广告牌结构的计算分析

广场广告牌钢结构工程广告牌杆件计算基本参数：1：计算点标高：3m；2：力学模型：悬臂梁；3：荷载作用：均布荷载(有拉杆作用)；4：悬臂总长度：L=3000mm，受力模型图中a=50mm，b=2950mm； 5：拉杆截面面积：309mm26：分格宽度：B=1500mm；7：悬臂梁材质：Q235；本处杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算：1.1结构的受力分析：(1)荷载集度计算：q k：组合荷载作用下的线荷载集度标准值(按矩形分布)(N/mm)； q：组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm)； S k：组合荷载标准值(MPa)；S：组合荷载设计值(MPa)；B：分格宽度(mm)；q k=S k B=0.002308×1500=3.462N/mmq=SB=0.003151×1500=4.727N/mm(2)拉杆轴力计算：由于拉杆在广告牌外力作用下在铰接点产生的位移量在垂直方向上的矢量代数和等于拉杆在轴力作用下产生的位移量在垂直方向上的矢量即：P：拉杆作用力在垂直方向上的分力(N)；qL4(3-4a/L+(a/L)4)/24EI-Pb3/3EI=PL拉杆/EAE：材料的弹性模量，为206000MPa；L拉杆：拉杆的长度；A：拉杆截面面积(mm2)；P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L拉杆I)=5453.909N拉杆的轴向作用力为：N=P/sinα=7716.065N(3)广告牌杆件截面最大弯矩处(距悬臂端距离为x处)的弯矩设计值计算：M max：悬臂梁最大弯矩设计值(N·mm)；x：距悬臂端距离为x处(最大弯矩处)；q：组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm)； L：悬臂总长度(mm)；a、b：长度参数，见模型图(mm)；经过计算机的优化计算，得：x=3000mm|M max|=|P(x-a)-qx2/2|=5182468.45N·mm1.2选用材料的截面特性：(1)悬臂杆件的截面特性：材料的抗弯强度设计值：f=215MPa；材料弹性模量：E=206000MPa；主力方向惯性矩：I=1679250mm4；主力方向截面抵抗矩：W=25835mm3；塑性发展系数：γ=1.05；(2)拉杆杆件的截面特性：拉杆的截面面积：A=309mm2；材料的抗压强度设计值：f1=215MPa；材料的抗拉强度设计值：f2=215MPa；材料弹性模量：E=206000MPa；1.3梁的抗弯强度计算：抗弯强度应满足：N L/A+M max/γW≤f上式中：N L：梁受到的轴力(N)；A：梁的截面面积(mm3)；M max：悬臂梁的最大弯矩设计值(N·mm)；W：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性发展系数，取1.05；f：材料的抗弯强度设计值，取215MPa；则：N L=Pctgα=5458.254NN L/A+M max/γW=5458.254/924+5182468.45/1.05/25835=196.954MPa≤215MPa悬臂梁抗弯强度满足要求。

广告牌钢构架受力分析1 引言目前，在很多建筑物上面都有各种广告牌。

这些广告牌的构架多是由小尺寸的型钢焊接做成。

钢构架负担的竖向荷载包括构架本身和广告牌上的铝合金板，以及霓虹灯或其它材料的重量。

由于荷载比较小，所以这些钢构架一般都不进行计算分析，而是凭经验选用尽量小的型钢来做，以方便吊装和制作。

值得注意的是，广告牌的面积通常都有上百个平方米，尽管其竖向荷载比较小，但在风力作用下，其水平荷载却可能很大。

所以在突刮阵风的时候，经常可以看见一些广告牌被吹翻或吹坏，掉落在地上，造成不小的损失，甚至人身伤亡。

尤其是那些位于高层建筑顶部的广告牌，风荷载就更大了。

本文通过对某广告牌钢构架的受力分析，指出对于那些位于高层建筑顶部的广告牌应该进行计算分析，以确保在大风荷载下的安全性。

2 钢构架的计算分析2.1钢构架概况某钢构架广告牌，位于长江边某高层建筑顶部，高12m，宽30m，是一个霓虹灯广告。

甲方将广告牌委托给一个小公司制作安装。

该公司最初凭经验设计了该广告牌的钢构架，选用的是L50等边角钢。

后来甲方觉得广告牌所处位置太高，又在江边，风荷载很大，故又委托作者验算该钢构架是否安全。

由于广告牌钢构架是一个空间结构，作者采用著名的有限元程序ANSYS5.6进行了计算。

钢构架的立面和轴侧，如图1所示。

构架底部支座位于主体结构的梁上，通过膨胀螺栓连接。

右边缺口部分是建筑物的水箱，钢筋混凝土做成，构架支座也可用膨胀螺栓与其连接。

2.2计算分析方法钢构架主要承受风荷载，其参数取值如下：（1）根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，维护结构的风荷载标准值按下式计算：w k＝βgz μs μz w0 (1)图1 广告牌钢构架轴侧和立面图（2）根据GB50009-2001，取地面粗糙度为B类，广告牌距地面约90～95m，阵风系数βgz为1.515，风压高度变化系数μz为2.055。

由于广告牌附属在主体结构表面部分的局部风压会超过平均风压，取局部风荷载体型系数μs为-2.0（负风压）。

—--—- 钢柱设计信息———-—钢材等级：235柱高（m):15.000柱截面：空心圆管截面：D*T=1000*12柱平面内计算长度系数：1。

000柱平面外计算长度：0.000强度计算净截面系数：1.000截面塑性发展:考虑构件所属结构类别：独立柱设计内力：绕X轴弯矩设计值Mx （kN。

m)：1600.000绕Y轴弯矩设计值My (kN.m）：0.000轴力设计值N (kN）：180。

000-————设计依据——-——《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）—-———柱构件设计——-——1、截面特性计算A =4.9461e-002; Xc =5.0000e-001；Yc =5。

0000e—001;Ix =5。

9895e-003; Iy =5。

9895e—003;ix =3.4799e-001; iy =3.4799e—001;W1x=1.1979e-002; W2x=1.1979e—002;W1y=1.1979e—002; W2y=1。

1979e-002；2、柱构件强度验算结果截面塑性发展系数：γx=1.150柱构件强度计算最大应力(N/mm2）：119.784 < f=215。

000柱构件强度验算满足.3、柱构件平面内稳定验算结果平面内计算长度(m)：15。

000平面内长细比λx：43.105对x轴截面分类：b 类轴心受压稳定系数φx：0。

886等效弯矩系数βmx：1。

000计算参数Nex'（KN)：49201。

949柱平面内长细比：λx=43。

105 〈[λ]= 150。

000柱构件平面内稳定计算最大应力（N/mm2）: 120.593 〈f=215。

000柱构件平面内验算满足。

4、柱构件平面外稳定验算结果平面外计算长度（m）：0.000平面外长细比λy：0。

000对y轴截面分类：b 类轴心受压稳定系数φy：1。

000受弯整体稳定系数φbx:1。

000等效弯矩系数βtx：1.000闭口截面影响系数：η=0。

餐厅广告牌成本估算
1、普通广告牌，就是长X宽，按平方来计算价格的。

2、如：广告牌是：80cmX40cm，表面采用喷绘制作的话大概是0.32平方X每平方的价格(10块-15块)，也就是3.2元-4.8元的喷绘钱，加上制作的边框、钢架、大概在20块左右，如表面采用写真的话，单价是每平方：40块左右，加上其他的大概在30元左右。

