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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）。
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。
广告牌立柱强度计算
广告牌立柱的强度计算涉及多个因素，包括立柱材料、几何形状、荷载等。
下面我将从不同角度来回答你的问题。
1. 材料强度：广告牌立柱通常使用钢材、铝合金或混凝土等材料。
不同材料具有不同的强度特性。
在计算强度时，需要考虑材料的抗拉强度、抗压强度以及弯曲强度等参数。
2. 几何形状：广告牌立柱的几何形状对其强度有重要影响。
常见的立柱形状包括圆形、方形、矩形等。
在计算强度时，需要考虑立柱的截面面积、惯性矩以及截面形状对应的强度参数。
3. 荷载：广告牌立柱需要承受来自风力、雨雪、震动等荷载的作用。
在计算强度时，需要考虑这些荷载的大小、方向以及作用点的位置。
常用的计算方法包括静力分析、动力分析以及有限元分析等。
综上所述，广告牌立柱的强度计算需要综合考虑材料强度、几何形状以及荷载等因素。
具体的计算方法需要根据实际情况选择合适的理论模型和工程规范进行分析。
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）。
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。
25米高广告牌混凝土基础计算书
1. 概述
本文档旨在提供一份关于25米高广告牌混凝土基础计算的计算书。
我们将根据给定的参数和标准来计算混凝土基础的尺寸和强度，以确保广告牌的稳定性和安全性。
2. 参数
我们将使用以下参数进行计算：
- 广告牌高度：25米
- 地面荷载：根据当地规定确认最大地面荷载
- 地基土壤：根据地方环境确认土壤类型和相关参数
- 混凝土强度：根据设计要求选取合适的混凝土等级
- 钢筋：根据设计要求选取合适的钢筋等级
3. 计算步骤
以下是计算混凝土基础尺寸和强度的步骤：
1. 确定广告牌的重量：根据设计图纸和材料选择计算广告牌的重量。
2. 计算地面轴载：将广告牌的重量除以地基接触面积，得出地面轴载。
3. 确定剪切力和弯矩：根据广告牌的几何形状和施加在它上面的风载荷，计算剪切力和弯矩。
4. 确定基础尺寸：根据剪切力、弯矩和地面轴载，使用结构力学原理计算基础的尺寸。
5. 校核混凝土强度：使用已知的地面轴载和基础尺寸，根据混凝土的强度设计曲线，确定所需的混凝土强度。
6. 设计钢筋：根据混凝土强度和基础尺寸，计算所需的钢筋数量和布置方式。
4. 结论
根据以上计算步骤，我们可以得出关于25米高广告牌混凝土基础的尺寸和强度要求。
请注意，这里提供的是一个概述，具体的计算细节和结果应该根据具体工程要求和当地标准进行进一步详细计算和确认。
为了确保广告牌的稳定性和安全性，在实际建设过程中，应该寻求专业工程师的帮助和指导，遵循相关的法律法规和标准要求。
广告塔的广告牌面受力分析
广告塔牌结构设计结构样式的选择单立柱大型钢结构广告塔的主体结构，外表形式为T型，主骨架由一根独立圆柱和上部一根横梁呈T型焊接而成，由立柱顶上焊接一根横梁形成固结于地基上的T形桁架结构，广告牌面通过支架斜撑与T型横梁结构相连。
1.广告塔结构的控制设计荷载是风载，风压直接作用在面板上，再由面板传至骨架，在不同高度上的几道桁架可把风载较均匀地传至立柱，因而可减主梁与立柱连接处的应力集中；
2.广告塔牌面八字行式桁架结构桁架采用槽钢，使结构外形平整，便于广告面板挂靠，并可加强面板与主骨架的连接，从而减小了面板的变形，以确保广告面的感观效果；
3.广告塔牌面八字形式桁架结构，可在上下设置内检修工作台，这样给结构的维护、检修及挂、卸广告画面带来了极大的方便，且保证了操作人员的人身安全。
4.广告塔牌面八字式桁架结构，形式简洁、美观，受力明确，节点构造简单，施工方便，从而能保证施工质量。
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目前户外钢结构广告牌存在的问题与解决对策摘要：户外钢结构广告牌事故原因有多种,主要原因为具有设计资质的单位提供的图纸很少,大部分由广告公司自己进行设计,交给有资质的施工单位,由于广告牌的制作没有正规的设计、合理的施工方案及严格的监督措施,存在较严重的安全隐患。
部分广告牌即使有施工图纸,也是非法图纸。
虽然广告牌的结构简单,许多广告公司认为不重要,事故危害还是很大,所以应对广告牌进行规范设计与施工,消除安全隐患,保障人民生命财产安全。
