交通标志 结构设计
交通标志结构图
12
12
2号钢筋
10
6
C15混凝(土m3 ) 800x800x150 1
砂垫层(m3 ) 800x800x100 1
C25混凝土基(m础3 ) 800x800x1000 1
角钢 50X50X5X2500 1
0.87 1.844
9.32
10.44 11.062
9.32
21.502
0.096 0.064 0.64 9.32
C25素砼基础
84x50x1.2mm镀锌钢上横杆 72x50x1.2mm镀锌钢上横杆
黄色反光标 DN16镀锌钢圆管
钻孔Φ15cm
单位
数量
kg
5.43
个
1.00
kg
4.40
m3
0.01
kg
0.40
kg
0.07
个
2.00
m
22.90
m
0.40
交通 绿化 照明
总图 道路 桥梁
注: 1、本图尺寸以毫米计。 2、立柱安装时应保持垂直，并居基础中心。 3、标志牌下缘距路肩的高度为200cm，而钢管立柱的长度按实际
确定，材料数量表中的钢管立柱长度为假定。 4、所有标志牌与立柱通过抱箍固定。 5、细部结构见详图。 6、加强肋应埋入地面。
交通 绿化 照明
总图 道路 桥梁
总图 道路 桥梁
10
10
20 8
50 花岗岩防撞柱 C15水泥混凝土
30
5 15
30
50
共1张 第1张
防撞墩大样图
总图 道路 桥梁
交通 绿化 照明
给水 排水 建筑
共1张 第1张
太阳能警示灯大样图
42交通管理设施设计交通标志
•②由于道路构造上的原因，需要进行交通限制，必须把 警告标志和禁令标志并设时：
•●路侧式标志并设时，采用上下安装时，不宜超过两层， 如果在一根立柱上并设三块标志时，应采用“品”字形布置 ，且按标志重要程度，由上到下、由左到右布置。
•铝合金底板材料截面尺寸
4、标志牌成形工艺 常用加工方法： ●焊接加强筋 ●冷作工艺（冲压、折弯等） 各类型材（H型钢、角钢、槽 钢等）与面板的结合不但加强了 整体强度和刚性，同时也是安装 （与立柱等支撑的连接）时的结 构需求。
折边的形状参见P85图4－9 尺寸详见《标志标线》
5、表面处理 金属材料在自然环境下极易产生表面氧化 、
3、标志板、型材尺寸参数 ●板材厚度选用见教材P85表4－6 厚度系列1.5、2.0、（2.5）、3.0、3.5等，取至国 家有关标准板材优先数系。 ●型材厚度（用于加强、框架等） 与建筑材料一样，标志底板所用型材已标准化。如 P84图4－8所示，横截面形状、尺寸应根据标志牌尺寸
大 小按系列选择，更大尺寸的一般采用拼接。
由于交通标志绝大多数是室外安装，材料选择 必须考虑温度、湿度、风力等影响。 ①常用标志面板材料
●铝合金类（板材、型材） ●合成树脂类
（塑料、硬质聚氯乙稀、玻璃钢等）
材料性能互补问题 铝合金、非金属两类薄板材料的缺陷是综 合机械性能（强度、韧性、刚性、延伸率等） •面板及加强措施 方面较弱。 由于自重、风力、其他干扰力的作用，交 通标志整体结构应进行加强。 采用各类冷扎、热扎金属型材（角钢、槽 钢、工字钢等）加固，以确保使用年限。
• 一般道路，悬臂式安装标志下缘到路面的净空高度必须确保 在4.5m以上，高速公路的净空高度必须确保在5.0m以上。考虑 到施工误差，标志板变形下垂，路面加罩面等因素，一般需留一 定余量。 5.5m
单悬臂交通标志牌结构计算书
（交通标志结构安全等级按二级考虑）
永久荷载对结构有利分项系数G1
G1 1.0
永久荷载对结构不利分项系数G2 永久荷载计算柱脚螺栓分项系数G3
G2 1.0 G3 0.9
可变荷载分项系数 Q （4）其他参数 空气密度 空气 重力加速度
Q 1.0
空气 1.2258
g 9.81
Ns2m 4
二、荷载的计算
标牌
0.012017e
0.0001 Z标牌
标牌 0.012
kN m3
标牌风力中心处的设计基准风压
Wd标牌
标牌Vd标牌2
2g
标牌风力中心处的风载阻力系数k1
Wd标牌 2.293
kN m2
标志牌厚度与最大受风宽度（即标志牌与风向垂直时）之比为 t标志牌
0.001
W标志牌 其值远小于0。25；按《桥风规》“风载阻力系数k1”表来插值
B 0.00 1.00 1.00 1.07 1.12 1.19 1.25 1.29
C 0.00 0.86 0.86 0.86 0.92 1.00 1.06 1.12
Z标牌 地表粗糙度
k2标牌 1 标志牌的阵风风速系数k5
结合上述分析的地表粗糙度类别；按《桥风规》判断取值：
D 0.00 0.79 0.79 0.79 0.79 0.85 0.85 0.91
Fwk标牌 k0标牌k1标牌k3标牌Wd标牌A标志牌
Fwk标牌 26.829 kN
2.2.2、立柱风荷载计算
灯柱风力计算中心高度 H立柱
Z立柱 2
地表粗糙度系数a
Z立柱 4.5
m
路灯所在地应属于岛中间；属于B类地表。 地表粗糙度 "B" 地表粗糙度系数为：
交通工程标志结构设计常见问题的探讨
交通工程标志结构设计常见问题的探讨天津市公路工程总公司天津 300161交通标志属于交通安全设施,是交通工程中的一个重要组成部分,也是公路工程中主要的附属设施，但由于这个领域的层面比较窄,属于配套工程,所以很长时没有得人们足够的重视，涉足研究的人也比较少。
交通标志结构的特点交通标志结构是指用于支撑交通标志的承载体系，包括主体支撑结构和基础两部分，主体部分基本采用钢材料，既为钢结构，基础部分采用钢筋混凝土材料制作，由此，交通标志结构涉及到钢结构和混凝土结构两方面。