3、沙钢材质制作的广告牌，就是长X宽高，按立方米来计算价格。

4、沙钢制作的广告牌是由材料来决定价格的，每一个平方或者里面需要的材料数量的总和计算为成本，加上人工费用和利润，就是多少元一个平方/立方。

5、每个地方的价格都是不同的，对于人工费用的价格计算也不同，总体还是要根据广告牌的设计结构图来决定价格的计算。

材料可以根据广告牌的面积分摊，根据各自不同的尺寸分别计算成本同时不同尺寸的广告牌需要分配如果是相同尺寸的不需要做一个门店的广告牌多少钱？这个要看你的有多大，安装有什么难度，要用什么架子，才可以给你算出很准确的价格。

安装无难度的话，做单面广告牌就要便宜些，安装难度高，要另算安装费。

你要加灯的话就更贵，而且不包括设计费，你要设计得很好的话，可能广告公司要收设计费的，随便设计一下不用收费。

广告牌结构的计算分析摘要：根据现有广告牌结构计算相关规范，探讨风荷载对广告牌的作用。

本文将广告牌分成面板和立柱两部分分别计算风荷载作用效应，通过天津塘沽地区广告牌工程实例，详细阐述风荷载计算过程的参数取值以及适用性，重点介绍广告牌单立柱结构设计时风荷载计算步骤。

并且对面板和立柱风荷载标准值计算结果进行对比分析。

关键词：单立柱广告牌；结构计算；风荷载风振系数取值Abstract: according to the existing billboard structure calculation related standard, this paper discusses the function of wind load on billboards. This paper will be divided into panel and pillar billboard two parts are calculated respectively the wind load effect, through the tianjin tanggu area billboard engineering example, a detailed explanation of the wind load calculation process parameter selection and applicability, focusing on billboards single pillar structure design wind load calculation steps. And the panel and pillar wind load calculation standard in the study.Keywords: single pillar billboard; Structure calculation; The wind load wind vibration coefficient1引言近年来，随着我国改革开放的不断深入，经济建设得到了迅速的发展，伴随而起的广告牌也日益兴旺。

广告牌钢构架受力分析1 引言目前，在很多建筑物上面都有各种广告牌。

这些广告牌的构架多是由小尺寸的型钢焊接做成。

钢构架负担的竖向荷载包括构架本身和广告牌上的铝合金板，以及霓虹灯或其它材料的重量。

由于荷载比较小，所以这些钢构架一般都不进行计算分析，而是凭经验选用尽量小的型钢来做，以方便吊装和制作。

值得注意的是，广告牌的面积通常都有上百个平方米，尽管其竖向荷载比较小，但在风力作用下，其水平荷载却可能很大。

所以在突刮阵风的时候，经常可以看见一些广告牌被吹翻或吹坏，掉落在地上，造成不小的损失，甚至人身伤亡。

尤其是那些位于高层建筑顶部的广告牌，风荷载就更大了。

本文通过对某广告牌钢构架的受力分析，指出对于那些位于高层建筑顶部的广告牌应该进行计算分析，以确保在大风荷载下的安全性。

2 钢构架的计算分析2.1钢构架概况某钢构架广告牌，位于长江边某高层建筑顶部，高12m，宽30m，是一个霓虹灯广告。

甲方将广告牌委托给一个小公司制作安装。

该公司最初凭经验设计了该广告牌的钢构架，选用的是L50等边角钢。

后来甲方觉得广告牌所处位置太高，又在江边，风荷载很大，故又委托作者验算该钢构架是否安全。

由于广告牌钢构架是一个空间结构，作者采用著名的有限元程序ANSYS5.6进行了计算。

钢构架的立面和轴侧，如图1所示。

构架底部支座位于主体结构的梁上，通过膨胀螺栓连接。

右边缺口部分是建筑物的水箱，钢筋混凝土做成，构架支座也可用膨胀螺栓与其连接。

2.2计算分析方法钢构架主要承受风荷载，其参数取值如下：（1）根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，维护结构的风荷载标准值按下式计算：w k＝βgz μs μz w0 (1)图1 广告牌钢构架轴侧和立面图（2）根据GB50009-2001，取地面粗糙度为B类，广告牌距地面约90～95m，阵风系数βgz为1.515，风压高度变化系数μz为2.055。

由于广告牌附属在主体结构表面部分的局部风压会超过平均风压，取局部风荷载体型系数μs为-2.0（负风压）。

屋顶钢结构广告牌计算书一、计算模型：1.恒荷载：LED光源+大字铝板+大字龙骨荷载取0.5KN/㎡2.风荷载：风洞试验数据：㎡正风最大值2.17KN/雅居乐中心，“雅”字受荷载面积最大为60%正风（考虑1.1放大系数）：2.17KN/㎡*60%*1.1=1.43KN/㎡负风（考虑1.1放大系数）：-3.14KN/㎡*60%*1.1=-2.1KN/㎡㎡侧风（考虑1.1放大系数）：-3.14KN/㎡*60%*1.1=-2.1KN/正风侧风3.检修荷载：加载到梁单元检修荷载按照0.5KN/m4.地震荷载：当地地震荷载为7度设防，计算按照9度设防5.荷载组合：1gLCB1激活相加0工况(1.350)+1工况(0.980)2gLCB2激活相加0工况(1.200)+1工况(1.400)3gLCB3激活相加0工况(1.000)+1工况(1.400)4gLCB4激活相加0工况(1.200)+2工况(1.400)5gLCB5激活相加0工况(1.200)+3工况(1.400)6gLCB6激活相加0工况(1.200)+4工况(1.400)7gLCB7激活相加0工况(1.200)+2工况(-1.400)8gLCB8激活相加0工况(1.200)+3工况(-1.400)9gLCB9激活相加0工况(1.200)+4工况(-1.400)10gLCB10激活相加0工况(1.000)+2工况(1.400)11gLCB11激活相加0工况(1.000)+3工况(1.400)12gLCB12激活相加0工况(1.000)+4工况(1.400)13gLCB13激活相加0工况(1.000)+2工况(-1.400)14gLCB14激活相加0工况(1.000)+3工况(-1.400)15gLCB15激活相加0工况(1.000)+4工况(-1.400)16gLCB16激活相加0工况(1.200)+1工况(1.400)+2工况(0.840) 17gLCB17激活相加0工况(1.200)+1工况(1.400)+3工况(0.840) 18gLCB18激活相加0工况(1.200)+1工况(1.400)+4工况(0.840) 19gLCB19激活相加0工况(1.200)+1工况(1.400)+2工况(-0.840) 20gLCB20激活相加0工况(1.200)+1工况(1.400)+3工况(-0.840) 21gLCB21激活相加0工况(1.200)+1工况(1.400)+4工况(-0.840)0工况(1.000)+1工况(1.400)+2工况(0.840) 23gLCB23激活相加0工况(1.000)+1工况(1.400)+3工况(0.840) 24gLCB24激活相加0工况(1.000)+1工况(1.400)+4工况(0.840) 25gLCB25激活相加0工况(1.000)+1工况(1.400)+2工况(-0.840) 26gLCB26激活相加0工况(1.000)+1工况(1.400)+3工况(-0.840) 27gLCB27激活相加0工况(1.000)+1工况(1.400)+4工况(-0.840) 28gLCB28激活相加0工况(1.200)+1工况(0.980)+2工况(1.400) 29gLCB29激活相加0工况(1.200)+1工况(0.980)+3工况(1.400) 30gLCB30激活相加0工况(1.200)+1工况(0.980)+4工况(1.400) 31gLCB31激活相加0工况(1.200)+1工况(0.980)+2工况(-1.400) 32gLCB32激活相加0工况(1.200)+1工况(0.980)+3工况(-1.400) 33gLCB33激活相加0工况(1.200)+1工况(0.980)+4工况(-1.400) 34gLCB34激活相加0工况(1.000)+1工况(0.980)+2工况(1.400) 35gLCB35激活相加0工况(1.000)+1工况(0.980)+3工况(1.400) 36gLCB36激活相加0工况(1.000)+1工况(0.980)+4工况(1.400) 37gLCB37激活相加0工况(1.000)+1工况(0.980)+2工况(-1.400) 38gLCB38激活相加0工况(1.000)+1工况(0.980)+3工况(-1.400) 39gLCB39激活相加0工况(1.000)+1工况(0.980)+4工况(-1.400) 40gLCB40激活相加0工况(1.200)+1工况(0.600)+Rx(1.300) 41gLCB41激活相加0工况(1.200)+1工况(0.600)+Ry(1.300) 42gLCB42激活相加0工况(1.200)+1工况(0.600)+Rx(-1.300) 43gLCB43激活相加0工况(1.200)+1工况(0.600)+Ry(-1.300)0工况(1.000)+1工况(0.500)+Rx(1.300) 45gLCB45激活相加0工况(1.000)+1工况(0.500)+Ry(1.300) 46gLCB46激活相加0工况(1.000)+1工况(0.500)+Rx(-1.300) 47gLCB47激活相加0工况(1.000)+1工况(0.500)+Ry(-1.300)四、结构分析：内力1.轴力包络图剪力2包络图2.强度分析：应力比最大为0.89，满足规范要求位移分析：3.经计算，最大位移为20mm。

