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【摘要】随着我国科学技术不断的发展，人民生活水平的提高，广告事业也取得了很大成就。在城市中心商业圈区域，尤其是步行街等位置，广告牌一般都会设置在高层楼顶。影响这些广告牌安全的因素很多，必须科学的分析广告牌钢结构在恒载、活载、风荷载、以及地震作用等荷载所构成的四种工况下的位移和应力。以下就对楼顶广告牌进行探讨。
【关键词】高层楼顶；广告牌；钢结构
广告是城市商业活动中不可缺少的，但是为了人民的安全考虑，必须保证高层楼顶广告牌结构的安全，在任何情况下都不能出现坠落等危险问题。业内人士都清楚，恶劣的天气，例如大风雷雨天气是主要影响高层广告牌的危险因素。如果广告牌设计不合理，在这种天气情况下，很容易出现安全事故，那么造成的后果将会非常严重。
1、对广告牌钢结构桁架结构分析
下面就对杭州地区某高楼楼顶广告牌结构进行分析。在结构的纵向，主要有7榀三角形钢架组成，而多榀钢架之间位置，则是由一些主梁予以连接，同横向三角钢架共同构成了桁架结构。该广告牌各榀三角形刚架的结构形式基本相同， 在实际计算时分析比较典型的一榀钢架即可。一榀三角架的组成，需要一根主立柱、一根斜杆以及若干腹杆。腹杆的数量、位置也不能随意定，必须保证单榀三角架是几何不变体系，使其整体稳定。此三角架是否安全适用，主要看三角钢架的应力、变形、稳定性、长细比等是否达到要求。而对于在抗震设防烈度7～9度地区的楼顶广告牌钢结构桁架必须整体进行抗震设计，在有条件时应与建筑物同时考虑地震作用。此地区抗震设防烈度为6度，可不进行抗震计算，仅做抗震构造要求。经过计算，主立柱为100×的镀锌方管，斜杆用100×3的镀锌方管构成，在腹杆方面，均使用60×3的镀锌方管，主梁则采用80*3镀锌方管。广告牌整体结构使用了镀锌的矩形钢管， 该材料的具体参数如下，质量密度ρ=7.85e3kg/m3，泊松比μ=0.3；弹性模量 E=2.07e5MPa，通过这些参数可计算其他的数值，保证高层楼顶广告牌钢结构的安全。而桁架中的各个构件之间连接可焊接也可用螺栓固定。焊接时，手工焊接用的焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117或《低合金钢焊条》GB/T 5118，选择焊条型号与主体金属强度相适应。焊缝表面不允许有裂纹、弧坑缩孔、焊瘤缺陷，并严禁有假焊缺陷。
广告牌钢结构桁架确定后，需要确定如何把钢结构桁架固定到建筑物楼顶上。一般情况下，都是在桁架下部的支座上打化学锚栓或者植筋的方式固定到原有建筑物的混凝土梁、柱上。用什么规格的锚栓，可通过计算出桁架每个支座的支座反力来确定锚栓型号，同时也要满足支座上的构造要求。这种方式是直接把广告牌钢结构直接连接到建筑物上，还有一种方式是不直接连接建筑物，而是通过配重的方式使广告牌立于楼顶而不倒。不管是以哪种形式固定到楼顶，都需要验算下与广告牌钢结构桁架直接接触的原有建筑物的混凝土梁、柱的安全性。
2、对载荷数据的分析
2.1对风荷载数据的分析
为了保证广告牌在使用中的安全性，需要合理施加各种荷载。影响广告牌的荷载有风荷载、雪荷载、广告安装通道的活载荷、广告牌的自重等，对广告牌安全影响最大的是风荷载。该广告牌上其恒载、风载荷都是均匀分布的。通过查建筑结构荷载规范 GB50009- 2012中50年一遇的基本风压值，可以确定该高层广告牌50年一遇基本风压值是0.45kN/m2。对楼顶广告牌风荷载标准值取值Wk =βgzμsμzW。βgz是阵风系数，μs为风荷载体型系数，μz风压高度变化系数，W0是基本风压，在上诉所有的参数中，都应该按照GB50009- 2012 中所规定的情况进行取值。该办公楼在城市的郊区，附近的地理环境是乡村田野、丘陵和丛林，房屋不是非常密集，因此属于明显的B类区域，而广告牌的中心位置大约在90米高左右的地方，根据这些则基本参数就可以定下来了，μs的值是1.3，βgz的值是1.52，μz的值是2.02，通过计算则风荷载标准值为Wk=1.80kN/m2。已知风荷载标准值就可以跟恒荷载、活荷载等进行组合计算。
