单悬臂交通标志牌结构计算书

悬臂式标志牌结构设计计算书1 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：W1 = 13.26(kg/m^2)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：D1 = 1.0(m)横梁单位重量：W1 = 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：W1 = 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加。

2.1.1 板面重量计算标志版单位重量为13.26(kg/m2)标志版重量：G1 = 13.26×16×9.8×1.1(N) = 2.2871(KN)2.1.2 横梁重量计算G2 = 2×45.22×7.8×9.8×1.1(N) = 7.6046(KN)2.1.3 立柱重量计算G3 = 153.86×7.8×9.8×1.1(N) = 12.9372(KN)2.1.4 计算上部总重量G = G1 + G2 + G3 = 22.8289(KN)3 风荷载计算3.1 标志版风力F1 = βz×μs×μz×ω0×(W ×H)= 12.944(KN)3.2 立柱风力F2 =βz×μs×μz×ω0×(W ×H)= 2.096(KN)4 横梁设计计算说明：由于单根横梁材料、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 = γ0×γG×G1 / 2 = 1.372(KN)均布荷载ω1 = γ0×γG×G2 / (2 ×H) = 0.585(KN/m)水平荷载F wb = 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Q y1 = G4+ ω1 ×H = 5.935(KN)计算由重力引起的弯矩M y1 = G4×(l2 + l3) + ω1 ×l12 / 2 = 45.393(KN*m)计算横梁跟部由风力引起的剪力Q x1 = F1 = 6.472(KN)计算由风力引起的弯矩M x1 = F1×(l2 + l3) = 30.0948(KN*m)4.3 横梁截面信息横梁截面积 A = 5.504 ×10-3 (m2)横梁截面惯性矩I = 2.72 ×10-5 (m4)横梁截面模量W = 3.02 ×10-4(m3)4.4 计算横梁跟部所受的合成剪力和弯矩合成剪力：Q = (Q x12 + Q y12) 0.5 =8.781 (KN)合成弯矩：M = (M x12 + M y12) 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：σ= M / W = 170.939 (MPa) < [σ] = 215.000(MPa), 满足设计要求横梁根部的最大剪应力为：τ= 2 ×Q / A = 3.846 (MPa) < [τ] = 125.000(MPa), 满足设计要求4.5 变形验算计算垂直绕度f y = G4 / (γ0×γG) ×(l2 + l3)2×(3 ×l1 - l2 - l3) / (6 ×E ×I) + ω1 / (γ0×γG) ×l14 / (8 ×E ×I)= 0.0518(m)计算水平绕度f x = F wb/ (γ0×γQ) ×(l3 + l2)2×(3 ×l1 - l2 - l3) / (6 ×E ×I) + ω2 / (γ0×γQ) ×l23 / (6 ×E ×I)= 0.0707(m)计算合成绕度f = (f x2 + f y2)0.5 = 0.0877(m)f/l1 = 0.0117 > 1/100, 不满足设计要求。

单悬臂式标志牌结构设计计算书1 设计资料1.1 板面数据1)标志板A数据板面形状：矩形，宽度W=7.0(m)，高度h=3.5(m)，净空H=5.65(m)标志板材料：内置照明。

