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/m2,其重力为： G1=4.42.48.0379.81.1=0.9149(kN) 横梁拟采用0.62032钢管，单位面积质量为 29.15kg/m2,其总重力为: G2=229.155.0769.81.1=3.1901(kN) 立柱拟采用0.9377 钢管，单位面积质量为 81.68kg/m2,其总重为: G3=81.687.99.81.1=6.956(kN) 标志上部结构的总重力为: G=G1+G2+G3=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： 2 111 0 1 ()()/1000 2 1.0 1.4 [(0.5 1.2258 1.240^2)(4.42.4)] /1000 17.397() wbQbh FCVWW KN     横梁： 2 1 0 1 ()()/1000 2 1 1.0 1.4(1.22580.840^2)(0.6760.2032) /1000 2 0.301() Q WHBhni FCVWH KN         立柱： 2 11 0 1 [()()/1000 2 1.0 1.4 [(0.5 1.22580.840^2)(7.90.377)] /1000 3.271() WPQpP FCVWH KN     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： 竖直荷载：   1 40 2 10 0.915 1.0 1.20.549 22 3.190 /1.0 1.2/5.076 0.377/ 22 G Gh G GkN G wHkN m       水平荷载：   1 211 17.3973 8.699 22 / 20.301/ 20.6760.223/ wb wb whhn F FkN wFHkNm   （1）强度验算： 横梁根部由重力引起的剪力为：  141 0.5490.3775.0762.463 yh QGw HkN 由重力引起的弯矩为：  2 2 1 1 1423 0.377 0.5490.6762.25.0766.436 22 y wl MGllkN m 横梁根部由风引起的剪力为：  12 2 8.6990.223 0.6768.850 xwb QFw lkN 由风荷载引起的弯矩为：  22 2 2 123 0.223 0.676 8.6990.6762.225.069 22 xwb w l MFllkN m   横梁规格为2036.0，截面积为 A= 32 3.713 10m  ，截面惯性矩为 54 1.803 10Im  ， 抗弯截面模量为 43 1.776 10Wm   横梁根部所受的合成剪力为：  2222 11 8.852.4639.186 xy QQQkN 合成弯矩为：  2222 11 25.0696.43625.882 xy MMMkN m a.最大正应力验算 横梁根部的最大正应力为：  3 22 max 4 25.882 10 145.7/1.15215247/ 1.776 10 M NmmfNmm W      b.最大剪应力验算  3 22 max 3 9.186 10 224.948/125/ 3.713 10 v Q NmmfNmm A      c.危险点应力验算 略。 （2）变形验算 垂直挠度为        2 4 4023101 123 2 3 95 34 95 // 3 68 0.549 / 1.0 1.2100.6762.23 5.0760.6762.2 6206 101.803 10 0.377 / 1.0 1.2105.076 0.0091 8206 101.803 10 GG y Gllwl flll EIEI m              水平挠度为：          2 2 023202 212 123 2 3 95 33 95 //3 3 66 8.699/ 1.0 1.4100.6762.23 5.0760.6762.2 6206 101.803 10 0.223/ 1.0 1.4100.6763 5.0760.676 6206 101.803 10 0.0285 wbQQ x Fllwl lll flll EIEI m              合成挠度为：   2222 1 0.02850.00910.0299 0.02991 0.00589 5.07675 xy fffm 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 1.2 11.06113.273 kN G NG  水平荷载  111 17.3970.3013.27120.969 wbwhwp HFFFkN 立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：  1 226.43612.872 yy MMkN m 由风荷载引起的弯矩为：   1111 / 2 17.3970.3016.653.271 7.9 / 2130.612 xwbwhwp MFFhFh kN m   合成弯矩  2222 130.61212.872131.245 xy MMMkN m 由风荷载引起的扭矩为：  2225.06950.138 txl MMkN m 立柱规格为3779.0，截面积为 A=10500 2 mm，截面惯性矩为 84 1.762 10Imm， 抗弯截面模量为 53 9.350 10Wmm，截面回旋半径130 I imm A ,极惯性矩为： 84 3.525 10 p Imm （1）强度验算 a.最大正应力验算  36 5 22 13.273 10131.245 10 105001.15 9.35 10 123.32/215/ NM AW NmmfNmm      b.最大剪应力