Методика расчета рекламных установок
Буквенные обозначения для исходных данных - см. Табл. 1 и рис. 1.
Таблица 1
Наименование
|
Обозначение
|
Начальный уровень отсчета высоты сооружения
|
zo
|
Аэродинамический коэффициент
|
с
|
Параметры щита рекламной конструкции
|
Высота рекламного щита
|
h
|
Наибольшая ширина (габарит) рекламного щита
|
b
|
Габарит щита в перпендикулярном направлении
|
b1
|
Высота стойки до низа щита
|
L
|
Расстояние от центра щита до оси стойки
|
e
|
Масса рекламного щита
|
M
|
Сечение стойки
|
Диаметр (наружный)
|
D
|
Толщина стенки
|
s
|
Расчетное сопротивление стали
|
Ry
|
Параметры базы
|
Ширина опорной плиты
|
a
|
Скос опорной плиты
|
d
|
Расстояние между рядами болтов
|
a1
|
Кол-во болтов в одном ряду
|
Nb
|
Площадь анкерного болта
|
Ab
|
Фундамент
|
Ширина (параллельно большем габариту b щита)
|
Bf
|
Длина (параллельно меньшему габариту b1 щита)
|
Lf
|
Глубина (высота)
|
Hf
|
В расчете рассматриваются два наиболее неблагоприятных направления ветра: первое (основное) и второе - перпендикулярное ему. Сечение стойки и конструкция базы обладают осевой симметрией, и для них определяющим является направление №1: второе направление используется для расчета фундамента. Наветренная площадь щита вычисляется по формулам: S1 = b•h, S2 = b1 •h (соотв. для направления №1 и №2).
Рис. 1
Геометрические характеристики сечения стойки (труба) вычисляются по формулам:
Площадь: ,
Момент инерции при изгибе: ,
Момент сопротивления при изгибе: ,
Момент инерции при кручении:
Радиус инерции:
Основные частоты колебаний конструкции, Гц, определяются по формулам:
Крутильные колебания: , где G - модуль сдвига стали; - рабочая длина стойки; - момент инерции масс щита, для схемы на рис. 1 оцениваемый по формуле (b<b1): .
Первая форма изгибных колебаний:
где - погонная масса стойки ( кг/м3 - плотность стали).
Безразмерный определяется в зависимости от отношения по Табл. 2.
Таблица 2 - Безразмерный параметр для определения частоты колебаний
n
|
0
|
0,25
|
0,5
|
0,75
|
1
|
1,25
|
1,5
|
1,75
|
2
|
2,25
|
2,5
|
2,75
|
1,87
|
1,57
|
1,42
|
1,32
|
1,25
|
1,19
|
1,15
|
1,11
|
1,08
|
1,05
|
1,02
|
1,00
|
n
|
3
|
3,25
|
3,5
|
3,75
|
4
|
4,25
|
4,5
|
4,75
|
5
|
5,25
|
5,5
|
6
|
0,98
|
0,96
|
0,95
|
0,93
|
0,92
|
0,90
|
0,89
|
0,88
|
0,87
|
0,86
|
0,85
|
0,83
|
Ветровая нагрузка согласно п. 6.2 [1] определяется как сумма средней и пульсационной составляющих. Средняя составляющая ветровой нагрузки вычисляется по формуле (6), пульсационная - согласно п. 6.7 [1]. Предельное значение частоты собственных колебаний, при котором допускается не учитывать силы инерции, возникающие при колебаниях по соответствующей собственной форме по Табл. 8 [1] равно: fL = 3,8 Гц.
При определении пульсационной составляющей рекламный щит рассматривается как сооружение с одной степенью свободы. Значение пульсационной составляющей при f1< fL:
стойка конструкция рекламный щит
где - коэффициент надежности по нагрузке; - коэффициент пространственной корреляции пульсаций по Табл. 9 [1]; - коэффициент пульсаций давления на уровне z по Табл. 7 [1]; - коэффициент динамичности определяемый через величину (=0,15 - логарифмический декремент колебаний) и безразмерный период колебаний по зависимости (здесь - в Па, - в Гц).
