精神堡壘是用來表達企業(yè)形象或項目品牌的大型標識牌，是集企業(yè)品牌形象、企業(yè)文化、藝術(shù)設(shè)計等為一體的獨特的藝術(shù)載體。其高大而獨特的形象非常有利于該企業(yè)的品牌傳播，也能展示出企業(yè)的實力。當然制作價格也是相當昂貴，一萬元一平米的精神堡壘也是不乏多見。作為大型標識，其制作工藝和復雜程度也是小型標識無法比擬的，往往是一家標識廣告企業(yè)的實力表現(xiàn)。

對于大型標識，設(shè)計制作時一定要進行受力分析和強度計算來確定材料。絕不可以拍腦袋，隨意選取。今天小圈結(jié)合廣協(xié)標識分會專家組葛長淮老師的專業(yè)知識，與大家全面介紹一下大型標識設(shè)計計算相關(guān)的的國家標準和計算要求。

預(yù)警：本文相當硬核，非標識廣告相關(guān)人士不適閱讀。

一、理論！精神堡壘設(shè)計計算國家標準和計算要求

大型標識設(shè)計時需要進行的設(shè)計計算

1.風荷載計算

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）的規(guī)定，查找標識安裝地區(qū)的基本風壓ω0：風荷載：ωk=βzμsμzω0

a.風壓高度變化系數(shù)μz：

按地面粗糙度C類，高度Z查表并利用插值法計算得μz：

b.風荷載體型系數(shù)μs：可以按獨立圍墻考慮查表得出μs；

c.高度Z處的陣風系數(shù)βz：查表并利用插值法計算得出βz；

2.標識的受力分析，強度危險截面的位置及危險截面上的內(nèi)力

畫出標識的受力圖進行受力分析，利用靜力學的平衡條件，計算出各約束的反力。計算時要考慮荷載分項系數(shù)：可變荷載分項系數(shù) γQ和永久荷載分項系數(shù) γ0可按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)的規(guī)定選取。

計算軸向力、最大剪力、最大彎矩和危險截面的幾何參數(shù)：

根據(jù)材料力學計算出橫截面的內(nèi)力，畫出標識結(jié)構(gòu)的剪力圖和彎矩圖，算出軸向力，最大剪力、最大彎矩，確定危險截面的位置。

計算結(jié)構(gòu)危險截面的幾何參數(shù)，利用《機械設(shè)計手冊》查找各種材料的幾何參數(shù)，再利用軸慣矩的平行移軸公式，計算出結(jié)構(gòu)橫截面的軸慣矩Jc、橫截面的抗彎截面系數(shù)Wc，截面的慣性半徑ic，做好強度計算的準備。

3.標識的強度計算，驗算選用材料是否可靠

根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）中抗彎強度的規(guī)定：

N/A＋Mx/(γxwx)＋My/(γywy)≤f

式中：N — 軸向拉力或軸向壓力； A — 凈截面的面積；

Mx、My —同一截面處繞x軸和y軸的彎矩；

Wx、Wy—對x軸和y軸的凈截面模量

γx、γx —截面塑性發(fā)展系數(shù)。

4.穩(wěn)定性計算

根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）

彎矩作用在對稱平面內(nèi)（繞 x）軸的壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定性公式 ：

N/φxA＋βmxMx/[W1x（1－0.8N/NEx）]≤ fy （fy＝205 MPa；）

式中：φx— 彎矩作用平面內(nèi)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；等效彎矩系數(shù)βmx,

對懸臂梁 βmx＝1 ；歐拉臨界力 NEx＝π2EA/λ2； E＝200×103MPa; λ＝μl/i

5.基礎(chǔ)設(shè)計計算

依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011)

（1）地基承載力的確定:對于大型標識地基承載力fa≥130KPa

（2）基礎(chǔ)底面尺寸的確定 ； ax ay≥0.125bl (式中b,l分別為基礎(chǔ)的邊長);

合力作用點至平行于x軸: ax＝b/2－ex ;

合力作用點至平行于y軸: a y＝l/2－ey ;

x或y方向的偏心距 :ex＝Mx/(Fk＋Gk) ; ey＝My/(Fk＋Gk) ;

（3）基礎(chǔ)底面應(yīng)力驗算 ；Pkmax＝N/A＋Mx/Wx＋My/Wy＜ 1.2 fa

Pkmin＝N/A－2Mx/Wx－2My/Wy ＞ 0

式中：Pkmax、Pkmin分別為基底的最大應(yīng)力和最小應(yīng)力；

Wx、Wy為地基基礎(chǔ)對x和y軸的抗彎截面系數(shù)。

6.地腳螺栓強度驗算

依據(jù)《戶外廣告設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（CECS 148：2003)：

√（Nv/Nvb）2＋(Nt/ Ntb)2 ≤1; Nv＜Ncb

式中：1.受剪承載力設(shè)計值 Nvb＝nvπd2fvb/4 (Kn)

