还剩26页未读，继续阅读
本资源只提供10页预览，全部文档请下载后查看！喜欢就下载吧，查找使用更方便
文本内容:
单悬臂式标志牌结构设计计算书设计资料
1、板面数据11标志板数据1A板面形状:矩形，宽度、高度、净空、标志板材W=70m,h=35m,H=565m料:内置照明单位面积重量、人:19999998kg/m
2、横梁数据12横梁得总长度:、外径壁厚横梁数目，间距、828m,:203mm,:10mm,2:25m、立柱数据13立柱得总高度:、立柱外径:立柱壁厚948m,377m m,:12mm计算简图2见图纸Dwg荷载计算
3、永久荷载31标志版重量计算1标志板重量:、义、、、Gb=A*p*g=245019999998X980=480200NMt=n*Mwh=2X26343s593=
52687、185N*m式中:--一横梁由于风荷载而产生得弯矩Mw h立柱规格为截面积为人
二、皿人截面惯性矩为W377X12,1376*1022,、人-抗弯截面模量为、八截面回转半径、1=2294X104mF,W=l217X lT-3m3,i=0129m,极惯性矩为Ip=
4、588X10A-4m^4立柱一端固定，另一端自由，长度因数作为受压直杆叱其柔度为9=2入=、、查表，得稳定系数平
二、N*Hp/i=2X948/0129=147,
0351、强度验算51最大正应力验算1轴向荷载引起得压应力、人-尸、oc=N/A=30139715/1376X102Pa219MPa由弯矩引起得压应力aw=M/W=
111076、465/I217X10A-3Pa=91273M Pa组合应力:、、omax=oc+ow=219+91273=93464MPa、、、oc/p*od+oc/od=219/0351X215+91273/215=0满足要求4541,最大剪应力验算2水平荷载引起得剪力、、THmax=2*H/A=2X13506729/1376XI0^-2Pa=1963MP a由扭矩引起得剪力尸、、、Ttma x=M t*D/2*Ip52687185X0377/2X4588X10A-4Pa=
21、647MP a合成剪力、Tm ax=xHma x+T tm ax=K963+21647=2361MPa[xd]=、满足要求12500MP a,危险点应力验算3最大正应力位置点处，由扭矩产生得剪应力亦为最大，即、、o=om ax=93464MPa,T=Tmax=2361MPa根据第四强度理论a4=i2+3*J2C/2=
93、464人2+3X
23、61A2A1/2=
102、满足要求019MPa[ad]=215MPa,、变形验算52五柱顶邙得变形包括,风荷载引起得纵向挠度、标志牌和横梁自重引起得横向挠度、扭矩引起得转角产生得位移风荷载引起得纵向挠度:人f p=Fwb1+Fwhl*hl2*3*h-h1/yO*yQ*6*E*I+Fwpl*hA3/YO*YQ*8*E*1二
12209、851+
109、463义
7、40A2义3义
9、48-
7、40/
1、00X
1、40X6X210X10A9X2294X10A-4+
1187、415X
9、48人3/
1、00X
1、40X8义210X10A义、乐92294X
104、=0037m、、、、满足要求fp/D=0037/948=0004001,立柱顶部由扭矩标准值产生得扭转角为=、、、Mt*h/0*yQ*G*Ip=52687185X948/1v00X
1、40X79X10A9X4588X10^-4=
0、0098r ad式中:切变模量,这里为G———79GP a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得水平位移三部分组成该点总得水平位移为、、、、、f=f x+f p+0^11=005+0037+00098X800=0166m该点距路面高度为、915m由结构自重而产生得转角为
二、、、、My*h1//*YG*E*I=54492487X740/100XI20X210X10人、、9X2294X10^-4=0007ra d单根横梁由此引起得垂直位移为、、、f»=0*11=0007X771=00538my横梁得垂直总位移为、、、fh=fy+fy=0059+00538=0113m该挠度可以作为设置横梁预拱度得依据立柱和横梁得连接6连接螺栓采用六角螺栓查表,每个螺栓受拉承载力设计值、8M30,[Nt]=85受剪承载力设计值、83KN,[Nv]=12224KN螺栓群处所受得外力为:合成剪力、合成弯矩、Q=9523KN,M=37899KN*M每个螺栓所承受得剪力为:、、Nv=Q/n=9523/8=119KN以横梁外壁与方向平行得切线为旋转轴,旋转轴与竖直方向得夹角M、、、a=a tanMG/Mw=a tan2724624/2634359=
0、802rad=4596则各螺栓距旋转轴得距离分别为螺栓、、、、1y1=0203/2+0161Xsin0802-1X03927=0166m螺栓、、、、2:y2=0203/2+0161Xsin0^802+1X03927=0251m螺栓、、、、3:y3=0203/2+0161Xsin0802+3X
039、27=0249m螺栓、、、、、4:y4=0203/2+0161Xsin0802+5X03927=0161m螺栓、、、5y5=0203/2+0161Xsin0x802+7X
