Расчет типовой рекламной конструкции щита 3х6м, для установки в ветровых районах с 3-го по 5-й.
Ветровая нагрузка
Методика расчета
Описание конструкции
Геометрические характеристики элементов
Определение ветровой нагрузки
Ветер под углом 90 о к щиту
Ветер под углом 45 о к щиту 5 Расчет стойки
Часть 2. Расчет на устойчивость
Методика расчета
Настоящий проект является типовым для ветровых районов с 3-го по 5-ый При разработке принято:
1. Ветровой район - III, IV, V
2. Тип местности при определении ветровой нагрузки - А
3. Уровень ответственности - 3, для которого понижающий нагрузку коэффициент γп принимается равным 0.8-0 95 (в настоящем проекте γп=09)
4. Срок службы конструкции - 10 лет
5 Расчетная температура наружного воздуха t ≥ -w°c, как средняя температура наиболее холодной пятидневки поСНиП 23-01-99 «Строительная климатология», что соответствует климатическому району строительства II4, II5
6. Зона влажности - "влажная" СНиП 23-01-99 (рис.2)
7. Степень агрессивного воздействия среды на металлические конструкции -среднеагрессивная, по СНиП 2.0311-85 "Защита строительных конструкций от коррозий", табл. 24, для группы газов "B" во влажной среде
Описание рекламной конструкции
На рис.1 приведена схема разборной двухсторонней рекламной с высотой стойки до низа панели от 2-х до 5м Размеры рекламной панели составляют 6180х3350х 410мм Размер рекламного поля 6010х3010мм Панель опирается на стойку изготовленную из трубы ф325 Крепление панели может быть выполнено как с центральным расположением ее относительно оси стойки, так и со смещением на 3/4 (показано на рис 1). Стойка закреплена 8-ю фундаментными анкерами на заглубленном фундаменте Все изменяемые параметры в зависимости от ветрового района установки и высоты стойки приведены в табл 1
Чертеж рекламной конструкции. Рис. 1
Основные геометрические размеры и крепежные элементы рекламной конструкции в зависимости от ветрового района. Таблица 1
Высота стойки, м
|
Элементы конструкции
|
Ветровой район |
III
|
IV
|
V |
2
|
Стойка
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х8 (С245) |
Фундамент
|
2.5x1.9x0.5 м
|
2.8x2.1x0.5м
|
3.2x2.1x0.5м |
Анкера
|
М 30
|
М 30
|
М 30 |
Поперечные балки
|
Гншв.236x70
|
Гншв.236x70
|
Гншв.236x70 |
Оголовок
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С245) |
2,5
|
Стойка
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х8 (С245) |
Фундамент
|
2.7x1.9x0.5м
|
3x2.1x0.5м
|
3.6x2.1x0.5м |
Анкера
|
М 30
|
М 30
|
М 30 |
Поперечные балки
|
Гншв.236x70
|
Гншв.236x70
|
2 гншв.236x70 |
Оголовок
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С345) |
3
|
Стойка
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х10 (С245) |
Фундамент
|
3x1.9x0.5 м
|
3.6x2.1x0.5м
|
4x2.1x0.5м |
Анкера
|
М 30
|
М 30
|
М36 |
Поперечные балки
|
Гншв.236x70
|
Гншв.236x70
|
2 гн.шв.236x70 |
Оголовок
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С345) |
3,5
|
Стойка
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х10 (С245) |
Фундамент
|
3,4x1.9x0.5м
|
3.8x2.1x0.5м
|
4.2x2.1x0.5м |
Анкера
|
М 30
|
М 30
|
М36 |
Поперечные балки
|
Гншв.236x70
|
Гн.шв.236x70
|
2 гншв.236x70 |
Оголовок
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С345) |
4
|
Стойка
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х10 (С245)
|
Ф325х10 (С345) |
Фундамент
|
3.6x1.9x05м
|
4x2.1x0.5м
|
4.4x2.1x0.5м |
Анкера
|
М 30
|
М36
|
М36 |
Поперечные балки
|
Гншв.236x70
|
Гн.шв.236x70
|
2 гншв.236x70 |
Оголовок
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С345) |
4,5
|
Стойка
|
Ф325х8 (С245)
|
Ф325х10 (С345)
|
Ф325х10 (С345) |
Фундамент
|
3.8x1.9x0.5м
|
4.2x2.1x0.5м
|
4.6x2.1x0.5м |
Анкера
|
М 30
|
М36
|
М36 |
Поперечные балки
|
Гншв.236x70
|
2 гншв.236x70
|
2 гншв.236x70 |
Оголовок
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С345) |
5
|
Стойка
|
Ф325х10 (С245)
|
Ф325х10 (С345)
|
- |
Фундамент
|
4x1.9x0.5 м
|
4.4x21x0.5м
|
- |
Анкера
|
М36
|
М36
|
- |
Поперечные балки
|
Гншв.236x70
|
2 гншв.236x70
|
- |
Оголовок
|
160х160х8(С245)
|
160х160х8(С345)
|
- |
Геометрические характеристики элементов
- сечение стойки, труба ф325х8
сечение стойки, труба ф325х10
наверх
Определение ветровой нагрузки на рекламную конструкцию
Ветер под углом 90 к щиту
- ветровой район III, высоты стойки 2м, стойка ф325х8
Ветровая нагрузка определяется как сумма средней и пульсационной составляющих: Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm определяется как:
Wm=W0хkхc, где
W0 - нормативное значение ветрового давления, W0 = 38 кг/м2 (для III района) [1]