对于标志结构的主体部分，要充分利用钢结构自身强度大、重量轻、弹塑性好的优点，克服其刚度不足的弱点；而结构的基础部分要发挥混凝土材料的抗压性好、可模性强且经济耐久的特点，克服其抗拉抗裂性差、抗弯强度低的不足。
此外，交通标志结构作为一种特定的支撑结构形式，也有自己的特点，一是在结构的承载方面，由于交通标志牌自身重量比较轻，结构承受的荷载主要来自外界的风压荷载，这一点是交通标志结构承受荷载的一个重要特点；二是在结构的强度和刚度方面，结构的强度要求一般容易被满足，而结构的刚度要求在设计时往往容易被忽视，容易造成结构构件变形过大，以致影响正常使用。
这也是交通标志结构有别于其他土建结构物的显著特点。
交通标志结构设计原则和理论基础在结构设计理论发展和形成的过程中，结构设计理论就是为了解决安全可靠和经济合理，这一对矛盾的。
交通标志结构的设计也是遵从这一原则。
在做结构设计时，两个方面都要兼顾，缺一不可。
因此，交通标志结构的设计要以"安全第一，结构合理，经济适用"为总的指导思想和设计原则。
交通标志结构的设计采用以概率极限状态下的设计理论为基础，按照承载能力极限状态和正常使用极限状态两种模式分别进行结构设计验算和校核。
以满足结构的强度、刚度和稳定性。
而交通标志结构的刚度设计往往成为结构设计的控制因素，因此，要特别重视正常使用极限状态下的结构设计，防止出现结构刚度和稳定性方面的缺陷。
门架式交通标志结构设计计算书
可变作用、风荷载的准永久值系数Ψq1=0.75 可变作用、温度作用（均匀温度）的准永久值系数Ψq2=1.0 另外，规范规定的门架交通标志结构设计采用的作用中并未列及汽
4
车荷载，因此按规范不适用正常使用极限状态下的频遇组合。考虑到准 永久组合中、准永久系数对荷载效应的削弱，特按《建筑荷载规范》的 规定进行标准组合作为比对校验。 （3）作用标准组合（建筑荷载规范）下
3.1.1 柱底反力..................................................................................... 12 3.1.2 门架上部结构杆件应力 ............................................................. 13 3.2 正常使用极限状态下准永久组合计算结果 .................................... 15 3.2.1 柱顶位移..................................................................................... 15 3.2.1 横梁挠度..................................................................................... 16
风荷载作为起控制作用的可变荷载 温度作用的组合值系数ΨC=0.75 1.4.3 风荷载 （1）风压标准值计算 依《公路交通安全设施设计规范》：风荷载标准值根据现行《公路桥 梁抗风设计规范》的规定计算，基本风压重现期采用 50 年。依《公路桥 梁抗风设计规范》，风的静力作用的风荷载可按该规范规定的静阵风荷载 计算。 鉴于交通标志结构起竖高度较低（通常交通标志结构立柱距安装基 准地面高度＜10m，本项目门架结构立柱最高为 8.48m）、结构高度范围内 风速差异变化对结构设计影响很小，同时结构尺寸均较小，故采用《GB 5768-1999<道路交通标志和标线>应用指南》（以下简称“《应用指南》”） 提供的简化算法： 交通标志结构迎风截面上的风压标准值 P 为： 风压标准值
交通-20 标志杆(Φ159)结构设计图
交通标志结构及施工
交通标志结构全线交通标志共有 3 种类型：禁令标志、指示标志、警示标志。
(1)版面类型1)禁令标志：白底、红圈、黑图案，图案压杠，D=800mm，减速让行标志为顶角向下等边三角形，a=900mm。
2)指示标志：蓝底、白图案，矩形标志版面为1400×1000mm，正方形A=800mm。
具体有停车位标志、人行横道标志。
3)警示标志：黄底、黑图案，等边三角形，a=900mm。
具体有注意行人标志。
(2)标志板面1)版面尺寸按设计版面内容确定，尽量达到统一，版面中文字间隔、笔划粗度、最小行距等均以北京市地标和国际为依据，采用中英文对照方式。
2)本工程标志版面均采用高强反光膜。
版面反光材料的概要考虑各类反光膜的反光特征、使用功能、应用场合和使用年限，又要分清版面中不同内容部分的主次关系。
为道路使用者在夜间对版面信息有较好的视认效果，版面字体采用电脑刻字技术，文字及图形不可拼接。
在反光产品的选择上，一定要对生产厂家进行资质审查，对产品的使用效果进行评价认定。
3)各种标志版面颜色均应符合 GB5768.1~3-2009规定。
(3)标志结构1)标志结构类型共有单柱式，单T、悬臂等标志内边缘距离路面或土路肩边缘不得小于 25cm，标志牌下缘距离路面的高度宜大于 200cm或小于 80cm，非行人通行区域不受此限制。
单柱适用于中小型尺寸的禁令、指示等标志。
2)主要材料钢材：钢管均为碳素结构钢无缝钢管，应符合《结构用无缝钢管 GB/T 8162》的需求。
钢管、钢板、抱箍及底衬、锚栓均采用 Q235-B 及钢管，其化学成分及力学性能应符合《碳素结构钢 GB/T 700》标准中有关规定。
普通螺栓应符合《六角头螺栓—C 级 GB/T 5780》的需求。
