كيف تضمن حسابات أحمال الرياح الهيكلية السلامة طويلة الأمد للوحات الإعلانية الخارجية بتقنية LED

في تصميم لوحات الإعلانات الخارجية الكبيرة بتقنية LED، تُعد السلامة الهيكلية دائمًا من أهم الاعتبارات الحاسمة.
نظراً لمساحة العرض الكبيرة والسطح المعرض للرياح بشكل كبير، غالباً ما يصبح حمل الرياح العامل الحاسم في نجاح أو فشل التصميم الإنشائي..

لضمان التشغيل المستقر والآمن في البيئات الخارجية على المدى الطويل، تُعد حسابات أحمال الرياح والحسابات الإنشائية المعيارية عنصرًا أساسيًا للتحقق الهندسي.، وليست عملية رسمية أو رمزية.

لماذا تتطلب لوحات الإعلانات بتقنية LED مقاومة أعلى لأحمال الرياح؟

بالمقارنة مع منتجات العرض الخارجية العامة، تتميز لوحات الإعلانات بتقنية LED عادةً بالخصائص التالية:

• مساحة عرض كبيرة معرضة مباشرة لقوى الرياح

• ارتفاعات تركيب أعلى، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في ضغط الرياح

• تشغيل طويل الأمد، يعمل عادةً على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع بشكل مستمر

في ظل ظروف الرياح القوية، يؤثر حمل الرياح في آن واحد على:

• سطح شاشة LED

• الهيكل الفولاذي الداخلي الداعم

• نظام إطار الألمنيوم

• الأعمدة، والهياكل الأساسية، ووصلات الأساس

إذا كان التصميم الهيكلي غير كافٍ، حتى الشاشة التي تعمل بشكل طبيعي قد تشكل مخاطر محتملة على السلامة.

التصميم الإنشائي المركب: التعاون بين الفولاذ والألومنيوم من أجل السلامة الإنشائية

تعتمد لوحاتنا الإعلانية الخارجية بتقنية LED على تصميم هيكلي مركب يدمج بشكل عميق الهياكل الفولاذية والقطاعات الألومنيومية.
لا يتم ترتيب هاتين المادتين في علاقة "أولية-ثانوية"؛ بدلاً من ذلك، يؤدي كل منهم دوره المحدد بينما يعملون معًا لتشكيل نظام هيكلي مستقر وموثوق:

• الهياكل الفولاذية تُشكل هذه العناصر الإطار الأساسي الحامل للأحمال، وتُستخدم في الأعمدة والإطارات الخلفية والعناصر الداعمة الرئيسية. وبفضل قوتها وصلابتها الفائقة، فإنها تقاوم الأحمال الرئيسية الناتجة عن الرياح، وتشكل أساس السلامة الهيكلية.

• هياكل من مقاطع الألمنيوم هي مكونات أساسية لهيكل الشاشة، وهي مسؤولة عن تشكيل الإطار، وتثبيت الوحدة، ونقل الأحمال.
  تضمن هذه التقنية دقة الأبعاد والاتساق الهيكلي للشاشة مع تحسين الوزن الإجمالي من خلال تصميم خفيف الوزن. وفي الوقت نفسه، يتم نقل أحمال الرياح المؤثرة على سطح الشاشة بالتساوي إلى الهيكل الفولاذي، مما يشكل هيكلاً متكاملاً. "استقبال الحمل - الإرسال - التحميل" مسار القوة.

يحقق هذا الحل الهيكلي المركب توازناً مثالياً بين القوة والصلابة والمتانة والاستقرار العام، مما يجعله مناسباً تماماً لبيئات الرياح الخارجية الصعبة.

حسابات أحمال الرياح الهيكلية بناءً على معايير التصميم

تُجرى جميع الحسابات الإنشائية وفقًا لـ كود تصميم أحمال هياكل المباني (GB 50009-2012) وتمت الإشارة إليه مقابل قانون التصميم الزلزالي للمباني (GB 50011-2010).
يتم تطبيق معايير هندسية متحفظة طوال عملية التحليل لضمان موثوقية وسلامة نتائج الحساب.

معايير التصميم الرئيسية (مثال)

• منطقة العرض: 12 متر مربع

• ارتفاع التركيب: 10 أمتار (حسابات هيكلية، الارتفاع z = 10 م)

• ضغط الرياح الأساسي: 0.27 كيلو باسكال

• ضغط الرياح التصميمي المعدل (قيمة حمل الرياح القياسي): 0.36 كيلو باسكال

التحقق من تركيب الأحمال والظروف غير المواتية

لمحاكاة أسوأ ظروف التشغيل، تم اعتماد تركيبة الأحمال التالية:

1.3D + 1.5W + 0.7E
(D = الحمل الميت، W = حمل الرياح، E = الحمل الزلزالي)

في ظل هذا الشرط:

• أقصى حمولة عمودية على سطح الشاشة: 3.97 كيلو باسكال

التحقق من التشوه الهيكلي

• أقصى تشوه هيكلي: 40.3 ملم

• الحد المسموح به للتشوه وفقًا للكود: 46 مم

تظهر النتائج أن التشوه الهيكلي يتم التحكم فيه بدقة ضمن الحدود المسموح بها، مما يمنع بشكل فعال حدوث مشكلات مثل ارتخاء الوحدة أو تشوهات العرض الناتجة عن التشوه المفرط، وبالتالي ضمان استقرار التشغيل على المدى الطويل.

