大型钢结构广告牌的设计和施工Word下载.docx

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另一种为桁架式,其主骨架由一根独立钢柱和上部几道相互平行的横向主梁焊接而成,主梁之间由水平及斜向支撑连接,形成空间桁架体系,广告灯箱直接挂靠在

主骨架上。

经过比选,该广告牌结构型式采用桁架式。

其理由是:

第一,广告牌结构的控制设计荷载是风载,风压直接作用在面板上,再由面板传至骨架,此时,在不同高程上的几道主梁可把风载较均匀地传至立柱,因而可减小主梁与立柱连接处的应力集中;

其次,平行式桁架结构主梁采用槽钢,使结构外形平整,便于广告面板挂靠,并可加强面板与主骨架的连接,从而减小了面板的变形,以确保广告面的感观效果;

第三,平行式桁架结构,可在每道主梁高程设置内检修梯,这样给结构的维护、检修及挂、卸广告布带来了极大的方便,且保证了操作人员的人身安全;

除此之外,平行式桁架结构,形式简洁、美观,受力明确,节点构造简单,施工方便,从而能保证施工质量。

结构布置本工程采用独立钢结构圆柱,通过节点板在三个不同高程搭焊三道

横向主梁,主梁之间设置横隔梁和斜向支撑,形成空间桁架受力体系,主、横梁间距主要考虑广告面板骨架网格的布置,并使面板骨架节点与主骨架节点相一致,以加强面板与主骨架的连接（见图1）。

广告牌面板的自身骨架挂焊在主体结构上,形成整体上部结构。

主梁选用槽钢,其他构件均选用角钢,型号按构件的强度和变形条件选取。

钢立柱截面的选取,除考虑其强度及稳定性外,还要综合考虑广告牌整体尺寸协调及美观等方面的因素。

结构分析

荷载和荷载组合结构承受的主要荷载有:

1）自重;

2）风荷载;

3）温度荷载;

4）检修活载;

5）地震荷载。

荷载组合有三类:

1）基本组合;

2）特殊组合;

3）施工吊装。

应力分析由于钢立柱为压弯构件,其承载力取决于柱的长细比、支承条件、截面尺寸以及作用于柱上的荷载等,计算表明,钢立柱的承载力一般由稳定控制。

上部结构的主梁可简化为刚结或铰结在钢立柱上的悬臂结构,主梁之间由横

梁及斜撑铰结形成空间平行组合桁架。

内力计算采用有限元程序在计算机上完成。

根据钢结构设计理论,对接焊缝在截面不减小的情况下,其强度可达到母材的强度,因而无需验算焊缝应力,但应严格检查焊缝质量及饱满度。

上部桁架杆件间的连接主要是角焊缝

焊缝承受杆件间的应力传递,其受力大小已由上部结构计算得出,对广告牌之类结构,上部结构杆件受力一般不大,为施焊方便,可用围焊,并统一取焊脚尺寸为hf=10mm,可满足规范要求；

但对广告牌面板骨架与主骨架挂点处焊接须逐一核算。

变位控制

广告牌立柱高18m,在水平风载作用下会产生顺风向水平位移，上部结构为悬臂桁架,在风载及自重作用下,悬臂端部也会产生相应的变位,如果这些变位过大,将直接影响到广告牌的使用及感观效果,重要的是,这些变位还将引起附加内力,增大结构内部的应力,降低结构的安全性,为此,在广告牌设计中应严格限制变位。

根据《钢结构设计规范》（GBJ17&

#0;

88）的规定，广告牌水平向设计变位应控制在10mm以内为宜。

基础工程设计

基础型式及布置作为该类型广告牌的基础型式主要有两种:

一种是平衡重力式,即上部荷载主要由大体积基础重力来平衡,开挖方量大,混凝土用量也较多,但施工简单,节省钢材,适宜在土质松软且有开阔的施工场地时利用。

另一种为桩基

式,其中又以扩孔桩为主,该类基础可在施工场地受限的情况下采用,其优点是基

础施工场面很小,混凝土用量仅为平衡重力式基础的三分之一左右,但施工难度略有增大。

由于本广告牌建在某火车站站前广场两侧花坛内，花坛宽仅3m,若放坡开挖基坑,势必破坏两侧的广场混凝土地坪和水泥混凝土路面,其修复工程造价可观,还可能破坏地下埋管,经综合比较,选用了人工挖孔扩底桩基础,使基坑开挖只限在花坛内进行。

为了减小孔壁支护的困难,基础上部4m深范围内（表层填土和第二层粉质粘土）不扩孔，采用直径为1.5m的圆孔;

从4m深以下（第三层粘土）开始扩孔，以增大基底的受荷面积，来满足地基承载力要求。

基底采用方形，尺寸为3X3m,总孔深为6m,基础底下设置十字正交齿墙，以增强基础的抗扭和抗剪切能力。

桩基础结构计算在桩基础结构计算中,采用C法和m法两种计算方法。

结果表明,两种方法计算结果比较一致,桩身最大弯矩出现在距地面62mm（m法为82mm）处，桩顶最大水平位移为4.86mm（m法为4.78mm）。

桩身材料强度和配筋计算,按一般钢筋混凝土结构的偏心受压构件进行。

基础设计须考虑轴力、弯矩、扭矩等不同组合的作用,以保证基础本身的强度、刚度及地基的承载力和抗剪强度均满足规范要求。

施工工艺

基础工程根据现场地形、地质条件,本基础采用人工挖孔扩底桩,基础底面置于第三层粘土中。

基坑开挖时,采用孔壁支护和排水措施,以确保桩孔成形和施工人员的人身安全。

基坑开挖完成并经验槽后，立刻铺设100mm厚碎石垫层,吊放钢筋骨架,并及时浇筑基础混凝土,预埋锚固螺栓,铺设基础顶部钢筋加强网,在浇至设计标高时,其顶面需用20mm厚1:

3水泥砂浆找平,然后加盖螺栓定位及垫座钢板。

待基础混凝土养护到规定龄期,需对预埋螺栓进行抗拔试验,以确认螺栓的抗拔承载力是否满足设计要求。

钢结构工程所有钢结构构件的连接均采用焊接，上部结构均采用工厂化生产。

钢柱用钢板在工厂卷焊而成，上部桁架结构可在工厂拼焊；

当梁柱主骨架焊接完成形成整体上部结构时，应做适当的加载试验，以验证焊缝的质量和主骨架的强度；

广告牌面板骨架和镀锌铁皮面板拼接好后，可在地面直接挂焊到主骨架上，以便校正面板表面的不平整度，控制上部结构整体外观效果。

吊装定位广告牌的立柱和上部结构在工厂制成后，运往现场进行整体对接。

在地面形成的整体广告牌，可用两台吊车从顶、底两个吊位进行整体起吊安装，在广

告吊装就位后，用两台经纬仪从相互垂直的两个方向进行纠斜、定位。

每个方向的垂直度宜控制在h/2000（h为广告牌高度）以内,且小于20mm。

螺栓定位紧固后,宜在适当时机，浇筑素混凝土密封，以防螺栓外露锈蚀。

广告牌建成后，经过数次台风考验，其垂直度和变位均满足规定要求，而其总造价比同类广告牌节省了20%,现已投入商业使用。

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P14

22.

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23.

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24.

投资回收期分析P22

25.

财务净现值分析P24

26.

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P25

27.

基准收益率的确定P26

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