单位面积重量：19.999998(kg/m^2)1.2 横梁数据横梁的总长度：8.28(m)，外径：203(mm)，壁厚：10(mm)，横梁数目：2，间距：2.5(m) 1.3 立柱数据立柱的总高度：9.48(m)，立柱外径：377(mm)，立柱壁厚：12(mm)2 计算简图见Dwg图纸3 荷载计算3.1 永久荷载1)标志版重量计算标志板重量：Gb=A*ρ*g=24.50×19.999998×9.80=4802.00(N)式中：A----标志板面积ρ----标志板单位面积重量g----重力加速度，取9.80(m/s^2)2)横梁重量计算横梁数目2，总长度为8.28(m)，使用材料：奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度重量：48.315(kg/m)横梁总重量：Gh=L*ρ*g*n=8.28×48.315×9.80×2=7844.332(N)式中：L----横梁的总长度ρ----横梁单位长度重量g----重力加速度，取9.80(m/s^2)3)立柱重量计算立柱总长度为9.48(m)，使用材料：奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度重量：109.649(kg/m) 立柱重量：Gp=L*ρ*g=9.48×109.649×9.80=10186.787(N)式中：L----立柱的总长度ρ----立柱单位长度重量g----重力加速度，取9.80(m/s^2)4)上部结构总重量计算由标志上部永久荷载计算系数1.10,则上部结构总重量:G=K*(Gb+Gh+Gp)=1.10×(4802.00+7844.332+10186.787)=25116.429(N)3.2 风荷载1)标志板所受风荷载标志板A所受风荷载:Fwb=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*A]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×1.2×22.00^2)×24.50]=12209.851(N)式中：γ0----结构重要性系数，取1.0γQ----可变荷载分项系数，取1.4ρ----空气密度，一般取1.2258(N*S^2*m^-4)C----标志板的风力系数，取值1.20V----风速，此处风速为22.00(m/s^2)g----重力加速度，取9.80(m/s^2)2)横梁所迎风面所受风荷载:Fwh=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*W*H]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×0.80×22.00^2)×0.203×0.811]=54.732( N)式中：C----立柱的风力系数，圆管型取值0.80W----横梁迎风面宽度，即横梁的外径H----横梁迎风面长度，应扣除被标志板遮挡部分3)立柱迎风面所受风荷载:Fwp=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*W*H]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×0.80×22.00^2)×0.377×9.48]=1187.41 5(N)式中：C----立柱的风力系数，圆管型立柱取值0.80W----立柱迎风面宽度，即立柱的外径H----立柱迎风面高度4 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的一半。

行车道板（悬臂板）计算书计算复核２００5年3月目录概况－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－2 一恒载效应－－－－－－－－－－－－－－－－－2 二活载效应－－－－－－－－－－－－－－－－－3 三荷载组合－－－－－－－－－－－－－－－－－4 四截面配筋计算－－－－－－－－－－－－－－－5 五截面复核－－－－－－－－－－－－－－－－－6 六截面剪力验算－－－－－－－－－－－－－－－6 七裂缝宽度验算－－－－－－－－－－－－－－－7 八闽华护栏防撞计算－－－－－－－－－－－－－8 九结论――――――――――――――――――10概况：预应力混凝土连续T 梁定行图 跨 径： 35m荷 载： 公路一级桥面宽度： 0.5＋12.0＋0.5＝13m最不利断面：梁肋间距为2.7m ，板净跨为2.5m 桥面铺装：9厘米沥青砼＋8厘米C40砼 规 范：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62—2004》、《公路桥涵设计通用规范JTG D60—2004》T 梁上部结构断面图详见下图。

一、恒载效应 （1）成桥以后悬臂板支点剪力：Mo ＝212341()(0.25)2g g g L g L ⨯++⨯+⨯-悬臂板支点剪力：Qo ＝1234()g g g L g ++⨯+ g1：沥青层的自重g2：C40砼的自重g3：结构层的自重g4：栏杆的自重Mo ＝212341()(0.25)2g g g L g L ⨯++⨯+⨯-＝212341()(0.25)2g g g L g L ⨯++⨯+⨯-＝21(0.150.3)25(0.091240.08125)17.6(10.25)221+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯-⨯ ＝10.59KN*mQo ＝1234()g g g L g ++⨯+＝(0.150.3)25(0.09240.0825)17.621+⨯⨯+⨯+⨯+⨯＝17.39KN 悬臂板恒载效应如下：支点断面恒载弯矩为：010.59*sg M M KN m ==支点断面恒载剪力为：017.39sg Q Q KN ==二、活载效应公路一级产生的内力根据“通用规范”第4.3.1条，后轮的着地宽度2b 及长度2a 为： 20.2a m = 20.6b m =根据“公预规”第4.1.3条，计算整体单向板时，车轮传到板上的荷载分布宽度按下列规定计算。