التحقق من قوة الهيكل

هيكل فولاذي

• مادة: الفولاذ الإنشائي Q235B

• أقصى إجهاد محسوب لعناصر الصلب الرئيسية: ≈ 200 ميجا باسكال
  (أقل من قوة تصميم الفولاذ البالغة 215 ميجا باسكال)

تتوافق النتائج تماماً مع متطلبات الكود، مما يؤكد قوة الهيكل الموثوقة.

هيكل من الألومنيوم

باعتباره مكونًا أساسيًا مسؤولًا عن نقل الأحمال وتشكيل الهيكل، يخضع نظام قطاعات الألمنيوم لعملية تحقق متعددة الأبعاد صارمة:

• تصميم تقاسم الأحمال التعاوني باستخدام الهياكل الفولاذيةمما يضمن توزيعًا متجانسًا لأحمال الرياح وتجنب تركيز الإجهاد الموضعي

• التحقق المستقل من القوة عند نقاط التحميل الحرجة مثل وصلات الوحدات ودعامات الزوايا

• التحكم المتزامن في التشوهمما يضمن سلوك تشوه متسق بين هياكل الألومنيوم والفولاذ

• التحقق من استقرار الاتصال، بما في ذلك فحوصات السحب والقص لوصلات الألومنيوم والفولاذ ووصلات الألومنيوم والوحدات

تضمن هذه التحققات أن قطاعات الألمنيوم لا توفر فقط تشكيلًا هيكليًا خفيف الوزن ودقيقًا، بل تحافظ أيضًا على هوامش أمان كافية ضمن النظام الهيكلي العام.

التحقق الهيكلي الكامل من العرض إلى الأساس

يشمل نطاق الحساب جميع العناصر الهيكلية الحرجة، مما يحقق التحقق الشامل من السلامة من هيكل العرض إلى الأساس:

• تحليل الأحمال للأعمدة والهياكل الأساسية

• التحقق من قوة الشد والقص لمسامير التثبيت

• التحقق من طول التثبيت وقدرة تحمل الأساس

يضمن هذا التحقق الكامل من السلسلة الاستقرار الهيكلي حتى في ظل ظروف الرياح والزلازل القاسية.

ينطبق على المجموعة الكاملة من منتجات العرض الخارجية

على الرغم من أن هذه المقالة تستخدم لوحة إعلانية خارجية بتقنية LED على سبيل المثال، تنطبق نفس مبادئ التصميم الهيكلي ومنهجية حساب أحمال الرياح على مجموعة كاملة من منتجات العرض الخارجية، بما في ذلك:

• لوحات إعلانية خارجية بتقنية LED

• أعمدة إضاءة LED خارجية

• شاشات عرض خارجية بتقنية LED من نوع موبي

• لوحات إعلانية رقمية خارجية بتقنية LCD

• لوحات قوائم الطعام الرقمية للسيارات

• أنظمة عرض المدن الذكية

يمكن تقديم تقارير حساب أحمال الرياح والوثائق الهيكلية ذات الصلة بناءً على متطلبات المشروع المحددة.

التحقق الهندسي من أجل التشغيل الموثوق به على المدى الطويل

في التنفيذ الهندسي الفعلي، أكملنا حسابات متعددة متوافقة مع الكود لأحمال الرياح والحسابات الإنشائية لهياكل العرض الخارجية المختلفة، بما في ذلك لوحات إعلانية خارجية بتقنية LED وأعمدة LCD خارجية / أنظمة اللافتات الرقمية.
تم توحيد هذه الخبرة الهندسية المتراكمة وتطبيقها عبر منصات منتجات مختلفة لتوجيه التصميم الهيكلي والتحقق من السلامة، مما يضمن الموثوقية على المدى الطويل في ظل ظروف تركيب متنوعة.

إن حساب أحمال الرياح على الهياكل ليس مجرد إجراء شكلي، بل هو... التحقق الهندسي الحقيقي من السلامة والاستقرار والمتانة على المدى الطويل.
سواء من خلال الدور الأساسي للهياكل الفولاذية في تحمل الأحمال أو المساهمة التعاونية لقطاعات الألمنيوم، فإن جميع التصاميم تلتزم بـ مبدأ "السلامة أولاً"مما يجعل الاستقرار الهيكلي معيارًا أساسيًا في جميع حلول العرض الخارجية لدينا.

إخلاء مسؤولية بشأن مصدر البيانات

تم اشتقاق المعايير الهيكلية ونتائج الحسابات المشار إليها في هذه المقالة من تقارير حسابات أحمال الرياح والهياكل الفعلية للمشروع.
قد تختلف القيم المحددة تبعاً لأبعاد المنتج، وطرق التركيب، وموقع المشروع (مثل خشونة التضاريس وضغط الرياح الأساسي)، وقوانين التصميم المعمول بها. وتخضع النتائج النهائية لوثائق الحسابات الهندسية الخاصة بالمشروع.