Главная / Справочные... / Факторы... /

Расчет вывесок на прочность и ветровые нагрузки

При проектировании вывесок с объемными световыми буквами возникает задача определения необходимой толщины акрила, для того, чтобы рекламное изделие выдержало различные нагрузки. Световые рекламные вывески в виде объемных букв, устанавливаемых на фасадах,входных группах, козырьках и на крышах зданий, подвергаются действию различных естественных воздействий, среди которых наиболее сильное влияние оказывает ветер.

Объект, находящийся под воздействием ветра, испытывает несколько типов нагрузок: нормальное давление, приложенное к внешней поверхности объемной буквы; нормальное давление, приложенное к внутренним поверхностям; силы трения, направленные по касательной к внешней поверхности и отнесенные к площади ее горизонтальной или вертикальной проекции. Ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих, однако для инженеров рекламного производства имеется упрощение - установленные нормативы допускают не учитывать пульсирующую составляющую, если вывеска распологаются в черте города и распологаются на высоте до 36 метров при соотношении высоты к ширине буквы менее 1,5. В этом случае пульсирующей нагрузкой можно пренебречь.

При размерах вывески, габаритные размеры которой соотносимы с размерами ближайщих зданий и сооружений, включается аэродинамическая составляющая вывески. Тут необходимы специальные испытания на объекте или на моделе вывески не обойтись.

Для расчета ветровых нагрузок в наружной рекламе имеются довольно простые формулы.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm на высоте  Z над поверхностью земли следует определять по формуле:

                       Wm=Wо*Z*k*c 

где Wо- нормативное значение ветрового давления, принимается в зависимости от географического района (всего 8 районов).

Нормативное значение ветрового давления в зависимости от географического положения ветрового района
Географическое положение ветрового района Нормативное значение ветрового давления Wо, кПа
Район 2 - северо-запад от г.Днепропетровск 0,3
Район 3 -юго-восток от г.Днепропетровск и Прикарпатье 0,38
Крымские и Карпатские горы 0,6

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления на высоте, определяется по таблице в зависимости от типа местности. 

Характеристики типа местности
Тип местности Характеристика типа местности
А Открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи
В Городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятсвиями высотой более 10м
С городские районы с застройкой зданиями высотой более 25м

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30Н - при высоте сооружения Н до 60 м и 2 км при большей высоте.

Коэффициент k для различных типов местности в зависимости от высоты
Высота Z, м Коэффициент k для различных типов местности
А В С
до 5 0,75 0,5 0,4
10 1,0 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,55
40 1,5 1,1 0,8
60 1,7 1,3 1,0
80 1,85 1,45 1,15
100 2,0 1,6 1,25
150 2,25 1,9 1,55
200 2,45 2,1 1,8
250 2,65 2,3 2,0
300 2,75 2,5 2,2
350 2,75 2,75 2,35
480 и более 2,75 2,75 2,75

с - аэродинамический коэффициент.

Размер аэродинамического коэффициента в зависимости от различных факторов
Характеристика сооружений, элементов конструкций и ветровых нагрузок Определение аэродинамического коэффициента с 

Отдельно стоящие плоские сплошные конструкции. Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных на 15 град поверхности:

наветренные

подветренные

 

 

се=+0,8

се=-0,6

Скатные крышные поверхности се=-2,0
Схемы более сложных сооружений Смотреть Приложение 4. СНиП 2.01.07-85

Используя вышеперечисленные данные, мы расчитываем значение средней составляющей ветровой нагрузки Wм.  

Полная ветровая нагрузка на вывеску расчитывается по формуле:

        W=Wm*S

где - площадь вывески.

Зная ветровую нагрузку и имея технические характеристики материала, мы можем выбрать необходимую толщину материалов для изготовления объемных букв, которые отвечают нашим расчетам по прочностным характеристикам.

Объемные буквы и вывески на их основе должны проектироваться и изготовляться с таким расчетом, чтобы противостоять максимальным ветровым нагрузкам. Конструкция должна проектироваться с учетом прочности используемых материалов, прочности крепежных элементов, соединений и качества монтажа.

 

X