F型标志牌结构计算书
标示牌计算
2.4209007 0.9764315 4.2640423
立柱荷载 根部由永久荷载引起弯
矩 My
合成弯矩 M
风荷载引起的扭矩 Mt
轴向引起正应力σ c 最大正应力弯组矩合引应起力正σ 应ma力x σ w
σ c/(ν *f)+σ c/f 水平荷载引起 τ Hmax 最大剪应力扭矩引起 τ tmax 组合应力 τ max 最危险点验算根据第四
35.629151
0.0183249 0.0031595 0.0017959 rad
0.0244714 m
0.0044493
0.0005093 rad
横梁垂直总位移
0.0017409 m
满足要求! 满足要求!
满足要求! 满足要求! 满足要求!
满足要求!
orry be happy
水平均布荷载 ω 2
0.04296
由重力引起剪力Qy1
0.24693
由重力引起弯矩My1
0.21946
横 梁 计 算
风力引起的剪力Qx1
强度验算 (根部)
风力引起的弯矩Mx1 合成剪力 Q 合成弯矩 M
最大正应力 σ max
0.55092 0.67929 0.60373 0.71387 55.0622 MPa 满足要求!
0.047 乘1.1的系数 0.8 ㎡
1.54 m 横梁总长
0.84 m 悬臂板面外的长度
0.45 m 标志板一半长度
0.089 m
0.0045
0.00119 ㎡
5.8E-07
1.3E-05
横梁重量 G2
上部总重量 G
标志板风荷载F1 横梁风荷载 F2 立柱风荷载 F3
竖向荷载 G4 竖向均布荷载 ω 1 横梁计算 水平荷载 Fwb
标志牌受力计算2
σ [σ ] τ [τ ] L B m λ B1 Zo ω A σ σ
max zmax
MPa MPa MPa MPa m m kn/m m m m 弧度 KPa KPa KPa kn足强度要求
215 3.99 320 2.2 2 100000 5.83 3 1.599 0.00014 1.76648 68.34 11.69
查《公路桥涵设计通用规范》 查《公路桥涵设计通用规范》 查《公路桥涵设计通用规范》 查《公路桥涵设计通用规范》 查《公路桥涵设计通用规范》 查《公路桥涵设计通用规范》
柱截面应力 安全度 柱截面剪应力 安全度 基础埋深 基础宽度 地基系数 换算作用高度 基础计算宽度 计算转动中心 基础 计算转动角度 计算参数 基底最大应力 最大侧土抗力 地基容许承载力 抵抗力矩 安全度
(φ 219*102*700热轧无缝钢管)F型交通标志牌受力计算表
项目 基本风压 设计基准风压 设计基本风速 高度Z处设计基准风速 空气重力密度 风压 设计风速重现期换算系数 力基 本参 风载阻力系数 数 风速高度变化修正系数 地形地理条件系数 阵风风速系数 重力加速度 海拔高度 柱高 符号 W0 Wd V10 Vd γ K0 K11 K12 K2 K3 K5 g Z h a 标志牌尺寸 b c 立柱柱径 立柱壁厚 立柱截面积 立柱截面惯性矩 标志牌柱重力 标志牌横向迎风面积 立柱 标志牌型心至立柱距离 标志牌型心至地面距离 标志牌横向风力 立柱向迎风面积 立柱型心至地面距离 柱杆横向风力 立柱扭矩 立柱地面处弯矩 υ t A I G Awh1 x y1 Fwh1 Awh2 y2 Fwh2 Mt M 单位 KPa KPa m/s m/s kn/m³ m/s2 m m m m m m m ㎡ m4 kn ㎡ m m kn ㎡ m kn kn.m kn.m K0K12K3WdAwh2 xFwh1 y1Fwh1+y2Fwh2 K0K11K3WdAwh1 公式 γ V10 /2g γ Vd2/2g 查《公路桥涵设计通用规范》 K2K5V10 0.012017e
广告牌计算书(抗倾覆计算)
滇池会展中心广告牌计算书
W0—基本风压KN/m2
H—迎风体中心距地高度m
Af—迎风面积m2
五、主要计算软件
设计所采用的计算软件为“SAP2000”,v15.1.0版本。
七、地脚螺栓强度核算
每根方钢管(80X80X4.0)下均设有4Φ28地脚螺栓,需要计算地脚螺栓是否满足抗倾覆。
八、抗倾覆计算全过程
1、SAP2000整体模型:
2、SAP2000计算喷绘广告位每个柱脚迎风面一根(即轴2处,其他轴线
处均等于或小于该轴线)方钢管最大弯矩、剪力、挠度:
由分析可得:
最大剪力为32.362KN ;
最大弯矩为14.9655KN·M;
最大挠度为7.86mm
(由于喷绘广告位每个柱脚背风面方钢管弯矩、剪力、挠度均小于每个柱脚迎风面方钢管弯矩、剪力、挠度,所以此处不再示明,由SAP2000计算的所有数据均
在SAP2000计算书,滇池会展中心广告牌SAP2000计算书及其他数据详见模型和附件一)
其中上图局部放大图如下:
3、地脚螺栓强度核算
1)、由于地脚螺栓没有明确采用什么型号钢材,这里采用4Φ28的圆钢制作制的地脚螺栓Q235A进行核算。
2)、每个柱脚迎风面地脚螺栓总数四根,螺栓截面积S=6.15cm2,顺风向前后地脚螺栓之间的间距d=0.18m。
地脚螺栓布置如下图所示:。
最新交通标志结构计算书.pdf
式中: γ 0----结构重要性系数,取 1.0 γ Q----可变荷载分项系数,取 1.4 ρ ----空气密度,一般取 1.2258(N*S^2*m^-4) C----标志板的风力系数,取值 1.20 V----风速,此处风速为 25.547(m/s^2) g----重力加速度,取 9.80(m/s^2)
MG=Σ Gb*Lb+ ω 1*Lh^/22
= 288.149 × 3.362 + 339.147 = 5059.212(N*M)
×/2 4.91^2
式中: Gb----每根横梁所承担的标志板重量
Lb----标志板形心到横梁根部的间距 横梁根部由风荷载引起的剪力 :
Qw= Fwbh+Fwh= 2439.413+116.549=2555.962(N)
2)横梁所迎风面所受风荷载 :
Fwh=γ 0* γ Q*/*2(1* ρ *C*V^2)*W*H+=1.0 × 1.4 × *(0.5 × 1.2258 × 0.80 × 25.547^2) × 0.152 × 1.711+=116.54 9(N)
式中: C----立柱的风力系数,圆管型取值 0.80 W---- 横梁迎风面宽度,即横梁的外径 H----横梁迎风面长度,应扣除被标志板遮挡部分
2 计算简图 见 Dwg 图纸
3 荷载计算 3.1 永久荷载 1)标志版重量计算 标志板 A 重量: G1=A*ρ *g=7.26 × 8.10× 9.80=576.299(N) 附着板 A 重量: G1=A*ρ *g=1.131 × 8.10× 9.80=89.777(N) 式中: A----标志板面积 ρ ----标志板单位面积重量 g----重力加速度,取 9.80(m/s^2) 则标志板总重量: Gb=Σ Gi=666.075(N) 2)横梁重量计算 横梁数目 2,总长度为 5.48(m) ,使用材料:奥氏体不锈钢无缝钢管,单位长度重量:
标志结构计算书-推荐下载
可变荷载分项系数 γq = 1.40 空气密度 ρ=1.23(N * s\s\up6(2) * m\s\up6( - 4)) 风力系数 C=1.20 风速 V=25.00(m/s) 面积 A=0.19(m\s\up6(2)) Fwp1=γ0γq[(\f(1,2)ρCV\s\up6(2))A] = 0.0815(KN)
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
标志结构计算书
