Secretos del montaje en pared LED: cómo evitar la causa del colapso

Secretos del montaje en pared LED: cómo evitar la causa del colapso

 

 

 

 

 

 

 

 

pantallas LED, reconocidos por su alto brillo, alta definición y métodos de instalación flexibles, se utilizan ampliamente en publicidad comercial, representaciones teatrales, eventos deportivos y otros campos. Sin embargo, a medida que el tamaño y el peso de las pantallas siguen aumentando, de vez en cuando se producen incidentes de colapso de los soportes, lo que supone una grave amenaza para la seguridad del personal y la integridad del equipo. Este artículo explicará sistemáticamente cómo evitar los peligros ocultos del colapso del soporte de la pantalla LED desde cuatro dimensiones: diseño estructural, selección de materiales, proceso de instalación e inspección de seguridad.

 

I. Diseño estructural: equilibrio entre el rigor científico y la racionalidad

 

1. Cálculo de carga y factor de seguridad

 

El diseño del soporte debe tomar el peso propio-de la pantalla, la carga de viento, la carga sísmica, etc., como parámetros de entrada y simular el estado de tensión estructural mediante el análisis de elementos finitos (FEA). Según las especificaciones de ingeniería, la capacidad de carga de la estructura de soporte de la pantalla debe ser más de un 20% mayor que el peso de la pantalla misma, y ​​también se debe considerar el efecto de superposición de cargas dinámicas (como vibraciones del escenario y toques del público). Para instalaciones suspendidas, marcos de elevación, eslingas y otros componentes-que soportan carga deben poseer una resistencia a la tracción tres veces mayor que el peso de la pantalla, y se debe realizar una prueba de carga continua de un-minuto.

 

2. Selección de formas estructurales

 

Soportes-montados en el suelo: Adecuado para grandes pantallas de visualización al aire libre, se recomienda adoptar una estructura espacial de armadura de acero. Las columnas principales deben emplear un diseño de celosía, dispersando la tensión a través de miembros del alma diagonales para evitar la concentración de tensión local. Por ejemplo, en un proyecto determinado, se utilizaron cuatro miembros principales con dimensiones de columnas de celosía de acero de 300 mm × 300 mm × 10 mm, con travesaños horizontales hechos de tubos cuadrados de 200 mm × 100 mm × 6 mm y miembros diagonales hechos de aceros en ángulo de 100 mm × 100 mm × 6 mm, formando una estructura triangular estable.

 

Soportes-de pared: Deben estar conectados de manera confiable a la estructura principal del edificio, utilizando anclajes químicos o pernos de expansión para su fijación. El diseño de nodos debe evitar la concentración de tensiones, por ejemplo, mejorando la resistencia de la conexión mediante refuerzos o llaves de corte. Para estructuras montadas en pared-con grandes luces, se recomienda adoptar un sistema de armadura combinado para reducir la deformación horizontal a través de miembros de alma diagonales.

 

Soportes de techo: Es necesario considerar el efecto de acoplamiento entre el período de vibración natural del edificio y las cargas de viento, adoptando un sistema de celosía espacial para dispersar las cargas. Por ejemplo, una pantalla de visualización en la azotea en un determinado proyecto adoptó una combinación de columnas de celosía de acero y vigas horizontales, con extremidades principales hechas de tubos cuadrados de 100 mm × 100 mm × 5 mm y miembros diagonales hechos de aceros en ángulo de 60 mm × 60 mm × 5 mm, anclados al muro de corte de la estructura principal con 10 pernos M12.

 

3. Acceso al diseño y mantenimiento de redundancia

 

El diseño del soporte debe reservar una capacidad de carga redundante para hacer frente a condiciones climáticas extremas o impactos accidentales. Por ejemplo, se pueden colocar conectores de respaldo en nodos clave o se pueden agregar varillas de soporte auxiliares a la estructura de celosía. Mientras tanto, se debe planificar el acceso de mantenimiento para garantizar la operación segura del personal de mantenimiento. El ancho de acceso no debe ser inferior a 600 mm y se deben instalar peldaños y barandillas antideslizantes.