广场广告牌钢结构工程广告牌荷载计算1.1广告布广告牌的荷载作用说明：广告牌承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。

(1)自重：包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照400N/m2估算：(2)风荷载：是垂直作用于广告牌表面的荷载，按GB50009采用；(3)雪荷载：是指广告牌水平投影面上的雪荷载，按GB50009采用；(4)活荷载：是指广告牌水平投影面上的活荷载，按GB50009，可按500N/m2采用；在实际工程的广告牌结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值：A：考虑正风压时：a.当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：S k+=1.35G k+0.6×1.4w k+0.7×1.4S k(或Q k)b.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：S k+=1.2G k+1.4×w k+0.7×1.4S k(或Q k)B：考虑负风压时：按下面公式进行荷载组合：S k-=1.0G k+1.4w k1.2风荷载标准值计算：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：w k+=βgzμzμs1+w0……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] w k-=βgzμzμs1-w0上式中：w k+：正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa)；w k-：负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：6m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：βgz=K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz=0.92×(1+2μf) 其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12 B类场地：βgz=0.89×(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地：βgz=0.85×(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地：βgz=0.80×(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，6m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8558μz：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地：μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地：μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m； D类场地：μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，6m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs1：局部风压体型系数，对于广告牌结构，按规范，计算正风压时，取μs1+=1.3；计算负风压时，取μs1-=-2.0；另注：上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值，即：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA在上式中：当A≥10m2时取A=10m2；当A≤1m2时取A=1m2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，福州地区取0.0007MPa；(1)计算龙骨构件的风荷载标准值：龙骨构件的从属面积：A=6×1.5=9m2LogA=0.954μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.052μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.618w kA+=βgzμzμsA1+w0=1.8558×1×1.052×0.0007=0.001367MPaw kA-=βgzμzμsA1-w0=1.8558×1×1.618×0.0007=0.002102MPa(2)计算广告布部分的风荷载标准值：广告布构件的从属面积：A=1.5×1.5=2.25m2LogA=0.352μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.208μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.859w kB+=βgzμzμsB1+w0=1.8558×1×1.208×0.0007=0.001569MPaw kB-=βgzμzμsB1-w0=1.8558×1×1.859×0.0007=0.002415MPa1.3风荷载设计值计算：w A+：正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa)；w kA+：正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa)； w A-：负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa)；w kA-：负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa)； w A+=1.4×w kA+=1.4×0.001367=0.001914MPaw A-=1.4×w kA-=1.4×0.002102=0.002943MPaw B+：正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa)； w kB+：正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa)； w B-：负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa)； w kB-：负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa)； w B+=1.4×w kB+=1.4×0.001569=0.002197MPaw B-=1.4×w kB-=1.4×0.002415=0.003381MPa1.4雪荷载标准值计算：S k：作用在广告牌上的雪荷载标准值(MPa)S0：基本雪压，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001取值，福州地区50年一遇最大积雪的自重：0MPa.μr：屋面积雪分布系数，按表6.2.1[GB50009-2001]，为2.0。

广告牌构件计算一计算依据《建筑结构荷载规范》 GB50009—2001《钢结构社机规范》 GB50017-2003二计算参数2.1 Ø*1203.5钢管截面积 A=1280mm2回转半径 r=41.2mm2。

2 40＊3角钢截面系数 W=1230mm32.3 Q235钢抗弯设计强度 f=215N/mm2三构件计算3。

1 风荷载标准值广告牌高7.50m，总高H=14m，地面粗糙度按C类W k=βz·μs·μz·r w·W0式中βz-高度Z处风振系数取1.14～1。

36（计算附后）μs—风载体型系数取0.07（计算附后）μz-风压高度变化系数15m以内,0。

74r w-风载分项系数取1.4W k=βz·μs·μz·K·W0=1.14(1.36)×0.07×1×1.4×2。

64=0.295（0.35)KN/m2如取3.8m宽板带计算线荷载分别为q1=0。

295×3.8=1。

12KN/mq2=0.35×3。

8=1.33KN/ma 集中荷载P=7.5×（1.12+1。

33）/2=9.2KN b为安全计集中力作用于顶部节点，计算简图如图2c 支座反力A支座：水平反力27。

6KN竖向反力11.5KNB支座：水平反力18。

4KN竖向反力7.7KN3。

2.2 Ø120×3。

5钢管强度验算a 按绗架计算各杆内力系数注于图2内。

b 计算Ø120×3.5钢管应力，按最大压力及最长杆件计算,取大值.最大压力σ=N/ØA 其中N=KPλ=L/r=3905/41.2=95 查GB50010—2003附录C得Ø=0.676σ=N/ØA=2。

328×9.2/(0.676×1280）=24。

广告牌基础结构的计算分析摘要:本文通过叙述现在广告牌的现存问题,来重点介绍广告牌单立柱基础的设计考虑因素,并通过一个工程实例,用ansys软件分析了基础的受力情况,为该类新型结构的设计提供了一定依据。

关键词:单立柱广告牌基础ansys广告牌作为一种新近兴起的结构形式,应用越来越多,但随之也出现了一些安全事故,如2010年7月16日”康森”台风造成陵水至三亚段东线高速的广告牌基本“全军覆没”:倒塌、广告牌头部掉落或像废纸一样折叠等,对公共安全及人民的生命财产造成巨大损失。

