LED大屏鋼結(jié)構(gòu)若何規(guī)范施工

...wd......wd......wd...LED大屏鋼構(gòu)造如何標(biāo)準(zhǔn)施工隨著多媒體技術(shù)的開展，\t"://3qled/_blank"led電子\t"://3qled/_blank"顯示屏廣泛應(yīng)用于商業(yè)展示，產(chǎn)生良好的廣告效應(yīng)，設(shè)計優(yōu)秀的顯示屏支撐構(gòu)造同時可成為城市建筑物中靚麗的風(fēng)景線。結(jié)合顯示屏的視距要求以及投資地域等特點通常會根據(jù)建設(shè)地點及建筑物要求進展構(gòu)造類型設(shè)計。\t"://3qled/_blank"led顯示屏通常采用獨立落地形式或附屬建筑物進展設(shè)置〔圖1，2〕。針對不同顯示屏形式的支撐構(gòu)造，應(yīng)準(zhǔn)確分析其受力特性選用相應(yīng)的構(gòu)造形式，本文將對LED\t"://3qled/_blank"電子顯示屏支撐構(gòu)造進展分類總結(jié)，提出各種支撐構(gòu)造方案適用的范圍、設(shè)計難點以及相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計方案和構(gòu)造措施。圖1落地顯示屏圖圖2屋頂顯示屏圖1、顯示屏支撐構(gòu)造類型1.1落地式支撐構(gòu)造落地式LED電子顯示屏多設(shè)置于城市廣場或重要交通穿插處。分析落地顯示屏支撐構(gòu)造受力特性可知，支撐構(gòu)造宜采用空間鋼桁架構(gòu)造。在根基上設(shè)置4根鋼柱組合形成空間格構(gòu)柱。上部屏體局部采用多層水平空間桁架構(gòu)造，既可滿足構(gòu)造受力要求，又可滿足檢修通道的設(shè)置。義烏市賓王路\t"://3qled/_blank"led顯示屏屏體面積屏體有效尺寸為13.4mｘ8.6m，屬于典型落地式支撐構(gòu)造，采用格構(gòu)柱形成顯示屏支撐構(gòu)造體系。鋼格構(gòu)柱4根主肢采用300mmｘ300mmｘ10mm，水平橫材采用200mm×100mmｘ6mm、斜腹桿為100mm×100mm×6mm，結(jié)合格構(gòu)柱內(nèi)部空間設(shè)置檢修上人通道；屏體背側(cè)構(gòu)件采用鋼桁架構(gòu)造，上弦桿、下弦桿、腹桿均采用100mmｘ100mmｘ6mm，上部鋪設(shè)6mm厚鋼板以滿足檢修通道要求。根基采用獨立混凝土根基。支撐構(gòu)造如圖3所示。1.2壁掛式支撐構(gòu)造城市建設(shè)密度較大，只有很少區(qū)域能夠滿足落地式顯示屏的建設(shè)條件。而LED電子顯示屏具有播放動態(tài)畫面廣告等優(yōu)點，城市商業(yè)繁華地段需建設(shè)大量的LED顯示屏，解決該矛盾的方案就是建設(shè)附屬于已有建筑物的顯示屏。根據(jù)建筑物的建設(shè)條件、改造條件以及建筑物高度通常將附屬于建筑物的LED顯示屏支撐構(gòu)造分為壁掛式顯示屏支撐構(gòu)造和樓頂式顯示屏支撐構(gòu)造。壁掛式顯示屏支撐構(gòu)造多采用單層鋼構(gòu)造固定于主體構(gòu)造側(cè)面，內(nèi)部設(shè)置檢修通道。中國電信溫州分公司南站大樓LED\t"://3qled/_blank"大屏幕工程顯示屏24.0mｘ13.4m，屬于典型壁掛式顯示屏支撐構(gòu)造，采用方鋼管160mmｘ160mmｘ6mm形成節(jié)點體系，槽鋼14a上鋪設(shè)6mm厚壓紋鋼板形成檢修通道，各節(jié)點通過6個M16錨栓錨固于主體構(gòu)造框架柱側(cè)。該工程正立面及側(cè)立面見圖4。