《交通标志牌结构验算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交通标志牌结构验算.docx（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、百度文库让每个人平等地捉升口我悬臂式标志牌结构设计计算书4T1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：Wl = 13.26(kg/mA2)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：DI = 1.0(m)横梁单位重量：Wl = 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：Wl = 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
2、加。2.1.1板面重量计算标志版单位重量为13.26(kg/nr) 标志版重量：Gl = 13.26 X 16 X 9.8 X 1.1 (N) = 2.2871 (KN)2.1.2横梁重量计算G2 = 2X45.22X7.8 X9.8X 1.1(N) = 7.6046(KN)2.1.3立柱重量计算G3 = 153.86X7.8X9.8X l.l(N) = 12.9372(KN)2.1.4计算上部总重量G 二 Gl + G2 + G3 二 22.8289(KN)3风荷载计算3.1标志版风力Fl = Pz X Us X uz X WOX(W X H)=12.944(KN)3.2立柱风力F2 = P
3、z X Us X uz X g)0X (W X H)= 2.096(KN)4横梁设计计算说明：山于单根横梁材料、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= Yo X yG X G,/2= 1.372(KN)均布荷载 3=yoX ye X G2/(2 X H) = 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Qvi =G4 + col X H = 5.935(KN)计算由重力引起的弯矩Mvi = G4 X (I?+ I3)+ 31 X Il2
4、/2 = 45.393(KN*m)计算横梁跟部由风力引起的剪力Qxi =Fi = 6.472(KN)计算由风力引起的弯矩Mm = Fi X (l2 + h) = 30.0948(KN*m)4.3横梁截面信息横梁截面积 A =5.504 X IO3 (nr)横梁截面惯性矩I = 2.72 X 10-5(m4)横梁截面模量w = 3.02 X lOCm3)4.4计算横梁跟部所受的合成剪力和弯矩合成剪力：Q = (Qxi2 + Qyi2)05 =8.781 (KN)合成弯矩：M = (Mxi2 + Myi2)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/
5、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 =2 X Q/A= 3.846 (MPa) < t = 125.000(MPa),满足设讣 要求4.5变形验算计算垂直绕度fy= G4 / (yo X yg) X (12 + h)2 X (3 X h b 13)/(6 X E X I) + ol/(yo X yg) X 1/(8 X E X I)= 0.0518(m)计算水平绕度fx = Fwb / (yo x yq) X (13 + 12)2 x (3 x 11 -12 - h) / (6 X E X I)+ co2/(
6、yo X yq) X l23/(6 X E X I)=0.0707(m)计算合成绕度f = (fx2 + fy2)05 = 0.0877(m)f/11 =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荷载计算垂直荷载：N二 Yo X yg X G = 18.729(KN)水平荷载：H二 F1+F2+F3 = 1748(KN)水平弯矩：Mx=(Fl +F2) X (L-H/2)+F3 X L/2 = 123.722(KN*m) 立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：My=2 X Myi = 42.054(KN*m)合成弯矩：M=(Mx2+My2)0-5 =
7、 130.674(KN*m)风载引起的合成扭矩：Mt=2XMXi=68.964(KN*m)5.2强度验算立柱截面信息立柱截面积：A = 9.269 X IO-? (m?)立柱截面惯性矩：I = 9.594 X IO 5 (m4) 立柱截面模量：W = 6.617 X IO"4 (m3)立柱截面回转半径模量：R = (I/A)05 = 0.102(m)立柱截面惯性矩模量：Ip = 2XI= 1.92X 104(m4)最大正应力验算 轴向荷载引起的正应力：Oc=N/A = 2.021(MPa) 弯矩引起的正应力：o w= M/W= 197.496(MPa) 组合应力： o Max =。c