标志结构计算书--单柱式1.项目信息1.设计资料1.1 桩号1.2 板面数据1)板1数据板面形状:三角形, 边长W=0.90(m)2)板面材料为:铝合金1.3 立柱数据1)立柱外径D=76.00(mm)2)立柱壁厚T=3.500(mm)2 计算简图见Dwg图纸3 荷载计算3.1 永久荷载1)标志板重量计算标志板面材料为铝合金,板面单位重量为8.04(kg/m2)计算公式G1= A×ρ×g式中:A为各标志板的面积板面单位重量ρ=8.04(kg/m2)标志板1的面积A1=0.35(m2)g=9.8G 1= A×ρ×g = 27.64(N)2)立柱重量计算计算公式G 2=L×ρ1×g式中:立柱总长度 L=3.67(m)立柱单位长度重量ρ1= 6.26(kg/m)g=9.8G 2=L×ρ1×g = 225.02(N)3)上部总重计算标志上部结构的总重量G 按标志板和立柱总重量的110.00%计(考虑有关连接件及加劲肋等的重量),则计算公式G=(G 1+G 2)×K式中:标志板总重量 G 1= 27.64(N)立柱总重量 G 2= 225.02(N)相关系数 K=1.10G=(G 1+G 2)×K= 277.92(N)3.2 风荷载1)计算标志板1所受风荷载计算公式F=γ0γq [(12ρC V 2)A]/1000式中:结构重要性系数 γ0= 1.00可变荷载分项系数 γq = 1.40空气密度 ρ=1.23(N*s 2*m -4)风力系数 C=1.20风速 V=25.00(m/s)面积 A=0.35(m 2)Fwb1=γ0γq [(12ρC V 2)A]/1000= 0.2257(KN)2)计算第1段立柱所受风荷载计算公式F=γ0γq [(12ρC V 2)A]式中:结构重要性系数 γ0= 1.00可变荷载分项系数 γq = 1.40空气密度 ρ=1.23(N*s 2*m -4)风力系数 C=1.20风速 V=25.00(m/s)面积 A=0.19(m 2)Fwp1=γ0γq [(12ρC V 2)A]= 0.0815(KN)4 强度验算4.1 计算截面数据1)立柱截面面积A=0.80×10-3(m 2)2)立柱截面惯性矩I=0.52×10-6(m 4)3)立柱截面抗弯模量W=1.38×10-5(m 3)4.2 计算立柱底部受到的弯矩计算公式M=∑Fwi×hi式中:Fwi 为标志板或立柱的所受的风荷载hi 为标志板或立柱受风荷载集中点到立柱底的距离板面1受风荷载 Fwb1=0.23(KN)板面1受风荷载高度 hwb1=2.89(m)立柱第1段受风荷载 Fwp1=0.08(KN)立柱第1段受风荷载高度 hwp1=1.25(m)M=∑Fwi×hi =0.75(KN*m)4.3 计算立柱底部受到的剪力计算公式F=∑Fwi式中:Fwi 为标志板或立柱的所受的风荷载板面1受风荷载 Fwb1=0.23(KN)立柱第1段受风荷载 Fwp1=0.08(KN)F=∑Fwi =0.31(KN)4.4 最大正应力验算计算公式σ=M/W式中:抗弯截面模量 W=1.382×10-5(m 3)弯矩 M=0.75(KN*m)σmax =M/W= 54.59(MPa) < [σd ]= 215.00(MPa), 满足设计要求。
公路路牌-单悬臂(2F)
高Hf1= 高Hf2=
下层宽Wf2=
24
KN/m3
0.521
30mm 30mm
Ta/3=
53.821 (KN)
0.02 m
<
[τd]
=
160MPa
可
2.2
m
0.1
m
基底容许应
力:
150KPa
长Lf1= 长Lf2=
2.964 (Mpa)
<
βcfcc=
31.94 (Mpa)
Ta=G(e-L/2+xn/3)/ (L-lt-xn/3)= 5)对水平剪力的校 核:
Vfb=0.4(G+Ta)= 6)柱脚法兰盘厚度的 验算:
受压侧法兰盘的支撑条 件对三边支承板,a2=
b2=
161.464 (KN)
70.81 (KN)
>
<
0.000263362 m4
0.000526724 m4 查表得稳定系 101 数:φ=
(1)强度验算: ①最大正应力验算: 轴向荷载引起的压应力 σc=N/A= 弯矩引.472 (Mpa)
抗弯截面 模量W 为:
0.622
0.00139715
组合应力 w+σc=
=
0.0289 m
fp/D=
0.003612111 < 1/100
可
立柱顶部由扭矩标准值
产生的扭转角为:
θ=Mt/(r0rQ)*h/G/Ip= 该标志结构左上点水平
0.007432 rad
位移最大,其位移值
为:
f=fx+fp+θ*l1=
0.122 m
f / h=
0.015210384 < 1/60
广场广告牌钢结构设计计算书
广场广告牌钢结构设计计算书设计单位:xxx设计工作室设计项目:广场广告牌钢结构设计计算书一、设计依据本设计计算书根据《国家建筑设计规范》、《钢结构设计规范》、《地震设计规范》等相关规范进行设计计算,并结合项目具体要求进行综合设计。
二、设计参数1. 广告牌总高度:H = 10m2. 广告牌宽度:W = 5m3. 流线型钢结构横截面形状:矩形4. 钢结构材料:Q2355. 风载荷设计等级:3级6. 设计基准风速:V = 45m/s7. 基本风压:Pb = 0.5kN/m²三、荷载计算1. 风载荷计算:风压力计算公式:P = Pb * Cpe * Cg * Cp其中,Cpe为风压力系数,取1.2;Cg为结构高度修正系数,通过计算得到;Cp为构件位置修正系数,取1.0。
风载荷计算公式:F = P * A其中,A为广告牌面积,取H * W。
2. 结构自重计算:自重计算公式:G = ρ * A其中,ρ为钢结构材料的密度,取7.85g/cm³;A为广告牌体积,取H * W * t。
t为钢结构板厚,根据实际情况确定。
3. 地震荷载计算:根据地震设计规范计算得到地震荷载,并进行相应的结构响应分析。
四、钢结构设计1. 主梁设计:依据强度设计准则计算主梁截面面积,并选择合适的热轧压型钢材料进行设计。
2. 柱腿设计:依据强度设计准则计算柱腿截面面积,并选择合适的热轧压型钢材料进行设计。
3. 铰接设计:根据结构拓扑形状和荷载分析,在适当位置设置合理的铰接连接,并对连接部位进行剪力、扭矩等设计计算。
4. 结构稳定性设计:进行整体结构稳定性计算,包括抗侧稳定、抗翻转稳定、抗滚动稳定等。
五、验算结果设计计算书提供结构各主要构件的设计验算结果,包括截面尺寸、受力状态、应力情况等。
六、结论本设计计算书综合考虑了风荷载、结构自重、地震荷载等多种荷载因素,并进行了相应的设计计算。
根据结果,确定了适合的钢结构型号和尺寸,保证了广场广告牌钢结构的安全可靠性。
广告牌结构计算
一、风荷载计算1、标高为:Z=16M处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算:W k: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2): Zm高处阵风系数(按B类区计算):βgzμf=0.5×(Z/10)-0.16=0.46βgz=0.89×(1+2μf)= 1.72μz: Z(m)高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001)μz=(Z/10)0.32 = 1.16 风荷载体型系数μs= 1.2W k=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001) =1.79kN/m2(2). 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m2r w: 风荷载作用效应的分项系数: 1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=r w×W k= 2.51kN/m2二.内力结构计算: (中横向ZHL)整体结构梁受力计算:荷载:(1) G(#2Ak)平均重力: 1.00kN/m^2(2).W 风荷载设计值: 2.51kN/m^2M(#1G): 平均自重下组合梁弯矩(kN.m)q(#1G):荷载集度设计值:(kN/m)a(#4sjcg):计算跨度: 14mB: 计算单元宽: 6.5mq(#1G)=1.4×G(#2Ak)×B=1.4×0.5×1.0=9.1 kN/mM(#1G)=q(#1G)×a(#4sjcg)^2/8=222.95kN.m垂直于平面的分布水平地震作用:α(#3max)= q(#3EAk): 垂直于平面的分布水平地震作用 (kN/m)q(#3EAk)=5×α(#3max)×G(#2Ak) (JGJ102-96 5.2.4) =0.8 kN/mγ(#1E): 地震作用分项系数: 1.3q(#2EA)=1.3×q(#3EAk)=1.04 kN/mq(#1E):水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)q(#1E)=q(#2EA)×B=6.76 kN/mM1=M(#1G)+0.6×M(#1E)=289.20kN.m风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)q(#1w): 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)r(#1w): 风荷载作用效应的分项系数: 1.4W(#1k): 风荷载标准值: 1.79kN/m2B: 计算单元宽: 1q(#1w)=1.4×W(#1k)×B= 2.51k N/mq(#1w): 风荷载线分布最大荷载集度设计值: 2.51 a’(#4sjcg):计算跨度:14mM(#1w)=q(#1w)×a’(#4sjcg)^2/8=61.55 kN.mN(#1w): 风荷载对横梁端的集中力设计值(kN)N(#1w)= q(#1w)×a’(#4sjcg)/2=77.32k N钢管(¢500×12)横梁强度校核1.