1.3樓頂式支撐構(gòu)造實際使用中壁掛式LED電子顯示屏由于占據(jù)較大的建筑物外立面，將會影響到建筑物的采光，因而壁掛式電子顯示屏僅適用于商場等大型商業(yè)建筑。建筑高度適中的辦公建筑及民用住宅建筑設(shè)置的LED電子顯示屏只能設(shè)計在建筑物頂部。此時顯示屏支撐構(gòu)造體系應(yīng)歸類為樓頂顯示屏支撐構(gòu)造。中國通信服務(wù)廣西公司顯示屏支撐構(gòu)造設(shè)置于大樓頂部，充分利用原主體構(gòu)造剪力墻設(shè)置鋼格構(gòu)體系，梁柱均采用格構(gòu)構(gòu)件，形成具有良好受力狀態(tài)的空間桁架體系。顯示屏屏體有效尺寸17.5mx8.0m，鋼格構(gòu)柱4根主肢采用100mmｘ100mmｘ5mm，水平橫材采用100mmｘ100mmｘ5mm、斜腹桿為口60mmｘ60mmｘ5mm，其中水平橫材與豎材各自組成桁架體系抵抗側(cè)向風(fēng)荷載和地震荷載。節(jié)點通過10個M12螺栓錨固于主體構(gòu)造。該工程正立面如圖5所示。2、荷載作用LED電子顯示屏采用落地式、壁掛式或樓頂式均需計算永久荷載、活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、裹冰荷載、地震荷載等荷載作用〔1〕。其中永久荷載需計入屏幕自重荷載，活荷載需考慮屏體檢修涉及的檢修荷載。荷載組合系數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。壁掛式或樓頂式顯示屏其自振周期應(yīng)結(jié)合主體構(gòu)造進展整體分析，通常情況下可選用主體構(gòu)造自振周期進展計算〔2、3〕，并分析高振型對樓頂式支撐構(gòu)造的影響〔4〕。風(fēng)荷載的計算應(yīng)按照圍護構(gòu)造進展設(shè)計分析，對大型支撐構(gòu)造應(yīng)根據(jù)具體構(gòu)造形式進展深入分析〔5〕。地震荷載的計算應(yīng)綜合考慮雙向水平地震和豎向地震作用，對壁掛式支撐構(gòu)造尤其要重視罕遇地震下豎向地震作用的影響分析。此外電子顯示屏內(nèi)部設(shè)置有電子顯示單元，長時間的\t"://3qled/_blank"照明及其他設(shè)備的運作均會帶來過多的熱量，內(nèi)部易出現(xiàn)散熱問題，支撐構(gòu)造內(nèi)部布置有大量的電力線路，線路老化等問題也易導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。顯示屏支撐構(gòu)造在此類意外作用發(fā)生時應(yīng)有足夠的抵抗能力，不致發(fā)生連續(xù)性倒塌破壞，需加強關(guān)鍵構(gòu)件支撐節(jié)點的設(shè)計，提高安全儲藏。3、構(gòu)造選型3.1落地式支撐構(gòu)造落地式電子顯示屏支撐構(gòu)造通過與根基連接的柱體承當(dāng)上部屏體構(gòu)造的荷載，可按照懸臂梁構(gòu)造進展分析計算。落地式支撐構(gòu)造通常采用單柱或雙柱加橫梁式構(gòu)造，其余類型可結(jié)合建筑造型選用適宜的支撐構(gòu)造體系。柱體設(shè)計可采用混凝土構(gòu)造、鋼管構(gòu)造以及格構(gòu)鋼柱，橫梁可選用格構(gòu)梁等鋼構(gòu)造類型。其根基選型應(yīng)根據(jù)場地的地質(zhì)條件確定，并應(yīng)進展抗壓、抗拔、抗彎和抗傾覆計算。結(jié)合懸臂構(gòu)造的受力特點，落地式支撐構(gòu)造的關(guān)鍵構(gòu)件為豎向柱體設(shè)計，選用安全合理符合工藝要求的截面形式。結(jié)合顯示屏支撐構(gòu)造的建設(shè)周期等特點，選用圓形鋼柱和格構(gòu)鋼柱截面進展分析，研究一樣應(yīng)力應(yīng)變情況下鋼材的用量。