РАСЧЕТ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОЛЯ РЕКЛАМНОГО ЩИТА

CALCULATION OF THE INFORMATION FIELD OF THE ADVERTISING SHIELD

Рекламный щит — щит большого размера для размещения наружной рекламы, устанавливаемый вдоль трасс, улиц и в других многолюдных местах. Щит представляет собой раму, обитую листами оцинкованной стали или фанеры, покрытую атмосфероустойчивыми составами, закреплённую на опоре.

Перед автором данной работы были поставлены следующие задачи: определить возможность замены информационного поля рекламного щита в виде фанерной подложки на светодиодные экраны общей массой 1800 кг, выполнить расчет на ветровую нагрузку и проверить опорную стойку на прочность.

 Поверочный расчет

 Ветровая нагрузка определяется как сумма средней   и пульсационной    составляющих.

Нормативное значение средней составляющей основной ветровой

нагрузки  в зависимости от эквивалентной высоты  над поверхностью земли следует определять по формуле

Где   – нормативное значение ветрового давления, принимаемое равным 0,23 кПа (I –ветровой район).

         – коэффициент, учитывающий значение ветрового давления , принимаемый равным 0,534 (высота рекламного щита 6,14м)

         – аэродинамический коэффициент (приложение В1.1 [1])

       Для рекламных щитов, поднятых над землей на высоту не менее d/4 (рисунок 1):
 , где  - определено в В. 1.15 [1].

Рисунок 1. Условная схема щита

Значения коэффициента   в зависимости от относительного удлинения  элемента или сооружения приведены на рисунке 2. Относительное удлинение   зависит от параметра  и определяется по таблице 1; степень заполнения .

Рисунок 2- Зависимость коэффициента   в зависимости от относительного удлинения

Таблица 1- Относительное удлинение

Размеры рекламного щита 6х3м.   
            Степень заполнения
 = 1

          

 

 

 - нормативное значение статической составляющей сосредоточенной нагрузки на щит

  = 0.194 • 6,352 • 3,28 = 4.042 кН

 - расчетное значение статической составляющей сосредоточенной нагрузки на щит

 = 4,042 • 1,4 = 5.659 кН

Оценка частот собственных колебаний

Изгиб в плоскости XZ и YZ

Податливость системы:

P – единичное усилие, Н

H = 6,14 м. – высота до ц.т. щита

Е = , модуль упругости стали

I =  , момент инерции трубы 200х200х10

Круговая частота:

m = 2200 кг – масса щита

Линейная частота:

Кручение относительно оси Z

Угловая податливость системы:

М – единичный момент, Нм

H = 6,14 м. – высота до ц.т. щита

G - , модуль сдвига

 , полярный момент инерции трубы 200х200х10

Круговая частота:

- момент инерции масс

Линейная частота определяется по формуле:

Кручение относительно оси Y

Угловая податливость системы (приближенный угол закручивания щита):

Круговая частота определяется по формуле:

Линейная частота определяется по формуле:

 Предельное значение частоты собственных колебаний  для I-ветрового района составляет 2,9 Гц. (табл. 11.5 [1])

Усилия и перемещения при учете динамической реакции по s собственным формам определяются по формуле:

где  – суммарные усилия или перемещения;

      – усилия или перемещения по s-й форме колебаний;

Статический прогиб от расчетного значения :

Законы гармонического колебания:

Статическое перемещение массы m:
Скорость массы m:

Ускорение массы m:

Максимальное ускорение массы m:

Максимальное ускорение массы m:

Ускорение массы m:

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки: :

Суммарная расчетная сосредоточенная нагрузка на щит Р составляет: :

12

Рисунок 5. – эпюра Mz , кНм, эпюра N, кН

Расчет на прочность

Расчет на прочность сжато-изгибаемых элементов следует выполнять по формуле:

 

Сечение опорной стойки труба квадратная сечением 200х10 по            ГОСТ 30245-2003

N = 23560 H, M = 75600000 H, Ry = 250 Мпа, An = 7257 мм2,Wx = 424899 мм3,i = 76,52 мм, E = 206000 Мпа, n = 1,5,cx = 1.04

 

Согласно проведенным расчетам, конструкция в виде рекламного щита выдержит дополнительную нагрузку от веса светодиодных экранов.

Список используемой литературы

1.                 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»

2.                 СП 16.13330.2012 «Стальные конструкции»

3.                 Смирнов А.Ф., Александров А.В., Лащеников Б.Я., Шапошников Н.Н. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений. Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1984. – 416 с.

4.                 Шакирзянов Р.А. Основы динамического расчета сооружений: Учебное пособие. – Казань: КИСИ, 1994. – 84 с