广告牌结构的计算分析

广告牌结构的计算分析

摘要：根据现有广告牌结构计算相关规范，探讨风荷载对广告牌的作用。本文将广告牌分成面板和立柱两部分分别计算风荷载作用效应，通过天津塘沽地区广告牌工程实例，详细阐述风荷载计算过程的参数取值以及适用性，重点介绍广告牌单立柱结构设计时风荷载计算步骤。并且对面板和立柱风荷载标准值计算结果进行对比分析。

关键词：单立柱广告牌；结构计算；风荷载风振系数取值

Abstract: according to the existing billboard structure calculation related standard, this paper discusses the function of wind load on billboards. This paper will be divided into panel and pillar billboard two parts are calculated respectively the wind load effect, through the tianjin tanggu area billboard engineering example, a detailed explanation of the wind load calculation process parameter selection and applicability, focusing on billboards single pillar structure design wind load calculation steps. And the panel and pillar wind load calculation standard in the study.

Keywords: single pillar billboard; Structure calculation; The wind load wind vibration coefficient

1引言

近年来，随着我国改革开放的不断深入，经济建设得到了迅速的发展，伴随而起的广告牌也日益兴旺。广告牌作为一种新近兴起的结构形式，应用越来越多，对其造型规模及效益等方面的要求也不断提高。但随之也出现了一些安全事故，如2010年7月16日“康森”台风造成陵水至三亚段东线高速的广告牌基本“全军覆没”：倒塌、广告牌头部掉落或像废纸一样折叠等，对公共安全及人民的生命财产造成巨大损失。

大型广告牌属永久性建筑，其位置一般处在公共场所，因此，在满足广告效果的前提下，其结构的安全性尤为重要。本文仅探讨结构设计中风荷载计算，及其对广告牌结构计算的作用影响。

2广告牌风荷载计算分析

本文以天津塘沽地区某广告牌工程实例介绍结构计算中，计算±0.000截面处由风荷载产生的弯矩作用，计算简图见图一（单位mm）。广告牌面板尺寸为18mx6m，广告牌总高度为18m。广告牌位置为天津塘沽，按照（n=50），B 类粗糙度，根据迈达斯计算软件计算出结构整体自振周期T1=0.544s。

计算风荷载作用时分为两部分，第一部分为面板上承受的风荷载，第二部分为立柱上承受的风荷载。应用计算公式如下

……7.7.7-1(1)

……7.4.2(1)

第一部分，面板风荷载作用计算

面板按中心计算高度为15m，B类粗糙度查表7.2.1(1)，知；

面板体形系数查表7.3.1-33(1)项，取；

由，按照表7.4. 3(1)线性内插，脉动增大系数

面板上脉动影响系数按结构迎风面宽度较大，应考虑宽度方向风压空间相关性的情况考虑，查表7.4.4-3(1)，由H/B=1取值，则；

亦与《户外钢结构广告牌技术规程》中表4.2.6-2一致：

由z/H=1，根据规范附录F中表F.1.2(1)得到面板计算时，

故面板计算

面板上风荷载产生的弯矩标准值

第二部分，立柱风荷载作用计算

立柱按中心计算高度为6m，B类粗糙度查表7.2.1(1)，知；

立柱体形系数查表7.3.1-36(1)项，

H/d=12/1.35=8.88,按，线性内插取；

由，按照表7.4. 3(1)线性内插，脉动增大系数

立柱上脉动影响系数按结构迎风面宽度远小于其高度情况考虑，查表7.4.4-1(1)，由H/B=1取值，则；

由z/H=12/18=0.667，根据规范附录F(1)得到立柱计算时，

故面板计算

面板上风荷载产生的弯矩标准值

两部分荷载相加，风荷载在柱底产生的弯矩标准值

广告牌风荷载计算结果分析

由上述计算结果知，垂直于广告牌面板风荷载标准值为1.47 ，垂直于立柱风荷载标准值为0.8 。对计算结果进行分析：首先，计算中主要区别在于脉动影响系数取值原则不同，作者在计算面板脉动影响系数时按照迎风面宽度较大，应考虑宽度方向风压空间相关性的情况考虑，然而，在计算立柱时则按照结构迎风面宽度远小于其高度的情况，应用两种准则。但是，虽然应用两种准则，但是由于阵型系数以及风压高度变化系数取值亦不同，最终计算结果中面板和立柱的风振系数基本一致，。其次，将面板和立柱分别考虑，体形系数及风压高度变化系数的不同造成了最终风荷载标准值的差别。

4 结论

本文给出广告牌结构设计中，风荷载作用的计算过程。通过将立柱和面板分别考虑，适用不同的规范准则，从而精确的计算出风荷载作用值，避免整体计算带来的取值不符合规范适用条件的情况。但是本文计算过程振型系数仅参考规范附录F，按照截面沿高度不变的两类结构查询表F.1.1及F.1.2而没有按实际工程由结构动力学计算得出，这样计算是否精确，仍需要我们进一步研究。

参考文献：

1. 建筑结构荷载规范GB 50009-2001（2006年版）

2．户外广告设施钢结构技术规程CECS 148:2003

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。