采用有限元分析軟件建設(shè)模型，圓形鋼柱采用彩1000×15，格構(gòu)鋼柱4根主肢采用300mm×300mm×10mm，水平橫材采用200mmｘ100mmｘ6mm、斜腹桿為100mｘ100mm×6mm，根據(jù)懸臂構(gòu)造受力特點，將上部屏體承受荷載簡化到柱體頂部，根據(jù)簡化后的模型對兩種柱體進展有限元分析。分析結(jié)果說明，對落地式支撐構(gòu)造，圓柱式截面及格構(gòu)式截面均為良好的截面形式。戶外電子顯示屏由于需維修電子顯示元件，因而需設(shè)置上人通道，采用格構(gòu)式柱可充分利用格構(gòu)空間設(shè)置上人通道，不會像圓截面一樣由于設(shè)置上人孔洞導(dǎo)致柱根部截面出現(xiàn)薄弱部位。當(dāng)由于景觀需設(shè)置圓形截面時應(yīng)對上人部位進展局部加固處理。當(dāng)兩種截面類型均能滿足實用及外觀要求時，應(yīng)優(yōu)先采用格構(gòu)柱。3.2壁掛式支撐構(gòu)造壁掛式支撐構(gòu)造通過鋼節(jié)點錨固于主體構(gòu)造物側(cè)部，通?？刹捎每蚣苤潭ü?jié)點，當(dāng)節(jié)點間距不能滿足要求時，可采用框架梁作為輔助支點設(shè)計位置。橫梁構(gòu)件固定于支撐點上形成水平向片狀構(gòu)造體系，該體系承當(dāng)顯示屏傳來的風(fēng)荷載并作為檢修通道承當(dāng)檢修荷載，屬于壁掛式支撐構(gòu)造的主要受力體系。屏體龍骨均布置在水平片狀構(gòu)造體系上。通常該體系可采用水平放置的桁架，對于節(jié)點距離較小的體系可直接采用型鋼作為橫梁，計算模型可采用連續(xù)梁方案。水平片狀構(gòu)造體系是壁掛式支撐構(gòu)造的關(guān)鍵構(gòu)件。圖6，7研究了兩種水平片狀構(gòu)造體系的應(yīng)力應(yīng)變特點，主體構(gòu)造軸線間距為7500mm，在樓層中部設(shè)置的檢修平臺中間無法設(shè)置支撐點，因而該工程最大變形點發(fā)生在樓層中部位置。根據(jù)變形特點分別采用兩種構(gòu)造形式進展分析。節(jié)點構(gòu)件均采用160mmｘ160mm×6mm，單獨型鋼水平支撐構(gòu)造采用100mm×l00mm×5mm，組合桁架水平支撐構(gòu)造弦桿采用50mmｘ50mmｘ4mm，斜腹桿采用30mmｘ30mm×3mm。根據(jù)圖6，7的分析結(jié)果可知，當(dāng)支撐構(gòu)造體系總質(zhì)量一樣的情況下，采用斜腹桿組合桁架構(gòu)造比采用直腹桿組合桁架構(gòu)造變形小。結(jié)果說明，水平片狀構(gòu)造體系采用斜腹桿組合桁架構(gòu)造可有效降低支撐構(gòu)造變形，尤其當(dāng)框架軸線間距較大，中間區(qū)域無法連續(xù)設(shè)置支點時，增加斜腹桿密度可有效降低支撐構(gòu)造變形。3.3樓頂式支撐構(gòu)造樓頂式支撐構(gòu)造需結(jié)合樓頂原有構(gòu)造布置進展設(shè)計，充分利用原有主體構(gòu)造體系承當(dāng)荷載對優(yōu)化樓頂式支撐構(gòu)造體系非常重要。通?？山Y(jié)合建筑物造型采用平面桁架、空間桁架或網(wǎng)架構(gòu)造等多種構(gòu)造形式，構(gòu)造方案靈活多變，可采用有限元分析軟件進展建模分析計算。針對樓頂輕鋼的特點應(yīng)注意自振周期的特殊性以及鞭梢效應(yīng)，宜對樓頂式支撐構(gòu)造與大樓建設(shè)整體模型進展有限元分析，研究支撐構(gòu)造的應(yīng)力應(yīng)變特性。樓頂式支撐構(gòu)造屬于空間構(gòu)造體系，其與主體構(gòu)造的連接方式有多種類型，需根據(jù)實際主體構(gòu)造頂部的情況確定。