2.2对广告牌的重量分析
对于广告牌的重量，依据广告牌的面板、背板、骨架的尺寸及密度，计算出重量，广告牌的重量直接受力在三角架间的主梁上，通过计算把重力均匀的施加在主梁上。有时为方便产品安装，也可以把广告牌后面直接做挂钩形式，放于主梁上，用螺栓固定并焊接，保证广告牌不掉落，以挂钩形式的连接，重力就按集中荷载方式施加在主梁上。
3、楼顶广告牌安全的重要性
户外广告牌的安全等级分为三级。位于重要位置、重要广告牌或使用年限超过20年的为一级广告牌，位于次重要位置或使用年限超过5年的为二级广告牌，位于空旷地区、不重要的广告牌，使用年限不超过5年的为三级广告牌。像此类广告牌安装在高层楼顶上，如果不做合理正确的计算，有可能会出现很大安全隐患，此类广告牌属于一级，必须引起重视。在设计时，即使桁架计算通过，对于桁架支座与原有建筑连接严禁采用摩擦型膨胀螺栓进行固定。施工安装时也必须重视，首先工人自身是有安全措施情况下施工，其次施工区域范围都做好维护，防止零件掉落，再是每个构件进行吊装必须合理有序。
总结：
通过以上的分析得知，高层楼顶广告牌钢结构必须保证一定的安全性，避免对市民产生生命威胁。设计广告牌时需要考虑的因素有很多，也很复杂，所以设计时必须综合考虑，同时也要严格按照国家相关规范进行设计，所有数据一定要有根据性。
参考文献：
[1]胡文亮.超高层建筑楼顶三面翻广告牌钢结构分析[J].中小企业管理与科技旬刊，2014（35）：126-128.
[2]沈之容，李冰心.楼顶广告牌结构基本自振周期计算方法研究[J].建筑结构，2012（03）：75-77.
[3]诸葛顺金，徐海涛，刘晓通.某超高层建筑屋顶钢结构广告牌安全性评价[C]//第四届全国工程结构安全检测鉴定与加固修复研讨会论文集.2015.
【关键词】高层楼顶；广告牌；钢结构
广告是城市商业活动中不可缺少的，但是为了人民的安全考虑，必须保证高层楼顶广告牌结构的安全，在任何情况下都不能出现坠落等危险问题。业内人士都清楚，恶劣的天气，例如大风雷雨天气是主要影响高层广告牌的危险因素。如果广告牌设计不合理，在这种天气情况下，很容易出现安全事故，那么造成的后果将会非常严重。
1、对广告牌钢结构桁架结构分析
下面就对杭州地区某高楼楼顶广告牌结构进行分析。在结构的纵向，主要有7榀三角形钢架组成，而多榀钢架之间位置，则是由一些主梁予以连接，同横向三角钢架共同构成了桁架结构。该广告牌各榀三角形刚架的结构形式基本相同， 在实际计算时分析比较典型的一榀钢架即可。一榀三角架的组成，需要一根主立柱、一根斜杆以及若干腹杆。腹杆的数量、位置也不能随意定，必须保证单榀三角架是几何不变体系，使其整体稳定。此三角架是否安全适用，主要看三角钢架的应力、变形、稳定性、长细比等是否达到要求。而对于在抗震设防烈度7～9度地区的楼顶广告牌钢结构桁架必须整体进行抗震设计，在有条件时应与建筑物同时考虑地震作用。此地区抗震设防烈度为6度，可不进行抗震计算，仅做抗震构造要求。经过计算，主立柱为100×的镀锌方管，斜杆用100×3的镀锌方管构成，在腹杆方面，均使用60×3的镀锌方管，主梁则采用80*3镀锌方管。广告牌整体结构使用了镀锌的矩形钢管， 该材料的具体参数如下，质量密度ρ=7.85e3kg/m3，泊松比μ=0.3；弹性模量 E=2.07e5MPa，通过这些参数可计算其他的数值，保证高层楼顶广告牌钢结构的安全。而桁架中的各个构件之间连接可焊接也可用螺栓固定。焊接时，手工焊接用的焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117或《低合金钢焊条》GB/T 5118，选择焊条型号与主体金属强度相适应。焊缝表面不允许有裂纹、弧坑缩孔、焊瘤缺陷，并严禁有假焊缺陷。