★单悬臂式标志结构设计计算书★标志板单位重量为 K1(kg/m2)8.310横梁单位重量为 K2(kg/m)35.020立柱单位重量为 K3(kg/m)108.020标志板长度 W b1 (m) 4.000标志板宽度 H b1 (m) 2.000标志板距地面净空高度 h 5.500横梁受风压的长度 W H1 (m)0.676横梁长度 W H (m) 4.976横梁直径 H h1 (m)0.203横梁壁厚 H h2 (m)0.006横粱根数 N (根) 2.000立柱高度 W p1 (m)7.500立柱直径 H P1 (m)0.325立柱壁厚 H P2 (m)0.012底基础上层宽 W f1 (m)0.000底基础上层高 H f1 (m)0.000底基础上层长 L f1 (m)0.000底基础下层宽 W f2 (m) 1.600底基础下层高 H f2 (m) 2.400底基础下层长 L f2 (m) 2.600(1)荷载计算1)永久荷载注：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加。

标志板重量为G1=1.1 W b1H b1K1×9.8/1000 (kN)0.717横 梁重量为G2=1.1 N W H K2×9.8/1000 (kN) 3.757立 柱重量为G3=1.1 W P1K3×9.8/1000 (kN)8.733标志上部结构总重量 G = G1 + G2 + G3 (kN)13.207 2)风荷载γ0 1.0γQ 1.4C--风载对象为标志板时取 1.2C--风载对象为横梁、立柱时取0.8ρ--空气密度(N·s2·m-4) 1.2258 V--取当地风速最大值(m/s)35标志板 F wb1=γ0γQ［(1/2ρCV2)(W b1×H b1)］/1000(kN)10.091横粱根部由重力引起的剪力为： Q y1=G4+ω1H h (kN) 2.684由重力引起的弯矩为： M y1=G4(l2+l3)+ω1l12/2 (kN/m) 6.759横粱根部由风载引起的剪力为： Q x1=F wb+ω2l2 (kN) 5.161由风载引起的弯矩为： M x1=F wb(l2+l3)+ω2l22/2 (kN/m)13.540横粱截面积 A＝3.14[H h12－(H h1-2H h2)2]/4 3.713E-03横粱截面惯性矩为 I＝3.14[H h14－(H h1-2H h2)4]/64 1.803E-05横粱抗弯截面模量为 W＝2I/H h1 1.776E-04横粱根部所受的合成剪力为：Q＝(Q x12+Q y12)1/2 (kN) 5.817合成弯矩为 M＝(M x12+M y12)1/2 (kN)15.134①最大正应力验算：横粱根部的最大正应力为:σmax=M/W < [σd]=250(Mpa)(★满足此条件)85.192②最大剪应力验算: τmax=2Q/A < [τd]=125(Mpa)(★满足此条件) 3.133③危险点应力验算:2)变形验算E 2.060E+11垂直挠度:ƒy=G4(l2+l3)2(3l1-l2-l3)/6EI*γ0γG+ω1l14/8EI*γ0γG (m)9.200E-03水平挠度:ƒx=F wb(l2+l3)2(3l1-l2-l3)/6EI*γ0γG+ω2l23(3l1-l2)/6EI*γ0γG (m) 1.421E-02合成挠度:ƒ＝（ƒx2+ƒy2）1/2 (m)0.017★ 当ƒ/l1<0.01时,满足条件 ƒ/l1=0.003 (4)立柱的设计计算立柱所受荷载为：垂直荷载N=γ0γG G (kN)15.849水平荷载H=ƒwb1+F wh1+F wp1 (kN)12.371立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：M y＝2M y113.518由风载引起的弯矩为： M x=(F wb1+F wh1)×(h+H b1/2)+F wp1×W p1/2 (kN)74.777合成弯矩 M=(M x2+M y2)1/2 (kN/m)75.989由风载引起的扭矩为: M t=2M x1 (kN/m)27.081立柱截面积 A＝3.14[H p12－(H p1-2H p2)2]/40.0118立柱截面惯性矩为 I＝3.14[H p14－(H p1-2H p2)4]/64 1.447E-04立柱抗弯截面模量为 W＝2I/H p18.906E-04立柱截面回转半径 i＝(I/A)1/20.111极惯性矩为 I p＝3.14[H p13－(H p1-2H p2)3]/32 2.894E-04悬臂梁的长度系数μ＝2，立柱作为中心受压直杆时,其柔度为:2λ=μ(h1+H b1/2)/i117查表得到稳定系数Ф的值:0.6221)强度验算:①最大正应力验算：轴向荷载引起的压应力σc=N/A (Mpa) 1.343由弯矩引起的压应力 σw=M/W (Mpa)85.328组合应力 σmax=σc+σw (Mpa)86.671★ 当σc/Ф[σd]+σw/[σd]和小与1时,满足条件0.407②最大剪应力验算:由水平荷载引起的剪应力为：τHmax=2H/A 2.097由扭矩引起的剪应力为： τtmax=M tФ/2I p (Mpa)15.205最大剪应力为: τmax=τHmax+τtmax (Mpa)17.301③危险点应力验算:最大正应力位置点处,由扭矩产生的剪应力亦为最大,即σ=σmax86.671τ=τmax15.205根据第四强度理论σ4=(σ2+3τ2)1/2 (Mpa)90.584σ4应<215Mpa2)变形验算由风载标准值引起的力柱顶部的水平位移ƒp=(F wb1+F wh1)(h+H b1/2)2(3W p1-h-H b1/2)/γ0γG*6EI+F wp1W p13/γ0γG*8EI0.030★ 当ƒp/W p1<0.01时,满足条件0.004立柱顶部由扭矩标准值产生的扭转角为：G=7.900E+10θ=MτW p1/γ0γG GI p 6.345E-03标志板外侧上角的水平位移最大,该点距离地面高度h7.800该点的总的水平位移为:ƒ=ƒx+ƒp+θW H0.076★ 当ƒ/W p1<1/60时,满足条件0.010(5)立柱与横粱的连接:(待续)(6)柱脚强度验算(7)基础验算基础底部容许应力为290KPa混凝土单位重量γ24.000混凝土底座体积V=W1H1L1+W2H2F29.984基础底部所受荷载为:竖向总荷载N=G+γV252.823由风载引起的弯矩 M x=(F wb1+F wh1)(h+H b1/2+H f1+F f2)+F wp1(W p1+H f1+H f2)112.154由永久荷载引起的弯矩为: M y13.518由风载引起的扭矩为: M t27.081★当e0/ρ=1-σmin/(N/A)<1时，满足条件。

