Jak duże obciążenie konstrukcyjne powoduje zawieszony kulisty ekran LED?

Wiszący kulisty ekran LED może stworzyć silny wrażenie unoszenia się w centrach handlowych, muzeach, portach lotniczych, halach wystawowych i przestrzeniach imprezowych. Jednak zanim zawiesi się duży kuliście ukształtowany ekran LED na suficie lub konstrukcji stalowej, należy odpowiedzieć na jedno pytanie:

Jakie obciążenie konstrukcyjne wywoła kuliście ukształtowany ekran LED?

Odpowiedź nie ogranicza się do masy podanej w arkuszu specyfikacji produktu. Pełne obciążenie wiszące może obejmować moduły LED, wewnętrzną konstrukcję nośną, zasilacze, przewody, system zawieszenia oraz sprzęt do mocowania

Zrozumienie tych czynników przed instalacją ułatwia zaprojektowanie bezpiecznego i praktycznego systemu zawieszenia.

Ile waży kuliście ukształtowany ekran LED?

Masa kuliście ukształtowanego ekranu LED zależy od kilku czynników:

• Średnica kuli
• Odległość między pikselami
• Projekt przeznaczony do zastosowania w pomieszczeniach czy na zewnątrz
• Konstrukcja modułów LED
• Wewnętrzna konstrukcja nośna
• Układ zasilania
• Struktura instalacji

Zazwyczaj większa kula ma znacznie większą powierzchnię wyświetlania niż mniejsza kula.

Powierzchnię kuli można oszacować jako:

A = πD²

gdzie Dgdzie D to średnica kuli.

Na przykład kula o średnicy 2 metry ma powierzchnię około:

3,14 × 2² = 12,56 m²

Jeśli całkowita konstrukcja wyświetlacza waży około 35 kg/m², szacunkowa masa ekranu wynosi:

12,56 × 35 ≈ 440 kg

Wartość ta przydaje się na wczesnym etapie szacowania projektu, ale nie należy traktować jej jako ostatecznego obciążenia konstrukcyjnego. Rzeczywistą masę produktu należy zawsze potwierdzić na podstawie końcowego projektu inżynierskiego.

Waga ekranu nie jest tym samym co obciążenie konstrukcyjne

Jest to jeden z najważniejszych punktów przy planowaniu zawieszanego wyświetlacza LED.

Jeśli kula LED waży 400 kg, nie oznacza to automatycznie, że inżynier budowlany musi uwzględnić jedynie 400 kg.

Kompletny system zawieszenia może obejmować:

Całkowite obciążenie zawieszone = Kula LED + Ramka nośna + Sprzęt do zawieszania + Przewody + Wciągarki + Inny sprzęt

Na przykład:

Ten przykład pokazuje, dlaczego należy rozpatrywać cały system instalacji, a nie tylko moduły LED.

Przekształcanie masy w obciążenie konstrukcyjne

Inżynierowie konstrukcyjni zwykle operują siłą, a nie po prostu masą sprzętu.

Prosta konwersja to:

Siła = Masa × Przyspieszenie ziemskie

Dla zawieszonego systemu o łącznej masie 470 kg:

470 × 9,81 ≈ 4611 N

lub w przybliżeniu:

4,61 kN

Wartość ta reprezentuje podstawowe obciążenie grawitacyjne przed uwzględnieniem projektowych czynników konstrukcyjnych.

Dlatego przydatne jest, aby producent ekranów LED dostarczył inżynierowi konstrukcyjnemu dokładnych danych dotyczących masy sprzętu oraz sposobu jego zawieszenia jeszcze przed rozpoczęciem instalacji.

Które elementy zwiększają obciążenie zawieszonej sfery LED?

1. Moduły LED

Moduły tworzą widoczną powierzchnię sferyczną. Różne odstępy pikseli oraz konstrukcje modułów mogą mieć różną masę.

2. Wewnętrzna konstrukcja szkieletowa

Awyświetlacz LED kulisty nie może zachować swojego kształtu bez wewnętrznej struktury wsporczej.

