Φ245双柱式标志结构计算书.docx

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1、245双柱式标志集构计算书1 .设计依据：道路交通标志和标线(GB5768.1-2009)公路交通安全设施设计细则(JTGTD81-2017)公路交通标志标线设置指南钢结构设计手册钢结构设计规范(GB50017-2017)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)地基基础设计规范(GB5007-2011)高耸结构设计规范(GB50135-2006)2 .设计资料：2.1 板面数据版面1:长方形,4200X3000.65X3风速V=35ra/s2.2 2立柱数据根数：2钢材型号:Q235外径D=245mm壁厚tl10mm单位重P1=57.951Kg/m2.3 法兰盘数据钢材型号:Q235长L

2、f=400nun.宽Wf=380mm边距W1=50mm厚度If=30mm肋板数Nl=62.4 加劲肋数据钢材型号:Q235长Ll=80mm,高Hl=150nun厚度TI=I6mm焊脚尺寸Hf=52. 5地脚螺栓数据钢材型号:Q235宜径Dd=24mm受拉数螺栓数Nl=43. 6基础数据基础碎标号:C20长Lj=2叫宽Wj=I.4m,厚Hj=Im容重rj=24kNm3基底容许应力=290kPa基底摩擦系数f=0.34. 荷载计算：4.1 恒载标志板重力Gl=AXPbg=755.749N立柱重力G2=LPlg=3299.614N上部结构总重G=(Gl+G2)*=4460.9N3. 2风荷载标志板F

3、wbl=0q(0.5PCV*2)A=10.422kN立柱Fwpl=0q(0.5PCV2)A=0.371kN4. 强度验算：4.1 计算截面特性及底部受力立柱截面积A=7.383e-003m*2立柱截面惯性矩I=(D4-d4)64=5.106e-005m4立柱截面抗弯模量W=JiD3(l-4)32=4.168e-004n3立柱底部受到的弯矩M=Fwihi=41.608kN.m立柱底部受到的剪力F=Fwi=IO.793kN4.2 最大正应力验算m=MW=99.832MPad=215MPa,满足要求4.3 最大剪应力验算m=2FA=2.924MPad=125MPa,满足要求4.4 危险点应力验算4.

4、4.1 危险点位置及受力危险点所在位置x=y=8.309e-002m正应力O=MXY/1=67.71MPa翦应力=FSx(2Itl)=10793.43*1.952e-004/(2*5.106e-005*l.000e-002)*le-6=2.064MPa4.4.2据即第四强度理论进行校核Ol=2+(2)2+2)122=03=2-(2)2+-2)124=(2+32)-1/2=67.805MPad=215MPa,满足要求5.变形验算：5.1 标志版所受风荷载引起的扰度计算公式f=PXh2(6XEXI)X(3XL-h),式中P=FWb/(YOXyq),L=5.81mPl=8.271kN,h=3.957

5、m得f1=2.765e-002m5.2 底部均布荷载产生的扰度计算公式f=qh4(8EI)式中q=Fwp(Oq)=O.147kN,h=2.003m得f,=2.817e-005m5. 3底部均布荷载产生的转角计算公式0,=qh3(6EI)式中q=Fwp(Oq)=O.147kN,h=2.003m得,=l.875e-005rad6. 4柱顶总变形扰度总扰度f=f+(L-h)tan()=2.775e-002m式中L=5.81m,h=2.003mfL=4.7756e-0031/75,满足要求6.柱脚强度验算：6.1 受力情况竖向力N=YOXYBmGXBmG=3.613kN水平力F=IO.793kN由风载

6、引起的弯矩M=41.608kN.m6.2 2法兰盘受压区长度Xn偏心距e=MN=l1.515m钢与险的弹模比n=EsEc=7.357受拉地脚螺栓的总面积Ae=1.410e-003m2受压区的长度Xn据下式求解：Xn3+3(e-L2)Xn2-6nAeB(e+L2-Lt)(L-Lt-Xn)=O求解得Xn=O.1149m6.3 底板下的混凝土最大受压应力c=2N(e+L2-Lt)(BXn(L-Lt-Xn3)=6.197MPacfc=35.1MPa,满足要求6.4 受拉侧地脚螺栓的总拉力Ta=NX(e-L2+Xn3)/(L-Lt-Xn3)=131.607kNF=IO.793kN,满足要求6.6 法兰盘

7、厚度验算6.6.1受压侧计算：对三边支承板：自由边长a2=0.173m,固定边长b2=7.750e-002m由b2a2=0.447,查表得=5.178e-002M=a*c*(a2)2=9.625kN.m对两相邻边支承板：自由边长a2=0.129m,固定边长b2=6.201e-002m由b2a2=0.48,查表得a=5.699e-002M=a*0c*(a2)2=5.896kN.m得Mmax=9.625kN.m法兰盘厚度t=(6Mmaxf)l2=16.784mm30mm,满足要求6.6.2受拉侧计算:法兰盘厚度t=(6NaLai(D+2*Lai)*f)1/2=18.309mm30ran,满足要求6

8、.7加劲肋验算由底板下混凝土的分布反力得到的剪力为：Vir=AriXLriXc=69.401kN螺栓拉力所产生的剪力：Na=32.902kN得Vi=InaX(Vi,Na)=69.401kN加劲肋高度Hri=O.15m,厚度Tri=I.60Oe-OO2m剪应力R=ViZ(HriXTri)=28.917MPafv=125MPa,满足要求角焊缝抗剪强度f=Vi(20.7*Hf(Hri-0.001)=70.818MPaff=160VPa,满足要求7.基础验算：7.1基底应力验算竖向总荷载N=BmG+rjV=80.109kN弯矩M=FwbX(h2+H)+Fwp(hl+H)=53.074kN.m基底应力最大值OmaX=NA+MW=63.879kPa=290kPa,满足要求基底应力最小值Omin=NA-MW=-18.363kPa0,基底出现负应力负应力分布宽度Lx=Iomin(Ominl+。max)XL=O.491inAa=O.25*L=0.55m即基底负应力面积小于总面积的1/4,满足要求基底应力最大值OInaX=NA+MW=76.298kPaL3,满足要求7.3滑动稳定性验算Kc=NF=2.2271.2,满足要求