★单悬臂式标志结构设计计算书★标志板单位重量为 K1(kg/m2)8.310横梁单位重量为 K2(kg/m)35.020立柱单位重量为 K3(kg/m)108.020标志板长度 W b1 (m) 4.000标志板宽度 H b1 (m) 2.000标志板距地面净空高度 h 5.500横梁受风压的长度 W H1 (m)0.676横梁长度 W H (m) 4.976横梁直径 H h1 (m)0.203横梁壁厚 H h2 (m)0.006横粱根数 N (根) 2.000立柱高度 W p1 (m)7.500立柱直径 H P1 (m)0.325立柱壁厚 H P2 (m)0.012底基础上层宽 W f1 (m)0.000底基础上层高 H f1 (m)0.000底基础上层长 L f1 (m)0.000底基础下层宽 W f2 (m) 1.600底基础下层高 H f2 (m) 2.400底基础下层长 L f2 (m) 2.600(1)荷载计算1)永久荷载注：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加。

标志板重量为G1=1.1 W b1H b1K1×9.8/1000 (kN)0.717横 梁重量为G2=1.1 N W H K2×9.8/1000 (kN) 3.757立 柱重量为G3=1.1 W P1K3×9.8/1000 (kN)8.733标志上部结构总重量 G = G1 + G2 + G3 (kN)13.207 2)风荷载γ0 1.0γQ 1.4C--风载对象为标志板时取 1.2C--风载对象为横梁、立柱时取0.8ρ--空气密度(N·s2·m-4) 1.2258 V--取当地风速最大值(m/s)35标志板 F wb1=γ0γQ［(1/2ρCV2)(W b1×H b1)］/1000(kN)10.091横粱根部由重力引起的剪力为： Q y1=G4+ω1H h (kN) 2.684由重力引起的弯矩为： M y1=G4(l2+l3)+ω1l12/2 (kN/m) 6.759横粱根部由风载引起的剪力为： Q x1=F wb+ω2l2 (kN) 5.161由风载引起的弯矩为： M x1=F wb(l2+l3)+ω2l22/2 (kN/m)13.540横粱截面积 A＝3.14[H h12－(H h1-2H h2)2]/4 3.713E-03横粱截面惯性矩为 I＝3.14[H h14－(H h1-2H h2)4]/64 1.803E-05横粱抗弯截面模量为 W＝2I/H h1 1.776E-04横粱根部所受的合成剪力为：Q＝(Q x12+Q y12)1/2 (kN) 5.817合成弯矩为 M＝(M x12+M y12)1/2 (kN)15.134①最大正应力验算：横粱根部的最大正应力为:σmax=M/W < [σd]=250(Mpa)(★满足此条件)85.192②最大剪应力验算: τmax=2Q/A < [τd]=125(Mpa)(★满足此条件) 3.133③危险点应力验算:2)变形验算E 2.060E+11垂直挠度:ƒy=G4(l2+l3)2(3l1-l2-l3)/6EI*γ0γG+ω1l14/8EI*γ0γG (m)9.200E-03水平挠度:ƒx=F wb(l2+l3)2(3l1-l2-l3)/6EI*γ0γG+ω2l23(3l1-l2)/6EI*γ0γG (m) 1.421E-02合成挠度:ƒ＝（ƒx2+ƒy2）1/2 (m)0.017★ 当ƒ/l1<0.01时,满足条件 ƒ/l1=0.003 (4)立柱的设计计算立柱所受荷载为：垂直荷载N=γ0γG G (kN)15.849水平荷载H=ƒwb1+F wh1+F wp1 (kN)12.371立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：M y＝2M y113.518由风载引起的弯矩为： M x=(F wb1+F wh1)×(h+H b1/2)+F wp1×W p1/2 (kN)74.777合成弯矩 M=(M x2+M y2)1/2 (kN/m)75.989由风载引起的扭矩为: M t=2M x1 (kN/m)27.081立柱截面积 A＝3.14[H p12－(H p1-2H p2)2]/40.0118立柱截面惯性矩为 I＝3.14[H p14－(H p1-2H p2)4]/64 1.447E-04立柱抗弯截面模量为 W＝2I/H p18.906E-04立柱截面回转半径 i＝(I/A)1/20.111极惯性矩为 I p＝3.14[H p13－(H p1-2H p2)3]/32 2.894E-04悬臂梁的长度系数μ＝2，立柱作为中心受压直杆时,其柔度为:2λ=μ(h1+H b1/2)/i117查表得到稳定系数Ф的值:0.6221)强度验算:①最大正应力验算：轴向荷载引起的压应力σc=N/A (Mpa) 1.343由弯矩引起的压应力 σw=M/W (Mpa)85.328组合应力 σmax=σc+σw (Mpa)86.671★ 当σc/Ф[σd]+σw/[σd]和小与1时,满足条件0.407②最大剪应力验算:由水平荷载引起的剪应力为：τHmax=2H/A 2.097由扭矩引起的剪应力为： τtmax=M tФ/2I p (Mpa)15.205最大剪应力为: τmax=τHmax+τtmax (Mpa)17.301③危险点应力验算:最大正应力位置点处,由扭矩产生的剪应力亦为最大,即σ=σmax86.671τ=τmax15.205根据第四强度理论σ4=(σ2+3τ2)1/2 (Mpa)90.584σ4应<215Mpa2)变形验算由风载标准值引起的力柱顶部的水平位移ƒp=(F wb1+F wh1)(h+H b1/2)2(3W p1-h-H b1/2)/γ0γG*6EI+F wp1W p13/γ0γG*8EI0.030★ 当ƒp/W p1<0.01时,满足条件0.004立柱顶部由扭矩标准值产生的扭转角为：G=7.900E+10θ=MτW p1/γ0γG GI p 6.345E-03标志板外侧上角的水平位移最大,该点距离地面高度h7.800该点的总的水平位移为:ƒ=ƒx+ƒp+θW H0.076★ 当ƒ/W p1<1/60时,满足条件0.010(5)立柱与横粱的连接:(待续)(6)柱脚强度验算(7)基础验算基础底部容许应力为290KPa混凝土单位重量γ24.000混凝土底座体积V=W1H1L1+W2H2F29.984基础底部所受荷载为:竖向总荷载N=G+γV252.823由风载引起的弯矩 M x=(F wb1+F wh1)(h+H b1/2+H f1+F f2)+F wp1(W p1+H f1+H f2)112.154由永久荷载引起的弯矩为: M y13.518由风载引起的扭矩为: M t27.081★当e0/ρ=1-σmin/(N/A)<1时，满足条件。

