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《楼顶LED显示屏主支撑结构计算书》
一、 1. 楼顶LED显示屏主支撑结构概述
(1)楼顶LED显示屏作为一种新型的户外广告媒介，其主支撑结构的设计与建设对于整个显示屏的安全性和稳定性至关重要。主支撑结构是整个显示屏的基础，它需要承受显示屏的重量、风力、温度变化等多种外部因素的影响。因此，在设计主支撑结构时，必须充分考虑其结构的稳定性、承载能力以及耐久性。
(2)在楼顶LED显示屏主支撑结构的设计中，通常会采用钢结构，因为钢结构具有重量轻、强度高、施工方便等优点。具体的设计过程中，需要根据显示屏的尺寸、重量以及安装位置等因素，确定支撑结构的尺寸、形状和材料。同时，还需考虑支撑结构在恶劣天气条件下的抗风性能，以及在不同季节温度变化下的热膨胀系数，以确保其长期稳定运行。
(3)为了确保楼顶LED显示屏主支撑结构的整体性能，设计过程中还需进行详细的计算和分析。这包括对支撑结构的强度、刚度、稳定性以及疲劳寿命等方面的评估。通过对支撑结构进行有限元分析，可以预测其在不同载荷条件下的应力分布和变形情况，从而为结构设计提供科学依据。此外，还需对支撑结构的连接方式、防腐措施等进行综合考虑，以确保其在长期使用过程中具有良好的安全性能和耐久性。
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二、 2. 结构计算基本参数及方法
(1)在进行楼顶LED显示屏主支撑结构计算时，首先需要确定一系列基本参数。这些参数包括显示屏的尺寸、重量、安装高度、风荷载、温度变化等。以某实际案例为例，该显示屏尺寸为12米×8米，总重量约为4吨，安装高度为30米。根据相关规范，²，温度变化范围在-20℃至50℃之间。
(2)基于上述基本参数，结构计算方法主要包括以下几方面：首先，根据显示屏的尺寸和重量，计算支撑结构的承载能力。以该案例为例，考虑到显示屏的重量和风荷载，支撑结构需具备至少5kN/m²的承载能力。其次，进行风荷载计算，根据规范公式，××4=²。最后，根据温度变化范围，计算支撑结构的温度应力，以确保其在不同温度下的稳定性。
(3)结构计算过程中，还需考虑支撑结构的材料性能、连接方式以及防腐措施等因素。以该案例为例，支撑结构采用Q345B钢材，其屈服强度为345MPa，抗拉强度为490MPa。在连接方式上，采用高强螺栓连接，螺栓抗拉强度为500MPa。针对防腐措施，采用热镀锌工艺，镀锌层厚度为80μm，可有效防止钢材腐蚀。通过有限元分析，该支撑结构在风荷载和温度应力作用下的最大应力为210MPa，远低于钢材的屈服强度，满足设计要求。
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三、 3. 主支撑结构计算及结果分析
(1)主支撑结构的计算分析主要包括受力分析、强度校核和稳定性校核。以某实际项目为例，该LED显示屏主支撑结构的设计需满足风荷载和自重引起的载荷。经过计算，²，²。根据受力分析，支撑结构的最大弯矩出现在跨中位置，·m。强度校核表明，所采用的Q345B钢材在该位置的应力为105MPa，低于材料的屈服强度345MPa，因此满足强度要求。
(2)在稳定性校核方面，根据欧拉公式和规范要求，对支撑结构的临界载荷进行计算。该案例中，支撑结构的屈曲载荷为410kN，远大于实际承受的风荷载和自重之和。这意味着结构在正常工作条件下具有良好的稳定性。进一步，通过非线性有限元分析，，满足规范要求的最大位移限制。
(3)对于连接节点和支撑结构，需进行专门的节点计算。在案例中，连接节点采用高强螺栓连接，螺栓抗拉强度为500MPa。根据规范要求，计算得到螺栓的预紧力为140kN，以确保节点在受力时不会出现松动。节点计算还涉及到节点应力分布和连接件的疲劳寿命，通过分析发现，节点在正常工作条件下的应力水平低于材料的抗拉强度，疲劳寿命满足设计要求。综上所述，主支撑结构在计算及结果分析方面均满足设计规范要求。