手工焊接采用的焊条应符合国家现行标准《碳钢焊条 GB/T 5117》的规定，焊条型号、自动焊或半自动焊所采用的焊丝、焊剂应与主体金属力学性能相适应。
铝材：标志牌、华东曹铝均采用防锈铝，牌号为 5A02，应符合《铝和铝合金轧制板材 GB/T 3880》、《工业用铝及铝合金热挤压型材 GB/T 6892》的需求。
第2章+第5节道路交通标志设计——+道路交通标志总体布设
4）县道与县道相交指路标志设置示例如图2.15d)所示。
①平面交又④为XO1O与XO01 相交，属于县道与县道平面交叉， 同时因该县道交通量较大，应配 置平面交叉告知标志以及确认标 志。
②该平面交叉为Y形交又，指 路标志信息选择参照表2-17的规 定。X010指示前方最重要的C层信 息E3,支线X001方向指示前方C层 信息中最重要的D2。
• 图3 确认标志
指路标志布设的原则
五、交通标志布设示例
标志的总体布设目的是为了驾驶人能够按照标志的提示
准确、安全地到达目的地，而指路标志的布设直接关系到驾 驶人是否按正确的方向行驶，故在交通布设中首先考虑的是 指路标志的布设，其次考虑其他标志的布设，且其他标志的 布设不能影响指路标志的布设，最后根据道路的具体情况进
④过平面交叉后的确认标志包括公路编号标志与地点距离标志。
G326上地点距离标志指示A、F以及最近的C层信息L, G210地点距离标志 同理进行设置。
平面交叉预告、告知标志信息要素选择参考表
表2-12
注：①表中不带括号的信息为首选信息；带括号的信息用于无首选信 息时，或根据需要作为第二个信息。 ②当接近首选信息所指示的地点时，该信息作为第一个信息。如 需选取第二个，则仍按本表的顺序筛选。
• 一般道路路径指引标志 1. 交叉口预告标志 • 对于交通量大的多车道平面交叉路口，车道变换需要相当长的 距离，为防止车流在临近交叉口的导向车道前发生混乱，需提 前设置预告前方交叉口形状、去向的标志。通视距离不够的重 要交叉口也该设置预告前方交叉口形状、去向的预告标志。预 告标志应置于交叉口前方150~500m位置。
③该平面交叉为十字交叉，指路标志信息选择参照表2-12的规定。
G326主线方向指示前方最近的A层信息A和最近的B层信息F。支线G210右 转方向指示最近的A层信息O和最近的B层信息N;左转方向指示最近的A层
交通标志设计(市政工程)
交通标志设计（市政工程）（1）设置原则根据道路等级及交通功能，设置标志以明确道路整体交通。
交通标志分别为大型指路标志牌及各种指示、禁止、警告标志。
在各个交叉口前设置大型指路标志牌用以告知行驶方向道路，横向道路的名称。
在交叉口前设置指示牌告知公交车提前变道。
在其他路段设置标志指示大型货运车辆按时段进出。
并在非机动车道及机动车道上粘贴道路限速标志。
设置在驾驶人员和行人容易看到，并能准确判读的醒目位置。
根据需要可设置反光、发光标志。
设置在车辆行进方向道路右侧或分隔带上。
标志牌面下缘距地面最小高度2.0m，并不得侵入道路建筑限界。
（2）主要类别警告标志：黄底（反光），黑色字体与边框（反光）。
禁令标志：白底（反光），黑色字体（反光），红色边框。
指示标志：地面道路（蓝底），高架主线及匝道（绿色），白色符号（反光）。
导向标志：白色字体（反光），蓝底色（反光）。
标志板采用铝合金材料，标志杆采用钢管，涂以灰色。
反光膜采用一级反光膜。
一般标志版面反光膜采用微棱镜结构的钻石级反光膜结构，警示标志版面反光膜采用钻石级荧光黄绿反光膜，大型指路标志版面反光膜采用全棱镜结构的钻石级反光膜。
标志面上文字采用中英文对照，地名用汉语拼音，专用名词用英文，其它图案、符号均应符合GB5768-2009的规定。
标志底板均采用铝合金材料；标志板与支架或立柱应能固定连成一体；标志板应具有抗变形强度（标志板受到任意方向的500N的力的作用时，标志板的残余变形不应大于100mm/m2）；铝合金板的化学成分，冷轧板材牌号、规格、力学性能、尺寸应符合GB3190、GB3880、GB3194的规定；玻璃钢应符合《公路交通标志板技术条件》JT/T 279-1995中的要求。
（3）道路交通标志设计交通标志制作时应严格按该图制作，指路标志尺寸偏差为其外形尺寸的±0.5%，其它标志外形尺寸偏差为±5mm。
标志板应平整，表面无明显皱纹、凹痕或变形，底板每平方米范围内的平整度公差不应大于1.0mm。
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。
交通安全中的道路交通标志设计
交通安全中的道路交通标志设计道路交通标志是交通管理中不可或缺的一部分，是指规定路面上各种交通信息的标志、标线和信号灯等设施。
正确的使用道路交通标志，不仅可以提高道路交通的效率，还能有效地保障交通安全。
因此，道路交通标志的设计显得尤为重要。
本文将从设计原则、分类、构造和常见标志种类等方面来探讨道路交通标志的设计。
一、设计原则道路交通标志的设计需要遵循以下原则：1. 突出醒目性：标志需要具有明显的色彩和形状，以便驾驶员和行人迅速识别。
2. 强调简洁性：标志应该简练明了，不应有过多的文字和图案。
3. 体现规范性：标志应该符合国家和地区规定的标准，以便所有人都能理解其意义。
4. 提高可读性：标志应该简单易懂，避免产生歧义。
二、分类道路交通标志可以分为以下几类：1. 警示标志：用于提醒交通参与者注意道路上存在的危险或特殊情况，如限速标志、急弯标志等。
2. 禁止标志：用于告知交通参与者禁止做某些行为，如停车禁止标志、禁止超车标志等。
