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    結(jié)構(gòu)選型

　　3.1落地式支撐結(jié)構(gòu)

　　落地式電子顯示屏支撐結(jié)構(gòu)通過與基礎連接的柱體承擔上部屏體結(jié)構(gòu)的荷載，可按照懸臂梁結(jié)構(gòu)進行分析計算。落地式支撐結(jié)構(gòu)通常采用單柱或雙柱加橫梁式結(jié)構(gòu)，其余類型可結(jié)合建筑造型選用合適的支撐結(jié)構(gòu)體系。柱體設計可采用混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管結(jié)構(gòu)以及格構(gòu)鋼柱，橫梁可選用格構(gòu)梁等鋼結(jié)構(gòu)類型。其基礎選型應根據(jù)場地的地質(zhì)條件確定，并應進行抗壓、抗拔、抗彎和抗傾覆計算。結(jié)合懸臂結(jié)構(gòu)的受力特點，落地式支撐結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件為豎向柱體設計，選用安全合理符合工藝要求的截面形式。

　　結(jié)合顯示屏支撐結(jié)構(gòu)的建設周期等特點，選用圓形鋼柱和格構(gòu)鋼柱截面進行分析，研究相同應力應變情況下鋼材的用量。采用有限元分析軟件建立模型，圓形鋼柱采用彩1000×15，格構(gòu)鋼柱4根主肢采用300 mm×300mm×10mm，水平橫材采用200mmx100 mmx6mm、斜腹桿為100mx100 mm×6mm，根據(jù)懸臂結(jié)構(gòu)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行有限元分析。

    分析結(jié)果表明，對落地式支撐結(jié)構(gòu)，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，因而需設置上人通道，采用格構(gòu)式柱可充分利用格構(gòu)空間設置上人通道，不會像圓截面一樣由于設置上人孔洞導致柱根部截面出現(xiàn)薄弱部位。當由于景觀需設置圓形截面時應對上人部位進行局部加固處理。當兩種截面類型均能滿足實用及外觀要求時，應優(yōu)先采用格構(gòu)柱。

　　3.2 壁掛式支撐結(jié)構(gòu)

　　壁掛式支撐結(jié)構(gòu)通過鋼節(jié)點錨固于主體結(jié)構(gòu)物側(cè)部，通�？刹捎每蚣苤�固定節(jié)點，當節(jié)點間距不能滿足要求時，可采用框架梁作為輔助支點設計位置。橫梁構(gòu)件固定于支撐點上形成水平向片狀結(jié)構(gòu)體系，該體系承擔顯示屏傳來的風荷載并作為檢修通道承擔檢修荷載，屬于壁掛式支撐結(jié)構(gòu)的主要受力體系。屏體龍骨均布置在水平片狀結(jié)構(gòu)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。水平片狀結(jié)構(gòu)體系是壁掛式支撐結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件。

    研究了兩種水平片狀結(jié)構(gòu)體系的應力應變特點，主體結(jié)構(gòu)軸線間距為7500mm，在樓層中部設置的檢修平臺中間無法設置支撐點，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結(jié)構(gòu)形式進行分析。節(jié)點構(gòu)件均采用160 mmx160 mm×6 mm，單獨型鋼水平支撐結(jié)構(gòu)采用100 mm×l00 mm×5 mm，組合桁架水平支撐結(jié)構(gòu)弦桿采用50 mmx50 mmx4 mm，斜腹桿采用30mmx30 mm×3 mm。

　　根據(jù)分析結(jié)果可知，當支撐結(jié)構(gòu)體系總質(zhì)量相同的情況下，采用斜腹桿組合桁架結(jié)構(gòu)比采用直腹桿組合桁架結(jié)構(gòu)變形小。結(jié)果表明，水平片狀結(jié)構(gòu)體系采用斜腹桿組合桁架結(jié)構(gòu)可有效降低支撐結(jié)構(gòu)變形，尤其當框架軸線間距較大，中間區(qū)域無法連續(xù)設置支點時，增加斜腹桿密度可有效降低支撐結(jié)構(gòu)變形。

　　3.3樓頂式支撐結(jié)構(gòu)

