulla quale dovrà essere fissata:

  • muratura in mattoni (argilla) forati;
  • muratura in mattoni (argilla) pieni;
  • muratura in mattoni (calcestruzzo) forati;
  • muratura in mattoni (calcestruzzo) pieni;
  • muratura in calcestruzzo leggero;
  • muratura in calcestruzzo armato.

La parte di tassello da considerare ai fini della tenuta è quella effettivamente infissa nel muro, che deve poter sopportare le sollecitazioni meccaniche previste, e non l'eventuale isolante o rivestimento. Solitamente è il produttore stesso a fornire le necessarie indicazioni relative alla resistenza di ciascun ancorante (per un calcolo dettagliato ci si può riferire alla Guida ETAG 001- 1997, m Allegato C, Paragrafo 4.2.2.3 “Carichi di taglio con braccio a leva”). Quando la muratura non fornisce una tenuta sicura del tassello è conveniente l'uso di barre filettate passanti bloccate fra due contropiastre.

In alternativa ai supporti murati si possono utilizzare dei tasselli meccanici o chimici oppure delle barre passanti. Indicazioni sulla tenuta alle sollecitazioni dei vari ancoraggi possono essere ricavate dai cataloghi dei costruttori, non dimenticando che in ogni caso è lo stesso installatore responsabile della scelta che dovrà essere effettuata tenendo conto dello sforzo che il tassello dovrà sopportare.