1 广告牌基础形式广告牌上部结构为钢结构,立柱是广告牌面的支撑。

根据地质及上部结构综合原因考虑,目前常用的单立柱广告牌的基础型式主要有:自重式钢筋混凝土基础、桩伐基础及人工挖孔单桩基础三种基础型式。

本文重点讨论自重式钢筋混凝土基础设计考虑因素。

2 广告牌基础计算分析自重式筏板基础,包括钢筋混凝土筏板基础或钢筋混凝土墩基础。

大面积开挖浇注大体积的钢筋混凝土,通过预埋件与立柱连接,由钢筋混凝土基础及上覆土体的自重来抵抗广告牌面的倾覆弯矩。

基础设计时考虑因素:1)计算得出上部结构传给基础的力;2)根据上部结构传给基础的力来确定柱脚连接方式;3)明确该工程所在位置的地质情况,确定基础埋深及尺寸配筋;4)验算基础。

本文以某工程为例来介绍基础设计。

3 工程实例工程情况:面板尺寸长18m,高6m,总高度为18m。

持力层参数如下。

④1黏土、粉质黏土:该层厚度0.80～4.30m,fak=110kpa④2粉土:该层厚度0.80～2.80m,fak=90kpa1)上部结构传递的荷载:广告牌属于对风荷载比较敏感的高耸结构,通过计算:荷载(设计值)正负零处N=389.9kn,M=5348kN·m,V=371.5kn荷载(标准值)正负零处,Nk=289kn,Mk=3961kN·m,Vk=275kn由于柱底部弯矩较大,综合考虑本工程采用包裹式柱脚。

广告牌钢结构设计计算书Contents一.4米高广告牌钢结构设计计算书 (1)1 计算引用的规范、标准及资料 (1)1.1 建筑设计规范： (1)1.2 钢材规范： (1)1.3 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (2)1.4 土建图纸： (2)2 基本参数 (2)2.1 广告牌所在地区： (2)2.2 地面粗糙度分类等级： (2)3 广告牌荷载计算 (2)3.1 广告牌的荷载作用说明： (2)3.2 风荷载标准值计算： (3)3.3 风荷载设计值计算： (4)3.4 雪荷载标准值计算： (5)3.5 雪荷载设计值计算： (5)3.6 广告牌面活荷载设计值： (5)3.7 广告牌构件恒荷载设计值： (5)3.8 选取计算荷载组合： (6)4 广告牌杆件计算 (7)4.1 结构的受力分析： (7)4.2 选用材料的截面特性： (8)4.3 梁的抗弯强度计算： (8)4.4 拉杆的抗拉(压)强度计算： (8)4.5 梁的挠度计算： (9)5 广告牌焊缝计算 (9)5.1 受力分析： (9)5.2 焊缝校核计算： (10)6 广告牌埋件计算(后锚固结构) (10)6.1 校核处埋件受力分析： (10)6.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算： (10)6.3 群锚受剪内力计算： (11)6.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算： (11)6.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算： (12)6.6 混凝土劈裂破坏承载力计算： (13)6.7 锚栓钢材受剪破坏承载力计算： (15)6.8 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算： (15)6.9 混凝土剪撬破坏承载能力计算： (17)6.10 拉剪复合受力承载力计算： (17)一.4米高广告牌钢结构设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1建筑设计规范：《地震震级的规定》 GB/T17740-1999《钢结构设计规范》 GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002《高处作业吊蓝》 GB19155-2003《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-95《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG160-2004《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002《建筑隔声评价标准》 GB/T50121-2005《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008《建筑工程预应力施工规程》 CECS180：2005《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版、局部修订)《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001(2008年版) 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94(2000年版)《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-20021.2钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005《不锈钢棒》 GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-1984《不锈钢冷轧钢板及钢带》 GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》 GB/T4237-2007《不锈钢丝》 GB/T4240-93《建筑用不锈钢绞线》 JG/T200-2007《不锈钢小直径无缝钢管》 GB/T3090-2000《彩色涂层钢板和钢带》 GB/T12754-2006《低合金钢焊条》 GB/T5118-1995《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-2007《耐候结构钢》 GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》 YB/T096—1997《合金结构钢》 GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2000《碳钢焊条》 GB/T5117-1999《碳素结构钢》 GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》 GB/T699-1999《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 GB/T14370-20001.3《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.4土建图纸：2 基本参数2.1广告牌所在地区：黑龙江省齐齐哈尔市地区；2.2地面粗糙度分类等级：按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。

一、风荷载计算1、标高为:Z=10M处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算:W k: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2): Zm高处阵风系数(按B类区计算):βgzμf=0.5×(Z/10)-0.16＝0.50βgz=0.89×(1+2μf)= 1.78μz: Z(m)高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001)μz=(Z/10)0.32 = 1.00 风荷载体型系数μs= 1.2W k=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001) =1.60kN/m2(2). 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m2r w: 风荷载作用效应的分项系数: 1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=r w×W k= 2.24kN/m2二.内力结构计算: (中横向ZHL)整体结构梁受力计算:荷载:(1) G(#2Ak)平均重力: 1.00kN/m^2(2).W 风荷载设计值: 2.24kN/m^2M(#1G): 平均自重下组合梁弯矩(kN.m)q(#1G):荷载集度设计值:(kN/m)a(#4sjcg):计算跨度: 14mB: 计算单元宽: 6.5mq(#1G)=1.4×G(#2Ak)×B=1.4×0.5×1.0=9.1 kN/mM(#1G)=q(#1G)×a(#4sjcg)^2/8=222.95kN.m垂直于平面的分布水平地震作用:α(#3max)= q(#3EAk): 垂直于平面的分布水平地震作用 (kN/m)q(#3EAk)=5×α(#3max)×G(#2Ak) (JGJ102-96 5.2.4) =0.8 kN/mγ(#1E): 地震作用分项系数: 1.3q(#2EA)=1.3×q(#3EAk)=1.04 kN/mq(#1E)：水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)q(#1E)=q(#2EA)×B=6.76 kN/mM1=M(#1G)+0.6×M(#1E)=289.20kN.m风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)q(#1w): 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)r(#1w): 风荷载作用效应的分项系数： 1.4W(#1k): 风荷载标准值: 1.60kN/m2B: 计算单元宽: 1q(#1w)=1.4×W(#1k)×B= 2.24k N/mq(#1w): 风荷载线分布最大荷载集度设计值: 2.24 a’(#4sjcg):计算跨度:14mM(#1w)=q(#1w)×a’(#4sjcg)^2/8=54.95 kN.mN(#1w): 风荷载对横梁端的集中力设计值(kN)N(#1w)= q(#1w)×a’(#4sjcg)/2=61.62k N钢管（￠500×12）横梁强度校核1．刚度计算:A: D500X12钢管截面积: d=D-t=48.8=45.97cm^2γ: 塑性发展系数: 1.0i: 回转半径: I=0.35d=17.08 cm λ: 构件细长比L0: 钢管杆计算长度:7.00mλ=L0×100/i40.98<[λ]=150刚度满足.σ: 计算强度(N/mm2)(为拉弯构件)N: 受力设计值:61.62kNA: 立柱型材截面积: 45.97cm2M: 弯矩: 54.95kN·mW x1: 立柱截面抗弯矩:2191cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/W x1=37.29≤ｆa=215N/mm2钢管梁强度可以满足钢管（￠1200×14）立柱强度校核1．刚度计算:A: D1200X14钢管截面积: d=D-t=118.6=111.72cm^2γ: 塑性发展系数: 1.0i: 回转半径: I=0.35d=41.51 cm λ: 构件细长比L0: 钢管杆计算长度:16.00mλ=L0×100/i38.54<[λ]=150刚度满足.σ: 计算强度(N/mm2)(为拉弯构件)Nw: 受风力设计值:61.62kNA: 立柱型材截面积: 111.72cm2M: 弯矩: 985.91kN·mW x1: 立柱截面抗弯矩:15280cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/W x1=66.96≤ｆa=215N/mm2钢管立柱强度可以满足基础整体稳定验算：M1=985.91kN·mN=280KN*************************************************************************************************计算项目: 承载力计算-1************************************************************************************************[计算条件]1、基础信息基础埋深 d = 2.00 m基础宽 B = 4.50 m基础长 L = 9.00 m基础底标高 Bg = -2.00 m2、土层信息N= 280地下水标高 = -2.20 m 顶层土标高 = 0.00 m 土层数 = 3土层号 厚度(m) 重度(MPa) 承载力 深度修正 相对密度 孔隙比 压缩模量 土层 1 -5 18 130 1 2.7 0.8 7.5 土层 2 -10 18 130 1 2.7 0.8 7.5 土层 3 -15 18 130 1 2.7 0.8 7.5 3、荷载信息 荷载标准值 N = 280.00 kn Mx = 1300.00 kn*m My = 130.00 kn*m单位面积的基础及覆土重 γ`h = 20.00 kPa[计算结果]计算根据： 中华人民共和国国家标准GB50007-2002 --综合法4、底板反力 (kPa):平均 p= 26.914 最大 pmax= 52.593 最小 pmin= 1.235 角点 p1 = 1.235 p2 = 9.794 p3 = 52.593 p4 = 44.0335、承载力计算地基(抗震)承载力设计值 = 202.400地基承载力验算满足0.000-15.000-10.000-5.000剖面图1-N= 2804.50221)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγηak f p <ak f p 2.1max <6、下卧层承载力计算基底下土层号 土层厚 承载力特征值 全压应力 扩散角 土层 2 5.00 207.86 56.43 0.00 土层 3 5.00 259.82 102.71 0.00四．预埋件计算: (第1处) 本工程预埋件受拉力和剪力(拉杆节点）V: 剪力设计值:Vc=61619.4NV=1.2*Vc=73943.2NN: 法向力设计值:Nd=616194NN=1.2*Nd=739432.3N Me=M1=985909761N·mmN(#3um1): 锚筋根数:20根 锚筋层数:1层K(#1r): 锚筋层数影响系数: 1.000 关于混凝土：混凝土标号C30混凝土强度设计值:f(#1c)=15.000N/mm^2按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥ GBJ10采用。

一、风荷载计算1、标高为:Z=10M处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算:W k: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz: Zm高处阵风系数(按B类区计算):μf=0.5×(Z/10)-0.16＝0.50 βgz=0.89×(1+2μf)= 1.78 μz: Z(m)高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001)μ=(Z/10)0.32 = 1.00 z风荷载体型系数μs= 1.2 W k=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)=1.60kN/m2(2). 风荷载设计值:W: 风荷载设计值:kN/m2r w: 风荷载作用效应的分项系数: 1.4 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=r w×W k= 2.24kN/m2二.内力结构计算:(中横向ZHL)整体结构梁受力计算:荷载:(1) G(#2Ak)平均重力:1.00kN/m^2 (2).W 风荷载设计值:2.24kN/m^2M(#1G): 平均自重下组合梁弯矩(kN.m)q(#1G):荷载集度设计值:(kN/m)a(#4sjcg):计算跨度:14m B: 计算单元宽:6.5m q(#1G)=1.4×G(#2Ak)×B=1.4×0.5×1.0=9.1 kN/mM(#1G)=q(#1G)×a(#4sjcg)^2/8=222.95kN.m垂直于平面的分布水平地震作用:α(#3max)=q(#3EAk): 垂直于平面的分布水平地震作用 (kN/m)q(#3EAk)=5×α(#3max)×G(#2Ak)(JGJ102-96 5.2.4)=0.8 kN/mγ(#1E): 地震作用分项系数: 1.3 q(#2EA)=1.3×q(#3EAk)=1.04 kN/mq(#1E)：水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分q(#1E)=q(#2EA)×B=6.76 kN/mM(#1E): 地震作用梁弯矩(kN·m):M(#1E)=q(#1E)×a(#4sjcg)^2/12=110.41kN.mM1: 在重力荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用S(#1G)+0.6S(#1E)组M1=M(#1G)+0.6×M(#1E)=289.20kN.m风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分q(#1w): 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)r(#1w): 风荷载作用效应的分项系数： 1.4W(#1k): 风荷载标准值: 1.60kN/m2B: 计算单元宽:1q(#1w)=1.4×W(#1k)×B= 2.24k N/mq(#1w): 风荷载线分布最大荷载集度设计 2.24 a’(#4sjcg):计算跨度:14mM(#1w)=q(#1w)×a’(#4sjcg)^2/8=54.95 kN.mN(#1w): 风荷载对横梁端的集中力设计值(kN)N(#1w)= q(#1w)×a’(#4sjcg)/2=61.62k N钢管（￠500×12）横梁强度校核1．刚度计算:A: D500X12钢管截面积:d=D-t=48.8=45.97cm^2γ: 塑性发展系数:1.0i: 回转半径:I=0.35d=17.08 cmλ: 构件细长比L0: 钢管杆计算长度:7.00mλ=L0×100/i40.98<[λ]=150刚度满足.σ: 计算强度(N/mm2)(为拉弯构件)N: 受力设计值:61.62kNA: 立柱型材截面积:45.97cm2M: 弯矩:54.95kN·mW x1: 立柱截面抗弯矩:2191cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/W x1=37.29≤ｆa=215N/mm2钢管梁强度可以满足钢管（￠1200×14）立柱强度校核1．刚度计算:A: D1200X14钢管截面积:d=D-t=118.6=111.72cm^2γ: 塑性发展系数:1.0i: 回转半径:I=0.35d=41.51 cmλ: 构件细长比L0: 钢管杆计算长度:16.00mλ=L0×100/i38.54<[λ]=150刚度满足.σ: 计算强度(N/mm2)(为拉弯构件)Nw: 受风力设计值:61.62kNA: 立柱型材截面积:111.72cm2M: 弯矩:985.91kN·mW x1: 立柱截面抗弯矩:15280cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/W x1=66.96≤ｆa=215N/mm2钢管立柱强度可以满基础整体稳定验算：M1=985.91kN·mN=280KN****************************************************计算项目: 承载力计算-1****************************************************[计算条件]1、基础信息基础埋深 d = 2.00m基础宽 B = 4.50m基础长 L = 9.00m基础底标高 Bg = -2.00 m2、土层信息地下水标高 = -2.20m顶层土标高 = 0.00m土层数 = 3土层号 厚度(m)重度(MPa) 承载力 深度修正土层 1 -518 130 1 2.7土层 2 -1018 130 1 2.7土层 3 -1518 130 1 2.73、荷载信息荷载标准值N = 280.00 knMx = 1300.00 kn*mMy = 130.00 kn*m单位面积的基础及覆土重 γ`h = 20.00 kPa[计算结果]计算根据： 中华人民共和国国家标准GB50007-20024、底板反力 (kPa):平均 p= 26.914最大 pmax= 52.593 最小角点 p1 = 1.235p2 = 9.794 p3 = 52.5935、承载力计算)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη地基(抗震)承载力设计值 = 202.400地基承载力验算满足6、下卧层承载力计算基底下土层号 土层厚 承载力特征值 全压应土层 25.00 207.86土层 35.00 259.82四．预埋件计算: (第1处) 本工程预埋件受拉力和剪力(拉杆节点） V: 剪力设计值:Vc=61619.4NV=1.2*Vc=73943.2NN: 法向力设计值:Nd=616194NN=1.2*Nd=739432.3N Me=M1=985909761N·mm N(#3um1): 锚筋根数:20根 锚筋层数:1层 K(#1r): 锚筋层数影响系数: 1.000 关于混凝土：混凝土标号C30 混凝土强度设计值:f(#1c)=15.000N/m 按现行国家标准≤混凝土结构设计规范选用一级锚筋 锚筋强度设计值:f(#1y)=210.000N/ d: 钢筋直径:Φ39mm α(#1v): 钢筋受剪承载力系数: α(#1v)=(4-0.08×d)×=0.24ak fp <ak f p 2.1max <t: 锚板厚度:30mmα(#1b): 锚板弯曲变形折减系数:α(#1b)=0.6+0.25×t/d=0.79Z: 外层钢筋中心线距离:1600mmA(#1s): 锚筋实际总截面积:A(#1s)=N(#3um1)×3.14×d^2/4=23879.70mm^23． 锚筋总截面积计算值:A(#2s1)=[(V/α(#1v)+N/(0.8*α=10756mm^2 ≤2388020根φ39锚筋可以满4 .锚板面积:6900000mm^20.5f(#1c)A=51750000NN=739432N≤0.5f(#1c)A锚板尺寸可以满足0.16kN/m cmcmM2=M1/10=98.59kN·m-2.200-2.0000.000-10.000-5.00044.0352.599.791.23Mx=1300.0N = 280.0剖面图2-2剖面图1-1基础埋深My= 130.0N= 280.09.00 4.502211土层信息-15.000-10.000-5.000mm^2。

