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精神堡垒是用来表达企业形象或项目品牌的大型标识牌，是集企业品牌形象、企业文化、艺术设计等为一体的独特的艺术载体。其高大而独特的形象非常有利于该企业的品牌传播，也能展示出企业的实力。当然制作价格也是相当昂贵，一万元一平米的精神堡垒也是不乏多见。作为大型标识，其制作工艺和复杂程度也是小型标识无法比拟的，往往是一家标识广告企业的实力表现。

对于大型标识，设计制作时一定要进行受力分析和强度计算来确定材料。绝不可以拍脑袋，随意选取。今天小圈结合广协标识分会专家组葛长淮老师的专业知识，与大家全面介绍一下大型标识设计计算相关的的国家标准和计算要求。

预警：本文相当硬核，非标识广告相关人士不适阅读。

一、理论！精神堡垒设计计算国家标准和计算要求

大型标识设计时需要进行的设计计算

1.风荷载计算

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）的规定，查找标识安装地区的基本风压ω0：风荷载：ωk=βzμsμzω0

a.风压高度变化系数μz：

按地面粗糙度C类，高度Z查表并利用插值法计算得μz：

b.风荷载体型系数μs：可以按独立围墙考虑查表得出μs；

c.高度Z处的阵风系数βz：查表并利用插值法计算得出βz；

2.标识的受力分析，强度危险截面的位置及危险截面上的内力

画出标识的受力图进行受力分析，利用静力学的平衡条件，计算出各约束的反力。计算时要考虑荷载分项系数：可变荷载分项系数 γQ和永久荷载分项系数 γ0可按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定选取。

计算轴向力、最大剪力、最大弯矩和危险截面的几何参数：

根据材料力学计算出横截面的内力，画出标识结构的剪力图和弯矩图，算出轴向力，最大剪力、最大弯矩，确定危险截面的位置。

计算结构危险截面的几何参数，利用《机械设计手册》查找各种材料的几何参数，再利用轴惯矩的平行移轴公式，计算出结构横截面的轴惯矩Jc、横截面的抗弯截面系数Wc，截面的惯性半径ic，做好强度计算的准备。

3.标识的强度计算，验算选用材料是否可靠

根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中抗弯强度的规定：

N/A＋Mx/(γxwx)＋My/(γywy)≤f

式中：N — 轴向拉力或轴向压力； A — 净截面的面积；

Mx、My —同一截面处绕x轴和y轴的弯矩；

Wx、Wy—对x轴和y轴的净截面模量

γx、γx —截面塑性发展系数。

4.稳定性计算

根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

弯矩作用在对称平面内（绕 x）轴的压弯构件的稳定性公式 ：

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

式中：φx— 弯矩作用平面内轴心受压构件的稳定系数；等效弯矩系数βmx,

对悬臂梁 βmx＝1 ；欧拉临界力 NEx＝π2EA/λ2； E＝200×103MPa; λ＝μl/i

5.基础设计计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011)

（1）地基承载力的确定:对于大型标识地基承载力fa≥130KPa

（2）基础底面尺寸的确定 ； ax ay≥0.125bl (式中b,l分别为基础的边长);

合力作用点至平行于x轴: ax＝b/2－ex ;

合力作用点至平行于y轴: a y＝l/2－ey ;

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

（3）基础底面应力验算 ；Pkmax＝N/A＋Mx/Wx＋My/Wy＜ 1.2 fa

Pkmin＝N/A－2Mx/Wx－2My/Wy ＞ 0

式中：Pkmax、Pkmin分别为基底的最大应力和最小应力；

Wx、Wy为地基基础对x和y轴的抗弯截面系数。

6.地脚螺栓强度验算

依据《户外广告设施钢结构技术规范》（CECS 148：2003)：

√（Nv/Nvb）2＋(Nt/ Ntb)2 ≤1; Nv＜Ncb

式中：1.受剪承载力设计值 Nvb＝nvπd2fvb/4 (Kn)

（nv — 受剪面数目；d — 螺栓杆直径）

2.承压承载力设计值 Ncb＝dΣt fcb (Kn)

