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: :
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
