某廣場(chǎng)LOGO塔戶外廣告牌設(shè)計(jì)

1、某廣場(chǎng)LOGO塔戶外廣告牌設(shè)計(jì) 某廣場(chǎng)LOGO塔戶外廣告牌設(shè)計(jì) 摘要：某廣場(chǎng)東面LOGO塔戶外廣告牌鋼結(jié)構(gòu)工程采用了桁架式結(jié)構(gòu)單元與H型鋼柱的形式。由于本工程所在地區(qū)風(fēng)荷載較大，有必要對(duì)柱腳節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵字：戶外廣告牌；桁架式結(jié)構(gòu)；柱腳節(jié)點(diǎn) 中圖分類號(hào)：F713文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A Design of The Outdoor Board Structure Of the Square LOGO Tower Deng Ting Abstract: The outdoor board steel structure of the square east LOGO tower is adopt

2、ed truss element and H-Shaped steel columns. In view of high fundamental wind pressure at the area of this project, special design of column base joints is necessary. Key words： The outdoor board steel structure; truss element; column base joints 1引言 近年來，高聳結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍和建設(shè)數(shù)量不斷擴(kuò)大，已成為一種應(yīng)用非常廣泛的工程結(jié)構(gòu)，開展前景極為廣闊。

3、高聳結(jié)構(gòu)是一種高度較高、橫截面相對(duì)較小、橫向荷載起主要作用的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)筑物。高聳結(jié)構(gòu)固定于地面，其力學(xué)模型相當(dāng)于懸臂梁。落地式戶外廣告牌作為高聳結(jié)構(gòu)的一種新興的表現(xiàn)形式，應(yīng)用范圍越來越廣。廣告牌多為桁架鋼結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是外形多樣，構(gòu)件可工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝，根底易處理，工期短；其缺點(diǎn)是防火、防銹差。 相對(duì)于低矮建筑以豎向荷載為結(jié)構(gòu)的主要荷載，水平荷載引起的內(nèi)力及變形較小，戶外廣告牌鋼結(jié)構(gòu)的控制荷載多為水平荷載，這里的水平荷載主要是風(fēng)荷載和地震作用，因此本設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的問題是抵抗水平荷載作用。 戶外廣告牌鋼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：1、高寬比很大，整體抗側(cè)剛度小，具有“高柔的特點(diǎn)；2、豎向荷載較小，建筑功能分區(qū)

4、類型少，結(jié)構(gòu)自重較小；3、根底不僅存在受壓?jiǎn)栴}，而且通常存在抗拔問題；4、主要承受風(fēng)荷載和地震作用，這些荷載和作用具有動(dòng)力特性，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮振動(dòng)問題。 2工程概況 金沙灣廣場(chǎng)東面LOGO塔戶外廣告牌鋼結(jié)構(gòu)工程位于湛江市金沙灣廣場(chǎng)，目前該廣場(chǎng)正在進(jìn)行加固改造施工。東面LOGO塔位于廣場(chǎng)東面原綠化帶區(qū)域，塔頂標(biāo)高為12.8m。廣告牌面板為矩形，立面尺寸約為15m×2.5m，地面以上結(jié)構(gòu)全部采用鋼結(jié)構(gòu)體系，根底采用樁根底，柱腳采用錨栓固定于根底之上。 3結(jié)構(gòu)布置 經(jīng)過方案比選，采用了桁架式結(jié)構(gòu)單元與H型鋼柱的形式，桁架式結(jié)構(gòu)單元由三榀平面桁架及桁架間支撐組成，對(duì)于底層的桁架結(jié)構(gòu)單元承受荷載

5、較大，需要加大其剛度，因此采用加厚壁厚的H型鋼柱。 選擇此種結(jié)構(gòu)形式的理由如下：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，再由面板傳至各桁架單元豎腹桿，不同高程的單元可將風(fēng)載傳至分布均勻的六根立柱，因而可減小下部桁架單元與立柱連接處的應(yīng)力集中；第二，與鋼管柱相比，H型鋼柱雖然不易定位，但是在控制風(fēng)載方向的截面慣性矩大，有利于結(jié)構(gòu)承受較大的風(fēng)荷載；第三，每層的桁架結(jié)構(gòu)單元相互連接自成內(nèi)檢修梯，給結(jié)構(gòu)維護(hù)、檢修及掛卸廣告布帶來了極大的方便，且保證了操作人員的人身平安。除此之外，此桁架單元形式簡(jiǎn)潔、美觀，受力明確，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，施工方便，比擬容易保證施工質(zhì)量。 本工程所有桿件均