单悬臂式标志版结构设计计算书1.项目信息1.设计资料1.1 板面数据板面高度：H = 4.20(m)板面宽度：W = 3.30(m)板面单位重量：W1 = 8.10(kg/m2)1.2 横梁数据横梁直径：D = 0.203(m)横梁长度：L = 3.976(m)横梁壁厚：T = 0.006(m)横梁间距：D1= 1.200(m) 1.3 立柱数据立柱直径：D = 0.377(m)立柱高度：L = 8.250(m)立柱壁厚：T = 0.0090(m)立柱单位重量：W1 = 81.887(kg/m2)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加。

2.1.1 板面重量计算标志版单位重量为8.10(kg/m 2)标志版重量：G1= 1210.23(N) = 1.2102(KN)2.1.2 横梁重量计算G2= 2505.170(N) = 2.5052(KN)2.1.3 立柱重量计算G3= 7282.620(N) = 7.2826(KN) 2.1.4 计算上部总重量G = G1 + G2+ G3= 10998.017(N) = 10.9980(KN)3 风荷载计算3.1 标志板风力F1 = γγq(12ρCV2)∑(WH)/1000= 12.844(KN) 3.2 横梁风力F2 = γγq(12ρCV2)∑(WH)/1000= 0.170(KN) 3.3 立柱风力F3 = γγq(12ρCV2)∑(WH)/1000= 1.922(KN)4 横梁设计计算说明：由于单根横梁材料、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1/2。

对单根横梁所受荷载计算如下：4.1 荷载计算竖直荷载 G4 = γγG G1/ 2 = 0.726(KN)均布荷载ω1 = γγG G2/H/ 2 = 0.378(KN/m)水平荷载 Fwb = F1/ 2 = 6.422(KN)水平均布荷载 ω2 = F 2/H/ 2 = 0.125(KN/m)4.2 强度验算计算横梁跟部由重力引起的剪力 Q y1 = G 4+ω1H = 2.229(KN) 计算由重力引起的弯矩M y1 = G 4×(l 2+l 3)+ω1×l 12/2 = 4.677(KN*m)(式中l1:横梁总长，l2:悬臂板面外的长度，l3:标志板一半长度计算横梁跟部由风力引起的剪力 Q x1 = F wb +ω2×l 2 = 6.507(KN) 计算由风力引起的弯矩M x1 = F wb ×(l 2+l 3) +ω2×l 22/2 = 14.966(KN*m)4.3 横梁截面信息横梁截面积 A = 3.713 ×10-3(m 2) 横梁截面惯性矩 I = 1.803 ×10-5(m 4) 横梁截面模量 W = 1.776 ×10-4(m 3)4.4 计算横梁根部所受的合成剪力和弯矩合成剪力：Q = (Q x12+Q y12) = 6.878 (KN) 合成弯矩：M =(M x12+M y12) = 15.680 (KN*m)4.5 最大正应力验算横梁根部的最大正应力为：σ = MW = 88.268 (MPa) < [σ] = 215.000(MPa), 满足设计要求横梁根部的最大剪应力为：τ = 2×QA = 3.705 (MPa) < [τ] = 125.000(MPa), 满足设计要求根据第四强度理论，σ，τ近似采用最大值即： σ =(σmax 2+3×τmax 2) = 88.501 (MPa) < [σ] = 215.000(MPa), 满足设计要求4.6 变形验算计算垂直绕度f y =G 4/(γ0γG )×(l 2+l 3)2×(3×l 1-l 2-l 3)/(6EI)+ω1/(γ0γG )×l 14/(8EI) = 0.0041(m) 计算水平绕度 f x =F wb ×(γ0γQ )×(l 2+l 3)2×(3×l 1-l 2-l 3)/(6EI)+ω2/(γ0γQ )×l 23×(3l 1-l 2)/(6EI) = 0.0107(m) 计算合成绕度 f =f x 2+f y 2 = 0.011(m)f/L1 = 0.003 < 0.010, 满足设计要求。