3. 指示标志：用于引导驾驶员和行人正确行驶或行走，如道路指示标志、路况提示标志等。
4. 指路标志：用于指示道路的行驶方向和行进路线，如一般道路指路标志、高速公路指路标志等。
5. 设施标志：用于标志道路上各种交通设施，如机动车道标线、人行横道线等。
三、构造道路交通标志包括标志矗立支架、标志面板和反光材料。
其中，反光材料是防止标志夜间被看不见的一种材料，在光线较暗的夜晚，反光材料可以反射车灯发出的光线，使驾驶员和行人可以看到标志。
四、常见标志种类1. 限速标志：限速标志是公路交通管理中常见的标志之一，它的作用是提醒驾驶员需要控制车速。
限速标志采用圆形，底色为白色，中央为红色，中央数字表示限速值。
2. 禁止停车标志：禁止停车标志采用蓝底白字，中央有一条斜线表示禁止停车。
3. 斑马线：斑马线是行人过马路的必经之路，标志为一条白色横线和两条垂直的白色线组成，标志矗立于道路两侧。
4. 危险路段标志：危险路段标志用于提醒驾驶员前方路况的危险，如急弯、陡坡、悬崖等。
第2章 道路交通标志设计
第三节 标志的版面设计
二、形状
道路使用者在接近标志的过程中，标志的形状、颜色是其首先感知 的，因此合理的选择各种标志的形状有助于提高标志的视认性。 GB576 8.2-2009中对标志形状做如下规定： a)正等边三角形:用于警告标志;如 b）圆形:用于禁令和指示标志;如 c)倒等边三角形:用于“减速让行”禁令标志;如 d)八角形:用于“停车让行”禁令标志;如 e)叉形:用于“铁路平交道口叉形符号”警告标志;如 f)方形:用于指路标志，部分警告、禁令和指示标志，旅游区标志 ，辅助标志，告示标志等。如
第三节 标志的版面设计
汉字高度与速度的关系 表2-4
其他文字与汉字高度的关系
表2-5
第三节 标志的版面设计
⑥道路编号标识中的字母标识符、数字等高，出口编号 标志中的数字、字母高度不等，其高度应根据设计速度，按 表2-6选取。标识在一般道路指路标志箭头杆中的公路编号或 道路名称，字高可适当减小，一般取表2-4规定值的0.5～0. 7倍，但公路编号或道路名称的汉字高度不应小于20 cm，英 文字母和阿拉伯数字高度不应小于15 cm。设置在指路标志版 面中的方向标志的字高可适当减小，但不应小于表2.5规定值 的0.5倍。
4.交通标志的并设
标志宜单独设置在立柱上，但因设置位置的特殊性，需 要在同一地点设置两块以上标志时，应满足以下条件： 1）交通标志在一根立柱上并设时，应按对行车安全影响 的严重程度来区分，一般情况下，禁令标志和指示标志对行 车安全有重要影响，应优先保留。
2）因受标志瞬间视认性的限制，交通标志并设时最多不 应超过4个。根据公路使用者的认读习惯，标志的重要性应按 先上后下，先左后右的顺序来体现。 3）解除限制速度标志和解除禁止超车标志，是对前面正 在执行的禁令标志的一种否定，要结束前方标志的禁令，传 递这种信息，应单独设置标志。
门架式交通标志结构设计计算书
湛江港徐闻港区南山作业区客货滚装码头工程施工图设计21.01m跨门架式交通标志结构设计计算书中交设计二〇一九年一月目 录1 设计资料 (1)1.1 构件概况 (1)1.2 主要选用规范、标准和参考书籍 (2)1.3 设计原则与设计假设 (2)1.3.1 设计原则 (2)1.3.2 设计假设 (3)1.4 设计参数 (3)1.4.1 结构重要性系数Υ0 (3)1.4.2 设计采用的作用 (3)1.4.2 作用的组合与荷载（作用）分项系数 (4)1.4.3 风荷载 (5)1.4.4 标志牌重力 (6)1.4.5 温度作用 (7)1.4.6 其他参数设置 (7)2. 结构模型 (8)2.1 模型建立 (8)2.2 作用组合在模型内荷载工况中的设定 (9)2.2.1 作用基本组合下荷载工况的设定 (9)2.2.2 作用准永久组合下荷载工况的设定 (10)2.2.3 作用标准组合（校验用）下荷载工况的设定 (10)2.3 作用组合的包络 (12)3 门架上部结构计算结果 (12)3.1 承载能力极限状态下基本组合计算结果 (12)3.1.1 柱底反力 (12)3.1.2 门架上部结构杆件应力 (13)3.2 正常使用极限状态下准永久组合计算结果 (15)3.2.1 柱顶位移 (15)3.2.1 横梁挠度 (16)广东湛江港徐闻港区南山作业区客货滚装码头工程21.01m跨门架式交通标志结构设计计算书1 设计资料1.1 构件概况本计算书为广东湛江港徐闻港区南山作业区客货滚装码头工程21.01m跨门架式交通标志牌结构设计计算书。
本门架式交通标志牌结构如下图所示：图1.1‐1 门架式标志牌立面布置图标志牌板面尺寸及基础构造平面尺寸如下图所示：单幅标志牌板面 基础平面尺寸图1.1‐2 标志牌板面尺寸及基础构造平面尺寸图门架立柱、横梁和横梁竖杆材质为GB/T 700-2006碳素结构钢规定Q235钢、GB/T 8162-2008结构用无缝钢管，各构件规格为： 立柱：GB/T 8162-2008 Φ377×14 钢管横梁：GB/T 8162-2008 Φ219×12 钢管横梁竖杆：GB/T 8162-2008 Φ152×8 钢管柱下基础材质为C25混凝土。
道路交通标志设计
a) 路侧禁令和指示标志
b) 指路标志和警告标志安装角 度
第二节 标志设计基本要求
c)门架、悬臂、车行道上方附着式标志 图2-1标志安装角度示意
第二节 标志设计基本要求
设计内容
版面设计
⑨辅助标志、告示标志的字高一般值可按照表2-3规定值的一半确 定，但最小值不应小于10 cm。