6、采用Q235-B，其中桁架上下弦桿以及中間榀桁架豎腹桿均采用H型鋼，其他斜腹桿及桁架間支撐采用方通，各桿件采用焊縫連接。鋼柱采用H型鋼，利用錨栓與混凝土根底固接。 4計(jì)算模型及力學(xué)驗(yàn)算 該廣告牌鋼構(gòu)架是由三榀平面桁架為主體，桁架之間設(shè)置各種支撐組成的空間結(jié)構(gòu)受力體系。 4.1荷載的取值 本工程所受的荷載包括恒載，活載，風(fēng)荷載以及地震作用。所受恒載與活載折算成單元荷載分別施加在各鋼柱上。風(fēng)荷載那么直接作用于廣告牌面板上，通過面板傳到各桁架結(jié)構(gòu)單元，并折算成單元荷載分別加至迎風(fēng)面和背風(fēng)面的鋼柱上。 本工程采用同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)軟件3D3S11.0來進(jìn)行建模及計(jì)算。結(jié)構(gòu)自重由軟件自動(dòng)計(jì)算，根據(jù)委托方材料，

7、附加恒載取0.5kN/m2，活載取為0.2kN/m2，本工程抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)根本地震加速度值為0.15g。 本廣告牌高15m，平面尺寸為2.5m×0.8m，高寬比為大于1.5，按?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?【1】的要求，應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。 本工程位于湛江市，根本風(fēng)壓為0.8kN/m2；地面粗糙度A類，； 體形系數(shù)：迎風(fēng)面：，背風(fēng)面：； 根據(jù)?荷規(guī)?: H=15m，B=2.5m，, x=102.23,R=2.39,那么風(fēng)振系數(shù)； 風(fēng)荷載：迎風(fēng)面： 背風(fēng)面： 作用于鋼柱上，鋼柱間距為1.2m， 因此迎風(fēng)面一側(cè)鋼柱上均布風(fēng)載為， 背風(fēng)面一側(cè)鋼柱上均布風(fēng)載為，為橫向均

8、布荷載。 按照標(biāo)準(zhǔn)要求，計(jì)算主要考慮了以下四種荷載組合工況：11.2恒荷載+1.4風(fēng)荷載；21.2恒荷載+1.4×0.7活荷載+1.4風(fēng)荷載；31.35恒荷載+1.4×0.6風(fēng)荷載；41.2恒荷載+1.2×0.5活荷載+1.4×0.2風(fēng)荷載+0.3水平地震荷載。選取以上四種荷載組合的目的在于綜合考慮各種可能發(fā)生的荷載組合效應(yīng)。 4.2計(jì)算結(jié)果分析 構(gòu)件應(yīng)力比 經(jīng)過計(jì)算，得出本結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大強(qiáng)度應(yīng)力比為0.72，最大穩(wěn)定應(yīng)力比為0.72，均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且考慮本工程所在地臺(tái)風(fēng)頻繁，風(fēng)荷載起控制作用，所以留有一定冗余度。 塔頂最大空間位移 根據(jù)?戶外廣告設(shè)施鋼

9、結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?【3】的5.4.1節(jié)規(guī)定，在風(fēng)荷載作用下，落地式廣告牌鋼結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的水平位移不應(yīng)超過該點(diǎn)離地高度的1/100。經(jīng)過計(jì)算，得出本工程塔頂最大空間位移為67mm，小于H/100。 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比 根據(jù)?戶外廣告設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?【3】的5.4.5節(jié)規(guī)定，受壓弦桿、斜桿、橫桿長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)超過150；輔助桿長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)超過200；受拉桿不應(yīng)超過250。本結(jié)構(gòu)各構(gòu)件均可滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。 結(jié)果說明，本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比、應(yīng)力比以及結(jié)構(gòu)位移比均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。 3.3柱腳計(jì)算 該廣告牌柱腳節(jié)點(diǎn)通過錨栓與混凝土根底固接，柱腳錨栓承受拉力，不宜用于承受水平剪力。柱底最大支座反力較大，因此在柱底板設(shè)置了靴梁

10、，H型鋼柱通過與底板的焊縫以及周邊的靴梁將荷載傳至底板，底板將軸拉力以及彎矩通過錨栓傳至根底。 由于廣告牌所在地區(qū)風(fēng)荷載較大，由風(fēng)荷載引起的水平剪力最終無法由底板與混凝土根底間的摩擦力全部承受 ，此時(shí)需在柱底設(shè)置抗剪鍵來承受水平剪力。 根據(jù)?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?【2】的8.9.3條：柱腳在地面以下的局部應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土包裹，并應(yīng)使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。本結(jié)構(gòu)采用C20素混凝土包裹至室外地面以上150mm，并每隔200mm設(shè)置直徑為20的栓釘在腹板上居中布置以增強(qiáng)素混凝土與鋼構(gòu)件的連接。 5結(jié)語 廣告牌結(jié)構(gòu)是以風(fēng)荷載為主要控制荷載的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式的選擇對(duì)于結(jié)構(gòu)傳力途徑以及材料用量至關(guān)重要，本結(jié)構(gòu)采用的桁架結(jié)構(gòu)單元與H型鋼柱