基本信息
詞目桅桿
拼音wéi gān
詞典解釋(基本解釋)
①:穿上掛帆的桿子②:輪船上懸掛信號、裝設天線、支撐觀測台的高桿。
歷史
艦船桅桿源於帆船時代,在掛帆揚航的同時,也承擔著艦船“耳目”的作用,正道是:“刁斗三更,風急旌旗亂”。隨著社會進步和艦船技術發展,風帆時代的桅桿漸漸失去了動力源支柱的功能,演變為純粹的艦船信息源載體,尤其是雷達的出現,但初期作為平台的高聳艦橋在後巨艦大炮時代不再受人青睞,相對低矮而流暢的艦橋顯然無法滿足“站得高、望得遠”的要求。於是,此後桅桿結構形式的變換便與雷達技術的進步息息相關,由細而粗,由柱而塔,桅桿既成為艦船“列艦聳層樓”的標誌性結構,也在不知不覺間完成了螺鏇上升的變遷軌跡。 1989年《睢縣誌·文化·古建築》:“袁家山(袁可立別業),……昔日,前有山門,中有大殿,後有八卦亭 ,猶如三根桅桿。”分類
建築行業的分類
起重桅桿按其材質的不同,可分為木桅桿和金屬桅桿。木桅桿又可分為獨腳,人字和三腳式三種。金屬桅桿可分為鋼管式和結構式。結構式按姓氏可分為:人字桅桿、牽引式桅桿、龍門桅桿。現代艦船的分類
在現代艦船的桅桿結構形式上可以大致將桅桿區分為桁格桅、塔形桅和筒形桅。下面分別就這幾種結構形式對兩力六性的不同貢獻作簡要分析。主要功能
建築行業
起重桅桿也稱抱桿,是一種常用的起吊機具。它配合卷揚機、滑輪組和繩索等進行起吊作業。這種極具由於結構比較簡單,安裝和拆除方便,對安裝地點要求不高、適應性強等特點,在設備和大型構件安裝中,廣泛使用。現代艦船桅桿
現代艦船桅桿的最主要功能是提供雷達等探測設備的安裝平台,因此從雷達的探測性能要求出發,桅桿自然是越高越好,但同時任何形式的桅桿都是一種結構體,有其自身固有的結構力學特性,桅桿的選用和設計都必須滿足結構強度、振動、疲勞等力學指標,在相似載荷的前提下,幾種結構形式的力學性能有較大差異。結構強度方面,塔形桅具有不可動搖的優勢。塔形桅在結構上和上層建築融為一體,本身也和船體結構一樣設計有縱橫骨架,壁板和骨架同時受力,都對強度作出貢獻,因此相比較於依靠鋼結構平衡受力的桁格桅(包括在桁格桅上敷上蒙皮的貌似塔形桅)和相對細長、橫截面較小的筒形桅而言,塔形桅的結構強度最佳,承載能力也最強。當然,在大型艦載多功能相控陣雷達裝艦之後,艦載雷達的數量有所減少,而且相控陣雷達融於艦橋結構之中,對桅桿的承載能力要求下降,出現了如美國DDG51、日本16DDH上的輕型多面體桅桿,其設計要點顯然和強度已經沒有太大的關係。前蘇聯早早地在大型水面艦船上採用塔式桅,在結構方面就是看中其承載能力,這和前蘇聯艦載電子設備大而重的特性相匹配;即使雷達本身重量並不大,但為了“看得遠”,艦艇也可能採用塔形桅在保證高度的前提下具有足夠的強度。另外,較難衡量的是桅桿的動力性能,即振動、疲勞等方面的性能。在這方面,直接計算的理論和算法並沒有發展到非常精確的程度,即使採用同一算法也有可能得出大相逕庭的結果。前蘇聯在這方面依賴於其雄厚的基礎科學研究能力和科技人員的豐富經驗,往往在計算結果出來之前就已經能夠作出比較準確地判斷。在某出口艇的新型大傾角桁格桅的振動回響計算中,國內三家院校(海工、上海交大、哈船)的計算結果差異在一個數量級以上,對實際設計沒有任何指導意義;而在提交俄羅斯專家後,在未經計算的情況下憑經驗估摸了某個數量級的結果,此後的實艇測試證明了俄羅斯人的判斷。近年來,由於有限元計算技術的發展,有限元動力計算軟體日趨成熟,應該說在振動、疲勞等方面的計算結果已經能夠滿足工程實際的要求。結構與性能
如果排除實際設計的影響,單從結構形式本身來判斷,由於塔形桅和船體以連續結構連線,因此性能較好;而桁格桅和上層建築的連線屬於點狀連線,在結構上形成應力集中,一般需要對根部特殊加強才能滿足動力性能要求;筒形桅在結構連續性上和塔形桅相似,但接觸面較小使其動力性能稍遜於塔形桅;輕型多面體桅桿本身重量較輕,承載較弱,受風面積也較小,而且有些可以做成“〉”型實心橫截面,因此在振動、疲勞方面的性能將不亞於塔形桅。總體上看,塔形桅在承載能力、結構強度、抗振動疲勞等方面的性能都較好,具有結構上的綜合優勢;輕型多面體桅桿在考慮到實際使用後,應該承認在滿足承載要求的同時,結構性能方面和塔形桅處於同一水平線上;筒形桅結構上可以視作塔形桅和輕型桅的中間體,性能上略遜一籌;桁格桅無論在承載能力、強度方面,還是在振動疲勞方面都和前三者有一定的差距。桅桿的使用及使用要求
桅桿的使用
起重桅桿為立柱式,用繩索(纜風繩)繃緊於地面。繃緊一端固定在起重桅桿的頂部。另一端固定在地面錨樁上。拉索一般不少於三根,通常用4—6根。每根拉索初拉力約為10—20kN拉索與地面成30度—45度夾角,各拉索在水平投影面夾角不得大於120度。起重桅桿可直立地面,也可傾斜於地面(於地面夾角一般不小於80度)。起重桅桿地步墊以枕木垛。起重桅桿上部裝有起吊用的滑輪組,用來起吊重物。繩索從滑輪組引出,通過桅桿下部導向滑輪引至卷揚機。
桅桿的安全使用要求
1.新桅桿組裝時,中心線偏差不大於總支承長度的1/1000;2.多次使用過的桅桿,在重新組裝時,每5米長度內中心線偏差和局部朔性變形不應大於20毫米;
3.在桅桿全長內,中心偏差不應大於總支承長度1/200;
4.組裝桅桿的連線螺栓,必須緊固牢靠;
5.各種桅桿的基礎都必須平整堅實,不得積水。