广告牌钢结构桁架确定后，需要确定如何把钢结构桁架固定到建筑物楼顶上。一般情况下，都是在桁架下部的支座上打化学锚栓或者植筋的方式固定到原有建筑物的混凝土梁、柱上。用什么规格的锚栓，可通过计算出桁架每个支座的支座反力来确定锚栓型号，同时也要满足支座上的构造要求。这种方式是直接把广告牌钢结构直接连接到建筑物上，还有一种方式是不直接连接建筑物，而是通过配重的方式使广告牌立于楼顶而不倒。不管是以哪种形式固定到楼顶，都需要验算下与广告牌钢结构桁架直接接触的原有建筑物的混凝土梁、柱的安全性。
2、对载荷数据的分析
2.1对风荷载数据的分析
为了保证广告牌在使用中的安全性，需要合理施加各种荷载。影响广告牌的荷载有风荷载、雪荷载、广告安装通道的活载荷、广告牌的自重等，对广告牌安全影响最大的是风荷载。该广告牌上其恒载、风载荷都是均匀分布的。通过查建筑结构荷载规范 GB50009- 2012中50年一遇的基本风压值，可以确定该高层广告牌50年一遇基本风压值是0.45kN/m2。对楼顶广告牌风荷载标准值取值Wk =βgzμsμzW。βgz是阵风系数，μs为风荷载体型系数，μz风压高度变化系数，W0是基本风压，在上诉所有的参数中，都应该按照GB50009- 2012 中所规定的情况进行取值。该办公楼在城市的郊区，附近的地理环境是乡村田野、丘陵和丛林，房屋不是非常密集，因此属于明显的B类区域，而广告牌的中心位置大约在90米高左右的地方，根据这些则基本参数就可以定下来了，μs的值是1.3，βgz的值是1.52，μz的值是2.02，通过计算则风荷载标准值为Wk=1.80kN/m2。已知风荷载标准值就可以跟恒荷载、活荷载等进行组合计算。
2.2对广告牌的重量分析
对于广告牌的重量，依据广告牌的面板、背板、骨架的尺寸及密度，计算出重量，广告牌的重量直接受力在三角架间的主梁上，通过计算把重力均匀的施加在主梁上。有时为方便产品安装，也可以把广告牌后面直接做挂钩形式，放于主梁上，用螺栓固定并焊接，保证广告牌不掉落，以挂钩形式的连接，重力就按集中荷载方式施加在主梁上。
3、楼顶广告牌安全的重要性
户外广告牌的安全等级分为三级。位于重要位置、重要广告牌或使用年限超过20年的为一级广告牌，位于次重要位置或使用年限超过5年的为二级广告牌，位于空旷地区、不重要的广告牌，使用年限不超过5年的为三级广告牌。像此类广告牌安装在高层楼顶上，如果不做合理正确的计算，有可能会出现很大安全隐患，此类广告牌属于一级，必须引起重视。在设计时，即使桁架计算通过，对于桁架支座与原有建筑连接严禁采用摩擦型膨胀螺栓进行固定。施工安装时也必须重视，首先工人自身是有安全措施情况下施工，其次施工区域范围都做好维护，防止零件掉落，再是每个构件进行吊装必须合理有序。
总结：
通过以上的分析得知，高层楼顶广告牌钢结构必须保证一定的安全性，避免对市民产生生命威胁。设计广告牌时需要考虑的因素有很多，也很复杂，所以设计时必须综合考虑，同时也要严格按照国家相关规范进行设计，所有数据一定要有根据性。
参考文献：
[1]胡文亮.超高层建筑楼顶三面翻广告牌钢结构分析[J].中小企业管理与科技旬刊，2014（35）：126-128.
[2]沈之容，李冰心.楼顶广告牌结构基本自振周期计算方法研究[J].建筑结构，2012（03）：75-77.
[3]诸葛顺金，徐海涛，刘晓通.某超高层建筑屋顶钢结构广告牌安全性评价[C]//第四届全国工程结构安全检测鉴定与加固修复研讨会论文集.2015.