Szkielet utrzymuje moduły w odpowiednich, zakrzywionych pozycjach i przyczynia się do rozprowadzania obciążeń przez sferę.

Większe sfery zazwyczaj wymagają wytrzymałych wewnętrznych konstrukcji.

3. Konstrukcja zawieszeniowa

Kable stalowe, uchwyty, pierścienie do podnoszenia oraz inne elementy zawieszeniowe zwiększają również masę całkowitą.

W przypadku dużych instalacji dodatkowa stalowa konstrukcja zawieszeniowa może zostać zamontowana pomiędzy sferą LED a konstrukcją budynku.

4. Urządzenia zasilania i sterowania

Zasilacze, karty odbiorcze, okablowanie oraz inne komponenty elektryczne mogą być zamontowane wewnątrz sfery.

Ich indywidualna masa może być niewielka, ale powinny one nadal zostać uwzględnione w pełnym obliczeniu.

5. Sprzęt do zawieszania

W zależności od instalacji sprzęt do zawieszania może obejmować:

• Włókna stalowe
• Zaczepy
• Regulowki liniowe
• Punkty podnoszące
• Łańcuch
• Wciągniki
• Kable bezpieczeństwa

Ostateczny zawieszony ładunek obejmuje więc znacznie więcej niż tylko powierzchnię wyświetlacza LED.

Jak ładunek jest rozdzielany między punkty zawieszenia?

Zawieszona kula zwykle wykorzystuje wiele punktów zawieszenia.

Załóżmy, że całkowita waga zawieszonego systemu wynosi 480 kg i wykorzystuje cztery punkty zawieszenia.

Prosta, wczesna szacunkowa wartość to:

480 ÷ 4 = 120 kg na punkt

Jednak tej wartości nie, nie nie należy używać jako ostatecznej wartości inżynierskiej.

Rzeczywiste instalacje rzadko rozprowadzają ciężar w sposób idealnie równomierny.

Wiele czynników może zmieniać obciążenie w każdym punkcie:

• Środek ciężkości
• Położenie punktu zawieszenia
• Długość kabla
• Kąt lin zawieszeniowych
• Dopuszczalne odchylenia montażowe
• Geometria układu zawieszeniowego

Dlatego producent powinien dostarczyć rysunków sprzętu i informacji o jego masie, podczas gdy wykwalifikowany specjalista ds. konstrukcji lub układów zawieszeniowych określa wymaganą nośność każdego punktu zawieszenia.

Obciążenia statyczne i dynamiczne różnią się od siebie

Innym ważnym pytaniem jest to, czy kula pozostaje nieruchoma.

Stałe zawieszenie kuli LED generuje głównie obciążenie statyczne w trakcie normalnej pracy.

Niektóre kreatywne instalacje wykorzystują jednak silniki lub wciągniki do podnoszenia, opuszczania lub przesuwania kuli.

Podczas przyspieszania lub hamowania kuli mogą powstawać dodatkowe siły.

Dlatego motoryzowaną kulistą instalację LED nie należy oceniać w taki sam sposób jak stałą, zawieszoną kulę.

W trakcie projektowania należy uwzględnić system podnoszenia, dźwigi, konstrukcję nośną oraz system sterowania.

Dlaczego średnica kuli ma znaczenie

Średnica ma duży wpływ na całkowitą masę.

Rozważ przybliżone powierzchnie:

Sfera o średnicy 3 metrów nie ma powierzchni wyświetlacza trzy razy większej niż sfera o średnicy 1 metr. Ma ona około dziewięć razy większą powierzchnię .

W miarę zwiększania się średnicy konstrukcja nośna może również wymagać wzmocnienia.

Dlatego duże zawieszone sfery wymagają szczegółowego planowania konstrukcyjnego.

Jakie informacje należy dostarczyć przed instalacją?

