铸铜雕塑工程的内部主支架设计

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主支架设计
主支架承受的主要载荷
1）主支架、副支架、铜像壁板及其他附件的重量
2）稳态风载。在选定风速下，一般考虑正面、侧面、背面等四个方面作用在雕像身上的各方向风力。为提高结构的安全性，对统计出的实际重量、风速还得加一个放大系数再用于主、副支架的设计。放大系数的大小每座雕塑都不尽相同，因各地的风速、温差雕像自身结构特点等有所不同，前两者要从当地多年来的统计数据选定；后者则要从雕像身高度与底面直径之比值来考虑；风载大小可根据选定风速进行计算，再用模型风洞试验测点数据验证后确定。
（2）主支架的外形及尺寸
主支架的外廓形状和尺寸的设计，用1:5中样模型来测取，从底平面开始，取垂直Z轴的横截面与雕塑外廓交线的一些点，量取其平面坐标值。取点数的多少，应以能准确绘制出此截面上一整圈外廓形状的曲线为准。测得各点的坐标值乘5以后就得到了1:1足尺像的平面坐标值。各横截面之间在Z轴上的间距为0.5m（1:1值），逐层向上测量，就得到了整座雕塑外形的空间坐标。再使主支架外形与雕塑外形相似，留出两者间0.5~1.0m的间隙，这样就确定了主支架的外形和尺寸。如果铸造30m以上的雕塑，其本身高度在30m以上，基座高4~5m，在雕塑小样上共截取60个横截面进行坐标测量；放大到1:1足尺像的尺寸后，输入计算机就能模拟出完整的雕塑图像。另外再将设计完成后的主支架尺寸输入，令两者的坐标系重合，进行模拟安装，初步检查两者间的安装效果。
（3）主支架的形式
1）型钢焊接主支架：利用工字钢、槽钢、角钢等型材，焊接连成主支架。它有很好的刚度、强度，制作、安装比较方便。特别是大多数雕塑外形都不规则，对其几何形状做准确测量的难度大，在安装过程中，往往会出现主支架与铜壁板间有碰撞现象。而雕塑的铜壁板的外形不允许变动，只能修改主支架。用型钢焊接的主支架的修改十分方便。为型钢焊接支架实例。超大型像的主支架也可以钢筋混泥土结构代替部分型钢的主支架。

2）空间网架结构主支架
以螺栓钢球作为支架节点：用高强度螺栓、套筒、封板等将管连接在钢球节点上，构成一个主支架。由于钢管截面为圆形，各方向的拉力相同，更有利于承受多变的风载，这种结构也适合外形不规则的大小雕塑。各个节点的螺栓球、套筒等机械加工在专业厂的专用设备和专用工装上进行，其生产效率、尺寸精度都高，标准化、系列化程度好，提高了结构的尺寸精度和施工速度，制作成本降低。在大型雕塑的主支架设计上，采用空间网架结构和型钢焊接结构两者设计，在雕塑顶点最大水平位移相近的情况下，前者可节约钢材约20%。使用网架结构不利的一面是在安装现场如网架与铜壁板发生碰撞或距离过近不变施工时，要想修改网架尺寸很困难，牵一发而动全身，限制了它的应用。