刚度计算:A: D500X12钢管截面积: d=D-t=48.8=45.97cm^2γ: 塑性发展系数: 1.0i: 回转半径: I=0.35d=17.08 cm λ: 构件细长比L0: 钢管杆计算长度:7.00mλ=L0×100/i40.98<[λ]=150刚度满足.σ: 计算强度(N/mm2)(为拉弯构件)N: 受力设计值:77.32kNA: 立柱型材截面积: 45.97cm2M: 弯矩: 61.55kN·mW x1: 立柱截面抗弯矩:2191cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/W x1=43.58≤fa=215N/mm2钢管梁强度可以满足钢管(¢1200×14)立柱强度校核1.刚度计算:A: D1200X14钢管截面积: d=D-t=118.6=111.72cm^2γ: 塑性发展系数: 1.0i: 回转半径: I=0.35d=41.51 cm λ: 构件细长比L0: 钢管杆计算长度:16.00mλ=L0×100/i38.54<[λ]=150刚度满足.σ: 计算强度(N/mm2)(为拉弯构件)Nw: 受风力设计值:77.32kNA: 立柱型材截面积: 111.72cm2M: 弯矩: 1237.17kN·mW x1: 立柱截面抗弯矩:15280cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/W x1=84.03≤fa=215N/mm2钢管立柱强度可以满足基础整体稳定验算:M1=1237.17kN·mN=280KN*************************************************************************************************计算项目: 承载力计算-1************************************************************************************************[计算条件]1、基础信息基础埋深 d = 2.00 m基础宽 B = 4.50 m基础长 L = 9.00 m基础底标高 Bg = -2.00 mN= 2802、土层信息地下水标高 = -2.20 m 顶层土标高 = 0.00 m 土层数 = 3土层号 厚度(m) 重度(MPa) 承载力 深度修正 相对密度 孔隙比 压缩模量 土层 1 -5 18 130 1 2.7 0.8 7.5 土层 2 -10 18 130 1 2.7 0.8 7.5 土层 3 -15 18 130 1 2.7 0.8 7.5 3、荷载信息 荷载标准值 N = 280.00 kn Mx = 1300.00 kn*m My = 130.00 kn*m单位面积的基础及覆土重 γ`h = 20.00 kPa[计算结果]计算根据: 中华人民共和国国家标准GB50007-2002 --综合法4、底板反力 (kPa):平均 p= 26.914 最大 pmax= 52.593 最小 pmin= 1.235 角点 p1 = 1.235 p2 = 9.794 p3 = 52.593 p4 = 44.0335、承载力计算地基(抗震)承载力设计值 = 202.400地基承载力验算满足0.000-15.000-10.000-5.000剖面图1-N= 2804.50221)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγηak f p <ak f p 2.1m ax <6、下卧层承载力计算基底下土层号 土层厚 承载力特征值 全压应力 扩散角 土层 2 5.00 207.86 56.43 0.00 土层 3 5.00 259.82 102.71 0.00四.预埋件计算: (第1处) 本工程预埋件受拉力和剪力(拉杆节点)V: 剪力设计值:Vc=77323.0NV=1.2*Vc=92787.6NN: 法向力设计值:Nd=773230NN=1.2*Nd=927875.9N Me=M1=1237167808N·mmN(#3um1): 锚筋根数:20根 锚筋层数:1层K(#1r): 锚筋层数影响系数: 1.000 关于混凝土:混凝土标号C30混凝土强度设计值:f(#1c)=15.000N/mm^2按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥ GBJ10采用。
交通标志结构设计计算书
悬臂式标志的结构设计计书1.计算简图如下图所示2.荷载计算 (1) 永久荷载各计算式中系数1.1系考虑有关连接件及加劲肋等的重力而添加的。
标志板单位面积质量为8.037kg/m 2,其重力为: G 1=4.4⨯2.4⨯8.037⨯9.8⨯1.1=0.9149(kN)横梁拟采用0.62032⨯Φ钢管,单位面积质量为29.15kg/m 2,其总重力为: G 2=2⨯29.15⨯5.076⨯9.8⨯1.1=3.1901(kN)立柱拟采用0.9377⨯Φ钢管,单位面积质量为81.68kg/m 2,其总重为: G 3=81.68⨯7.9⨯9.8⨯1.1=6.956(kN) 标志上部结构的总重力为:G=G 1+G 2+G 3=0.9149+3.1901+6.956=11.061(kN)有关系数将视永久荷载效应对结构构件或连接的承重能力是否有利而选取。
(2)风荷载 标志板:211101()()/100021.0 1.4[(0.5 1.2258 1.240^2)(4.42.4)]/100017.397()wb Q b h F CV W W KN γγρ=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 横梁:2101()()/1000211.0 1.4( 1.22580.840^2)(0.6760.2032)/100020.301()Q WH B hni F CV W H KN γγρ=⨯⎡⎤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦=∑立柱:21101[()()/100021.0 1.4[(0.5 1.22580.840^2)(7.90.377)]/10003.271()WP Q p P F CV W H KN γγρ=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3.横梁的设计计算由于两根横梁材料,规格相同,根据基本假设,可认为每根横梁所受的荷载为总荷载之半,其受力如图6.2。
