不銹鋼雕塑的制作流程
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一、內骨架的制作。
1.根據雕塑模型按比例核算到所需高度,雕塑內骨架的規格采用12#、10#、6.3#槽鋼和76mm*3mm、50mm*3mm、32mm*2.75mm的管材、5*5角鋼從底往上,由粗變細、由密而疏焊成方籠。
2.焊接前、除檢查切口平整度外,對管壁厚度大于或等于4mm的管子,應對管端加工V型坡口,管子坡口應按規定留有坡口間隙。所有承重骨架采用雙面滿(mǎn)焊,整體骨架完成后用防銹漆涂滿(mǎn)三遍。
(1)主支架承受的主要載荷。
1)主支架、副支架、銅像壁板及其他附件的重量。
2)穩態(tài)風(fēng)載。在選定風(fēng)速下,一般考慮正面、側面、背面等四個(gè)方面作用在雕塑身上的各個(gè)方向風(fēng)力。為提高結構的安全性,對統計出的實(shí)際重量、風(fēng)速、還得加一個(gè)放大系樓再用于主、副支架的設計。放大系數的大小每座雕塑都不盡相同,因各地的風(fēng)速、溫差、雕像自身結構物點(diǎn)等有所不同,前兩者要從當地多年來(lái)的統計數據選定,后者則要從雕像身高度與底面直徑之比值來(lái)考慮,風(fēng)載大小可根據選定風(fēng)速進(jìn)行計算,再用模型風(fēng)洞實(shí)驗測點(diǎn)數據驗證后確定。
(2)主支架的外形及尺寸
主支架的外廓形狀和尺寸的設計,用1:5中樣模型來(lái)測取,從底平面開(kāi)始,取垂直Z軸的橫截面與雕塑外廓交線(xiàn)的一線(xiàn)點(diǎn),量取其平面坐標值。區點(diǎn)數的多少,應以能準確繪制出此截面上一整圈外廓形狀的曲線(xiàn)為準。測得各點(diǎn)的坐標值乘5以后就得到了1:1足尺像的平面坐標值。各橫截面之間在Z軸上的間距為0.5(1:1值),逐層向上測量,就得到了整座雕塑外形的空間坐標。再使主支架外形與雕塑外形相似,留出兩者間0.5-1.0m的間隙,這樣就確定了主支架的外形和尺寸后。
(3)主支架的形式
型鋼焊接主架:利用槽鋼、角鋼等型材,焊接連成主支架。他有很好的剛度、強度,制作、安裝比較主便。大多數都對幾何形狀作準確測量的難度大,在安裝過(guò)程中,往往會(huì )出現主支架與銅壁板間有碰撞現象。而雕塑的銅壁板的外形不允許變動(dòng),只能修改主支架。
(4)副支架高計
雕塑的外形往往是不規則的,主支架的外廓形狀不能做得和雕像內腔形狀完全一致,銅壁板不能直接掛在主支架上,而銅壁板上的載荷又必須傳遞到主支架上,并讓它承受。鋼與銅合金的膨脹系數不同,當環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),兩者的膨脹率會(huì )不一樣。如果是剛性邊接,彼此間會(huì )產(chǎn)生巨大的拉、壓力,足以破壞銅壁板。高大的露天鑄銅雕塑在同一時(shí)間內,陽(yáng)光直射部和背陰部表面,兩者溫差經(jīng)實(shí)測最大可達10攝氏度以上,銅壁板因此產(chǎn)生很大的溫差應力,尤其是銅壁板間的焊縫區,對溫差甚為敏感。此外,實(shí)際存在的安裝應力也要求兩者之間能有一定的自由補償余量,以消除或減少這些應力,保障結構安全使用。以上這些要求須通過(guò)合理設計副支架來(lái)解決。
在副支架結構設計時(shí),常取單塊銅壁板作分離,壁板上鑄有支耳,使其與副支架的一端相連,桿的另一端則連接到主支架上。
為了達到副支架能將銅壁板上的載荷傳遞到主支架上,對銅壁板上支耳的數目、位置、副支架與主支架連接所形成的空間夾角等應以它們能組成一個(gè)超靜定結構為準。該結構的超靜定程度越高,銅壁板上的載荷的疊加,所產(chǎn)生的應力會(huì )超出許用范圍,而造成壁板的塑性變形或損壞。此外,副支架結構本身還應有一定的韌性,具有適當的自由伸縮余量,以及保護銅壁板安全運行。