⑩标志的汉字、拼音字母、拉丁字母、数字等采用道路交通标志字 体(简体)。
第三节 标志的版面设计
五、尺寸
①警告标志的尺寸代号，如图2-2所示,其边长、边宽的 一般值应根据设计速度，按表2-8选取。可考虑设置路段的 运行速度(V85)进行调整设置在胡同、隔离带的警告标志。 设置空间受限制时，如果采用柱式标志可采用最小值。三角 形的边长最小值不应小于60 cm。
第二节 标志设计基本要求
3.竖向设置位置
公路交通标志的任何部分不得侵人公路建筑限界以内， 内悬臂、门架式等悬空标志净空高度应预留20～50cm的余量 。表2-2是《公路交通标志和标线设置规范》（JTG D82—200 9）给出的标志板下缘距路面的高度。
标志板下缘距路面的高度 表2-2
第二节 标志设计基本要求
第一节 标志的分类
③ 门式
适用情况与悬臂式相同 ➢多车道道路(同向三车 道以上)需要分别指示各 车道去向时； ➢受空间限制，柱式、悬 臂式安装有困难时； ➢车道变换频繁，出口匝 道为多车道时
第一节 标志的分类
④ 附着式 利用已有的构造物，如电
线杆、信号灯柱、立 交桥孔等，安设标志 牌面
第二节 标志设计基本要求
道路交通标志牌结构设计与优化考核试卷
D.与白天相同，无需特别处理
5.在道路交通标志牌结构优化中，以下哪个因素需要优先考虑？（）
A.美观性
B.成本
C.耐用性
D.结构重量
6.以下哪个标志牌表示禁止通行？（）
A.红圈白底
B.蓝底白图案
C.绿底白图案
D.黄底黑图案
7.关于道路交通标志牌的颜色设计，以下哪个说法正确？（）
A.红色表示警告
道路交通标志牌结构设计与优化考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.道路交通标志牌结构设计时，以下哪个因素最为关键？（）
3.抗拉强度和延伸率
4.玻璃微珠
5.结构稳定性
6.对比度
7. 2
8.支撑结构
9.支撑结构和标志牌
10.道路条件和视距
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. ×
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题（参考）
1.基本原则包括：确保安全、信息清晰、易于识别、经济合理。应用时需考虑标志牌的尺寸、颜色、安装位置和角度，确保在各种环境下都能有效传达信息。
A.字体大小
B.标志牌尺寸
C.颜色对比
D.安装位置
5.道路交通标志牌的结构优化可以采取以下哪些措施？（）
A.减轻结构重量
B.提高材料利用率
C.增强结构稳定性
D.降低成本
6.以下哪些情况下需要设置道路交通标志牌？（）
双柱式交通标志结构设计计算书
双柱式标志结构设计计算书说明：将双柱式简化为两个单柱式结构，标志板自重以及风荷载视作由两根立柱均匀承担，设计计算以较高立柱为准。
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=4.8(m)，高度h=3.0(m)，净空H=2.0(m)标志板材料：LF2-M铝。
单位面积重量：8.10(kg/m^2)1.2 立柱数据左侧立柱的高度：5.36(m)，右侧立柱高度：6.96(m)，立柱外径：273(mm)，立柱壁厚：14(mm)(本设计计算使用立柱高度6.96m)2 计算简图见Dwg图纸3 荷载计算(以下荷载计算均取标志板面积的一半，其自重和风荷载由右侧立柱承担。
)3.1 永久荷载下面各计算式中系数K(1.10),为上部结构荷载增大系数。
1)标志版重量计算标志板重量：Gb=A*ρ*g*K=7.199×8.10×9.80×1.10=1257.259(N)式中：A----由右侧立柱承担荷载的标志板板面面积ρ----标志板单位面积重量g----重力加速度，取9.80(m/s^2)2)立柱重量计算立柱总长度为6.96(m)，使用材料：奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度重量：90.773(kg/m) 立柱重量：Gp=L*ρ*g*K=6.96×90.773×9.80×1.10=6810.586(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)3)上部结构总重量计算G=(Gb+Gp)=(1257.259+6810.586)=8067.845(N)3.2 风荷载1)标志板所受风荷载标志板A所受风荷载:Fb=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*A]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×1.2×25.55^2)×7.1993]=4839.18(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25.55(m/s^2)g----重力加速度，取9.80(m/s^2)2)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×[(0.5×1.2258×0.80×25.55^2)×0.273×4.00]=489.342( 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，应扣除被标志板遮挡部分4 强度验算由立柱的外径273(mm)，壁厚14(mm)。