Zespół projektowy powinien przygotować kilka informacji przed zatwierdzeniem zawieszonego sferycznego ekranu LED:

• Średnica kuli
• Rzeczywista masa sprzętu
• Projekt wewnętrznej konstrukcji nośnej
• Środek ciężkości
• Liczba i położenie punktów zawieszenia
• Rysunek konstrukcji zawieszenia
• Metoda łączenia lin
• Wymogi w zakresie utrzymania
• Środowiska wewnętrznego lub zewnętrznego
• Zamocowanie stałe lub napędzane silnikowo

Podanie tych informacji na wczesnym etapie projektu może zapobiec konieczności wprowadzania istotnych zmian konstrukcyjnych na późniejszym etapie.

Czy istniejące sufitowe konstrukcje mogą wspierać kulę LED?

Możliwe, ale nigdy nie należy tego zakładać.

Sufit w centrum handlowym, dach hali wystawienniczej lub konstrukcja lotniska mogą wydawać się wystarczająco wytrzymałymi, lecz dekoracyjne panele sufitowe niekoniecznie stanowią punkty zawieszenia o charakterze konstrukcyjnym.

Należy ocenić konstrukcję nośną znajdującą się za sufitem.

W przypadku dużych kul końcową instalację powinien przejrzeć wykwalifikowany specjalista ds. konstrukcji lub zawieszeń zgodnie z obowiązującymi lokalnie wymaganiami.

W zawieszeniu umieszczone sferyczne ekrany LED firmy Toosen

Firma Toosen produkuje kuliste wyświetlacze LED dla projektów wewnętrznych i zewnętrznych.

Dostępne są rozstawy pikseli: P1,25, P1,5, P1,8, P2, P2,5, P3, P4, P5, P6, P8 oraz P10; średnica kuli może być dopasowana do wymagań konkretnego projektu.

Montaż w zawieszeniu jest szczególnie odpowiedni dla centrów handlowych, przestrzeni wystawienniczych oraz hal lotniskowych, ponieważ oszczędza powierzchnię podłogi, zachowując przy tym 360-stopniowy kąt widzenia.

W przypadku projektów niestandardowych średnicę kuli, rozstaw pikseli oraz konstrukcję nośną można dostosować do warunków miejsca montażu.

Podsumowanie

Obciążenia konstrukcyjnego zawieszonego sferycznego ekranu LED nigdy nie należy szacować wyłącznie na podstawie modułów LED.

Pełne obliczenia muszą uwzględniać kulę, wewnętrzną ramę, konstrukcję zawieszenia, sprzęt do mocowania, przewody oraz inne sprzęty dodatkowe .

Średnica kuli ma również znaczenie, ponieważ powierzchnia wyświetlania szybko rośnie wraz ze zwiększaniem się średnicy.

W celu wczesnego planowania obliczenia masy wyposażenia oraz podstawowe obliczenia obciążeń mogą pomóc określić, czy projekt jest wykonalny. Jednak przed instalacją końcowe punkty zawieszenia oraz konstrukcja nośna powinny zostać zweryfikowane przez wykwalifikowanych specjalistów inżynieryjnych.

Jeśli planujesz projekt zawieszanego sferycznego ekranu LED, wcześniejsze przekazanie producentowi średnicy kuli, wysokości montażu, rozstawu pikseli oraz warunków zawieszenia znacznie ułatwi projektowanie konstrukcyjne i montaż.

Często zadawane pytania

Jaką masę ma sferyczny ekran LED?

Masa zależy od średnicy, rozstawu pikseli, konstrukcji ramy oraz tego, czy wyświetlacz został zaprojektowany do użytku wewnątrz czy na zewnątrz budynku. Ostateczną masę projektu należy potwierdzić z producentem.

Ile punktów zawieszenia potrzebuje ekran LED w kształcie kuli?

Nie istnieje jedna uniwersalna liczba punktów zawieszenia dla każdej kuli. Liczba ta zależy od rozmiaru kuli, jej masy, konstrukcji ramy, położenia środka ciężkości oraz konstrukcji nośnej.