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湖南星欣鋼結(jié)構(gòu)有限公司
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鋼結(jié)構(gòu)廣告牌設(shè)計(jì)與制作施工特征
信息來(lái)源：長(zhǎng)沙鋼結(jié)構(gòu)   發(fā)布時(shí)間：2015-10-28   瀏覽:

目前隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷深入,經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到了迅速的發(fā)展,伴隨而起的廣告業(yè)也日益興旺。在廣告牌鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)其造型、規(guī)模及效益等方面的要求也不斷提高。大型廣告牌屬永久性建筑物,其位置一般處在車流和人流密集的地方、繁華鬧市地帶,高速公路兩側(cè)，并且多數(shù)是建在已建建筑群中,因此,在滿足廣告效果的前提下,其結(jié)構(gòu)的安全性尤其重要。另外,其基礎(chǔ)工程的施工一般受鄰近已建建筑物的制約影響比較大。廣告牌結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)及實(shí)際施工的經(jīng)驗(yàn),對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作施工特征如下。　　廣告牌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．結(jié)構(gòu)布置本工程采用獨(dú)立鋼結(jié)構(gòu)圓柱,通過(guò)節(jié)點(diǎn)板在三個(gè)不同高程搭焊三道橫向主梁,主梁之間設(shè)置橫隔梁和斜向支撐,形成空間桁架受力體系,主、橫梁間距主要考慮廣告面板骨架網(wǎng)格的布置,并使面板骨架節(jié)點(diǎn)與主骨架節(jié)點(diǎn)相一致,以加強(qiáng)面板與主骨架的連接。廣告牌面板的自身骨架掛焊在主體結(jié)構(gòu)上,形成整體上部結(jié)構(gòu)。主梁選用槽鋼,其他構(gòu)件均選用角鋼,型號(hào)按構(gòu)件的強(qiáng)度和變形條件選取。鋼立柱截面的選取,除考慮其強(qiáng)度及穩(wěn)定性外,還要綜合考慮廣告牌整體尺寸協(xié)調(diào)及美觀等方面的因素。經(jīng)過(guò)比選,該廣告牌結(jié)構(gòu)型式采用桁架式。其理由是:第一,廣告牌結(jié)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)荷載是風(fēng)載,風(fēng)壓直接作用在面板上,再由面板傳至骨架,此時(shí),在不同高程上的幾道主梁可把風(fēng)載較均勻地傳至立柱,因而可減小主梁與立柱連接處的應(yīng)力集中;其次,平行式桁架結(jié)構(gòu)主梁采用槽鋼,使結(jié)構(gòu)外形平整,便于廣告面板掛靠,并可加強(qiáng)面板與主骨架的連接,從而減小了面板的變形,以確保廣告面的感觀效果;第三,平行式桁架結(jié)構(gòu),可在每道主梁高程設(shè)置內(nèi)檢修梯,這樣給結(jié)構(gòu)的維護(hù)、檢修及掛、卸廣告布帶來(lái)了極大的方便,且保證了操作人員的人身安全;除此之外,平行式桁架結(jié)構(gòu),形式簡(jiǎn)潔、美觀,受力明確,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便,從而能保證施工質(zhì)量。結(jié)構(gòu)型式的選擇獨(dú)立鋼柱大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌的主體結(jié)構(gòu),目前常采用的形式有兩種:一種為T型,其主骨架由一根獨(dú)立鋼柱和上部一根橫向主梁呈T型焊接而成,該體系主體結(jié)構(gòu)受力明確,計(jì)算簡(jiǎn)單,由立柱頂上焊接一根橫梁形成固結(jié)于地基上的T形剛架結(jié)構(gòu)體系,廣告燈箱面板通過(guò)各掛件及斜撐與T形剛架結(jié)構(gòu)相連。另一種為桁架式,其主骨架由一根獨(dú)立鋼柱和上部幾道相互平行的橫向主梁焊接而成,主梁之間由水平及斜向支撐連接,形成空間桁架體系,廣告燈箱直接掛靠在主骨架上。　　結(jié)構(gòu)分析．應(yīng)力分析由于鋼立柱為壓彎構(gòu)件,其承載力取決于柱的長(zhǎng)細(xì)比、支承條件、截面尺寸以及作用于柱上的荷載等,計(jì)算表明,鋼立柱的承載力一般由穩(wěn)定控制。上部結(jié)構(gòu)的主梁可簡(jiǎn)化為剛結(jié)或鉸結(jié)在鋼立柱上的懸臂結(jié)構(gòu),主梁之間由橫梁及斜撐鉸結(jié)形成空間平行組合桁架。內(nèi)力計(jì)算采用有限元程序在計(jì)算機(jī)上完成。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論,對(duì)接焊縫在截面不減小的情況下,其強(qiáng)度可達(dá)到母材的強(qiáng)度,因而無(wú)需驗(yàn)算焊縫應(yīng)力,但應(yīng)嚴(yán)格檢查焊縫質(zhì)量及飽滿度。上部桁架桿件間的連接主要是角焊縫．焊縫承受桿件間的應(yīng)力傳遞,其受力大小已由上部結(jié)構(gòu)計(jì)算得出,對(duì)廣告牌之類結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)桿件受力一般不大,為施焊方便,可用圍焊,并統(tǒng)一取焊腳尺寸為hf=10mm,可滿足規(guī)范要求;但對(duì)廣告牌面板骨架與主骨架掛點(diǎn)處焊接須逐一核算。