8、+。w = 199.516(MPa)百度文邮-让每个人平等地捉升口我立柱根部的最大正应力为：0 = M / W = 197.496 (MPa) < o = 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：t Hmax=2XH/A=3.70(MPa) 扭矩引起的剪应力：t tMax= MtX 4>/(2XIp) = 56.428(MPa) 组合应力：丫 Max = T Hmax+ T tmax = 60.128(MPa) < T =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，山扭矩产生的剪应力亦为最大，即 o = 0 M
9、ax = 199.516 (MPa) , t = t tMax = 56.428(MPa) 根据第四强度理论的组合应力为：o4= =(o2+3X t 2 严=207.432 (MPa) <o = 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：fP =(F1+F2) X (L-H/2)2 X (3 X L-H)/(yo X yQ X 6 X E X I)+F3 X L3/(yo X yQX8XEXI) =0.1012(m)立柱端部的相对水平位移为：fP/L= 0.0127 >1/100,不满足设讣要求立柱顶部扭转角：6=MtXh/(Yo X
10、YQXGIp) = 2.79X10-2(rad)标志结构最大总水平水平位移：f=fx+fP+6Xli=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螺栓强度验算连接螺栓拟采用 高强螺栓6M20,查表得：单个螺栓受拉承载力设计值Nib=124KN,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二1.573 KN ,螺栓 1 : yl =0.190(m)螺栓 2:y2 = 0.190(m)螺栓 3:y3
11、= 0.00(m)螺栓 4 : y4 二 O.OO(m)螺栓 5:y5 = -0.190(m)螺栓 6:y6 = -0.190(m)由各y值可见，yl距旋转轴的距离最远，其拉力Nmax=MbXyl/(Lyi2) =53.289KNv Nib二 124(MPa),满足设计要求0.9nf u (nP-1.25LN,i)=0.9 X 1 X0.4 (6 X 155-1.25 X 53.289 X2+1.25 X 53.289X2) =338.4KN>Q=9.438KN,满足设讣要求7柱脚强度验算7.1受力情况铅垂力 G= YoX YgXG=1.00X0.90X15.608 = 14.047(k
12、N) 水平力F=1748(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 C25n=Es/Ec=210000.00 X 1(/728000.00 X 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：Ae = 3 X 5.606Xe-4= 16.818X 104(m2)受压区的长度Xn根据下式试算求解：X+ 3 X (e-L/2) XXn2-6XnXAe
13、X (e+L/2-Lt) X (L-L(-Xn) = 0 式中：e = 3.13(m)L = 0.80(m)B = 0.80(m)n = 7.5Ae= 16.82 X lOCm2)Lt = 02(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ac = 2 X G X (e + L/2 - L,) / (B X Xn X (L - Lt - Xn/3) = 5.351 (MPa) < P Xfcc= 10.02(MPa),满足设计要求。7.4地脚螺栓强度验算受拉侧地脚螺栓的总拉力Ta = G X (e - L/2 + Xn/3) / (L - Lt -
14、 Xn/3) =248.562(KN) <3X124(KN) = 372(KN),满足设计要求。7.5对水平剪力的校核山法兰盘和混凝土的摩擦力产生的水平抗翦承载力为：Vft, = 0.4 X (G + Ta)=105.04(KN)> 1748(KN),满足设计要求。8基础验算&1基底数据宽 Wfi = 1.60m,高 Hpj = 2.10m,长 Lfi = 2.60m,设基础的栓单位重量24.00(KN/M3),基底容许应力290.00(KPa) 8.2基底荷载计算基底所受的荷载为：竖向总荷载：N = G + yV= 232.493(KN)水平荷载H= 15.04(KN)风
15、荷载引起的弯矩：6百度文库让每个人平等地捉升口我Mx = FiX(hi+Hn) + F2X(h/2+Hn) = 123475(KN.m) 永久荷载引起的弯矩My = 45.393(KN.m)8.3基底应力验算基底应力的最大值为O max 二 N / A + Mk / Wx + Mv / Wy = 165303(kPa) <5 = 290.00(kPa), 满足设计要求。基底应力的最小值为O min 二 N/A Mx/Wx- My/Wy = -71.733(kPa)<0 ,不满足设计要求。 8.4基底合力偏心距验算eo/P =l-o min/ (N/A) = 2.947 >1 ,不满足设计要求。8.5基础倾覆稳定性验算ex = Mx/N = 0.893ey = My/N = 0.238eo = (ex2+ey2)05 = 0.924抗倾覆稳定系数Ko = y/eo=1.3>l.2,满足设i|要求。8.6基础滑动稳定性验算Kc= 260.78 X0.30/4.70 = 3.09 > 1.2,满足设计要求°7