 

II. Selección de materiales: equilibrio entre rendimiento y coste

 

1. Principales Materiales Estructurales

 

Acero: Los aceros estructurales al carbono Q235B o Q345B son los materiales preferidos para las estructuras principales de los soportes debido a su alta resistencia, buena soldabilidad y rentabilidad-. Para ambientes costeros o altamente corrosivos se recomienda el tratamiento-de galvanizado en caliente, con un espesor de capa de zinc no menor a 80μm.

 

Aleación de aluminio: La aleación de aluminio 6061-T6 presenta baja densidad y una fuerte resistencia a la corrosión, lo que la hace adecuada para diseños de soportes livianos. Sin embargo, su módulo de elasticidad es sólo un-tercio del del acero, por lo que es necesario aumentar las dimensiones de la sección transversal para compensar la rigidez.

 

Materiales compuestos: El polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) se está aplicando gradualmente a los soportes de pantallas de escenario de gama alta-debido a su alta resistencia específica (relación resistencia-a-densidad) y resistencia a la fatiga. Por ejemplo, cierta pantalla de alquiler de escenario adoptó cajas de fibra de carbono, cada una de las cuales pesaba solo 3,5 kg, lo que redujo significativamente la carga sobre el soporte.

 

2. Materiales del conector

 

Pernos: Se deben utilizar pernos de alta-resistencia (como Grado 8.8 o Grado 10.9) junto con arandelas elásticas para evitar que se aflojen. Para los nodos clave, se recomienda adoptar una estructura de doble-tuerca anti-aflojamiento.

 

Materiales de soldadura: Para la soldadura por arco manual, se deben seleccionar electrodos de soldadura de la serie E43, mientras que la soldadura por arco metálico con gas debe usar alambres de soldadura ER50-6. La calidad de las soldaduras debe cumplir con los requisitos del GB 50205-2020 "Código para la aceptación de la calidad de la construcción de estructuras de acero", sin grietas, falta de fusión u otros defectos.

 

3. Tratamientos de protección contra la corrosión y el fuego

 

Protección contra la corrosión: Los soportes para exteriores requieren tratamientos de protección contra la corrosión, que incluyen-galvanización en caliente, chorro de arena y eliminación de óxido, seguidos de un recubrimiento con imprimación rica en zinc-epóxido (espesor de película seca mayor o igual a 80 μm) y una capa superior de poliuretano (espesor de película seca mayor o igual a 60 μm).

 

Protección contra incendios: Los soportes para interiores deben utilizar materiales-ignífugos, como los que cumplen con los requisitos de Clase B1 en GB 8624-2012 "Clasificación del comportamiento de combustión de materiales y productos de construcción". Para los conductos de cableado eléctrico se deben utilizar tubos de acero galvanizado o tubos de PVC retardantes de llama.

 

III. Proceso de instalación: énfasis en la estandarización y la precisión

 

1. Construcción de cimientos

 

Soportes-montados en el suelo: Se deben realizar estudios geológicos de los cimientos para garantizar que la capacidad de carga del terreno cumpla con los requisitos de diseño. El grado de resistencia del hormigón de la base independiente no debe ser inferior a C30 y la profundidad de enterramiento debe determinarse en función del espesor de la capa de suelo congelado. La desviación de posición de los pernos de anclaje pre-incrustados en la superficie superior de la base debe controlarse dentro de ±2 mm.

 

Soportes-de pared: Se debe inspeccionar la estructura principal del edificio para confirmar que el grado de resistencia del concreto no sea inferior a C25. La construcción de anclajes químicos debe seguir las instrucciones para controlar la profundidad de perforación y la limpieza, y la carga de prueba de extracción-debe alcanzar 1,5 veces el valor de diseño.

