Механическая прочность баннера и расчет ветровых нагрузок
На улице вывески, щиты, короба и перетяжки подвергаются не только температурным колебаниям, но и высоким механическим нагрузкам. Для того чтобы изготовленное изделие отвечало необходимым прочностным требованиям, необходимо выяснить: выдержит ли используемый материал те нагрузки, которые могут на него воздействовать в период краткосрочной или длительной эксплуатации. После произведенных расчетов ветровых нагрузок необходимо сравнить их с прочностными характеристиками баннера (винилового, полиэтиленового, тканого синтетического или натурального) с учетом специфики материала (например, влагопоглощения с последующим разрушением), возможной потери пластичности при низких температурах и скорости его старения.
В случае отдельно стоящих знаков, подвергающихся нагрузкам на обе стороны, расчеты должны производиться, в том числе и для крепежных элементов. Это особенно важно, если изделие расположено в таком месте, где деформации (срыв или разрыв) могут представлять опасность для человека, транспорта и расположенных рядом сооружений.
Если для расчетов нет достаточных знаний и опыта, лучше обратиться в проектно-конструкторские бюро или крупные рекламно-производственные фирмы.
Представленная ниже методика расчета ветровых нагрузок, используемая в строительной статике, может быть применима для вертикальных плоских рекламных сооружений и дает возможность получить предварительное значение без учета конструкционных особенностей.

Ветровая нагрузка, измеряемая в кг(кН)/м², определяется по формуле:

    Pw = k ⋅ q,

где

Pw – давление ветра, нормальное к воспринимающей поверхности. Это давление считается положительным.
k – аэродинамический коэффициент, зависящий от формы и положения подверженного ветру объекта.

 

Конструкция
b-ширина, d-высота
Соотношение размеров Площадь S Аэродинамический коэффициент k
Вертикально установленное полотно, закрепленное в раме или натянутое с помощью тросов
d/b < 5 b х d 1,2
d/b ≥ 5 b х d 1,6

 

q – скоростной напор ветра (кг/м²), соответствующий наибольшей для данного места скорости ветра c учетом особых порывов.

Величина q в зависимости от скорости ветра определяется следующим образом:

 

q = γ : g ⋅ V² : 2

 

γ – вес воздуха (1,23 кг/м³) при P атм. = 760 мм рт. ст. и t атм. = 15 °С
g – ускорение силы тяжести (9,81 м/сек²)
V – наибольшая скорость ветра (м/сек.) на данной высоте h, т. е.

 

q = 1,23 : 9,81 ⋅ V² : 2

 

q = V² : 16

 

Высота h над уровнем земли, м Скорость ветра V Скоростной напор q, кг/м²
км/ч м/сек.
0-8 103.7 28.8 51
8-20 128.9 35.8 80

 

Примечание: В таблице указаны максимальные значения скорости ветра, характерные европейской территории для конструкций, расположенных на открытом месте. При необходимости точного расчета с учетом географических районов (прибрежных зон), застройки места расположения баннера, наличия редких/обширных зеленых насаждений следует обратиться к нормативным документам СниП 2.01.07-85* («Нагрузки и воздействия») и воспользоваться расчетными данными.

Пример расчета максимальной ветровой нагрузки для конструкции, верхняя точка которой расположена на высоте 5 м над уровнем земли. Размер знака 3 х 1,5 м.

При использовании приведенных ранее таблиц, производится простой расчет:

Скорость ветра V = 28,8 м/сек.
Скоростной напор q = 51 кг/м²
Аэродинамический коэффициент k = 1,2
Ветровая нагрузка Pw = k ⋅ q
Pw = 1,2 ⋅ 51 = 61 кг/м²

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.

0
    0
    Кошик пустийВ мгазин