k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, k = 0.75
( [1], п.6.5, табл 6) c - аэродинамический коэффициент, c = 1.4 ( [1], прил 4)
Wm =38x0.75x1.4 = 39.9 кг/м2
Так как первая частота собственных колебаний f 1, Гц меньше предельного значения соб-ственной частоты fl сооружения:
то нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки Wp определяется по
формуле:
Где С - коэффициент пульсаций давления ветра, С = 0.85 ( [1], п.6.7, табл. 7) у - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра, у = 0.9 ( [1], п.6.9, табл. 9)
Wp =39.9x0.85x0.9 = 30.52 кг/м2
Итого ветровая нагрузка:
W = (Wm+Wp)xyf xyn=(39.9+ 30.52)x1.4x0.9 = 88.7 кг/м2 , где
yf=1.4- коэффициент надежности по ветровой нагрузке, [1]
уc = 0.9 - коэффициент надежности по ответственности ([1], прил.7)
Нагрузка на щит от давления ветра:
Pw =WxF = 88.7x20.7 = 1836 кгс, где
F = 3.35x6.18 = 20.7 м2 - расчетная ветровая поверхность
- ветровой район III, высота стойки 2,5м, стойка ф325х8
- ветровой район III, высота стойки 3м, стойка ф 325х8
- ветровой район III, высота стойки 3.5м, стойка ф325х8
- ветровой район III, высота стойки 4м, стойка ф325х8
- ветровой район III, высота стойки 4.5м, стойка ф325х8
- ветровой район III, высота стойки 5м, стойка ф325х10
- ветровой район IV, высота стойки 2м, стойка ф325х8
наверх
- ветровой район IV, высота стойки 2,5м, стойка ф325х8
- ветровой район IV, высота стойки 3м, стойка ф325х8
- ветровой район IV, высота стойки 3.5м, стойка ф325х8
- ветровой район IV, высота стойки 4м, стойка ф325х10
- ветровой район IV, высота стойки 4.5м, стойка ф325х10
- ветровой район IV, высота стойки 5м, стойка ф325х10
- ветровой район V, высота стойки 2м, стойка ф 325х8
наверх
- ветровой район V, высота стойки 2,5м, стойка ф325х8
- ветровой район V, высота стойки 3м, стойка ф325х10
- ветровой район V, высота стойки 3.5м, стойка ф325х10
- ветровой район V, высота стойки 4м, стойка ф325х10
- ветровой район V, высота стойки 4.5м, стойка ф325х10
- ветровой район V, высота стойки 5м, стойка ф325х10
наверх
Ветер под углом 45 град.к щиту
При ветре , направленном к щиту под углом 450 (рис.1), в соответствии с указаниями п.13 обязательного приложения 4 СНИП 20107-85* имеем по табл.2 (рис.2):
Соответственно проекции равнодействующей ветровой нагрузки на оси X и Y составят:
где Pw - равнодействующая ветровой нагрузки при направлении ветра перпендикулярно щиту
Итого, для рассматриваемой конструкции имеем:
Расчетные параметры рекламной конструкции. Таблица 2
H, м
|
Ветровой район
|
III
|
IV
|
V
|
W
|
Pw
|
Px
|
Py
|
W
|
Pw
|
Px
|
Py
|
W
|
Pw
|
Px
|
Py
|
2
|
88.7
|
1836
|
1574
|
590
|
112.1
|
2320
|
1989
|
745
|
140.1
|
2900
|
2486
|
931
|
2,5
|
88.7
|
1836
|
1574
|
590
|
112.1
|
2320
|
1989
|
745
|
165
|
3416
|
2928
|
1097
|
3
|
104.1
|
2155
|
1847
|
692
|
132.5
|
2743
|
2351
|
881
|
166.2
|
3440
|
2949
|
1105
|
3,5
|
108.2
|
2240
|
1920
|
720
|
137.6
|
2848
|
2441
|
915
|
172.7
|
3575
|
3064
|
1148
|
4
|
112.3
|
2325
|
1993
|
747
|
142.3
|
2946
|
2525
|
946
|
179.8
|
3722
|
3190
|
1195
|
4,5
|
116.7
|
2416
|
2071
|
776
|
148.5
|
3074
|
2635
|
987
|
186.3
|
3856
|
3305
|
1238
|
5
|
120.4
|
2492
|
2136
|
800
|
152.6
|
3159
|
2708
|
1015
|
192.1
|
3976
|
3408
|
1277
|
наверх
Расчет стойки рекламного щита
В зависимости от ветрового района установки и высоты конструкции существу-ют три варианта исполнения стойки труба ф325х8(С245), ф325х10(С245) и ф325х10( С 345) (см. табл.1). Проверка стойки ведется для каждого из вариантов исполнения, при этом рассматривается случай, при котором изгибающий момент для элемента заданного сечения является наибольшим.
Расчетная схема
Стойка ф325х8( С 245), высота 4.5м ветровой район III
ветровая нагрузка под углом 90гр к щиту
Сечение А-А у стойки в этом случае является наиболее загруженным. В этом сечении от ветровой нагрузки возникают:
- изгибающий момент относительно оси Х-Х
- крутящий момент относительно оси Z
От собственного веса панели и ветровой нагрузки возникает:
- изгибающий момент относительно оси Y-Y Проверка стойки по прочности
Вывод сечение стойки ф325х8(С245) обеспечивает необходимую прочность
Расчетная схема
Стойка ф325х10( С 245), высота 3.5м, ветровой район V,
ветровая нагрузка под углом 90гр к щиту
Проверка стойки по прочности:
Вывод : сечение стойки ф325х10(С24-5) обеспечивает необходимую прочность
Расчетная схема
Стойка ф325х10(С345), высота 4.5м ветровой район V,
ветровая нагрузка под углом 90гр к щиту
Проверка стойки по прочности:
Вывод: сечение стойки ф325х10(С345) обеспечивает необходимую прочность
http://auditmedia.ru/ |