0、3927=0037m螺栓、、、、6:y6=0203/2+0161X si n0802+9X
0、3927=-0048m螺栓、、、、7y7=0203/2+0161X sin0802+11X03927=、-0046m螺栓、、、8:y8=0203/2+0161Xs in0802+13义、、03927=0042m螺栓对旋转轴得距离最远，各螺栓拉力对旋转轴得力矩之和为:2Mb=N2*ZyU2/y2其中:Xy i人2=
0、1816m A
2、Eyi=09064m受压区对旋转轴产生得力矩为Mc=/或*2*R人2-r A2A1/2*y-r dy式中:法兰受压区距中性轴处压应力0c——y法兰半径,这里为、R—---0211m横梁截面半径，这里为、r——-0102m压应力合力绝对值人N c=/oc*2*R2—J27/2dy又oc/ocm ax=y—r/R—r根据法兰得平衡条件:求解得Mb+Mc=M,Nc=ZNi,、N2=44348INacmax=7898MPaN v/[N v]A2+Nmax/[Nt]A2^1/2=
1、19/
122、24A
2、、人
八、，满足要求+44348/858321/2=0517Vl悬臂法兰盘得厚度就就是，则单个螺栓得承压承载力设计值30mmNc=
0、03X
0、03X400X10A3=360KN,Nv=
1、19KNNc,满足要求、法兰盘得确定62受压侧受力最大得法兰盘区隔为三边支撑板自由边长度:、、、a2=0422—0203X sinPI/8=0084m固定边长度:、、、b2=0422-0203/2=0109m、、、查表、因此该区隔内最大弯矩为b2/a2=0109/0084=1307,9=0124,人、义、、人、Mmax=a*ocm ax*a22=01247898X00842=6886KNM法兰盘得厚度t=6*Mmax/℃/2=[6X
6886、391/215X10A61八1/2=
13、满足要求86mm1t=30mm,受拉侧法兰需要得厚度t={6*Nmax*L ai/[D+2*La i*f]}”/2={6X
44348、、、、XO059/[003+2X0059X215X10%]}1/2=2223mm vIt=30满足要求mm,、加劲肋得确定63由受压区法兰盘得分布反力得到得剪力Vi=aRi*lRi*oc max=
0、084义
0、109X
7、898X10A6N=72484IN螺栓拉力产生得剪力为:、V2=N2=44348IN加劲肋得高度和厚度分别为:、则剪应力为hR i=020m,t Ri=002m,尸、、、、TR=Vi/hR i-tRi724838/020X002=18121MPa设加劲肋与横梁得竖向连接焊缝得焊脚尺寸焊缝计算长h f=
0.01m,度:、则角焊缝得抗剪强度lw=020m,、、、义、if=Vi/2*07*he*lw=724838/2X07001X0户、满足要求202528MPa v160MPa,柱脚强度验算
7、受力情况71地脚受到得外部荷载:水平力:、F=13506729N式中:永久荷载分项系数,此处取、YG--09合成弯矩:M=111076465N*m扭矩:、Mt=52687185N*m、底板法兰受压区得长度72Xn偏心距偏、、:e=M/G=l076465/22604786=4914m法兰盘几何尺寸:、、、L=l20m;B=l20m;Lt=005m地脚螺栓拟采用规格,受拉侧地脚螺栓数目总得有效面积12M36n=l,Ae=1X817=
8、17cmA2受压区得长度根据下式试算求解XnXn A3+3*e—L/2*Xn2-6*n*Ae*e+L/2-L t*L-Lt—X n=0Xn人3+
11、142*XnA2+
0、022*Xn-
0、026=0求解该方程，得最佳值:、Xn=0047m、底板法兰盘下得混凝土最大受压应力验算73混凝土最大受压应力:ac=2*G*e+L/2-Lt/[B*Xn*L-L t-X切n/、、、、、=2X
22604.786X4914+120/2-005/[120X0047X
1、、20-005-0047/3]Pa、、、、、人、=3868MPapc*f cc=180X180/120X
1200、满足要求！5X1K90MPa=1785MPa,、地脚螺栓强度验算74受拉侧地脚螺栓得总拉力Ta=G*e-L/2+X n/3/L-L t-Xn/
3、、、、=22604786X4914-K20/2+0047/3/120-005-、0047/3N、、=86275KNn*T0=1XI6070=16070满足要求KN,、对水平剪力得校核75由法兰盘和混凝土得摩擦所产生得水平抗剪承载力为、、、、Vfb=kG+Ta=040X22605+86275=
43、552KNF=13507KN、柱脚法兰盘厚度验算76式中一标志板面积:A--——标志板单位面积重量Qg——重力加速度，取
9、8Om/sA2横梁重量计算2横梁数目总长度为、使用材料:奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度2,828m,重量:48^315kg/m横梁总重量:、义、Gh=L*Q*g*n=828X48315X9802=7844332N式中:横梁得总长度L-—横梁单位长度重量R——重力加速度，取、八g—98Om/s2立柱重量计算3立柱总长度为、使用材料:奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度重量948m,:
10、9649kg/m立柱重量:、、义、、Gp=L*p*g=948X109649980=10186787N式中:立柱得总长度L--上一―立柱单位长度重量g-—--重力加速度，取
9、80m/sA2法兰盘肋板数目为8对于三边支承板自由边长、固定边长、a2=0313m,b2=022m、，查表得:因此，b2/a2=0704oc=0087,入、、Ml=a*oc*a22=0087X386838549X0313
八、2=33036505N*m/m对于相邻支承板自由边长、固定边长、a2=0313m,b2=0377m、查表得、因此，b2/a2=1207,oc=0121,人、、、M2=a*»c*a22=0121X386838549X0313A2=
45835、62N*m/m取、Mmax=maxMl,M2=max33036505,4583562=
458、3562N*m/m法兰盘得厚度二；、义、t6*Mmax/fbl rO5=[64583562/210X八『、、不满足要求！10605=362mm30mm,受拉侧法兰盘得厚度:t={6*N a*Lai/[D+Lail+Lai*fbl]}0^
5、、、、、={6X86274878X0763/[0036+0763+0人、、、不满足763X210X10^6]}05m=0035m m003mm,要求！、地脚螺栓支撑加劲肋77由混凝土得分布反力得到得剪力、、义、V i=ar i*Lri*ac=0313X022386838549N、、、满足要求=266081KN Ta/n=86275/1=86275KN,地脚螺栓支撑加劲肋得高度和厚度为高度、厚度Hri=040m,Tri=002m剪应力为:=、、、Vi/Hri*Tri=266081171/040X002=
33、满足要求26MPafv=12500MPa,加劲肋与标志立柱得竖向连接角焊缝尺寸、焊缝长度、Hf=O013mm Lw=0,32mm角焊缝得抗剪强度汽、、、=Vi/2*Hf*Lw=266081171/2X0013X
0、满足要求32=32481MPa160MPa9基础验算8上层基础宽高、长WF=K80m,HF=240m,LF下层基础宽、高、长80m,WF=220m HF=030m,LF,、=220m基础得於单位重量、人基底容许应力、240KN/M3,290OKPa、基底应力验算81基底所受得外荷载为竖向荷载:、、、N=Gf+G=221472+25116=246588K N式中:-一--基础自重,、、、G fGf=240X9228=221472IN上部结构自重G----水平荷载:、H=13507KN弯矩:M=EFwbiHbi+Hf+EFwpiH pi+Hf=132154KN*m则基底应力得最大值为
1、、、、amax=N/A+M/W=246588/484+132154/
1775、、满足要求=125415kPa[af]=290OOkPa,式中:基底截面得抗弯模量呈=人W——-b*H2/6基底应力得最小值为
2、、、amin N/A-M/W=246588/484-132154/1775=-23x519KPa0基底出现了负应力，负应力得分布宽度为、L x=|amin|*L f/|amin|+amax=23519X
2、、、、、满足要求20/23519+125415=0347mL f/4=220/4=055m,、基础抗倾覆稳定性验算
82、、、、满足要求KO=Lf/2*e=220/2X0536=2053110,式中一基底偏心距、、e—=M/N=l32153862/246588429=0536m、基础滑动稳定性验算83基础滑动稳定性系数=口*、、、二Kc N/F=030X246588429/
13506729、满足要求5477120,上部结构总重量计算4由标志上部永久荷载计算系数、则上部结构总重量110,、、、G=K*Gb+Gh+Gp=110X480200+7844332+
101867、87=25116429N、风荷载32标志板所受风荷载1标志板所受风荷载A、、、、Fwb=Y0*YQ*[l/2*R*C*VA2*A]=l0X14X[05X
12258、、人、、X12X22002X2450]=12209851N式中:丫一结构重要性系数，取、0-—10一———可变荷载分项系数，取、YQ14Q——空气密度，一般取
1、2258N*S八2*m A-4标志板得风力系数，取值、C---120风速，此处风速为、人V-——2200m/s2重力加速度，取、人g———980m/s2横梁所迎风面所受风荷载2人、、、Fwh=yO*YQ*[1/2*Q*C*V2*W*H]=10X14X[05XI、2258X080X
22、002X
0、203X
0、811]=
54、732N式中:立柱得风力系数，圆管型取值、C--—080横梁迎风面宽度,即横梁得外径W——--横梁迎风面长度，应扣除被标志板遮挡部分H-------立柱迎风面所受风荷载