原标志牌结构验算- 结构理论悬臂式标志版结构设计计算书1设计资料1.1板面数据板面高度：H=3.00(m)板面宽度：W=6.00(m)板面单位重量：W1=13.26(kg/m )1.2横梁数据八角钢：边长=0.08(m)横梁长度：L=1.50（7.5）(m)横梁壁厚：T=0.008(m)横梁间距：D1=1.50(m)立柱单位重量：W1=38.70(kg/m)1.3立柱数据八角钢：边长=0.12(m)立柱高度：L=8.60(m)立柱壁厚：T=0.01(m)立柱单位重量：W1=73.10(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加。

2.1.1板面重量计算标志版单位重量为13.26(kg/m2)标志版重量：G1=13.26×18×9.8×1.1(N)=2.5722(KN)2.1.2横梁重量计算G2=2×38.7×7.5×9.8×1.1(N)=6.2578(KN)2.1.3立柱重量计算G3=73.1×8.6×9.8×1.1(N)=6.7770(KN)2.1.4计算上部总重量G=G1+G2+G3=15606.94(N)=15.608(KN)3风荷载计算3.1标志版风力F1=γ0×γQ×(1/2×ρ×C×V2)×(W×H)/1000=15.266(KN)3.2横梁风力F2=γ0×γQ×(1/2×ρ×C×V2)×Σ(W×H)/1000=0.355(KN)3.3立柱风力F3=γ0×γQ×(1/2×ρ×C×V2)×(W×H)/1000=1.527(KN)4横梁设计计算说明：由于单根横梁材料、规格相同，根据基本假设，可人为每根横梁所受的荷载为总荷载的一半。

⑴=⑵①,=****==2Φ*,=2****==Φ*,=***===++=++=②=**[(／2****)*(*)]／==**[(1／2****)*2*(*)]／==**[(／2****)*(*)]／=荷载计算G 2G 3(N)3407.021.111.055有关系数将视永久荷载效应对结构件或连接的承载能力是否有利而选取相应的系数。

0.737 3.4076.911G G 1 6.911(KN)(KN)(N)3.407(KN)标志上部结构的总重量为：10 1.16910.9718其重力为:G 377.248.336.8 4.310标志板单位重量为:kg/㎡,立柱拟采用:##12.0单位重量为:取值乌市风压为:0.6KN/㎡,永久荷载： 1.2258以下计算中风速取值为:其重力为:G 277.2m/s1.1737.2970.737(KN)其重力为:G 1 3.7按三十年一遇取值,30.98m/s30.9810.0单位重量为:36.8kg/㎡,8.04kg/㎡,8.042.39.8各计算式中系数1系考虑有关连接件及加劲肋等的重量而添加。

F wb1=r o r Q [(1/2ρCV 2)(W b1*H b11)]/100011(N)横梁拟采用:##30.980.27310001.493(KN)1.230.9810003.7 2.330.9830.988.38.412(KN)0.15911 1.22580.8F wh1=r o r Q [(1/2ρCV 2)∑(W HI *H hni )]/1000F wp1=r o r Q [(1/2ρCV 2)(W p1*H p1)]/10001 1.4 1.22580.80.610000.126(KN)30.9830.983700X2300悬臂标志结构计算书风 荷 载：标 志 板:横 梁:立 柱:⑶单根横梁所受荷载为：／2=1**／2=2／=1**／2／=2=／2==／(2*)=／(2*)=强度验算:=+*==*(+)+*2／2==+*==*(+)+*2／2=Φ*，,,。

单悬臂4式标志结构设计计算书1 设计资料1.1 板面数据1)标志板A数据板面形状：矩形，宽度W=1.76(m)，高度h=1.16(m)，净空H=5.5(m)标志板材料：3003铝。

