Uno schermo LED sferico sospeso può creare un forte effetto visivo di galleggiamento negli shopping center, nei musei, negli aeroporti, nelle sale espositive e negli spazi per eventi. Tuttavia, prima di appendere una grande sfera LED al soffitto o a una struttura in acciaio, va risposta a una domanda fondamentale:
Quale carico strutturale aggiuntivo comporterà la sfera LED?
La risposta non è semplicemente il peso indicato sul foglio tecnico del prodotto. Il carico totale sospeso può includere i moduli LED, il telaio interno, le alimentazioni, i cavi, la struttura di sospensione e gli accessori per l’ancoraggio
Comprendere questi fattori prima dell’installazione facilita la progettazione di un sistema di sospensione sicuro e funzionale.
Il peso di uno schermo LED sferico dipende da diversi fattori:
Una sfera di dimensioni maggiori ha normalmente una superficie di visualizzazione molto più ampia rispetto a una sfera più piccola.
L'area superficiale di una sfera può essere stimata come:
A = πD²
dove Dè il diametro della sfera.
Ad esempio, una sfera di 2 metri ha un'area superficiale di circa:
3,14 × 2² = 12,56 m²
Se l'intera struttura del display pesa circa 35 kg/m², la massa approssimativa dello schermo sarebbe:
12,56 × 35 ≈ 440 kg
Questo calcolo è utile per una stima preliminare del progetto, ma non deve essere considerato come il carico strutturale definitivo. Il peso effettivo del prodotto deve sempre essere confermato sulla base del progetto ingegneristico finale.
Questo è uno dei punti più importanti nella progettazione di un display LED sospeso.
Se una sfera LED pesa 400 kg, non significa automaticamente che l’ingegnere edile debba considerare soltanto 400 kg.
Un sistema sospeso completo può includere:
Carico sospeso totale = Sfera LED + Struttura di supporto + Attrezzature per sollevamento + Cavi + Argani + Altri dispositivi
Ad esempio:
| Componente | Esempio di peso |
|---|---|
| Schermo a LED sferica | 400 kg |
| Struttura di sospensione | 40 kg |
| Attrezzatura per l'arrigatura | 20 kg |
| Cavi e accessori | 10 kg |
| Totale stimato | 470 kg |
Questo esempio illustra perché va considerato l’intero sistema di installazione, e non soltanto i moduli LED.
Gli ingegneri strutturali operano normalmente con la forza, non semplicemente con la massa dell’apparecchiatura.
Una semplice conversione è:
Forza = Massa × Gravità
Per un sistema sospeso con una massa totale di 470 kg:
470 × 9,81 ≈ 4.611 N
oppure, approssimativamente:
4,61 kN
Questo rappresenta il carico gravitazionale di base, prima di considerare i fattori strutturali specifici del progetto.
È quindi utile che il produttore dello schermo LED fornisca all’ingegnere strutturale informazioni precise sul peso dell’apparecchiatura e sul sistema di sospensione prima dell’inizio dell’installazione.
I moduli costituiscono la superficie sferica visibile. Passi di pixel e progetti di modulo diversi possono avere pesi differenti.
Adisplay LED sferici non riesce a mantenere la propria forma senza una struttura di supporto interna.
La struttura tiene i moduli nelle corrette posizioni curve e contribuisce a distribuire i carichi attraverso la sfera.
Le sfere di grandi dimensioni richiedono generalmente strutture interne più resistenti.
Cavi d'acciaio, staffe, anelli di sollevamento e altri componenti di sospensione aggiungono anch'essi peso.
Per installazioni di grandi dimensioni, può essere installata una struttura di sospensione in acciaio aggiuntiva tra la sfera LED e la struttura edilizia.
Alimentatori, schede riceventi, cablaggi e altri componenti elettrici possono essere installati all'interno della sfera.
Il loro peso individuale può essere ridotto, ma deve comunque essere incluso nel calcolo completo.
A seconda dell’installazione, le attrezzature per sollevamento possono includere:
Il carico sospeso finale comprende quindi molto più della semplice superficie del display LED.
Una sfera sospesa utilizza normalmente più punti di sospensione.
Immaginiamo che l’intero sistema sospeso pesi 480 kg e utilizzi quattro punti di sospensione.
Una stima preliminare semplice sarebbe:
480 ÷ 4 = 120 kg per punto
Tuttavia, questo valore non deve noessere utilizzato come valore ingegneristico finale.