广场广告牌钢结构设计计算书设计单位：xxx设计工作室设计项目：广场广告牌钢结构设计计算书一、设计依据本设计计算书根据《国家建筑设计规范》、《钢结构设计规范》、《地震设计规范》等相关规范进行设计计算，并结合项目具体要求进行综合设计。

二、设计参数1. 广告牌总高度：H = 10m2. 广告牌宽度：W = 5m3. 流线型钢结构横截面形状：矩形4. 钢结构材料：Q2355. 风载荷设计等级：3级6. 设计基准风速：V = 45m/s7. 基本风压：Pb = 0.5kN/m²三、荷载计算1. 风载荷计算：风压力计算公式：P = Pb * Cpe * Cg * Cp其中，Cpe为风压力系数，取1.2；Cg为结构高度修正系数，通过计算得到；Cp为构件位置修正系数，取1.0。

风载荷计算公式：F = P * A其中，A为广告牌面积，取H * W。

2. 结构自重计算：自重计算公式：G = ρ * A其中，ρ为钢结构材料的密度，取7.85g/cm³；A为广告牌体积，取H * W * t。

t为钢结构板厚，根据实际情况确定。

3. 地震荷载计算：根据地震设计规范计算得到地震荷载，并进行相应的结构响应分析。

四、钢结构设计1. 主梁设计：依据强度设计准则计算主梁截面面积，并选择合适的热轧压型钢材料进行设计。

2. 柱腿设计：依据强度设计准则计算柱腿截面面积，并选择合适的热轧压型钢材料进行设计。

3. 铰接设计：根据结构拓扑形状和荷载分析，在适当位置设置合理的铰接连接，并对连接部位进行剪力、扭矩等设计计算。

4. 结构稳定性设计：进行整体结构稳定性计算，包括抗侧稳定、抗翻转稳定、抗滚动稳定等。

五、验算结果设计计算书提供结构各主要构件的设计验算结果，包括截面尺寸、受力状态、应力情况等。

六、结论本设计计算书综合考虑了风荷载、结构自重、地震荷载等多种荷载因素，并进行了相应的设计计算。

根据结果，确定了适合的钢结构型号和尺寸，保证了广场广告牌钢结构的安全可靠性。

广告牌荷载计算1.1广告牌的荷载作用说明:广告牌承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。

（１）自重：包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照40０N/m2估算:(2)风荷载：是垂直作用于广告牌表面的荷载，按GB５０009采用；(3）雪荷载：是指广告牌水平投影面上的雪荷载,按GB500０9采用；(4)活荷载:是指广告牌水平投影面上的活荷载，按GＢ５0009，可按5０0N/m2采用;在实际工程的广告牌结构计算中,对上面的几种荷载,考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值：A：考虑正风压时：ａ。

当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.３5Ｇk＋0．6×1．4wｋ＋0．7×1.4Sk（或Qk）ｂ。

当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：S k＋＝１。

2Gk+1.4×wk+0.7×１.4Sk（或Ｑｋ)B:考虑负风压时：按下面公式进行荷载组合：S ｋ－=1．０Gk＋1.４wｋ1.2风荷载标准值计算：按建筑结构荷载规范(GB５0009—２001）计算:wk＋=βｇzμｚμs1+ｗ……7.1。

1-２[GB5000９-2001 2006年版]ｗk—＝βgzμｚμs1—w上式中：wk＋：正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa）；wk-：负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(ＭPａ）；Z:计算点标高:３m;βｇz:瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型，按以下公式计算（高度不足5m按5m计算）:βgz =Ｋ（1+2μf）其中Ｋ为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz ＝０。

9２×（1＋2μf）其中：μｆ=0。

387×(Z/1０）—0．12B类场地：βgｚ=0.89×(1+２μf）其中：μf=0．5(Ｚ/1０）－0。

16C类场地: βｇｚ=0。

85×（1+２μｆ）其中:μf=０.7３4(Ｚ/1０)-0。

广场广告牌钢结构工程广告牌杆件计算-3基本参数：1：计算点标高：6m；2：力学模型：悬臂梁；3：荷载作用：均布荷载(有拉杆作用)；4：悬臂总长度：L=6000mm，受力模型图中a=1000mm，b=5000mm； 5：拉杆截面面积：5856mm26：分格宽度：B=1500mm；7：悬臂梁材质：Q235；本处杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算：1.1结构的受力分析：(1)荷载集度计算：q k：组合荷载作用下的线荷载集度标准值(按矩形分布)(N/mm)； q：组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm)； S k：组合荷载标准值(MPa)；S：组合荷载设计值(MPa)；B：分格宽度(mm)；q k=S k B=0.002117×1500=3.176N/mmq=SB=0.002884×1500=4.326N/mm(2)拉杆轴力计算：由于拉杆在广告牌外力作用下在铰接点产生的位移量在垂直方向上的矢量代数和等于拉杆在轴力作用下产生的位移量在垂直方向上的矢量即：P：拉杆作用力在垂直方向上的分力(N)；qL4(3-4a/L+(a/L)4)/24EI-Pb3/3EI=PL拉杆/EAE：材料的弹性模量，为206000MPa；L拉杆：拉杆的长度；A：拉杆截面面积(mm2)；P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L拉杆I)=13053.489N拉杆的轴向作用力为：N=P/sinα=26118.987N(3)广告牌杆件截面最大弯矩处(距悬臂端距离为x处)的弯矩设计值计算：M max：悬臂梁最大弯矩设计值(N·mm)；x：距悬臂端距离为x处(最大弯矩处)；q：组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm)； L：悬臂总长度(mm)；a、b：长度参数，见模型图(mm)；经过计算机的优化计算，得：x=6000mm|M max|=|P(x-a)-qx2/2|=12600555N·mm1.2选用材料的截面特性：(1)悬臂杆件的截面特性：材料的抗弯强度设计值：f=215MPa；材料弹性模量：E=206000MPa；主力方向惯性矩：I=88134270mm4；主力方向截面抵抗矩：W=590671mm3；塑性发展系数：γ=1.05；(2)拉杆杆件的截面特性：拉杆的截面面积：A=5856mm2；材料的抗压强度设计值：f1=215MPa；材料的抗拉强度设计值：f2=215MPa；材料弹性模量：E=206000MPa；1.3梁的抗弯强度计算：抗弯强度应满足：N L/A+M max/γW≤f上式中：N L：梁受到的轴力(N)；A：梁的截面面积(mm3)；M max：悬臂梁的最大弯矩设计值(N·mm)；W：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性发展系数，取1.05；f：材料的抗弯强度设计值，取215MPa；则：N L=Pctgα=22623.172NN L/A+M max/γW=22623.172/8256+12600555/1.05/590671=23.057MPa≤215MPa悬臂梁抗弯强度满足要求。