本文提及的廣告牌建成后,經(jīng)過(guò)數(shù)次臺(tái)風(fēng)考驗(yàn),其垂直度和變位均滿足規(guī)定要求,而其總造價(jià)比同類廣告牌節(jié)省了20%,現(xiàn)已投入商業(yè)使用。大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌是在改革開(kāi)放的經(jīng)濟(jì)大潮中產(chǎn)生的新型結(jié)構(gòu)物,具有較強(qiáng)的生命力。大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸,主要受變形、穩(wěn)定和外觀效果控制。對(duì)受已建建筑物約束的大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌,挖孔樁基礎(chǔ)是比較安全且經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)形式之一。　　基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)．基礎(chǔ)型式及布置作為該類型廣告牌的基礎(chǔ)型式主要有兩種:一種是平衡重力式,即上部荷載主要由大體積基礎(chǔ)重力來(lái)平衡,開(kāi)挖方量大,混凝土用量也較多,但施工簡(jiǎn)單,節(jié)省鋼材,適宜在土質(zhì)松軟且有開(kāi)闊的施工場(chǎng)地時(shí)利用。另一種為樁基式,其中又以擴(kuò)孔樁為主,該類基礎(chǔ)可在施工場(chǎng)地受限的情況下采用,其優(yōu)點(diǎn)是基礎(chǔ)施工場(chǎng)面很小,混凝土用量?jī)H為平衡重力式基礎(chǔ)的三分之一左右,但施工難度略有增大。樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算在樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算中,采用C法和m法兩種計(jì)算方法。結(jié)果表明,兩種方法計(jì)算結(jié)果比較一致,樁身最大彎矩出現(xiàn)在距地面62mm(m法為82mm)處,樁頂最大水平位移為4.86mm(m法為4.78mm)。樁身材料強(qiáng)度和配筋計(jì)算,按一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)須考慮軸力、彎矩、扭矩等不同組合的作用,以保證基礎(chǔ)本身的強(qiáng)度、剛度及地基的承載力和抗剪強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求。　　施工工藝．基礎(chǔ)工程根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)條件,本基礎(chǔ)采用人工挖孔擴(kuò)底樁,基礎(chǔ)底面置于第三層粘土中。基坑開(kāi)挖時(shí),采用孔壁支護(hù)和排水措施,以確保樁孔成形和施工人員的人身安全。基坑開(kāi)挖完成并經(jīng)驗(yàn)槽后,立刻鋪設(shè)100mm厚碎石墊層,吊放鋼筋骨架,并及時(shí)澆筑基礎(chǔ)混凝土,預(yù)埋錨固螺栓,鋪設(shè)基礎(chǔ)頂部鋼筋加強(qiáng)網(wǎng),在澆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),其頂面需用20mm厚1:3水泥砂漿找平,然后加蓋螺栓定位及墊座鋼板。待基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期,需對(duì)預(yù)埋螺栓進(jìn)行抗拔試驗(yàn),以確認(rèn)螺栓的抗拔承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。鋼結(jié)構(gòu)工程所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接均采用焊接,上部結(jié)構(gòu)均采用工廠化生產(chǎn)。鋼柱用鋼板在工廠卷焊而成,上部桁架結(jié)構(gòu)可在工廠拼焊;當(dāng)梁柱主骨架焊接完成,形成整體上部結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)做適當(dāng)?shù)募虞d試驗(yàn),以驗(yàn)證焊縫的質(zhì)量和主骨架的強(qiáng)度;廣告牌面板骨架和鍍鋅鐵皮面板拼接好后,可在地面直接掛焊到主骨架上,以便校正面板表面的不平整度,控制上部結(jié)構(gòu)整體外觀效果。吊裝定位廣告牌的立柱和上部結(jié)構(gòu)在工廠制成后,運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整體對(duì)接。在地面形成的整體廣告牌,可用兩臺(tái)吊車從頂、底兩個(gè)吊位進(jìn)行整體起吊安裝,在廣告吊裝就位后,用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行糾斜、定位。每個(gè)方向的垂直度宜控制在h/2000(h為廣告牌高度)以內(nèi),且小于20mm。螺栓定位緊固后,宜在適當(dāng)時(shí)機(jī),澆筑素混凝土密封,以防螺栓外露銹蝕。

 

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