图6.2 横梁受力图(尺寸单位:mm )单根横梁所承受荷载为:()()1402100.9151.0 1.20.549223.190/ 1.0 1.2/5.0760.377/22GG h G G kN G w H kN m γγγγ==⨯⨯===⨯⨯=水平荷载:()()()()121117.39738.69922/20.301/20.6760.223/wb wb wh hn F F kN w F H kN m ====⨯=⨯=(1)强度验算:横梁根部由重力引起的剪力为:()1410.5490.377 5.076 2.463y h Q G w H kN =+=+⨯=由重力引起的弯矩为:()()()221114230.3770.5490.676 2.2 5.076 6.43622y w l M G l l kN m =++=⨯++⨯=⋅横梁根部由风引起的剪力为:()1228.6990.2230.6768.850x wb Q F w l kN =+=+⨯=由风荷载引起的弯矩为:()()()22221230.2230.6768.6990.676 2.225.06922x wb w l M F l l kN m ⨯=++=⨯++=⋅横梁规格为203 6.0φ⨯,截面积为A=323.71310m -⨯,截面惯性矩为541.80310I m -=⨯,抗弯截面模量为431.77610W m -=⨯横梁根部所受的合成剪力为:()9.186Q kN ==合成弯矩为:()25.882M kN m ==⋅a.最大正应力验算横梁根部的最大正应力为:()()322max 425.88210145.7/ 1.15215247/1.77610M N mm f N mm W σγ-⨯===<⋅=⨯=⨯ b.最大剪应力验算()()322max 39.1861022 4.948/125/3.71310v Q N mm f N mm A τ-⨯=⨯=⨯=<=⨯ c.危险点应力验算 略。
广告牌钢结构设计计算书
广告牌钢结构设计计算书1 基本参数1.1广告牌所在地区:福州地区;1.2地面粗糙度分类等级:按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)A类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;依照上面分类标准,本工程按B类地形考虑。
2 广告牌荷载计算2.1广告布广告牌的荷载作用说明:广告牌承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。
(1)自重:包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重,可以按照400N/m2估算:(2)风荷载:是垂直作用于广告牌表面的荷载,按GB50009采用;(3)雪荷载:是指广告牌水平投影面上的雪荷载,按GB50009采用;(4)活荷载:是指广告牌水平投影面上的活荷载,按GB50009,可按500N/m2采用;在实际工程的广告牌结构计算中,对上面的几种荷载,考虑最不利组合,有下面几种方式,取用其最大值:A:考虑正风压时:a.当永久荷载起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合:Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk)b.当永久荷载不起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合:Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或Qk)B:考虑负风压时:按下面公式进行荷载组合:Sk-=1.0Gk+1.4wk2.2风荷载标准值计算:按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算:wk+=βgzμzμs1+w……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]wk-=βgzμzμs1-w上式中:wk+:正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa);wk-:负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:6m;βgz:瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):βgz =K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数,μf为脉动系数A类场地:βgz =0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地:βgz =0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz =0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地:βgz =0.80×(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形,6m高度处瞬时风压的阵风系数:βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8558μz:风压高度变化系数;根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m;B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m;C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m;D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时,取Z=450m,当Z<30m时,取Z=30m;对于B类地形,6m高度处风压高度变化系数:μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs1:局部风压体型系数,对于广告牌结构,按规范,计算正风压时,取μs1+=1.3;计算负风压时,取μs1-=-2.0;另注:上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时,局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时,局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值,即:μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA在上式中:当A≥10m2时取A=10m2;当A≤1m2时取A=1m2;w:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,按重现期50年,福州地区取0.0007MPa;(1)计算龙骨构件的风荷载标准值:龙骨构件的从属面积:A=6×1.5=9m2LogA=0.954μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.052μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.618wkA+=βgzμzμsA1+w=1.8558×1×1.052×0.0007 =0.001367MPawkA-=βgzμzμsA1-w=1.8558×1×1.618×0.0007 =0.002102MPa(2)计算广告布部分的风荷载标准值:广告布构件的从属面积:A=1.5×1.5=2.25m2LogA=0.352μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.208μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.859wkB+=βgzμzμsB1+w=1.8558×1×1.208×0.0007 =0.001569MPawkB-=βgzμzμsB1-w=1.8558×1×1.859×0.0007=0.002415MPa2.3风荷载设计值计算:wA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa);wkA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa);wA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa);wkA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa);wA+=1.4×wkA+=1.4×0.001367 =0.001914MPawA-=1.4×wkA-=1.4×0.002102=0.002943MPawB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa);wkB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa);wB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa);wkB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa);wB+=1.4×wkB+=1.4×0.001569 =0.002197MPawB-=1.4×wkB-=1.4×0.002415=0.003381MPa2.4雪荷载标准值计算:Sk:作用在广告牌上的雪荷载标准值(MPa)S:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001取值,福州地区50年一遇最大积雪的自重:0MPa.μr:屋面积雪分布系数,按表6.2.1[GB50009-2001],为2.0。