3-4米广告牌支撑计算书
1. 引言
本文档旨在提供计算3-4米广告牌支撑结构的相关参数和设计要求。

通过合理的计算和设计，确保广告牌的稳定性和安全性。

2. 设计要求
- 广告牌高度：3-4米
- 风压：根据当地附近地区的最大风速，选择合适的安全系数进行计算。

- 材料：根据设计要求，可选择合适的材料（如钢材等）。

3. 支撑结构设计计算
3.1 广告牌的重力计算
根据广告牌的高度和自身重量计算，可得到广告牌的重力。

重力计算公式如下：
重力 = 高度 ×单位长度的广告牌重量
3.2 广告牌受到的风力计算
根据广告牌的高度、风压和风力作用面积，可以计算得到广告牌受到的风力。

风力计算公式如下：
风力 = 风压 ×广告牌的风力作用面积
3.3 支撑结构的稳定性计算
为了保证广告牌的稳定性，需要计算支撑结构的稳定性。

支撑结构的稳定性计算公式如下：
稳定性 = 广告牌的重力 - 广告牌受到的风力
3.4 结构材料的选择
根据计算得到的支撑结构稳定性参数，选择合适的结构材料。

根据结构材料的强度和稳定性，计算出结构材料的截面尺寸和长度。

4. 结论
根据上述计算，我们能够得出3-4米广告牌支撑结构的相关参
数和设计要求。

根据计算结果，选择合适的结构材料和尺寸，能够
确保广告牌的稳定性和安全性。

> 注意：以上计算仅供参考，具体的设计和选材还需要根据实
际情况进行综合考虑。

为保证广告牌的安全性，建议寻求专业结构
工程师的意见和指导。

以上是关于3-4米广告牌支撑计算的文档。

广告牌钢结构设计计算书1 基本参数1.1广告牌所在地区：福州地区；1.2地面粗糙度分类等级：按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。

2 广告牌荷载计算2.1广告布广告牌的荷载作用说明：广告牌承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。

(1)自重：包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照400N/m2估算：(2)风荷载：是垂直作用于广告牌表面的荷载，按GB50009采用；(3)雪荷载：是指广告牌水平投影面上的雪荷载，按GB50009采用；(4)活荷载：是指广告牌水平投影面上的活荷载，按GB50009，可按500N/m2采用；在实际工程的广告牌结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值：A：考虑正风压时：a.当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk)b.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或Qk)B：考虑负风压时：按下面公式进行荷载组合：Sk-=1.0Gk+1.4wk2.2风荷载标准值计算：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk+=βgzμzμs1+w……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]wk-=βgzμzμs1-w上式中：wk+：正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa)；wk-：负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：6m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：βgz =K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz =0.92×(1+2μf) 其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地：βgz =0.89×(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地：βgz =0.85×(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地：βgz =0.80×(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，6m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8558μz：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地：μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，6m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs1：局部风压体型系数，对于广告牌结构，按规范，计算正风压时，取μs1+=1.3；计算负风压时，取μs1-=-2.0；另注：上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值，即：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA在上式中：当A≥10m2时取A=10m2；当A≤1m2时取A=1m2；w：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，福州地区取0.0007MPa；(1)计算龙骨构件的风荷载标准值：龙骨构件的从属面积：A=6×1.5=9m2LogA=0.954μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.052μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.618wkA+=βgzμzμsA1+w=1.8558×1×1.052×0.0007 =0.001367MPawkA-=βgzμzμsA1-w=1.8558×1×1.618×0.0007 =0.002102MPa(2)计算广告布部分的风荷载标准值：广告布构件的从属面积：A=1.5×1.5=2.25m2LogA=0.352μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.208μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.859wkB+=βgzμzμsB1+w=1.8558×1×1.208×0.0007 =0.001569MPawkB-=βgzμzμsB1-w=1.8558×1×1.859×0.0007=0.002415MPa2.3风荷载设计值计算：wA+：正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA+：正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA-：负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA-：负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA+=1.4×wkA+=1.4×0.001367 =0.001914MPawA-=1.4×wkA-=1.4×0.002102=0.002943MPawB+：正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa)；wkB+：正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa)；wB-：负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa)；wkB-：负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa)；wB+=1.4×wkB+=1.4×0.001569 =0.002197MPawB-=1.4×wkB-=1.4×0.002415=0.003381MPa2.4雪荷载标准值计算：Sk：作用在广告牌上的雪荷载标准值(MPa)S：基本雪压，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001取值，福州地区50年一遇最大积雪的自重：0MPa.μr：屋面积雪分布系数，按表6.2.1[GB50009-2001]，为2.0。

一、结构设计依据1、国家现行的建筑结构设计规范、规程行业标准。

2、广东省及本地区建筑行业强制性标准规范、规程。

二、结构设计技术条件1、基本风压W O = 0.50 KN/m 2。

2、抗震设防烈度 7 。

3、耐火等级 二 。

4、建筑结构安全等级 二 级。

三、结构体系计算及分析1、风荷载标准值计算：面板最高点21m ，B 类区，27.1=z μ，3.1=s μ，5.00=ω ，1=z β。

面板风荷载：83.05.0127.13.1=⨯⨯⨯=k W kN/m 2柱水平力：64.8918683.0=⨯⨯=k P kN竖向力：7.144105.78180004127214.34130014.33.06182922=⨯⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯+⨯⨯⨯=-k V kN 2、基础验算：(1)柱下独立基础:倾覆力矩：18822164.89=⨯=k M kN.m基础尺寸为4.2x6m ，埋深3m 。

基础及其上填土自重：1512362.420=⨯⨯⨯=G kN 偏心距：13.115127.1441882=+=+=G V M e k k m87.113.132=-=-=e b a m ＞5.16375.0=⨯ OK地基承载力：9887.163)15127.144(2max =⨯⨯+⨯=k p kPa ＜1.2fa=180kPa抗倾覆：（144.7+1512）×3/1882=2.64＞1.6 OK 地基承载力特征值要求不少于fak=120kPa 。