【设计】交通标志牌结构验算
【关键字】设计悬臂式标志牌结构设计计算书1设计资料1.1板面数据板面高度：H=2.00(m)板面宽度：W=8.00(m)板面单位重量：W1=13.26(kg/m A2)1.2横梁数据边长:0.18(m)横梁长度：L=7.8(m)横梁壁厚：T=0.008(m)横梁间距：D1=1.0(m)横梁单位重量：W1=45.22(kg/m)1.3立柱数据边长:0.35(m)立柱高度：L=7.40(m)立柱壁厚：T=0.014(m)立柱单位重量：W1=153.86(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。
板面重量计算标志版单位重量为13.26(kg/m2)标志版重量：G1=13.26xl6x9.8xl.l(N)=2.2871(KN)横梁重量计算G2=2x45.22x7.8x9.8x1.1(N)=7.6046(KN)立柱重量计算G3=153.86x7.8x9.8x1.1(N)=12.9372(KN)计算上部总重量G=G1+G2+G3=22.8289(KN)3风荷载计算3.1标志版风力Fl=Pzxysxyzx®0x(WxH)=12.944(KN)3.2立柱风力F2=Pzxysxyzx®0x(WxH)=2.096(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，可认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=Y0x Y GxG1/2=1.372(KN)均布荷载w1=Y0x Y GxG2/(2xH)=0.585(KN/m)水平荷载Fwb=F1/2=6.472(KN)4.2强度验算计算横梁跟部由重力引起的剪力Qy1=G4+®1xH=5.935(KN)计算由重力引起的弯矩My1=G4x(12+13)+®1x112/2=45.393(KN*m)计算横梁跟部由风力引起的剪力Qx1=F1=6.472(KN)计算由风力引起的弯矩M x1=F1X(l2+l3)=30.0948(KN*m)4.3横梁截面信息横梁截面积A=5.504X10-3(m2)横梁截面惯性矩I=2.72X10-5(m4)横梁截面模量W=3.02X10-4(m3)4.4计算横梁跟部所受的合成剪力和弯矩合成剪力：Q=(Q x12+Q y12)0.5=8.781(KN)合成弯矩：M=(M x12+M y12)0.5=54.463(KN*m)4.5最大正应力验算横梁根部的最大正应力为：o=M/W=170.939(MPa)<[o]=215.000(MPa),满足设计要求横梁根部的最大剪应力为：T=2X Q/A=3.846(MPa)<[T]=125.000(MPa),满足设计要求4.5变形验算计算垂直绕度f y=G4/(y0X y G)X(l2+l3)2X(3X l1-l2-l3)/(6X E X I)+®1/(Y0X Y G)X l14/(8X E X I)=0.0518(m)计算水平绕度f x=F wb/(y0X y Q)X(l3+l2)2X(3X l1-l2-l3)/(6X E X I)+ /(Y0X Y Q)X l23/(6X E X 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。
交通标志的设计
交通标志的设计(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--根据人一机一环境系统工程学理论，人机效率反映的是人机关系，机是人的使用物，应用到交通标志人机效率评价系统中，人是指驾驶员，机是指交通标志和驾驶员操作的车辆，其他车辆、行人、道路等因素为驾驶员、标志所处的环境。
交通标志是静止的，不随车辆一起运动，驾驶员在行车过程中不断接收标志信息，标志对驾驶员的视觉刺激效果和驾驶员对标志信息的理解都处在不断变化中，而且驾驶员根据自己的判断所选择的操作不同。
将这些因素综合起来考虑，则驾驶员与标志之间的人机关系研究更为复杂。
人一机关系研究一般从人一机功能关系、人一机信息关系和人一机空间关系三方面进行。
在驾驶员一标志这个人机系统中，主要研究驾驶员与交通标志之间的信息传递及处理效率1．2 研究方法对于系统中各要素，主要通过人机工程学的图示模型和感觉评价法加以分析。
图示模型是运用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统本质及其内在联系的一种方法感觉评价法是运用人体主观感受对系统的性质、质量、特征等进行判断和评价的一种方法⋯本文通过研究系统中各要素间的相互作用关系，并结合问响因素。
2 交通标志人机系统结构模型交通标志所处的复杂人机系统中．只有把驾驶员、标志、汽车、道路和环境作为一个统一的系统考虑，才能正确揭示各个环节之间的人机关系及其影响因素，并正确评价各个环节乃至整个系统的性能。
图1为交通标志所处人机系统结构模型图121从驾驶员角度而言，虽然标志不随车辆移动，但是标志在恰当的地点和时机为驾驶员提供路况信息以影响驾驶员决策和对车辆的操作，这属于驾驶员对标志信息接收与反应的人一机一环境工程学研究范畴。
在此系统中．影响驾驶员的输入信息有：交通标志特性、驾驶员路线行程计划、道路信息、驾驶员选择道路的倾向、驾驶员自身信息，以及其他行驶车辆的人一车系统信息、驾驶车辆信息等。