标志结构计算书
交通标志结构计算书(1)计算简图(横排4m×2.4m)写国家标准GB5768-86《道路交通标志和标线》和国家标准GBJ9-87《建筑结构载荷规范》(2)荷载计算1)永久载荷各计算式中系数1.1系考虑有关连接件及加劲肋等的重量而添加 标志板的单位密度为3312.810/W kg m =⨯其重力为:31 4.0 2.40.003 2.8109.8 1.10.869()G kN =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=横梁拟采用2133 6.0φ⨯ 单位重量为20.02466()0.024666(1336)18.791/W S D S kg m =⨯-=⨯⨯-=其总重力为:2218.791 5.59.8 1.1 2.228()G kN =⨯⨯⨯⨯=立柱拟采用27310.0φ⨯ 单位重量为30.02466()0.0246610(27310)64.856/W S D S kg m =⨯-=⨯⨯-=其总重力为:364.8567.99.8 1.1 5.532()G kN =⨯⨯⨯=标志上部结构的总重量:1230.869 2.228 5.5238.620()G G G G kN =++=++=有关系数将视永久载荷效应对结构构件或连接的承载能力是否有利而选取相应的系数2)风载荷 标志板:()()()210111001111/100021(1600)/10002 1.2258 1.216000.45 4.0 2.4/100wb Q b b Q b b F CV W H C W W H γγργγρ⎡⎤⎛⎫=⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=1 =1.0 1.42 =7.117(kN )横梁()()()210hni 00hni 1/100021(1600)/10002 1.22580.816000.45 1.60.1332/1000wh Q HI Q HI F CV W H C W W H γγργγρ⎡⎤⎛⎫=⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦∑∑ =1 =1.0 1.42 =0.234(kN )立柱:()()()2p10hni 00hni 1/100021(1600)/10002 1.22580.816000.457.90.273/1000w Q HI Q HI F CV W H C W W H γγργγρ⎡⎤⎛⎫=⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=1 =1.0 1.42 =1.066(kN )以上式中符号:0b p 4k a ,;s .m 1.2w w W F kN F N C C γγρ---=0Q 2 基本风压,根据北京地区取0.45P ; - 标志板所受的风载荷 - 单根立柱或横梁所受的风载荷,k ;- 结构重要性系数,交通标志结构安全等级按二级考虑,该系数取为1.0; - 可变载荷(主要为风载荷)分项系数,一般情况下,采用1.4; - 空气密度,一般取1.2258N.;风力系数,标志板;圆管型立柱C=0.8,薄壁矩形bi bi p pn i i V -立柱C=1.4, 其他型钢及组合型钢立柱C=1.3; 风速度,m/s;W - 第块标识板的宽度;H - 第块标识板的高度;n - 标识板的数量W - 立柱或横梁的迎风面宽度;H - 立柱或横梁的迎风面高度,注意应扣除被标识板遮挡的部分;(3)横梁的设计计算由于两根横梁材料、规格相同,根据基本假设,可认为每根横梁将平均分担总荷载,其所受的荷载为总荷载的一半,其受力图如下图所示:单根横梁所受荷载为: 竖直荷载:1400.8691.0 1.20.521()22G G G kN γγ==⨯⨯= 210 2.228/ 1.0 1.2/5.50.243(/)22Gh G w H kN m γγ==⨯⨯=水平荷载:17.1173.559()22wb wbF F kN === 211/(2)0.234/(2 1.6)0.073(/)wh hn w F H kN m =⨯=⨯=1)强度验算横梁根部由重力引起的剪力为:1410.5210.243 5.5 1.858()y h Q G w H kN =+=+⨯=由重力引起的弯矩为:2111423()2y w l M G l l =++⨯20.243 5.5 =0.521(1.6+2)+2=1.876+3.675=5.551(kN.m )横梁根部由风引起的剪力为:122 3.5590.073 1.6 3.676()x wb Q F w l kN =+=+⨯=由风载引起的弯矩为:222123()2x wb w l M F l l =++⨯20.073 1.6 =3.559(1.6+2)+2=12.812+0.187=12.999(kN.m )横梁的尺寸规格为133 6.0φ⨯截面积为3202 4.89810A r m πδ-==⨯截面惯性矩为4464() 4.8371064I D r mπ-=-=⨯抗弯截面模量为5327.27410I W mD -==⨯ 横梁根部所受的合成剪力为:4.119()Q kN ===合成弯矩为:14.136(.)M kN m ===①最大正应力验算:横梁根部的最大正应力为:3max514.13610194.3()[]215()7.27410d M MPa MPa W σσ-⨯===<=⨯②最大剪应力验算:3max34.1191022 2.219()[]125()3.71310d Q MPa MPa A ττ-⨯=⨯=⨯=<=⨯③危险点应力验算:从略。
交通标志结构计算书(367)
水平荷载:()
立柱根部由永久荷载引起的弯矩:
* × (*)
式中:横梁由于重力而产生的弯矩
横梁数目,这里为
由风荷载引起的弯矩:
Σ*Σ** (*)
合成弯矩
(^^)^ (^^)^(*)
由风荷载引起的扭矩:
* × (*)
式中:横梁由于风荷载而产生的弯矩
立柱规格为φ×,截面积为×^(^),截面惯性矩为×^(^),抗弯截面模量为×^(^),截面回转半径(),极惯性矩为×^(^)
横梁截面半径,这里为()
压应力合力绝对值:
∫σ*(*(^^)^)
又σσ()()
根据法兰的平衡条件:,Σ,求解得:
()
σ()
螺栓强度验算
(([])^ ([])^)^ (()^ ()^)^ <,满足要求。
悬臂法兰盘的厚度是,则单个螺栓的承压承载力设计值:
×××^ (),() <,满足要求。
法兰盘的确定
受压侧受力最大的法兰盘区隔为三边支撑板:
单根横梁所受荷载为:
(标志牌重量)
竖直荷载γ*γ*××()
式中:γ结构重要性系数,取
γ永久荷载(结构自重)分项系数,取
横梁数目,这里为
(横梁自重视为自己受到均布荷载)
均布荷载:ωγ*γ*(*)××(×)()
式中:横梁的总长度
(标志牌风荷载)
水平荷载:()
强度验算
横梁根部由重力引起的剪力为:
ω* × ()
底板法兰盘下的混凝土最大受压应力验算
混凝土最大受压应力:
σ * * ( ) [ * * ( )]ຫໍສະໝຸດ ××( ) [××( )]()
() <β* (××)^×()(),满足要求!