修正后地基承载力特征值fa=120+1×20×（3-0.5）=170kPa 。

配筋：2389.1982135.12=⨯⨯⨯=x M kN.m 计算得As=698mm 2实配Φ18@140 As=1818mm 2（2）预制桩基础:400桩单桩抗拔承载力设计值：300=Pl R kN采用四桩承台，桩距3m ，承台高1200mm ，抵抗弯矩承载力：301485421608.1)252.14.45.27.144(6.33002=+=⨯⨯⨯⨯++⨯⨯=M kN.m3014/1882=1.6≥1.6 OKaVx承台H h1250F+G My四桩S bb a2S cXYSc 12Sc1S chcb c34Sa工程名称：工程一一、基本资料：承台类型：四桩承台 圆桩直径 d ＝ 400mm桩列间距 Sa ＝ 1700mm 桩行间距 Sb ＝ 3600mm 桩中心至承台边缘距离 Sc ＝ 400mm承台根部高度 H ＝ 1200mm 承台端部高度 h ＝ 1200mm柱子高度 hc ＝ 2200mm （X 方向） 柱子宽度 bc ＝ 2200mm （Y 方向）单桩竖向承载力特征值 Ra ＝ 400kN桩中心最小间距为 1700mm ， 4.25d （d － 圆桩直径或方桩边长）混凝土强度等级为 C25 fc ＝ 11.943 ft ＝ 1.271N/mm钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm 纵筋合力点至近边距离 as ＝ 110mm荷载的综合分项系数 γz ＝ 1.35 永久荷载的分项系数 γG ＝ 1.35承台混凝土的容重 γc ＝ 25kN/m 承台上土的容重 γs ＝ 18kN/m 承台顶面以上土层覆土厚度 ds ＝ 0m承台上的竖向附加荷载标准值 Fk' ＝ 0.0kN设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称基础规范《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002）以下简称混凝土规范《钢筋混凝土承台设计规程》（CECS 88：97）以下简称承台规程二、控制内力：Nk ----------- 相应于荷载效应标准组合时，柱底轴向力值（kN）；Fk ----------- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力值（kN）；Fk ＝ Nk + Fk'Vkx 、Vky ---- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的剪力值（kN）；Mkx'、Mky' --- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的弯矩值（kN·M）； Mkx 、Mky ---- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值（kN·M）； Mkx ＝ Mkx' - Vky * H、 Mky ＝ Mky' + Vkx * HF、Mx 、My --- 相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kN·M）；F ＝γz * Fk、 Mx ＝γz * Mkx、 My ＝γz * MkyNk ＝ 144.7； Mkx'＝ 1882； Mky'＝ 0； Vkx ＝ 0； Vky ＝ 0Fk ＝ 144.7； Mkx ＝ 1882； Mky ＝ 0F ＝ 195.3； Mx ＝ 2540.7； My ＝ 0三、承台自重和承台上土自重标准值 Gk：a ＝ 2Sc + Sa ＝ 2*0.4+1.7 ＝ 2.5mb ＝ 2Sc + Sb ＝ 2*0.4+3.6 ＝ 4.4m承台底部面积 Ab ＝ a * b ＝ 2.5*4.4 ＝ 11.00m承台体积 Vct ＝ Ab * H1 ＝ 11*1.2 ＝ 13.200m承台自重标准值 Gk'' ＝γc * Vct ＝ 25*13.2 ＝ 330.0kN土自重标准值 Gk' ＝γs * (Ab - bc * hc) * ds ＝ 18*(11-2.2*2.2)*0 ＝ 0.0kN 承台自重及其上土自重标准值 Gk ＝ Gk'' + Gk' ＝ 330+0 ＝ 330.0kN四、承台验算：圆桩换算桩截面边宽 bp ＝ 0.866d ＝ 0.866*400 ＝ 346mm1、承台受弯计算：(1)、单桩桩顶竖向力计算：在轴心竖向力作用下Qk ＝ (Fk + Gk) / n （基础规范 8.5.3-1）Qk ＝ (144.7+330)/4 ＝ 118.7kN ≤ Ra ＝ 400kN在偏心竖向力作用下Qik ＝ (Fk + Gk) / n ± Mxk * Yi / ∑Yi ^ 2 ± Myk * Xi / ∑Xi ^ 2（基础规范 8.5.3-2） Q1k ＝ (Fk + Gk) / n + Mxk * Yi / ∑Yi ^ 2 - Myk * Xi / ∑Xi ^ 2＝ 118.7+(1882*3.6/2)/(3.6^2)-(0*1.7/2)/(1.7^2)＝ 380.1kN ≤ 1.2Ra ＝ 480kNQ2k ＝ (Fk + Gk) / n + Mxk * Yi / ∑Yi ^ 2 + Myk * Xi / ∑Xi ^ 2＝ 118.7+(1882*3.6/2)/(3.6^2)+(0*1.7/2)/(1.7^2)＝ 380.1kN ≤ 1.2Ra ＝ 480kNQ3k ＝ (Fk + Gk) / n - Mxk * Yi / ∑Yi ^ 2 - Myk * Xi / ∑Xi ^ 2＝ 118.7-(1882*3.6/2)/(3.6^2)-(0*1.7/2)/(1.7^2)＝ -142.7kN ≤ 1.2Ra ＝ 480kNQ4k ＝ (Fk + Gk) / n - Mxk * Yi / ∑Yi ^ 2 + Myk * Xi / ∑Xi ^ 2＝ 118.7-(1882*3.6/2)/(3.6^2)+(0*1.7/2)/(1.7^2)＝ -142.7kN ≤ 1.2Ra ＝ 480kN每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值 Qgk：Qgk ＝ Gk / n ＝ 330/4 ＝ 82.5kN扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值：Ni ＝γz * (Qik - Qgk)N1 ＝ 1.35*(380.1-82.5) ＝ 401.7kNN2 ＝ 1.35*(380.1-82.5) ＝ 401.7kNN3 ＝ 1.35*(-142.7-82.5) ＝ -304.0kNN4 ＝ 1.35*(-142.7-82.5) ＝ -304.0kN(2)、X 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 X 轴）柱上边缘 MxctU ＝ (N3 + N4) * (Sb - bc) / 2＝ (-304+-304)*(3.6-2.2)/2 ＝ -425.7kN·m柱下边缘 MxctD ＝ (N1 + N2) * (Sb - bc) / 2＝ (401.7+401.7)*(3.6-2.2)/2 ＝ 562.4kN·mMxct ＝ Max{MxctU, MxctD} ＝ 562.4kN·m②号筋 Asy ＝ 1767mmζ＝ 0.017 ρ＝ 0.07%ρmin ＝ 0.15% Asmin ＝ 4500mm 23Φ16@110 （As ＝ 4624）(3)、Y 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 Y 轴）柱左边缘 MyctL ＝ (N1 + N3) * (Sa - hc) / 2＝ (401.7+-304)*(1.7-2.2)/2 ＝ -24.4kN·m柱右边缘 MyctR ＝ (N2 + N4) * (Sa - hc) / 2＝ (401.7+-304)*(1.7-2.2)/2 ＝ -24.4kN·mMyct ＝ Max{MyctL, MyctR} ＝ -24.4kN·m①号筋 Asx ＝ 75mmζ＝ 0 ρ＝ 0.00%ρmin ＝ 0.15% Asmin ＝ 7920mm 40Φ16@110 （As ＝ 8042）2、承台受冲切承载力验算：(1)、柱对承台的冲切验算：扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值：Fl ＝ 195345N柱对承台的冲切，可按下列公式计算：Fl ≤ 2 * [βox * (bc + aoy) + βoy * (hc + aox)] * βhp * ft * ho（基础规范 8.5.17-1）X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：aox ＝ 850 - 0.5hc - 0.5bp ＝ 850-2200/2-346/2 ＝ -423mmλox ＝ aox / ho ＝ -423/(1200-110) ＝ -0.388aox ≤ 0，故不需要验算该冲切锥体。