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悬臂式标志的结构设计计算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。
（2）变形验算()()()()()()()()()24402310112323953495//3680.549/1.0 1.2100.676 2.23 5.0760.676 2.2620610 1.803100.377/1.0 1.210 5.0760.0091820610 1.80310G G y G l l w l f l l l EIEIm γγγγ--+=--+⨯⨯⨯+⨯⨯--=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯水平挠度为：()()()()()()()()()()()2202320221212323953395//33668.699/1.0 1.4100.676 2.23 5.0760.676 2.2620610 1.803100.223/1.0 1.4100.6763 5.0760.676620610 1.803100.0285wb Q Q x F l l w l l l l f l l l EIEIm γγγγ--+-=--+⨯⨯⨯+⨯⨯--=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=合成挠度为：()10.02990.029910.005895.07675f m f l ====<=0.01333,满足要求. 4.立柱的设计计算立柱所受荷载为：垂直荷载 ()0 1.0 1.211.06113.273kN G N G γγ==⨯⨯=水平荷载 ()11117.3970.301 3.27120.969wb wh wp H F F F kN =++=++= 立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：()122 6.43612.872y y M M kN m ==⨯=⋅由风荷载引起的弯矩为：()()()1111/217.3970.301 6.65 3.2717.9/2130.612x wb wh wp M F F h F h kN m =++⨯=+⨯+⨯=⋅合成弯矩()131.245M kN m ==⋅ 由风荷载引起的扭矩为：()2225.06950.138t xl M M kN m ==⨯=⋅立柱规格为3779.0φ⨯，截面积为A=105002mm ，截面惯性矩为841.76210I mm =⨯，抗弯截面模量为539.35010W mm =⨯，截面回旋半径130i mm ==,极惯性矩为：843.52510p I mm =⨯ （1）强度验算 a.最大正应力验算()()3652213.27310131.2451010500 1.159.3510123.32/215/N M A W N mm f N mm γ⨯⨯+=+⋅⨯⨯=<= b.最大剪应力验算由剪力（水平荷载）引起的剪应力为：()32max 20.9691022 3.994/10500H H N mm A τ⨯=⨯=⨯=由扭矩引起的剪应力为：()()62max 82max max max 37750.138102226.811/3.525103.99426.81130.805/t t pH t M N mm I N mm φττττ⨯⨯===⨯=+=+=c.危险点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()()362max 52max 13.27310131.24510141.633/105009.351026.811/t N M N mm A W N mm σσττ⨯⨯==+=+=⨯==根据第四强度理论()()*224149.052/215/N mm f N mm σ=<=d.稳定性计算悬臂构件的长度系数μ=2，立柱作为中心受压直杆时，其柔度为：12 6.651020.130h iμλ⨯===，查表得稳定系数0.622ϕ=钢材弹性模量 ()3220610/E N mm =⨯ 欧拉临界应力为：()()()22232=EA/1.1=3.142061010500/1.1102=1863.5E N kN πλ⨯⨯⨯⨯，等效弯矩系数 1.0m β=()()36353,2213.27310 1.0131.245100.6221050013.273101.159.351010.810.81863.510124.79/215/,m E MN AN W N N mm f N mm βϕγ⨯⨯⨯+=+⨯⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯-⨯-⨯ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭=<=满足精度要求（2）变形验算由风载标准值引起的立柱顶部的水平位移为：()()()()()()()()()42101101132943394//36817.3970.301/1.0 1.410 6.6537.9 6.65620610 1.762103.271/1.0 1.4107.90.0477820610 1.76210wp Q wb wh Q p F h h F F h f h h EI EIm γγγγ--⎡⎤+⎣⎦=-++⨯⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯ 0.047710.0060430.013,7.975p f p==<=满足要求。
