Comment les calculs de structure liés à la charge du vent garantissent la sécurité à long terme des panneaux d'affichage extérieurs à LED

Dans la conception de panneaux d'affichage extérieurs à LED de grande taille, La sécurité structurelle est toujours l'une des considérations les plus critiques..
En raison de leur grande surface d'exposition et de leur importante surface exposée au vent, La charge du vent devient souvent le facteur décisif qui détermine la réussite ou l'échec d'une conception structurelle..

Pour garantir un fonctionnement stable et sûr en environnement extérieur à long terme, Les calculs normalisés de charge de vent et de structure constituent une vérification essentielle en ingénierie, et non un processus formel ou symbolique.

Pourquoi les panneaux d'affichage LED doivent-ils résister à des charges de vent plus élevées ?

Comparativement aux produits d'affichage extérieur classiques, les panneaux publicitaires LED présentent généralement les caractéristiques suivantes :

• Grande surface d'affichage directement exposée aux forces du vent

• Des hauteurs d'installation plus élevées, entraînant une augmentation significative de la pression du vent

• Fonctionnement à long terme, généralement 24h/24 et 7j/7 en continu.

En cas de vents forts, la charge du vent agit simultanément sur :

• La surface d'affichage LED

• La structure de support interne en acier

• Le système de cadre en profilé d'aluminium

• Colonnes, structures de base et liaisons de fondation

Si la conception structurelle est insuffisante, Même un écran fonctionnant normalement peut présenter des risques potentiels pour la sécurité.

Conception structurale composite : collaboration acier-aluminium pour la sécurité des structures

Nos panneaux d'affichage extérieurs à LED adoptent un Conception structurelle composite intégrant étroitement des structures en acier et des profilés en aluminium.
Ces deux matériaux ne sont pas agencés selon une relation « primaire-secondaire » ; au contraire, chacun remplit son rôle spécifique tout en travaillant ensemble pour former un système structurel stable et fiable:

• structures en acier Elles constituent la structure porteuse principale, appliquée aux colonnes, aux cadres arrière et aux éléments de support essentiels. Grâce à leur résistance et leur rigidité supérieures, elles résistent aux principales charges induites par le vent et forment la base de la sécurité structurelle.

• structures en profilés d'aluminium sont des composants essentiels du boîtier de l'écran, responsables de la formation du cadre, de la fixation des modules et du transfert de charge.
  Ils garantissent la précision dimensionnelle et la cohérence structurelle de l'écran tout en optimisant le poids total grâce à une conception légère. Parallèlement, les charges de vent agissant sur la surface d'affichage sont uniformément réparties sur la structure en acier, formant ainsi un ensemble complet. « Réception de charge – transmission – roulement » chemin de force.

Cette solution structurelle composite offre un équilibre optimal entre résistance, rigidité, durabilité et stabilité générale, ce qui la rend parfaitement adaptée aux environnements extérieurs venteux exigeants.

Calculs de charges de vent pour les structures, basés sur les normes de conception

Tous les calculs de structure sont effectués conformément à Code de calcul des charges des structures de bâtiments (GB 50009-2012) et référencé contre Code de conception parasismique des bâtiments (GB 50011-2010).
Des paramètres d'ingénierie conservateurs sont appliqués tout au long de l'analyse afin de garantir la fiabilité et la sécurité des résultats de calcul.

Paramètres clés de conception (exemple)

• Zone d'affichage : 12 m²

• Hauteur d'installation : 10 m (hauteur de calcul structurel z = 10 m)

• Pression de vent de base : 0,27 kPa

• Pression de vent de conception ajustée (valeur de charge de vent standard) : 0,36 kPa

Vérification de la combinaison de charges et des conditions défavorables

Pour simuler les conditions de fonctionnement les plus défavorables, la combinaison de charges suivante est adoptée :

1,3D + 1,5W + 0,7E
(D = Charge permanente, W = Charge due au vent, E = Charge sismique)

Dans ces conditions :

• Charge maximale perpendiculaire à la surface d'affichage : 3,97 kPa

Vérification de la déformation structurelle

• Déformation structurelle maximale : 40,3 mm

• Limite de déformation autorisée par le code : 46 mm

Les résultats montrent que la déformation structurelle est strictement contrôlée dans les limites autorisées, empêchant efficacement les problèmes tels que le desserrage des modules ou les anomalies d'affichage causées par une déformation excessive, assurant ainsi une stabilité opérationnelle à long terme.