（ Σt — 在同一受力方向上承受构件的最小总厚度； fvb、fcb —螺栓的抗剪和承压强度设计值, fvb＝130MPa ;fcb＝205MPa。）

3.普通螺栓在杆轴方向受拉时，其抗拉承载力设计值 Ntb＝πd02ftb/4 （d0 — 普通螺栓在螺纹处的有效直径；ftb — 普通螺栓或锚栓的抗拉强度设计值，ftb＝170MPa。）

二、实战！精神堡垒做多大合适？

精神堡垒一般做多大？这真的是标识人经常会被客户问到一个问题了，实际上这个尺寸虽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。有经验或业内人士都知道，精神堡垒具体要做多高多大是因地制宜、按相关法律法规及实际情况最终敲定的。

因地制宜

1、要看安装的环境，周围地方够不够开阔；

2、附近的楼层高不高；如果附近不开阔，只能做个小小的精神堡垒，起个导视作用；如果附近开阔，楼层又高，那就得做高大一点，这样才够醒目，除了起到导视作用，还是一个企业的标志性建筑，代表着企业的精神文化；否则就会显得太渺小。

制作材料和制作工艺

精神堡垒的制作材料多种多样，具体工艺因设计图纸而定。一般是用不锈钢或者铁管围成的钢架造型，也有利用铝塑板、亚克力等材料制作而成的，还有混凝土、砖砌等。其表面还会做喷漆，电镀，丝印等工艺。

因其导视和引领作用，一般用于房地产小区、广场、大型商场等人员密集的地方。所以安全性必须是首要的。这也就更加检验了上文提到的精神堡垒钢结构计算的重要性和制作过程的正规性。

相关政策

因为各个城市具体的情况和政策有所不同，所以一定要提前了解提前办相关手续，看城管的审批是否能够通过。首先得去当地管理处了解一下，精神堡垒允许做多大，要不提前打好交道，万一做好了，太高了不让装就坐蜡了...

实际需求

通常来讲，精神堡垒的尺寸在6米-25米较为合适。小于6米的精神堡垒，称为立牌比较合适。大于20米的超大精神堡垒，成本代价又较高。根据不同的使用性质也有一个大概的大小参考，具体为：

企业性的精神堡垒：企业的精神堡垒多由企业的LOGO、名称以及文化宣传语、精神范围有关。因为内容较少。考虑到成本，以6-12米最为合适。

商业广场性质的精神堡垒：商业广场的精神堡垒如同地标，又具有广告位的功能。所以此类堡垒尺寸在12米-20米最为合适。

地方政府性质的精神堡垒：地方政府性的精神堡垒一般就是党建文化宣传，传达政府的执政方针。代表着政府和党的形象。尺寸不能小。一般在15-25米左右。

房地产性质的精神堡垒：其常用在售楼营销中心、小区门口及周边路边，起到导视及宣扬品牌形象的作用，所以这类精神堡垒也不能太小。一般在12-15米。

三、万丈高楼平地起——精神堡垒计算书

俗话说“万丈高楼平地起”，尤其是精神堡垒类的大型标识，我们不可否定的认识到其成品的效果和安全性很大部分取决于前期设计时专业严谨的计算书。

并不是每一根柱子都叫做精神堡垒，也不是每一个设计图纸都能成功成品并在户外经受得住风吹雨打和时间流逝。精神堡垒的高度和精神标志地位都注定其安全性和持久性一定是任何样式的前提。所以精神堡垒的钢结构计算书就尤为重要。而一份专业又合理的计算书却又必须要求高质量的设计团队和丰富专业经验的计算团队。这也就是精神堡垒制作门槛的真正原因。

一些行业小型工厂接到相关订单只能无奈转单流失利润，或者寻求钢结构公司外援。就目前市场而言，一些工程类钢结构设计公司第一很多是拒绝单个精神堡垒的订单，且收费较高；第二其在大型标识类的经验也极其有限，所以一个更专业，更行业，又服务于同行的标识公司就是更好的选择。

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