Le installazioni reali raramente distribuiscono il peso in modo perfettamente uniforme.
Diversi fattori possono modificare il carico in ciascun punto:
Per questo motivo, il produttore deve fornire i disegni tecnici dell’attrezzatura e le informazioni sul peso, mentre un professionista qualificato nel campo strutturale o del sollevamento determina la capacità richiesta per ciascun punto di sospensione.
Un’altra domanda importante è se la sfera rimane ferma.
Una sfera a LED sospesa in modo permanente genera principalmente un carico statico durante il normale funzionamento.
Tuttavia, alcune installazioni creative utilizzano motori o argani per sollevare, abbassare o spostare la sfera.
Quando la sfera accelera o si ferma, possono generarsi forze aggiuntive.
Pertanto, un’installazione LED motorizzata a forma di sfera non deve essere valutata esattamente allo stesso modo di una sfera appesa fissata in modo permanente.
Durante la progettazione occorre tenere in considerazione il sistema di sollevamento, i paranchi, la struttura di supporto e il sistema di controllo.
Il diametro influenza in modo significativo il peso totale.
Si considerino le aree superficiali approssimative:
| Diametro | Area superficiale della sfera |
| 1 m | 3,14 m² |
| 1,5 m | 7,07 m² |
| 2 m | 12,57 m² |
| 2,5 m | 19,63 m² |
| 3 m | 28,27 m² |
Una sfera di 3 metri di diametro non ha un’area di visualizzazione pari esattamente a tre volte quella di una sfera di 1 metro di diametro. Ne ha circa nove volte la superficie .
Con l’aumentare del diametro, anche la struttura di supporto potrebbe dover diventare più resistente.
Per questo motivo, le sfere sospese di grandi dimensioni richiedono una pianificazione strutturale più accurata.
Prima di approvare uno schermo LED sferico sospeso, il team del progetto deve preparare diversi elementi informativi:
Fornire queste informazioni in anticipo può evitare modifiche strutturali importanti nelle fasi successive del progetto.
Forse, ma non va mai dato per scontato.
Un soffitto di un centro commerciale, un tetto di una sala espositiva o una struttura aeroportuale possono apparire sufficientemente resistenti, ma i pannelli decorativi del soffitto non sono necessariamente punti di sospensione strutturali.
La struttura portante situata dietro il soffitto deve essere valutata.
Per le sfere di grandi dimensioni, l’installazione finale deve essere esaminata da professionisti qualificati nel campo strutturale o dell’ancoraggio, secondo i requisiti locali.
Toosen produce display LED Sferici per progetti interni ed esterni.
I passi pixel disponibili includono P1.25, P1.5, P1.8, P2, P2.5, P3, P4, P5, P6, P8 e P10; diametri sferici diversi sono disponibili in base alle esigenze del progetto.
L’installazione sospesa è particolarmente adatta a centri commerciali, spazi espositivi e sale aeroportuali, poiché risparmia spazio sul pavimento mantenendo un’esperienza visiva a 360 gradi.
Per progetti personalizzati, diametro, passo pixel e struttura di supporto possono essere progettati in base all’ambiente di installazione.
Il carico strutturale di uno schermo LED sferico sospeso non deve mai essere stimato considerando esclusivamente i moduli LED.
Il calcolo completo deve tenere conto della sfera, della struttura interna, della struttura di sospensione, delle attrezzature per sollevamento, dei cavi e di altre apparecchiature collegate .
Anche il diametro della sfera è rilevante, poiché la superficie di visualizzazione aumenta rapidamente al crescere del diametro.
Per una pianificazione anticipata, il peso dell’attrezzatura e i calcoli di carico di base possono aiutare a stabilire se un progetto è fattibile. Tuttavia, prima dell’installazione, i punti finali di sospensione e la struttura di supporto devono essere verificati da professionisti qualificati nel campo dell’ingegneria.
Se state pianificando un progetto di sfera LED sospesa, fornire tempestivamente al produttore il diametro della sfera, l’altezza di installazione, il passo dei pixel e le condizioni di sospensione semplificherà notevolmente la progettazione strutturale e l’installazione.
Dipende dal diametro, dal passo dei pixel, dal design del telaio e dal fatto che il display sia progettato per uso interno o esterno. Il peso finale del progetto deve essere confermato con il produttore.
Non esiste un numero unico valido per ogni sfera. Dipende dalle dimensioni della sfera, dal suo peso, dal design del telaio, dal baricentro e dalla struttura di supporto.
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