LED大屏鋼結(jié)構(gòu)如何能要求規(guī)范施工

1、實用標(biāo)準(zhǔn)文檔LED大屏鋼結(jié)構(gòu)如何規(guī)范施工隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，led電子顯示屏廣泛應(yīng)用于商業(yè)展示，產(chǎn)生良好的廣告效應(yīng)，設(shè)計 優(yōu)秀的顯示屏支撐結(jié)構(gòu)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(jìn)行結(jié)構(gòu)類型設(shè)計。led顯示屏通常采用獨立落地形式或附屬建筑物進(jìn)行設(shè)置（圖1,2）。針對不同顯示屏形式的支撐結(jié)構(gòu)，應(yīng)準(zhǔn)確分析其受力特性選用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，本文將對LED電子顯示屏 支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類總結(jié)，提出各種支撐結(jié)構(gòu)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、顯示屏支撐結(jié)構(gòu)類型1.1 落地式支撐結(jié)構(gòu)

2、落地式LED電子顯示屏多設(shè)置于城市廣場或重要交通交叉處。分析落地顯示屏支撐結(jié)構(gòu)受力特性可知，支撐結(jié)構(gòu)宜采用空間鋼桁架結(jié)構(gòu)。 在基礎(chǔ)上設(shè)置4根鋼柱組合形成空間格 構(gòu)柱。上部屏體部分采用多層水平空間桁架結(jié)構(gòu)，既可滿足結(jié)構(gòu)受力要求， 又可滿足檢修通道的設(shè)置。義烏市賓王路led顯示屏屏體面積屏體有效尺寸為13.4m x 8.6 m ,屬于典型落地式支撐結(jié)構(gòu)，采用格構(gòu)柱形成顯示屏支撐結(jié)構(gòu)體系。鋼格構(gòu)柱4根主肢采用300 mmx 300 mmx 10 mm,水平橫材采用 200mm< 100 mmx 6mm 斜腹桿為100 mmx 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

3、背側(cè)構(gòu)件采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，上弦桿、下弦桿、腹桿均采用100 mmx 100 mmx 6 mm上部鋪設(shè)6 mm厚鋼板以滿足檢修通道要求?；A(chǔ)采用獨立混凝土基礎(chǔ)。支撐結(jié)構(gòu)如圖 3所示。0.100落地顯示屏支撐結(jié)構(gòu)示意(a)正立面:(b)側(cè)立面1.2 壁掛式支撐結(jié)構(gòu)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顯示屏支撐結(jié)構(gòu)分為壁掛式顯示屏支撐結(jié)構(gòu)和樓頂式顯示屏支撐結(jié)構(gòu)。

4、壁掛式顯示屏支撐結(jié)構(gòu)多采用單層鋼結(jié)構(gòu)固定于主體結(jié)構(gòu)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大屏幕工程顯示屏24.0 m x 13.4m,屬于典型壁掛式顯示屏支撐結(jié)構(gòu)，采用方鋼管160 mmx 160 mmx 6 mm形成節(jié)點體系，槽鋼 14a上鋪設(shè)6 mm厚壓紋鋼板形成檢修通道，各節(jié)點通過6個M16錨栓錨固于主體結(jié)構(gòu)框架柱側(cè)。該工程正立面及側(cè)立面見圖 4。文案大全(a)(b)圖4壁掛顯示屏支撐結(jié)構(gòu)示意（G正立面：（b）側(cè)立面1.3 樓頂式支撐結(jié)構(gòu)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。

5、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。此時顯示屏支撐結(jié)構(gòu)體系應(yīng)歸類為樓頂顯示屏支撐結(jié)構(gòu)。中國通信服務(wù)廣西公司顯示屏支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于大樓頂部，充分利用原主體結(jié)構(gòu)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17.5 mx8.0 m ,鋼格構(gòu)柱 4根主肢采用 100 mmx 100 mmx 5 mm,水平橫材采用100 mmx 100 mmx 5 mnr斜腹卞f為口 60mme 60 mmx 5 mm 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螺栓錨固于主體結(jié)構(gòu)。該工程

6、正立面如圖5所示。3樓頂顯示屏支攆結(jié)梅示意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)符合規(guī)范要求。通常情況下可選用壁掛式或樓頂式顯示屏其自振周期應(yīng)結(jié)合主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析,主體結(jié)構(gòu)自振周期進(jìn)行計算（2、3）,并分析高振型對樓頂式支撐結(jié)構(gòu)的影響（4）。風(fēng)荷實用標(biāo)準(zhǔn)文檔載的計算應(yīng)按照圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計分析，對大型支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行深入分析(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，對壁掛式支撐結(jié)構(gòu)尤其