单位面积重量：8.10(kg/m^2)1.2 横梁数据横梁的总长度：3.41(m)，外径：114(mm)，壁厚：8(mm)，横梁数目：11.3 立柱数据立柱的总高度：6.88(m)，立柱外径：219(mm)，立柱壁厚：10(mm)2 计算简图见Dwg图纸3 荷载计算3.1 永久荷载1)标志版重量计算标志板重量：Gb=A*ρ*g=2.042×8.10×9.80=162.062(N)式中：A----标志板面积ρ----标志板单位面积重量g----重力加速度，取9.80(m/s^2)2)横梁重量计算横梁数目1，总长度为3.41(m)，使用材料：奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度重量：21.229(kg/m)横梁总重量：Gh=L*ρ*g*n=3.41×21.229×9.80×1=710.359(N)式中：L----横梁的总长度ρ----横梁单位长度重量g----重力加速度，取9.80(m/s^2)3)立柱重量计算立柱总长度为6.88(m)，使用材料：碳素钢、合金钢无缝钢管，单位长度重量：51.545(kg/m) 立柱重量：Gp=L*ρ*g=6.88×51.545×9.80=3475.37(N)式中：L----立柱的总长度ρ----立柱单位长度重量g----重力加速度，取9.80(m/s^2)4)上部结构总重量计算由标志上部永久荷载计算系数1.10,则上部结构总重量:G=K*(Gb+Gh+Gp)=1.10×(162.062+710.359+3475.37)=4782.57(N)3.2 风荷载1)标志板所受风荷载标志板A所受风荷载:Fwb=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*A]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×1.2×25.00^2)×2.0416]=1313.861(N) 式中：γ0----结构重要性系数，取1.0γQ----可变荷载分项系数，取1.4ρ----空气密度，一般取1.2258(N*S^2*m^-4)C----标志板的风力系数，取值1.20V----风速，此处风速为25.00(m/s^2)g----重力加速度，取9.80(m/s^2)2)横梁所迎风面所受风荷载:Fwh=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*W*H]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×0.90×25.00^2)×0.114×1.39]=76.51( N)式中：C----立柱的风力系数，圆管型取值0.90W----横梁迎风面宽度，即横梁的外径H----横梁迎风面长度，应扣除被标志板遮挡部分3)立柱所迎风面所受风荷载:Fwp=γ0*γQ*[(1/2*ρ*C*V^2)*W*H]=1.0×1.4×[(0.5×1.2258×0.90×25.00^2)×0.219×6.88]=727.2 32(N)式中：C----立柱的风力系数，圆管型立柱取值0.90W----立柱迎风面宽度，即立柱的外径H----立柱迎风面高度4 横梁的设计计算横梁数目为一单根横梁所受荷载为：(标志牌重量)竖直荷载:G4=γ0*γG*Gb/n=1.0×1.2×162.062/1=194.475(N)式中：γ0----结构重要性系数，取1.0γG----永久荷载(结构自重)分项系数，取1.2n----横梁数目，这里为1(横梁自重视为自己受到均布荷载)均布荷载:ω1=γ0*γG*Gh/(n*L)=1.0×1.2×710.359/(1×3.41)=249.65(N) 式中：L----横梁的总长度(标志牌风荷载)水平荷载：Fwbh=Fwb/n=1313.861/1=1313.861(N)4.1 强度验算横梁根部由重力引起的剪力为:QG=G4+ω1*Lh = 194.475 + 249.65×3.05 = 956.032(N)式中：Lh----横梁端部到根部的距离,扣除与立柱连接部分的长度由重力引起的弯矩:MG=ΣGb*Lb+ω1*Lh^2/2= 162.062×2.27 + 249.65×3.05^2/2= 1529.528(N*M)式中：Gb----每根横梁所承担的标志板重量Lb----标志板形心到横梁根部的间距横梁根部由风荷载引起的剪力:Qw= Fwbh+Fwh= 1313.861+76.51=1390.371(N)式中：Fwbh----单根横梁所承担的标志板所传来的风荷载Fwh----单根横梁直接承受的风荷载横梁根部由风荷载引起的弯矩:Mw= ΣFwbi*Lwbi + ΣFwhi*Lwhi= 1313.861×2.27 + 82.535×0.641= 3036.316(N*M)横梁规格为φ114×8，截面面积A=2.664×10^-3(m^2)，截面惯性矩I=3.763×10^-6(m^4)，截面抗弯模量I=6.602×10^-5(m^3)横梁根部所受到的合成剪力为:Qh= (QG^2+Qw^2)^1/2= (956.032^2+1390.371^2)^1/2= 1687.344(N)合成弯矩:Mh= (MG^2+Mw^2)^1/2= (1529.528^2+3036.316^2)^1/2= 3399.804(N*M)1)最大正应力验算横梁根部的最大正应力为:σmax= M/W= 3399.804/(6.602×10^-5)= 51.499(MPa) < [σd] = 215(MPa)，满足要求。