или по графику на черт. 2 [1], значения которого приведены в Табл. 3
Таблица 3
еi
|
д
|
еi
|
д
|
0,30
|
0,15
|
0,05
|
0,30
|
0,15
|
0,05
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0,07
|
1,640
|
2,132
|
3,457
|
0,001
|
1,049
|
1,100
|
1,284
|
0,08
|
1,685
|
2,206
|
3,598
|
0,002
|
1,077
|
1,155
|
1,425
|
0,09
|
1,727
|
2,273
|
3,727
|
0,003
|
1,100
|
1,199
|
1,533
|
0,10
|
1,765
|
2,336
|
3,845
|
0,004
|
1,120
|
1,237
|
1,624
|
0,11
|
1,802
|
2,394
|
3,956
|
0,005
|
1,138
|
1,271
|
1,703
|
0,12
|
1,835
|
2,448
|
4,058
|
0,006
|
1,154
|
1,302
|
1,774
|
0,13
|
1,867
|
2,499
|
4,155
|
0,007
|
1,170
|
1,331
|
1,838
|
0,14
|
1,897
|
2,547
|
4,245
|
0,008
|
1,185
|
1,358
|
1,897
|
0,15
|
1,925
|
2,592
|
4,33
|
0,009
|
1,198
|
1,383
|
1,952
|
0,16
|
1,951
|
2,635
|
4,410
|
0,010
|
1,211
|
1,407
|
2,004
|
0,17
|
1,976
|
2,675
|
4,486
|
0,015
|
1,270
|
1,510
|
2,225
|
0,18
|
2,000
|
2,713
|
4,557
|
0,020
|
1,320
|
1,597
|
2,405
|
0,19
|
2,022
|
2,749
|
4,625
|
0,025
|
1,364
|
1,673
|
2,559
|
0,20
|
2,043
|
2,783
|
4,689
|
0,030
|
1,404
|
1,741
|
2,695
|
0,21
|
2,063
|
2,815
|
4,750
|
0,035
|
1,440
|
1,803
|
2,817
|
0,22
|
2,082
|
2,846
|
4,808
|
0,040
|
1,474
|
1,859
|
2,929
|
0,23
|
2,100
|
2,874
|
4,862
|
0,045
|
1,506
|
1,912
|
3,032
|
0,24
|
2,116
|
2,902
|
4,914
|
0,050
|
1,535
|
1,961
|
3,128
|
0,25
|
2,132
|
2,928
|
4,963
|
0,055
|
1,563
|
2,007
|
3,217
|
0,26
|
2,147
|
2,952
|
5,010
|
0,060
|
1,590
|
2,051
|
3,302
|
0,27
|
2,161
|
2,975
|
5,054
|
0,065
|
1,615
|
2,092
|
3,381
|
0,28
|
2,174
|
2,997
|
5,096
|
Расчетные усилия (вертикальное, поперечное и изгибающий момент) в заделке рекламного щита определяются по следующим формулам.
Вертикальное: ;
При направлении ветра №1:
При направлении ветра №2:
Производится проверка прочности трубы по формуле (38) и местной устойчивости стенки по п. 8.5 СНиП II-23-81*.
Расчет базы включает в себя определение усилий в анкерах и напряжения в бетоне сжатой зоны в предположении линейного распределения давления под опорной плитой (рис. 2). Расстояние от оси базы до центра тяжести эпюры давлений вычисляется по формуле:
где a - габарит опорной плиты, d - катет скоса опорной плиты; a1 - расстояние между осями анкеров; yo = N•Jb/(M•Ab) - расстояние от нейтральной оси (границы эпюры давлений) до оси симметрии базы.
Рис. 2 - Схема к расчету базы
Усилия в анкерах вычисляются из уравнения:
Рис. 3 - Схема к расчету фундамента
Схема к расчету фундаментов представлена на рис. 3. Для фундамента рекламного сооружения расчет производится на стадии частичного отрыва подошвы от основания.
При расчете на опрокидывание вокруг ребра вычисляется отношение:
где Mоп = Mx (My) + Qx (Qy) Ч Hf - момент опрокидывающих сил на уровне подошвы;
Mуд =(N+ Bf• Lf •Hf• с) l/2 = Nп l/2 -момент удерживающих сил (с=2 тс/м3).
Длина эпюры давлений для фундамента (габарит фундамента l в направлении ветра принимается равным Lf или Bf в зависимости от направления ветра по рис. 3):
yf = (3 / 2) • [l - 2•e] < (3/4) l ,
где е - эксцентриситет Moп/Nп равнодействующей сил на уровне подошвы фундамента.
Максимальное напряжение под подошвой вычисляется по формуле:
у = 2 • Nп / (3 • b • (0,5 • a - e))
здесь, в зависимости от направления ветра b= (Bf ) Lf - ширина фундамента.
https://studwood.net |