 

2. Conjunto de soporte

 

Diseño modular: Se debe adoptar un método de empalme de secciones estándar para reducir la cantidad de soldadura en el sitio. Por ejemplo, en cierto proyecto, el soporte se dividió en tres módulos: columnas, vigas y tirantes diagonales, que se conectaron con pernos de alta-resistencia. El peso de cada sección se controló dentro de los 50 kg, lo que facilitó el manejo y la instalación manuales.

 

Control de precisión: Se deben utilizar niveles láser y estaciones totales para el posicionamiento durante el montaje del soporte para garantizar que la desviación de verticalidad sea menor o igual a H/1000 (H es la altura del soporte) y la desviación de nivelación sea menor o igual a L/1000 (L es el tramo del soporte).

 

3. Instalación de la pantalla de visualización

 

Paso-a-paso Cargando: Para pantallas grandes, se debe adoptar un método de carga-paso-paso para instalar los módulos, evitando la concentración de estrés local. Por ejemplo, primero instale los módulos en el área central, luego expanda hacia afuera y realice una fijación temporal después de completar cada capa de instalación.

 

Medidas anti-aflojamiento: La conexión entre los módulos y el soporte debe utilizar pernos anti-aflojamiento o clips de resorte, y el estado de apriete debe verificarse periódicamente. Para pantallas suspendidas, se deben colocar cuerdas de seguridad entre el cuerpo de la pantalla y el equipo de soporte de carga para evitar caídas accidentales.

 

IV. Inspección de seguridad: combinación de prevención y respuesta a emergencias

 

1. Prueba de carga estática

Después de instalar el soporte, se debe realizar una prueba de carga estática. Por ejemplo, apile uniformemente sacos de arena sobre el cuerpo de la criba, con un peso total que alcance 1,2 veces la carga de diseño, y cárguelos continuamente durante 24 horas para observar si la deformación del soporte excede L/250 (L es el tramo del soporte).

 

2. Prueba de carga dinámica

Para las pantallas de alquiler de escenarios, se deben realizar pruebas de carga dinámica para simular escenarios de uso reales. Por ejemplo, se deben aplicar vibraciones con frecuencias que oscilan entre 1-100 Hz a través de una mesa de vibración hidráulica para probar la estabilidad del soporte a frecuencias resonantes. Mientras tanto, se deben realizar pruebas de inclinación para garantizar que el cuerpo de la pantalla no se caiga cuando se inclina 10 grados (para los modelos montados en el piso) o 15 grados (para uso dinámico).

 

3. Mantenimiento e inspección regulares

 

Se debe establecer un archivo de mantenimiento de soportes para registrar los datos de inspección y los registros de mantenimiento cada vez. Los ciclos de inspección recomendados son los siguientes:

Inspección diaria: Verifique el estado de apriete de los pernos, la integridad de las soldaduras y cualquier daño en el revestimiento anticorrosión-.

Inspección trimestral: Utilice detectores de fallas ultrasónicos para inspeccionar la calidad de las soldaduras clave y medidores de espesor del recubrimiento para inspeccionar el espesor del recubrimiento anticorrosión-.

Inspección anual: encargar a una organización-tercera la realización de pruebas de carga y evaluaciones de seguridad estructural.

 

4. Formulación del plan de emergencia

 

En respuesta a posibles accidentes por colapso de soportes, se debe formular un plan de emergencia que incluya:

Mecanismo de alerta temprana: instale sensores de desplazamiento e inclinómetros para monitorear la deformación del soporte en tiempo real-y activar alarmas automáticamente cuando se superen los valores umbral.

Rutas de evacuación: Coloque señales de evacuación claras alrededor de la pantalla para garantizar una evacuación rápida del personal.

Equipo de rescate: Equipe con gatos hidráulicos, cables de acero, arneses de seguridad y otras herramientas de rescate, y organice simulacros periódicos.

 

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