广告牌结构模型设计制作及加载计算书

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1、《特种结构》课程系列实践环节I——广告牌结构模型设计制作及加载计算书作品名称：风中巨无霸所在院系：土木工程学院组队成员（姓名、学号）：杨杨05111236徐大成05111234汤育春05111238指导教师：陆金钰2014年11月引言大型钢结构广告牌属永久性建筑物。近年来，随着我国改革开放的不断深入，经济建设得到了迅速的发展，伴随而起的广告业也日益兴旺。因而，在广告牌结构设计中，对其造型、规模及效益等方面的要求也不断提高。广告牌结构位置一般处在公共场所、繁华闹市地带，并且多数是建在已建建筑群中，因此，在满足广告效果的前提下，其结构的安全性尤其重要。该结构为高耸结构，主要承受

2、风荷载、恒荷载、安装或检修等荷载。相对于传统建筑而言，大型广告牌建筑具有高耸化的特点，对风荷载非常敏感，风荷载往往是此类建筑结构设计的主要控制荷载。大型广告牌的安全问题是多方面的，有设计方面的缺陷，没有充分考虑安全方面的问题；有制作施工方面的问题，没有按规定工艺要求施工；也有监督检查方面的问题，不能及时发现问题整改。而其中大型户外广告的机械强度和防风技术措施是关键。要有效控制广告牌对人类社会安全的威胁，我们必须采取切实可靠的安全措施，从广告牌的强度、刚度和稳定性这三方面加以控制和改进，从而保证广告牌安全，减少因为广告牌的倒塌而对人类安全造成的威胁。第1章模型方案设计1.1结

3、构形式本次模型主要承受水平风荷载的动力作用，结构受力复杂。所以，我们采用了质量轻盈、受力合理的空间桁架结构体系。本设计充分利用支撑框架来承担侧向作用力。结构形态具有二重性，首先结构形态具有合理的受力特性即理性逻辑，其次在于结构形态具有明确的几何形态即形态逻辑。如果做到这两方面的完美结合，不仅能使建筑物表现出优美的形态，而且还能达到最为经济的效果。平面布局：从抗风振角度，平面对称、侧向刚度均匀，平面长度比较接近的结构其抗风性能较好。综上考虑，我们将本建筑平面做成规则对称的正方形，使结构质量中心与抗侧中心重合，这样能够避免结构在风荷载作用下产生扭转。1.2结构选型一个成功的结构

4、设计，对于它的形式的非常重要，在结构选型上，我们一步步地排除认为不合理的方案。同时，我们反复实验，不断的找问题，去发现什么地方不足。每次的实验加载，我们会把整个过程拍下来，与老师一起的讨论，一起的解决问题。方向不对，努力白费，在没有认真思考的前提做出的方案最不具有科学性，况且这次比赛的材料是集成竹，在风荷载动力作用下，较易发生失稳破坏和长细杆的脆性破坏。所以在每次加载后，我们都在认真的思考，最后确定了结构形状。结构选型是否合理，不仅关系到是否满足加载要求和结构受力是否可靠，而且也关系到结构质量和是否方便制作等问题，结构选型的基本原则如下：（1）满足加载要求；（2）受力性能好

5、；（3）制作简单；（4）节省材料。在结构形式选定以后，要进行结构布置，即确定主杆、梁杆、横撑及斜撑如何设置等问题。结构布置的是否合理，不但影响到受力，而且影响到制作、影响到质量等。构件布置的基本原则是：（1）在满足参赛要求的前提下，沿结构模型的平面和竖向应尽可能地简单、规则、均匀、对称，避免发生突变，减小偶然作用的影响范围，防止因局部破坏引起结构整破坏；（2）荷载传递路线明确，结构计算简图简单并易于确定；（3）结构整体性好，受力可靠，重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力路径；（4）制作简单，受力明确，质量轻盈。1.3设计内容本作品结构为空间桁架结构，分为上部和下

6、部结构，上部结构为三角形柱体的广告牌，柱体体面为600mm长的正三角形，侧面为是200×600的长方形。下部结构为正方形柱体的支撑结构。底面为150mm长的正方形。高度为800mm(其中有600mm在广告牌的下方，另外200mm进入上部广告片内)。整个支撑结构分为四层，从下往上每层的高度分别为：200mm,200mm,200mm,200mm,每两层采用2×2mm的细杆斜拉，形成一个“X”形。主杆与底板接触面用夹片夹住，增加支撑结构与底板的接触面积，加强抗拔强度。上部结构为三面200×600mm白纸围成的广告牌结构，广告牌的牌面长边方向两端采用2×2mm杆切成的长条粘结，中间

7、采用两条2×2mm杆弯成的弧粘结，以增加抗弯刚度，两条弧间用2×2mm杆连接，增加稳定。在三面广告牌面的交接处，采用2×3mm杆经过磨角粘结。在三面广告牌面的中心支出一根垂直于牌面的3×6mm杆分别与下部支撑结构的三个角相接，用夹片加固，在杆件离牌面大约四分之一处分别向两边支出3×3mm杆抵住广告牌，最后在3×6mm杆和3×3mm杆的节点处用2×2mm杆切成的片粘结。整个结构体系均为桁架结构看，上部架构简单，受力均匀，用料少，结构轻，下部结构截面小，杆件布置紧凑，抗侧刚度很大，抗扭也很强，当风从正面吹来时，力从上部