交通标志结构计算书
交通标志结构计算书1设计资料1.1板面数据1)标志板A数据板面形状:矩形,宽度W=3.3(m),高度h=2.2(m),净空H=5.5(m)标志板材料:LF2-M铝。
单位面积重量:8.10(kg/m^2)2)附着板A数据板面形状:圆形,直径D=1.2(m),净空H=6.0(m)标志板材料:LF2-M铝。
单位面积重量:8.10(kg/m^2)1.2横梁数据横梁的总长度:5.48(m),外径:152(mm),壁厚:8(mm),横梁数目:2,间距:1.45(m)1.3立柱数据立柱的总高度:8.2(m),立柱外径:377(mm),立柱壁厚:10(mm)2计算简图见Dwg图纸3荷载计算3.1永久荷载1)标志版重量计算标志板A重量:G1=A*ρ*g=7.26×8.10×9.80=576.299(N)附着板A重量:G1=A*ρ*g=1.131×8.10×9.80=89.777(N)式中:A----标志板面积ρ----标志板单位面积重量g----重力加速度,取9.80(m/s^2)则标志板总重量:Gb=ΣGi=666.075(N)2)横梁重量计算横梁数目2,总长度为 5.48(m),使用材料:奥氏体不锈钢无缝钢管,单位长度重量:28.839(kg/m)横梁总重量:Gh=L*ρ*g*n=5.48×28.839×9.80×2=3096.698(N)式中:L----横梁的总长度ρ----横梁单位长度重量g----重力加速度,取9.80(m/s^2)3)立柱重量计算立柱总长度为8.20(m),使用材料:奥氏体不锈钢无缝钢管,单位长度重量:91.874(kg/m)立柱重量:Gp=L*ρ*g=8.20×91.874×9.80=7382.995(N)式中:L----立柱的总长度ρ----立柱单位长度重量g----重力加速度,取9.80(m/s^2)4)上部结构总重量计算由标志上部永久荷载计算系数 1.10,则上部结构总重量:G=K*(Gb+Gh+Gp)=1.10×(666.075+3096.698+7382.995)=12260.345(N)3.2风荷载1)标志板所受风荷载标志板A:Fwb1=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*A1]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×1.2×25.547^2)×7.26]=4878.826(N)附着板A:Fwb2=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*A2]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×1.2×25.547^2)×1.131]=760.031(N)式中:γ0----结构重要性系数,取 1.0γQ----可变荷载分项系数,取 1.4ρ----空气密度,一般取1.2258(N*S^2*m^-4)C----标志板的风力系数,取值1.20V----风速,此处风速为25.547(m/s^2)g----重力加速度,取9.80(m/s^2)2)横梁所迎风面所受风荷载:Fwh=γ0*γQ**(1/2*ρ*C*V^2)*W*H+=1.0×1.4×*(0.5×1.2258×0.80×25.547^2)×0.152×1.711+=116.54 9(N)式中:C----立柱的风力系数,圆管型取值0.80W----横梁迎风面宽度,即横梁的外径H----横梁迎风面长度,应扣除被标志板遮挡部分3)立柱迎风面所受风荷载:Fwp=γ0*γQ**(1/2*ρ*C*V^2)*W*H+=1.0×1.4×*(0.5×0.180.2258×25×.547^2)×0.377×7.00]=1182.29 8(N)式中:C----立柱的风力系数,圆管型立柱取值0.80W----立柱迎风面宽度,即立柱的外径H----立柱迎风面高度4横梁的设计计算由于两根横梁材料、规格相同,根据基本假设,可认为每根横梁所受的荷载为总荷载的一半。
F型标志牌结构计算书
F型标志牌结构计算书悬臂式标志版结构设计计算书1 设计资料1.1 板面数据板面高度:H = 3.00(m)板面宽度:W = 6.00(m)板面单位重量:W1 = 13.26(kg/m^2)1.2 横梁数据八角钢:边长= 0.08(m)横梁长度:L = 1.50(7.5)(m)横梁壁厚:T = 0.008(m)横梁间距:D1 = 1.50(m)立柱单位重量:W1 = 38.70(kg/m)1.3 立柱数据八角钢:边长= 0.12(m)立柱高度:L = 8.60(m)立柱壁厚:T = 0.01(m)立柱单位重量:W1 = 73.10(kg/m)2 荷载计算2.1 永久荷载各计算式中系数1.1系考虑有关连接件及加劲肋等的重量而添加。
2.1.1 板面重量计算标志版单位重量为13.26(kg/m2)标志版重量:G1 = 13.26×18×9.8×1.1(N) = 2.5722(KN)2.1.2 横梁重量计算G2 = 2×38.7×7.5×9.8×1.1(N) = 6.2578(KN)2.1.3 立柱重量计算G3 = 73.1×8.6×9.8×1.1(N) = 6.7770(KN)2.1.4 计算上部总重量G = G1 + G2 + G3 = 15606.94(N) = 15.608(KN)3 风荷载计算3.1 标志版风力F1 = γ0×γQ×(1/2 ×ρ×C ×V2) ×(W ×H) / 1000= 15.266(KN)3.2 横梁风力F2 = γ0×γQ×(1/2 ×ρ×C ×V2) ×Σ(W ×H) / 1000= 0.355(KN)3.3 立柱风力F3 = γ0×γQ×(1/2 ×ρ×C ×V2) ×(W ×H) / 1000= 1.527(KN)4 横梁设计计算说明:由于单根横梁材料、规格相同,根据基本假设,可人为每根横梁所受的荷载为总荷载的一半。
交通标志结构计算书
交通标志结构计算书1 设计资料1.1 板面数据1)标志板A数据板面形状:矩形,宽度W=3.3(m),高度h=2.2(m),净空H=5.5(m)标志板材料:LF2-M铝。
单位面积重量:8.10(kg/m^2)2)附着板A数据板面形状:圆形,直径D=1.2(m),净空H=6.0(m)标志板材料:LF2-M铝。
单位面积重量:8.10(kg/m^2)1.2 横梁数据横梁的总长度:5.48(m),外径:152(mm),壁厚:8(mm),横梁数目:2,间距:1.45(m) 1.3 立柱数据立柱的总高度:8.2(m),立柱外径:377(mm),立柱壁厚:10(mm)2 计算简图见Dwg图纸3 荷载计算3.1 永久荷载1)标志版重量计算标志板A重量:G1=A*ρ*g=7.26×8.10×9.80=576.299(N)附着板A重量:G1=A*ρ*g=1.131×8.10×9.80=89.777(N)式中:A----标志板面积ρ----标志板单位面积重量g----重力加速度,取9.80(m/s^2)则标志板总重量:Gb=ΣGi=666.075(N)2)横梁重量计算横梁数目2,总长度为5.48(m),使用材料:奥氏体不锈钢无缝钢管,单位长度重量:28.839(kg/m)横梁总重量:Gh=L*ρ*g*n=5.48×28.839×9.80×2=3096.698(N)式中:L----横梁的总长度ρ----横梁单位长度重量g----重力加速度,取9.80(m/s^2)3)立柱重量计算立柱总长度为8.20(m),使用材料:奥氏体不锈钢无缝钢管,单位长度重量:91.874(kg/m) 