（nv — 受剪面數(shù)目；d — 螺栓桿直徑）

2.承壓承載力設(shè)計值 Ncb＝dΣt fcb (Kn)

（ Σt — 在同一受力方向上承受構(gòu)件的最小總厚度； fvb、fcb —螺栓的抗剪和承壓強度設(shè)計值, fvb＝130MPa ;fcb＝205MPa。）

3.普通螺栓在桿軸方向受拉時，其抗拉承載力設(shè)計值 Ntb＝πd02ftb/4 （d0 — 普通螺栓在螺紋處的有效直徑；ftb — 普通螺栓或錨栓的抗拉強度設(shè)計值，ftb＝170MPa。）

二、實戰(zhàn)！精神堡壘做多大合適？

精神堡壘一般做多大？這真的是標識人經(jīng)常會被客戶問到一個問題了，實際上這個尺寸雖然是各需求方自己最后拍板的，但是也并不是想做多大就做多大。有經(jīng)驗或業(yè)內(nèi)人士都知道，精神堡壘具體要做多高多大是因地制宜、按相關(guān)法律法規(guī)及實際情況最終敲定的。

因地制宜

1、要看安裝的環(huán)境，周圍地方夠不夠開闊；

2、附近的樓層高不高；如果附近不開闊，只能做個小小的精神堡壘，起個導視作用；如果附近開闊，樓層又高，那就得做高大一點，這樣才夠醒目，除了起到導視作用，還是一個企業(yè)的標志性建筑，代表著企業(yè)的精神文化；否則就會顯得太渺小。

制作材料和制作工藝

精神堡壘的制作材料多種多樣，具體工藝因設(shè)計圖紙而定。一般是用不銹鋼或者鐵管圍成的鋼架造型，也有利用鋁塑板、亞克力等材料制作而成的，還有混凝土、磚砌等。其表面還會做噴漆，電鍍，絲印等工藝。

因其導視和引領(lǐng)作用，一般用于房地產(chǎn)小區(qū)、廣場、大型商場等人員密集的地方。所以安全性必須是首要的。這也就更加檢驗了上文提到的精神堡壘鋼結(jié)構(gòu)計算的重要性和制作過程的正規(guī)性。

相關(guān)政策

因為各個城市具體的情況和政策有所不同，所以一定要提前了解提前辦相關(guān)手續(xù)，看城管的審批是否能夠通過。首先得去當?shù)毓芾硖幜私庖幌?，精神堡壘允許做多大，要不提前打好交道，萬一做好了，太高了不讓裝就坐蠟了...

實際需求

通常來講，精神堡壘的尺寸在6米-25米較為合適。小于6米的精神堡壘，稱為立牌比較合適。大于20米的超大精神堡壘，成本代價又較高。根據(jù)不同的使用性質(zhì)也有一個大概的大小參考，具體為：

企業(yè)性的精神堡壘：企業(yè)的精神堡壘多由企業(yè)的LOGO、名稱以及文化宣傳語、精神范圍有關(guān)。因為內(nèi)容較少。考慮到成本，以6-12米最為合適。

商業(yè)廣場性質(zhì)的精神堡壘：商業(yè)廣場的精神堡壘如同地標，又具有廣告位的功能。所以此類堡壘尺寸在12米-20米最為合適。

地方政府性質(zhì)的精神堡壘：地方政府性的精神堡壘一般就是黨建文化宣傳，傳達政府的執(zhí)政方針。代表著政府和黨的形象。尺寸不能小。一般在15-25米左右。

房地產(chǎn)性質(zhì)的精神堡壘：其常用在售樓營銷中心、小區(qū)門口及周邊路邊，起到導視及宣揚品牌形象的作用，所以這類精神堡壘也不能太小。一般在12-15米。

三、萬丈高樓平地起——精神堡壘計算書

俗話說“萬丈高樓平地起”，尤其是精神堡壘類的大型標識，我們不可否定的認識到其成品的效果和安全性很大部分取決于前期設(shè)計時專業(yè)嚴謹?shù)挠嬎銜?/p>

并不是每一根柱子都叫做精神堡壘，也不是每一個設(shè)計圖紙都能成功成品并在戶外經(jīng)受得住風吹雨打和時間流逝。精神堡壘的高度和精神標志地位都注定其安全性和持久性一定是任何樣式的前提。所以精神堡壘的鋼結(jié)構(gòu)計算書就尤為重要。而一份專業(yè)又合理的計算書卻又必須要求高質(zhì)量的設(shè)計團隊和豐富專業(yè)經(jīng)驗的計算團隊。這也就是精神堡壘制作門檻的真正原因。

一些行業(yè)小型工廠接到相關(guān)訂單只能無奈轉(zhuǎn)單流失利潤，或者尋求鋼結(jié)構(gòu)公司外援。就目前市場而言，一些工程類鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司第一很多是拒絕單個精神堡壘的訂單，且收費較高；第二其在大型標識類的經(jīng)驗也極其有限，所以一個更專業(yè)，更行業(yè)，又服務(wù)于同行的標識公司就是更好的選擇。

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