该结构为采用桁架式设计的十字形户外装置,核心采用空间桁架受力体系,所有杆件通过焊接节点连接,充分利用桁架结构轻质高强的受力特性,在控制整体自重的前提下保证足够的结构刚度,可承受户外常规风载与顶部挂载的荷载作用。结构底部设置圆形混凝土质感承载底座,底座边缘环绕环形安全护栏,护栏采用圆管弯折成型,沿底座圆周均匀布置立柱与横向扶手,满足临边防护的安全要求;底座一侧设置三级台阶,台阶与底座一体化设计,踏步高度与宽度符合户外人行设施的常规尺寸要求,方便人员登上底座开展安装、检修作业。
十字主体的竖杆为主要竖向承重构件,从底座中心的方形预埋基座向上延伸,横杆沿水平方向垂直于竖杆布置,横竖杆件交接处通过腹杆形成稳定的三角受力单元,避免杆件出现失稳变形;十字的四个端部均设置圆形安装位,可挂载装饰灯具、宣传标识或景观装饰构件,安装位采用环形边框加透明面板的结构,预留了线缆穿设的内部通道,可将供电线缆隐藏在桁架杆件的内部空腔中,避免线缆外露影响外观与使用寿命。从安装边界来看,圆形底座的直径需满足十字横杆端部不超出底座投影范围的安全要求,竖杆的高度根据挂载构件的可视范围确定,整体结构的重心与底座中心完全重合,保证抗倾覆稳定性满足户外使用要求。
设计过程中优先采用标准化型材作为桁架杆件,减少非标加工件的比例,所有焊接节点均做打磨处理,避免应力集中;底座与地面的连接采用预埋螺栓固定,预埋点位沿底座圆周均匀布置,保证连接强度。该结构可应用于城市广场、主题园区、商业活动场地的景观装饰场景,也可作为临时活动的标识承载结构,通过调整桁架杆件的截面规格与底座尺寸,可适配不同高度、不同挂载重量的使用需求;结构整体采用模块化拆分设计,十字主体可拆分为竖杆段、横杆段等多个运输单元,底座也可分块制作,现场通过螺栓拼接后再做焊接固定,降低长途运输与现场吊装的难度。
在受力校核层面,竖杆作为压弯构件,需校核不同风向角下的风压作用对杆件的压应力与弯曲应力组合值,腹杆主要承受拉力与压力的交替作用,节点板的厚度根据杆件传力大小确定,避免节点先于杆件破坏;护栏的水平推力承载力满足人员倚靠的荷载要求,台阶的踏步承载力满足单人携带工具通行的荷载要求。结构表面可根据使用场景做防腐涂装处理,户外长期使用时可采用热浸镀锌加面漆的处理方式,提升耐候性能,延长结构的使用寿命;端部的圆形安装位可根据需求更换不同透光率的面板,适配灯光投射、画面展示等不同的功能需求。
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