立柱重量:Gp=L*ρ*g=8.20×91.874×9.80=7382.995(N)式中:L----立柱的总长度ρ----立柱单位长度重量g----重力加速度,取9.80(m/s^2)4)上部结构总重量计算由标志上部永久荷载计算系数1.10,则上部结构总重量:G=K*(Gb+Gh+Gp)=1.10×(666.075+3096.698+7382.995)=12260.345(N)3.2 风荷载1)标志板所受风荷载标志板A:Fwb1=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*A1]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×1.2×25.547^2)×7.26]=4878.826(N)附着板A:Fwb2=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*A2]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×1.2×25.547^2)×1.131]=760.031(N)式中:γ0----结构重要性系数,取1.0γQ----可变荷载分项系数,取1.4ρ----空气密度,一般取1.2258(N*S^2*m^-4)C----标志板的风力系数,取值1.20V----风速,此处风速为25.547(m/s^2)g----重力加速度,取9.80(m/s^2)2)横梁所迎风面所受风荷载:Fwh=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*W*H]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×0.80×25.547^2)×0.152×1.711]=116.54 9(N)式中:C----立柱的风力系数,圆管型取值0.80W----横梁迎风面宽度,即横梁的外径H----横梁迎风面长度,应扣除被标志板遮挡部分3)立柱迎风面所受风荷载:Fwp=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*W*H]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×0.80×25.547^2)×0.377×7.00]=1182.29 8(N)式中:C----立柱的风力系数,圆管型立柱取值0.80W----立柱迎风面宽度,即立柱的外径H----立柱迎风面高度4 横梁的设计计算由于两根横梁材料、规格相同,根据基本假设,可认为每根横梁所受的荷载为总荷载的一半。
F杆 道路交通标识 资料文档
名称:F杆/交通标志杆【标志杆常规配置】①、立柱219x7500x8.0mm 横梁:2-89x4500x6.0mm 底座法兰:500x500x16mm②、立柱273x7500x8.0mm 横梁:2-133x4500x6.0mm 底座法兰:600x600x20mm③、立柱325x7500x8.0mm 横梁:2-159x4500x6.0mm 底座法兰:700x700x24mm【标志板常用规格】①、3000x1500mm ②、3400x2000mm ③、4000x2000mm ④、4000x2200mm ⑤、4000x2400mm 采用铝板:3.0mm、2.5mm、2.0mm、1.8mm、1.5mm等;采用反光膜:3M钻石级(一级)、3M超强级(二级)、3M工程级(三级)、国产高强级等;【基础笼常规配置】①、219杆配:长500x宽500x高1000mm②、273杆配:长600x宽600x高1500mm③、325杆配:长700x宽700x高1500mm【材料说明】钢管:Q235 铝板:纯铝1060 钢板:热扎板Q235 钢筋:圆钢【立柱特点】交通标志杆精心焊接,达到设计的光洁度,垂直度,无扭曲,无气孔,清除焊渣、油污,通过热浸镀锌防腐处理符合国标要求,经检验合格。
【牌杆安装方法】①所有运往工地的交通标志构件的质量均应符合有关的技术标准,并经监理工程师认可后才能采用;②到达现场以后,充分利用标志、路栏等安全设施管理好行人和交通并严格按照操作规则施工,以保证路人和操作人员的安全,尽量防止事故的发生,确保施工安全;③严格按照施工图纸的要求并根据交通流的行进方向测定标志的设置位置;④基础位置测定后按照设计图规定的尺寸于指定的地点进行基础开挖,并按规定进行处理后立模板、扎钢筋、浇注混凝土,地脚螺栓和底座法兰盘位置正确并达到规定标高;⑤标志支撑结构的架设应在基础混凝土强度达到要求并得到监理工程师的批准后进行。
支柱之法兰盘与混凝土基础的底座法兰盘应水平、密合,地脚螺栓配合妥当,拧紧螺栓后支柱不得倾斜;⑥通过滑动螺栓、抱箍等连接配件将标志板固定于支柱上;柱式标志的标志板内缘距路肩边缘的距离应保证20cm,单柱式标志牌下缘距路面高度应保证250cm,悬臂式安装净空须保证距路面5.2m;⑦安装标志板好后应对标志板的垂直度、高度等进行检查、调整,使之达到规定的要求;⑧悬臂式标志安装的标志版面应于道路中线垂直,路侧柱式标志安装时,标志版面应尽可能与道路中线垂直或成一定角度:指路和警告标志为0~10度,禁令和指示标志为0~45度,视线诱导标志为80~90度;⑨标志板安装完毕后,应对所有的标志板进行清扫,保持版面清洁。
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悬臂式标志版结构设计计算书1 设计资料1.1 板面数据板面高度:H = 3.00(m)板面宽度:W = 6.00(m)板面单位重量:W1 = 13.26(kg/m^2)1.2 横梁数据八角钢:边长= 0.08(m)横梁长度:L = 1.50(7.5)(m)横梁壁厚:T = 0.008(m)横梁间距:D1 = 1.50(m)立柱单位重量:W1 = 38.70(kg/m)1.3 立柱数据八角钢:边长= 0.12(m)立柱高度:L = 8.60(m)立柱壁厚:T = 0.01(m)立柱单位重量:W1 = 73.10(kg/m)2 荷载计算2.1 永久荷载各计算式中系数1.1系考虑有关连接件及加劲肋等的重量而添加。
2.1.1 板面重量计算标志版单位重量为13.26(kg/m2)标志版重量:G1 = 13.26×18×9.8×1.1(N) = 2.5722(KN)2.1.2 横梁重量计算G2 = 2×38.7×7.5×9.8×1.1(N) = 6.2578(KN)2.1.3 立柱重量计算G3 = 73.1×8.6×9.8×1.1(N) = 6.7770(KN)2.1.4 计算上部总重量G = G1 + G2 + G3 = 15606.94(N) = 15.608(KN)3 风荷载计算3.1 标志版风力F1 = γ0×γQ×(1/2 ×ρ×C ×V2) ×(W ×H) / 1000= 15.266(KN)3.2 横梁风力F2 = γ0×γQ×(1/2 ×ρ×C ×V2) ×Σ(W ×H) / 1000= 0.355(KN)3.3 立柱风力F3 = γ0×γQ×(1/2 ×ρ×C ×V2) ×(W ×H) / 1000= 1.527(KN)4 横梁设计计算说明:由于单根横梁材料、规格相同,根据基本假设,可人为每根横梁所受的荷载为总荷载的一半。