立柱顶部由扭矩标准值产生的扭转角为：()()()3094/50.138/1.0 1.4107.9=0.010167910 3.52510t G pM hrad GI γγθ-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯从图6.1可以看出，该标志结构左上点处水平位移最大，由横梁水平位移、立柱水平位移及由于立柱扭转而使横梁产生的水平位移三部分组成。
前两个位移已经求出，第三个位移近似根据θ角与横梁长度相乘得到，因此该点总的水平位移为：10.02850.04770.01016 5.0760.1278()x p f f f l m θ=++=++⨯=该点距路面高度h=7.9m 。
0.127810.016170.02,7.950f h ==<=满足要求 立柱在两根横梁之间部分由于横梁永久荷载产生的弯矩标准值而发生的转角为：()()()3019412.872/1.0 1.210 6.65//0.0019720610 1.76210y G M h EI rad θγγ-⨯⨯⨯⎡⎤===⎣⎦⨯⨯⨯，单根横梁由此引起的垂直位移为：()1 5.0760.001970.00998y f l m θ==⨯=，，横梁的垂直总位移为：()=0.0091+0.00998=0.01908nl y y f f f m =+，该挠度可作为设置横梁预拱度的依据。
5.立柱与横梁的连接（图6.3）连接螺栓拟采用A 级普通螺栓8M24，查表得每个螺栓受拉承载力设计值59.9b t N kN =,受剪（单剪）承载力设计值为76.9bvN kN =。
a)b)图6.3 主柱与横梁的链接（尺寸单位：mm ）a ）螺栓孔及加劲肋位置图；b ）加劲肋螺栓群重心处所受外力为：合成剪力Q=9.186kN,合成弯矩M=25.882kN m ⋅ 每个螺栓所受的剪力为： ()9.186 1.1488v Q N kN n === 以横梁外壁与M 方向平行的切线为旋转轴，各螺栓距旋转轴的距离分别为：螺栓1：()()10.2030.155sin 14.8522.50.0812y m =+︒-︒= 螺栓2: ()()20.2030.155sin 14.8522.50.1962y m =+︒+︒=螺栓3：()()30.2030.155sin 14.8522.530.2552y m =+︒+︒⨯=螺栓4：()()40.2030.155sin 14.8522.550.2252y m =+︒+︒⨯=螺栓5：()()50.2030.155sin 14.8522.570.1222y m =+︒+︒⨯=螺栓6：()()60.2030.155sin 14.8522.590.0072y m =+︒+︒⨯=螺栓7：()()70.2030.155sin 14.8522.5110.0522y m =+︒+︒⨯=-螺栓8：()()80.2030.155sin 14.8522.5130.0222y m =+︒+︒⨯=-由各y 值可见，3y 距旋转轴的距离最远，其拉力332b iM y N y =∑，b M 为各螺栓拉力对旋转轴的力矩之和，则233i b N y M y =∑ (2-1)式中，22220.0810.1960.0070.176i y =++⋅⋅⋅+=∑如图6.3所示，以过悬臂法兰盘圆心，分别与M 方向重合和垂直的两根直线为x 轴和y 轴，设受压区最大压应力为max c σ，则受压区压力对旋转轴产生的力矩为：(()0.4020.20320.1015c c M y dy σ=-⎰ （2-2）压应力合力绝对值为：(0.4020.2032c c N dy σ=⎰(2-3)式（8.4.2-2）、式（8.4.2-3）中c σ为距x 轴y 距离处法兰盘受压区的压应力，max0.20320.400.20322cc y σσ-=- （2-4）根据法兰盘的平衡条件：b c c i M M M N N +==∑于是()()20.203max 0.101530.203max 0.1015320.3040.101520.3040.1015i c c i N y y M y N y y y σσ+-=-=∑⎰∑⎰经整理： 43max 33max 0.690 5.58410258823.4759.889100c c N N σσ--+⨯=-⨯=解得：()()32max 29.20510.263/c N kN N mm σ==（1）螺栓强度验算0.4881,=<满足要求设悬臂法兰盘厚度20mm ，则单个螺栓的承压承载力设计值为：()30.0240.020*********.148,b c bv cN kN N kN N =⨯⨯⨯==<满足要求（2）法兰盘的确定受压侧受力最大的法兰盘区格，如图8.4.2-3所示的三边支承板，此时， 自自由边长 ()20.3101802sin 0.11928a m ︒⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭固定边长 ()()210.4000.2030.09852b m =-=220.09850.828,=0.0990.119b a α==查表得 该区格内的最大弯矩为：()232max max 20.09910.263100.11914.288/c M a kN m m ασ==⨯⨯⨯=⋅法兰盘所需厚度为：()0.01970.020,t m m ==<满足要求。