Vérification de la résistance structurelle

Structure en acier

• Matériel: Acier de construction Q235B

• Contrainte maximale calculée des éléments en acier clés : ≈ 200 MPa
  (inférieure à la résistance nominale de l'acier de 215 MPa)

Les résultats sont pleinement conformes aux exigences du code, confirmant une résistance structurelle fiable.

Structure en profilé d'aluminium

En tant que composant essentiel responsable du transfert de charge et de la formation de la structure, le système de profilés en aluminium fait l'objet d'une vérification multidimensionnelle rigoureuse :

• Conception collaborative de partage de charge avec des structures en acier, assurant une répartition uniforme de la charge du vent et évitant les concentrations de contraintes locales

• Vérification indépendante de la force aux points de charge critiques tels que les connexions de modules et les supports d'angle

• Contrôle de déformation synchronisé, assurant un comportement de déformation cohérent entre les structures en aluminium et en acier

• vérification de la stabilité de la connexion, y compris les contrôles d'arrachement et de cisaillement des assemblages aluminium-acier et aluminium-module

Ces validations garantissent que les profilés en aluminium offrent non seulement une formation structurelle légère et précise, mais maintiennent également des marges de sécurité suffisantes au sein du système structurel global.

Vérification structurelle complète, de l'écran aux fondations

Le périmètre de calcul couvre tous les éléments structurels critiques, permettant une vérification de sécurité complète du boîtier d'exposition à la fondation:

• Analyse des charges des colonnes et des structures de base

• Vérification de la résistance à la traction et au cisaillement des boulons d'ancrage

• Vérification de la longueur d'ancrage et de la capacité portante de la fondation

Cette validation complète de la chaîne garantit la stabilité structurelle même dans des conditions de vent et de séisme extrêmes.

Applicable à toute la gamme de produits d'affichage extérieur

Bien que cet article utilise un panneau d'affichage extérieur à LED À titre d’exemple, les mêmes principes de conception structurelle et la même méthodologie de calcul de la charge du vent s’appliquent à toute une gamme de produits d’affichage extérieur, notamment :

• Panneaux d'affichage LED extérieurs

• Totems LED d'extérieur

• Écrans LED extérieurs Mupi

• Totems d'affichage numérique LCD extérieurs

• Panneaux de menus numériques pour le service au volant

• Systèmes d'affichage pour villes intelligentes

Des rapports de calcul de charge du vent et une documentation structurelle correspondants peuvent être fournis en fonction des exigences spécifiques du projet.

Validation technique pour un fonctionnement fiable à long terme

Dans la mise en œuvre technique concrète, nous avons achevé calculs multiples de charges de vent et de structures conformes aux codes pour diverses structures d'exposition extérieures, notamment Panneaux d'affichage LED extérieurs et totems LCD extérieurs / systèmes d'affichage numérique.
Cette expérience accumulée en ingénierie a été standardisée et appliquée à différentes plateformes de produits pour guider la conception structurelle et la vérification de la sécurité, garantissant une fiabilité à long terme dans diverses conditions d'installation.

Le calcul de la charge du vent sur une structure n'est pas une formalité, c'est un calcul. validation technique réelle de la sécurité, de la stabilité et de la durabilité à long terme.
Que ce soit par le rôle porteur essentiel des structures en acier ou par la contribution conjointe des profilés en aluminium, toutes les conceptions respectent une norme de conception. principe de « la sécurité avant tout », faisant de la stabilité structurelle une norme fondamentale pour toutes nos solutions d'affichage extérieur.

Avertissement relatif à la source des données

Les paramètres structurels et les résultats de calcul mentionnés dans cet article proviennent de rapports de calcul de charges de vent et de structures issus de projets réels.
Les valeurs spécifiques peuvent varier en fonction des dimensions du produit, des méthodes d'installation, de l'emplacement du projet (notamment la rugosité du terrain et la pression du vent) et des normes de conception applicables. Les résultats définitifs seront conformes aux documents de calcul d'ingénierie propres au projet.