7、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 則及其他設(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， 支撐結(jié)構(gòu)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。顯示屏支撐結(jié)構(gòu)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，提高安全儲備。3、 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(chǔ)連接的柱體承擔(dān)上部屏體結(jié)構(gòu)的荷載，可按照懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shè)計可采用混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管結(jié)構(gòu)以及

8、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(chǔ)選型應(yīng)根據(jù)場地的地質(zhì)條件確定，并應(yīng)進(jìn)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(shè)計，選用安全合理符合工藝要求的截面形式。結(jié)合顯示屏支撐結(jié)構(gòu)的建設(shè)周期等特點，選用圓形鋼柱和格構(gòu)鋼柱截面進(jìn)行分析，研究相同應(yīng)力應(yīng)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1000X 15 ,格構(gòu)鋼柱 4根主肢采用 300 mmX 300mm< 10mm水平橫材采用 200mme 100 mmx 6mm 斜腹桿為100mx 100 mnX 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

9、 部，根據(jù)簡化后的模型對兩種柱體進(jìn)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(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(jìn)行局部加固處理。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。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，通常可采用框架柱固定節(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結(jié)構(gòu)體系，該體系承擔(dān)顯示屏傳來的

10、風(fēng)荷載并作為檢修通道承擔(dān)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。圖 6, 7研究了兩種水平 片狀結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)力應(yīng)變特點，主體結(jié)構(gòu)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結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析。節(jié)點構(gòu)件均采用160 mmx 160 mmX 6 mm,單獨型鋼水平支撐結(jié)構(gòu)采用100 mmX 100 mm X 5 mmx組合桁架

11、水平支撐結(jié)構(gòu)弦桿采用50 mmx 50 mmx 4 mm,斜腹桿采用 30mms 30 mmX 3 mm。桁架水平支掾結(jié)相應(yīng)力應(yīng)變特色隹7壁拄式斜腹桿組合桁架水平支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變特色根據(jù)圖6, 7的分析結(jié)果可知，當(dāng)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(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結(jié)構(gòu)變形。3.3樓頂式支撐結(jié)構(gòu)文案大全實用標(biāo)準(zhǔn)文檔樓頂式支撐結(jié)構(gòu)需結(jié)合樓頂原有結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行設(shè)計，充分利用原有主體結(jié)構(gòu)體系承擔(dān)荷載對優(yōu)化樓頂

12、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(jìn)行建模分析計算。 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)，宜對樓頂式支撐結(jié)構(gòu)與大樓建立整體模型進(jìn)行有限元分析，研究支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)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(shè)計方案。圖8為結(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9

13、0 mrmc 90 mnx 5 mm橫向次鋼梁選用組合雙角鋼2 x L40 x 4,斜腹桿均采用組合雙角鋼2xL30 x 3。采用鋼材總質(zhì)量為 13 900 kg,柱構(gòu)件根部應(yīng)力最 600習(xí)大，其值為133 N/mm2 其余構(gòu)件應(yīng)力均不大于 N/mm2,平面內(nèi)最大變形為 3.08 mm,滿足變形要求（6）。圖9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 mnx 5mm次鋼梁80 mmx 80 mmx 5m,斜月M桿 60mrmc 60 mmx 4 mm,最大應(yīng)力值 135 N/mm2,最大變形 值3.08 mm,鋼材總質(zhì)量 14100 kg

14、。樓頂網(wǎng)架式結(jié)構(gòu) 支撐體系9樓頂空間桁架式結(jié)構(gòu)支探體系對比兩種結(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(yīng)力和 應(yīng)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(hù)方便等因素，樓頂式支撐結(jié)構(gòu)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)件的顯示屏支撐結(jié)構(gòu)存在大量的連接節(jié)點，節(jié)點的準(zhǔn)確設(shè)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(chǔ)連接采用專用預(yù)埋件，與主體混凝土結(jié)構(gòu)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?；A(chǔ)節(jié)點設(shè)置的錨栓數(shù)量應(yīng)滿足承載力要求，并按照對稱原則進(jìn)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，

15、其柱根部應(yīng)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(yīng)力較大。針對與基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)連接節(jié)點的應(yīng)力分布特點，采用在根部對節(jié)點進(jìn)行處理的方案進(jìn)行優(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。圖10根部節(jié)點優(yōu)化結(jié)構(gòu)示意(3)類型1; (b)類型25、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(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(dāng)主體結(jié)構(gòu)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。(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(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)顯示屏支撐結(jié)構(gòu)節(jié)點的準(zhǔn)確設(shè)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(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(xiàn)：1 GB 50009 2012,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范s .2沈之容，李冰心.樓頂廣告牌結(jié)