3、、义[、、FWP=YO*YQ*[1/2*R*C*V2*W*H]=10X1405X12258X
0、80义
22、00A2义
0、377X
9、48]=
1187、415N式中:-立柱得风力系数，圆管型立柱取值、C-080立柱迎风面宽度，即立柱得外径W---立柱迎风面高度H———横梁得设计计算4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得荷载为总荷载得一半单根横梁所受荷载为标志牌重量竖直荷载:、、、、G4=YOG*Gb/n=l0X12X480200/2=288120N式中:丫结构重要性系数，取、0---10永久荷载结构自重分项系数，取、YG———12横梁数目,这里为4―—2横梁自重视为自己受到均布荷载均布荷载、、、、、31=YO*yG*Gh/n*L=10X12X7844332/2X828=56819N式中:横梁得总长度L--标志牌风荷载水平荷载:、Fwb h=Fwb/n=12209851/2=6104925N、强度验算41横梁根部由重力引起得剪力为、、、QG=G4+al*Lh=288120+56819X771=7262794N式中:横梁端部到根部得距离，扣除与立柱连接部分得长度Lh--由重力引起得弯矩M G=EG b*Lb+co1*L hA2/
2、、=240100X4311+56819X7712/
2、27246243N*M式中:每根横梁所承担得标志板重量Gb--—-标志板形心到横梁根部得间距L b—-横梁根部由风荷载引起得剪力、、、Qw=Fwbh+Fwh=6104925+54732=6159657N式中:单根横梁所承担得标志板所传来得风荷载Fwb h----单根横梁直接承受得风荷载Fwh--横梁根部由风荷载引起得弯矩Mw=E Fw bi*Lwbi+ZF wh i*L whi、、、=6104925X4311+67445X0312=26343593N*M横梁规格为？截面面积、义人一人截面惯性矩203X10,A=6063103m2,、截面抗弯模量、1=2831X105mF,W=2789X10-4m3横梁根部所受到得合成剪力为:八人人、Qh=QG2+Q w21/2=7262人、7942+6159657^2^1/2=9523106N合成弯矩:△人
八、人、Mh=MG2+Mw21/2=272462432+26343人人、59321/2=37899最大正应力验算1横梁根部得最大正应力为:、、、amax=M/W=37899111/2789X10^-4=135满足要求894MPa[ad]=215MP a,最大剪应力验算2横梁根部得最大剪应力为Tmax=2*Q/A=2X
9523、106/6^063X10A-3=
3、满足要求141MPa[rd]=125MP a,危险点应力验算3根据第四强度理论,、近似采用最大值即Ta4=ama x2+3X ima2A1/2=135894^2+3X3141^2A1/2=
136、002MPa[od]=215MPa,满足要求、变形验算42横梁端部得垂直挠度人fy=EGb*1b2*3*L h-lb/yO*yG*6*E*I+*L八丫h4/0*2*8*£*I、、人、、=288120X43112X3*771—4311/1OXK2X6X21000XlT9X
2、831X10A-
5、、义、+56819X77r4/l OXK28X21000X10人9义
2、831X10A-
5、=58764mm式中:标志板自重传递给单根横梁得荷载Gb--—当前标志板形心到横梁根部得间距1b—水平挠度八丫fx=ZFw b*lb2*3Lh-1b/0*yG*6*E*I+a2*L人23*3L h-12/y0*yG*6*E*I
二、义、、、、、610492543112X3X77l-4311/10*12X6X210人、人-00X109X2831X
105、、、+67445X0^812^3X3X771-0812/10*12X6X
210、00X10A9X2s831X10A-5
二、49928mm合成挠度f=fx A2+fy A2Al/2=
49、928人2+
58、764A2A1/2=7711mm、、满足要求f/Lh=007711/771=001001,立柱得设计计算5立柱根部受到两个方向得力和三个方向得力矩得作用，竖直方向得重力、水平方向得风荷载、横梁和标志板重力引起得弯矩、风荷载引起得弯矩、横梁和标志板风荷载引起得扭矩垂直荷载:义、、、N=YO*、/G*G=
1、00120X25116429=30139715N水平荷载:、H=Fwb+Fwh+Fwp=12209851+109463+1187415=13506729N立柱根部由永久荷载引起得弯矩、、MG=MGh*n=27246243X2=54492487N*M式中:横梁由于重力而产生得弯矩MGh—--横梁数目,这里为n---2由风荷载引起得弯矩、Mw=ZF wb*Hb+ZFwh*H h+F wp*Hp/2=9352894+、810027+5628349=9679127N*m合成弯矩M=MGA2+MwA2A1/2=
54492、487八2+
96791、27A2A1/2=
111076、465N*m由风荷载引起得扭矩:。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0