对单根横梁所受荷载计算如下:4.1 荷载计算竖直荷载G4 = γ×γG×G1 / 2 = 1.544(KN)均布荷载ω1 = γ×γG×G2 / (2 ×H) = 0.501(KN/m)水平荷载Fwb= F1 / 2 = 7.633(KN)水平均布荷载ω2= F2 / (2 ×H) = 0.118(KN/m) 4.2 强度验算计算横梁跟部由重力引起的剪力Q y1= G4 + ω1 ×H = 5.298(KN)计算由重力引起的弯矩M y1 = G4 ×(l2 + l3) + ω1 ×l12 / 2 = 21.027(KN*m)计算横梁跟部由风力引起的剪力Q x1= F1 + ω2 ×l2 = 7.81(KN)计算由风力引起的弯矩M x1 = F1 ×(l2 + l3) + ω2 ×l22/2 = 34.482(KN*m)4.3 横梁截面信息横梁截面积 A = 4.908 ×10-3 (m2)横梁截面惯性矩I = 2.28 ×10-5 (m4)横梁截面模量W = 2.31 ×10-4(m3)4.4 计算横梁跟部所受的合成剪力和弯矩合成剪力:Q = (Qx12 + Qy12) 0.5 = 9.438 (KN)合成弯矩:M = (Mx12 + My12) 0.5 = 40.388 (KN*m)4.5 最大正应力验算横梁根部的最大正应力为:σ= M / W = 170.939 (MPa) < [σ] = 215.000(MPa), 满足设计要求横梁根部的最大剪应力为:τ= 2 ×Q / A = 3.846 (MPa) < [τ] = 125.000(MPa), 满足设计要求4.5 变形验算计算垂直绕度f y = G4 / (γ0×γG) ×(l2 + l3)2×(3 ×l1 - l2 - l3) / (6 ×E ×I) + ω1 / (γ0×γG) ×l14 / (8 ×E ×I)= 0.0518(m)计算水平绕度f x = F wb/ (γ0×γQ) ×(l3 + l2)2×(3 ×l1 - l2 - l3) / (6 ×E ×I) + ω2 / (γ0×γQ) ×l23 / (6 ×E ×I)= 0.0707(m)计算合成绕度f = (f x2 + f y2)0.5 = 0.0877(m)f/l1 = 0.0117 > 1/100, 不满足设计要求。
5 立柱设计计算对立柱所受荷载计算如下:5.1 荷载计算垂直荷载:N= γ0×γG×G = 18.729(KN)水平荷载:H= F1+F2+F3 = 17.148(KN)水平弯矩:MX=(F1+F2)×(L-H/2)+F3×L/2 = 123.722(KN*m)立柱根部由永久荷载引起的弯矩为:M Y=2×M y1 = 42.054(KN*m)合成弯矩:M=(MX 2+MY2)0.5 = 130.674(KN*m)风载引起的合成扭矩:Mt =2×Mx1= 68.964(KN*m)5.2 强度验算立柱截面信息立柱截面积: A = 9.269 ×10-3 (m2)立柱截面惯性矩:I = 9.594 ×10-5 (m4)立柱截面模量:W = 6.617 ×10-4 (m3)立柱截面回转半径模量:R = (I/A)0.5 = 0.102(m)立柱截面惯性矩模量:Ip = 2×I = 1.92×10-4(m4)最大正应力验算轴向荷载引起的正应力:σc=N/A = 2.021(MPa)弯矩引起的正应力:σw= M/W = 197.496(MPa)组合应力:σMax = σc+σw= 199.516(MPa)立柱根部的最大正应力为:σ= M / W = 197.496 (MPa) < [σ] = 215.000(MPa), 满足设计要求最大剪应力验算水平荷载引起的剪应力:τHmax=2×H/A = 3.70(MPa)扭矩引起的剪应力:τtMax = Mt×φ/(2×Ip) = 56.428(MPa)组合应力:τMax = τHmax+τtmax= 60.128(MPa) < [τ] = 125.000(MPa), 满足设计要,危险点处应力验算最大正应力位置点处,由扭矩产生的剪应力亦为最大,即σ= σMax = 199.516 (MPa) ,τ= τtMax = 56.428(MPa)根据第四强度理论的组合应力为:σ4 = = (σ2+3×τ2)0.5=207.432 (MPa) < [σ] = 215.000(MPa), 满足设计要求变形验算由风荷载标准值引起的立柱顶部的水平位移:f p =(F1+F2)×(L-H/2)2×(3×L-H)/(γ0×γQ×6×E×I)+F3×L3/(γ0×γQ×8×E×I) = 0.1012(m)立柱端部的相对水平位移为:fp/L = 0.0127 >1/100, 不满足设计要求立柱顶部扭转角:θ =M t×h/(γ0×γQ×GI p) = 2.79×10-2(rad)标志结构最大总水平水平位移:f =f x+f p+θ×l1 = 0.382(m)标志结构最大相对水平位移为:fp/L = 0.0477 >1/60, 不满足设计要求6 立柱与横梁的连接计算6.1 螺栓强度验算连接螺栓拟采用高强螺栓 6 M 20 , 查表得:单个螺栓受拉承载力设计值Ntb = 124 KN , 受剪(单剪)承载力设计值Nvb= 55.8KN :合成剪力Q = 9.438 KN , 合成弯距= 40.388KN*m :螺栓孔数目6 :每个螺栓所受的剪力Nv= 1.573 KN ,螺栓 1 : y1 = 0.190(m)螺栓 2 : y2 = 0.190(m)螺栓 3 : y3 = 0.00(m)螺栓 4 : y4 = 0.00(m)螺栓 5 : y5 = -0.190(m)螺栓 6 : y6 = -0.190(m)由各y值可见,y1距旋转轴的距离最远,其拉力Nmax =Mb×y1/(∑yi2)=53.289KN< Ntb= 124(MPa), 满足设计要求0.9nf μ(nP-1.25∑Nti)=0.9×1×0.4(6×155-1.25×53.289×2+1.25×53.289×2)=338.4KN>Q=9.438KN,满足设计要求7 柱脚强度验算7.1 受力情况铅垂力G= γ0×γG×G=1.00×0.90×15.608 = 14.047(kN)水平力F=17.148(kN)合成弯距M=130.674(kN)扭距M=68.964(kN)7.2 底板法兰盘受压区的长度Xn偏心距e=M/G=130.674/14.047=9.303(m)法兰盘几何尺寸:L=0.800(m) ; B=0.800(m) ; Lt=0.120(m)基础采用C25砼,n=Es /Ec=210000.00×106/28000.00×106 = 7.5地脚螺栓拟采用8 M 30高强螺栓受拉地脚螺栓的总面积:A e = 3 ×5.606×e-4= 16.818×10-4(m2)受压区的长度Xn根据下式试算求解:X n3 + 3×(e-L/2)×X n2– 6×n×A e×(e+L/2-L t)×(L-L t-X n) = 0式中:e = 3.13(m)L = 0.80(m)B = 0.80(m)n = 7.5A e = 16.82 ×10-4(m2)L t = 0.12(m)求解该方程,得Xn= 0.1227(m)7.3 底板法兰盘下的混凝土最大受压应力σc = 2 ×G ×(e + L/2 - L t) / (B ×X n×(L - L t - X n/3))= 5.351(MPa) < β×fcc= 10.02(MPa), 满足设计要求。