不同的構(gòu)造類型受力性能差異很大，只有采用有限元方法分析整體空間構(gòu)造的受力狀態(tài)才能得到符合實際的設(shè)計方案。圖8為結(jié)合實際工程主體構(gòu)造突出丁頁面的剪力墻與下部柱頂布置支撐點形成的網(wǎng)架構(gòu)造，鋼柱和支撐于剪力墻的橫鋼梁采用90mmｘ90mmｘ5mm，橫向次鋼梁選用組合雙角鋼2ｘL40ｘ4，斜腹桿均采用組合雙角鋼2ｘL30ｘ3。采用鋼材總質(zhì)量為13900kg，柱構(gòu)件根部應(yīng)力最600習(xí)大，其值為133N/mm2，其余構(gòu)件應(yīng)力均不大于N/mm2，平面內(nèi)最大變形為3.08mm，滿足變形要求〔6〕。圖9采用空間桁架構(gòu)造體系，構(gòu)件均選用方鋼管，其中柱和橫鋼梁支撐構(gòu)件100mm×100mmｘ5mm，次鋼梁80mmｘ80mmｘ5m，斜腹桿60mmｘ60mmｘ4mm，最大應(yīng)力值135N/mm2，最大變形值3.08mm，鋼材總質(zhì)量14100kg。比照兩種構(gòu)造類型可知，采用一樣重量的網(wǎng)架構(gòu)造體系與空間桁架構(gòu)造體系的應(yīng)力和應(yīng)變相差不多，兩種構(gòu)造體系效果相近。綜合考慮施工難度及維護方便等因素，樓頂式支撐構(gòu)造宜選用空間桁架形式。4、節(jié)點分析采用鋼構(gòu)件為主要構(gòu)件的顯示屏支撐構(gòu)造存在大量的連接節(jié)點，節(jié)點的準(zhǔn)確設(shè)計對整體構(gòu)造的安全性能至關(guān)重要。支撐構(gòu)造與混凝土根基連接采用專用預(yù)埋件，與主體混凝土構(gòu)造的連接采用40c-學(xué)錨栓和植筋，在與梁體連接處優(yōu)先采用對穿螺栓。所有節(jié)點均不得采用膨脹螺栓。根基節(jié)點設(shè)置的錨栓數(shù)量應(yīng)滿足承載力要求，并按照對稱原那么進展等間距布置。落地式支撐構(gòu)造屬于懸臂型構(gòu)造體系，其柱根部應(yīng)力較大；壁掛式支撐構(gòu)造同樣屬于懸臂型構(gòu)造體系，其節(jié)點根部應(yīng)力較大。針對與根基及主體構(gòu)造連接節(jié)點的應(yīng)力分布特點，采用在根部對節(jié)點進展處理的方案進展優(yōu)化設(shè)計，可有效改善節(jié)點應(yīng)力并降低鋼材用量。圖10為優(yōu)化后的兩種根部節(jié)點類型。5、完畢語〔1〕落地式顯示屏支撐構(gòu)造屬于懸臂構(gòu)造，其柱體為關(guān)鍵構(gòu)件，根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變分析結(jié)果結(jié)合電子顯示屏檢修特點，優(yōu)先選用格構(gòu)式截面。〔2〕壁掛式顯示屏支撐構(gòu)造水平片狀構(gòu)造體系采用斜腹桿組合桁架構(gòu)造優(yōu)于直腹桿組合桁架構(gòu)造，當(dāng)主體構(gòu)造軸線較大，中間區(qū)域無法設(shè)置節(jié)點時應(yīng)增加斜腹桿密度?！?〕樓頂式顯示屏支撐構(gòu)造可采用網(wǎng)架構(gòu)造和空間桁架構(gòu)造體系，兩種構(gòu)造體系應(yīng)力應(yīng)變均衡，從施工難度等方面考慮優(yōu)先選擇空間桁架體系。〔4〕顯示屏支撐構(gòu)造節(jié)點的準(zhǔn)確設(shè)計對整體構(gòu)造安全陛能至關(guān)重要，針對節(jié)點根部受力較大特性設(shè)置抗剪鍵或十字加勁肋等構(gòu)造措施，可有效提高節(jié)點的承載能力。參考文獻［1］ＧＢ50009－－20xx，建筑構(gòu)造荷載標(biāo)準(zhǔn)［