Технические науки 2. механика

Липовский В.И.

Днепропетровский национальный университет

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ РЕКЛАМНОГО СТЕНДА С ЭЛЛИПСОИДАЛЬНОЙ ТАБЛЕТКОЙ

Конструкция рекламной стенда с эллипсоидальной таблеткой размерами 2.5*4.0 метра представляет собой пространственную рамную конструкцию. Особенностью данной конструкции является то, что она крепится при помощи соединения основания конструкции с массивными бетонными блоками ФБС 9-4-6т, которые являются элементами фундамента конструкции. Конструкция и элементы рекламной вывески представлены на рис. 1-2. Три средние стойки крепления логотипа имеют максимальную жесткость. Они представляют собой прямоугольную трубу 60*40*3 мм ГОСТ 8639-82. Все оставшиеся силовые элементы выполнены из квадратной трубы 40*40*3 мм ГОСТ 8639-82.

Рис.1 Размеры схемы конструкции

Расчетная модель данной конструкции представлена на рис. 3. Нижние

основания опор ( на расчетной схеме это участки 20-21-32-33; 63-64-75-76; 101-102-111-112; 135-136-145-146; 174-175-184-185; 206-208-194; 188-189-190-191-191-172-173; 167-168-169-154-155-170-171; 149-150-151-133-134-152-153; 115-116-117-99-100-118-119; 79-80-81-61-6282-83; 56-57-58-41-42-59-60; 36-37-38-18-19-39-40; 13-14-15-16-17;) крепятся к боковой и торцевой поверхности (фундаментных блоков) ФБС 9-4-6т при помощи анкерного крепления пластин 300х300х5мм. Количество блоков равно 14, а вес каждого по 470кГ. Количество блоков определяется значением момента, который опрокидывает рекламную конструкцию под действием ветровой нагрузки. Конструкция находятся только под действием собственного веса и веса рекламного логотипа и веса букв. Вес навесной конструкции принят равным 160 кГ. Рекламный планшет выполнен из материала ПВХ, толщиной 8мм, АКРИЛА толщиной 4 мм и весит 4кГ/м2. Все рекламные элементы выполнены из материала Сталь 3.

Рис.2 Общий вид конструкции

Рис.3 Расчетная схема конструкции

Анализируемая конструкция рекламной вывески с эллипсоидальной таблеткой размерами 2.5*4.0 метра представляет собой конструкцию рамы с кусочно-постоянными жесткостными элементами. Данная конструкция нагружена статической и динамической нагрузкой. Статическое нагружение определено в виде собственного веса и веса рекламных щитов. Динамическое нагружение вызвано ветровой нагрузкой. Конструкция находится на высоте 32м и расположена в III- районе ветрового воздействия со скоростным напором равным 50кГ/м². Поправочный коэффициент на возрастание скоростного напора ветра для высоты для типа местности В принят равным 3.0. Коэффициент перегрузки принят равным 1.3. Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления принят равным 2.2. Наибольшая проекция площади рекламной вывески на плоскость нормальную к направлению ветра равна 14.4 м²_. Максимальное ветровое усилие составило 6200кГ. Вес конструкции увеличен на величину веса обледенения конструкции. Для данного районирования территории Украины (г.Ильичевск ) характеристическое значение толщины стенки гололеда равна 28мм (5-й район). Рассмотрены два взаимно-противоположных по направлению ветра случая ветрового нагружения.

Динамическое нагружение представлено в виде суммы двух нагружений. Первое - статическое нагружение, соответствует ветровому воздействию в узлах для данного ветрового района. Второе определяется с помощью функции формирования динамического нагружения из статических. В качестве статических приняты ветровые нагрузки, действующие в направлении наибольшей площади рекламной вывески на плоскость нормальную к направлению ветра в двух взаимно-противоположных направлениях с коэффициентами равными 0.8 и 0.8.

Выполнен расчет пространственной системы на статическое и динамическое воздействия. Проведен расчет на устойчивость сжатых стержней. В расчетах учитывались ДБН В.1.2-2:2006 на нагрузки и воздействия и СНиП II-23-81 на стальные конструкции.

Результаты расчетов представлены в виде графиков распределения внутренних усилий и деформаций, возникающих под действием линейной комбинации статического и динамического нагружений. Данные результаты получены для стандартных линейных комбинаций нагрузок, которые заданны в соответствии нормативом СНиП 2.01.07-85. Расчетные сочетания нагрузок следующие: нагрузка 1 – статическая, постоянная, нагрузка 2 – ветровая, знакопеременная, кратковременная, нагрузка 3 –динамическая, особая. Соответствующие коэффициенты влияния приняты равными 1.0. Особенностью данной конструкции являются значительные габариты и значительное ветровое нагружение, что приводит возникновению значительных деформации. Наиболее нагруженным сечением является место крепления стоек к строительному фундаментному блоку. По полученным нагрузкам выполнен расчет эквивалентных напряжений по четвертой теории прочности. Коэффициент запаса прочности для наиболее нагруженного стержня равен 1.3, коэффициент запаса устойчивости 8.1. Возникающие деформации соответствуют требованиям к жесткости конструкции.

Полученные данные показывают, что спроектированная конструкция рекламной вывески соответствуют критериям прочности, жесткости.