　　樓頂式支撐結(jié)構(gòu)需結(jié)合樓頂原有結(jié)構(gòu)布置進行設計，充分利用原有主體結(jié)構(gòu)體系承擔荷載對優(yōu)化樓頂式支撐結(jié)構(gòu)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)架結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)方案靈活多變，可采用有限元分析軟件進行建模分析計算。針對樓頂輕鋼的特點應注意自振周期的特殊性以及鞭梢效應，宜對樓頂式支撐結(jié)構(gòu)與大樓建立整體模型進行有限元分析，研究支撐結(jié)構(gòu)的應力應變特性。

　　樓頂式支撐結(jié)構(gòu)屬于空間結(jié)構(gòu)體系，其與主體結(jié)構(gòu)的連接方式有多種類型，需根據(jù)實際主體結(jié)構(gòu)頂部的情況確定。不同的結(jié)構(gòu)類型受力性能差別很大，只有采用有限元方法分析整體空間結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)才能得到符合實際的設計方案。

    結(jié)合實際工程主體結(jié)構(gòu)突出丁頁面的剪力墻與下部柱頂布置支撐點形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，鋼柱和支撐于剪力墻的橫鋼梁采用90 mmx90 mmx5 mm，橫向次鋼梁選用組合雙角鋼2xL40 x4，斜腹桿均采用組合雙角鋼2xL30 x3。采用鋼材總質(zhì)量為13 900 kg，柱構(gòu)件根部應力最600習大，其值為133 N/mm2，其余構(gòu)件應力均不大于 N/mm2，平面內(nèi)最大變形為3.08 mm，滿足變形要求(6)。采用空間桁架結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)件均選用方鋼管，其中柱和橫鋼梁支撐構(gòu)件 100 mm×100 mmx5mm，次鋼梁80 mmx80 mmx5m，斜腹桿60mmx60 mmx4 mm，最大應力值135 N/mm2，最大變形值3.08 mm，鋼材總質(zhì)量14100 kg。

　　對比兩種結(jié)構(gòu)類型可知，采用相同重量的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系與空間桁架結(jié)構(gòu)體系的應力和應變相差不多，兩種結(jié)構(gòu)體系效果相近。綜合考慮施工難度及維護方便等因素，樓頂式支撐結(jié)構(gòu)宜選用空間桁架形式。
    節(jié)點分析

　　采用鋼構(gòu)件為主要構(gòu)件的顯示屏支撐結(jié)構(gòu)存在大量的連接節(jié)點，節(jié)點的準確設計對整體結(jié)構(gòu)的安全性能至關(guān)重要。

　　支撐結(jié)構(gòu)與混凝土基礎連接采用專用預埋件，與主體混凝土結(jié)構(gòu)的連接采用40c-學錨栓和植筋，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�；�礎節(jié)點設置的錨栓數(shù)量應滿足承載力要求，并按照對稱原則進行等間距布置。落地式支撐結(jié)構(gòu)屬于懸臂型結(jié)構(gòu)體系，其柱根部應力較大;壁掛式支撐結(jié)構(gòu)同樣屬于懸臂型結(jié)構(gòu)體系，其節(jié)點根部應力較大。針對與基礎及主體結(jié)構(gòu)連接節(jié)點的應力分布特點，采用在根部對節(jié)點進行處理的方案進行優(yōu)化設計，可有效改善節(jié)點應力并降低鋼材用量。
    結(jié)束語
　　(1)落地式顯示屏支撐結(jié)構(gòu)屬于懸臂結(jié)構(gòu)，其柱體為關(guān)鍵構(gòu)件，根據(jù)應力應變分析結(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)壁掛式顯示屏支撐結(jié)構(gòu)水平片狀結(jié)構(gòu)體系采用斜腹桿組合桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)于直腹桿組合桁架結(jié)構(gòu)，當主體結(jié)構(gòu)軸線較大，中間區(qū)域無法設置節(jié)點時應增加斜腹桿密度。
　　(3)樓頂式顯示屏支撐結(jié)構(gòu)可采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和空間桁架結(jié)構(gòu)體系，兩種結(jié)構(gòu)體系應力應變均衡，從施工難度等方面考慮優(yōu)先選擇空間桁架體系。
　　(4)顯示屏支撐結(jié)構(gòu)節(jié)點的準確設計對整體結(jié)構(gòu)安全陛能至關(guān)重要，針對節(jié)點根部受力較大特性設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。