关键词：户外广告牌；检测；承载力；问题；整改建议Abstract: There are a variety of outdoor steel structure billboard the cause of the accident, the main reason for having a design qualification units provide drawings rarely, mostly by advertising company’s own design, to construction units qualified, because billboard no construction scheme of formal design, reasonable and strict supervision measures, there more serious security risks. Some billboards even if there is illegal constructiondrawings, drawings. Although the billboard has the advantages of simple structure, many advertising companies think that is not important, accident harm is great, so deal with billboard design and construction norms, to eliminate potential safety problems, to protect people’s lives and property safety.Key words: outdoor billboards; detection; bearing capacity; problems; suggestions1 概述近年来,户外广告牌越来越多,通过对广告牌设施的调查,广告牌存在诸多安全隐患。
户外钢结构广告牌的结构检测及分析摘要：在重力荷载和风的影响下，近年来经常出现户外钢结构广告牌坠落问题，严重威胁了周围居民的生命健康。
在本次研究中将首先介绍钢结构广告牌结构检测内容和检测技术，然后结合工程实例分析户外钢结构广告牌的结构检测，希望能够为相关人员提供一定参考。
关键词：结构检测；户外广告牌；钢结构前言：在我国经济越来越繁荣的过程中，大幅度提升了广告牌建造数量。
这类构筑物不仅常悬挂在高处，并且存在钢结构随意连接的情况。
因为需要长期暴露在空气中，在空气中氧气和水等因素综合影响下，当户外钢结构广告牌使用一定时间后，会出现焊缝缺陷或构件表面腐蚀等问题，最终致使广告牌倾倒或掉落。
在此种情况下，相关人员非常有必要检测户外钢结构广告牌的安全性，可有效避免相关的安全事故。
1、钢结构广告牌检测内容在检测钢结构广告牌的过程中主要涉及检测外观质量缺陷、检测结构变形、检测构件连接等情况。
其中在检测结构变形时经常使用铅锤仪、经纬仪、游标卡尺、水准仪等检测仪器。
钢结构广告牌构件主要利用焊接或螺栓的方式连接，所以检测内容为焊接质量和螺栓连接质量，在实际检测工作中相关人员主要使用X射线、超声波探伤等仪器，在检测时需要钢结构拥有光滑平整的表面[1]。
外观质量检测主要是检测钢结构广告牌是否存在变形、锈蚀等问题。
2、常见的钢结构广告牌结构检测技术2.1 表面探伤检测技术主要运用近表面钢铁材料被磁化的性能或者液体渗透原理来确定钢结构内部是否完好。
在正常情况下，当钢结构构件存在越明显的缺陷时，就会出现越显著的表现，此种方法具备直观呈现检测结果、成本支出低、检测时间短等优势。
当然此种方法也存在一定缺陷，只有在钢结构存在表面开口缺陷时才可使用。
2.2 内部探伤检测技术现如今，相关人员大多使用X射线探伤和超声波探伤两种方法检测钢结构广告牌内部缺陷。
超声波探伤主要是完成电能向机械能的转化，发出的超声波可在整个钢结构中穿过，而当钢结构存在缺陷时就会反弹回来，在其回到设备中会转变成电信号，同时放大这个信号。
基于Ansys10.0户外⼴告牌受风载的受⼒分析及结果显⽰基于Ansys10.0户外⼴告牌受风载的受⼒分析及结果显⽰专业：机械电⼦⼯程姓名：学号：摘要：本⽂基于Ansys10.0的平台上，采⽤有限单元法对户外⼴告牌在受风载的作⽤下的受⼒分析以及结果显⽰。
关键词：⼴告牌；风载荷；⼒学分析；1、引⾔近年来,⼤型户外⼴告牌呈⾬后春笋般地竖⽴在⾼速公路、铁路、国道、省道、城市道路沿线，由于⽬前相当⼀部分⼤型户外⼴告牌没有经过正规设计和正规施⼯,更谈不上质量监督和质量验收,留下很⼤的安全隐患，这⽅⾯的事故近年来发⽣多起。
因此,有必要对户外⼴告牌进⾏全⾯的⼒学分析，使得⼴告牌的设计更加合理和完善。
2、⼴告牌上的作⽤⼒施加在户外⼴告牌上的作⽤⼒可分为永久作⽤⼒和可变作⽤⼒两类，永久作⽤⼒包括结构⾃重、⼴告牌或固定设备(灯光照明设施)⾃重等。
变作⽤⼒包括风荷载、覆冰荷载、安装或检修荷载等。
对于⾼耸⼴告牌结构来说,⽔平荷载(主要是风荷载)成为结构承受的主要荷载。
因⽽，⼴告牌结构设计主要考虑的因素是风荷载效应,风荷载的正确取值是合理设计这类结构的关键。
3、计算模型本⽂的分析对象为⼀户外⼴告牌，受⽔平均布风载荷，载荷作⽤在⼴告牌⾯上。
⼴告牌部分为solid（185）单元，⼴告牌的⽀撑部分为beam（188）单元。
⼴告牌长m800m，⾼500mm，厚60mm，⽴柱⾼为600mm，半径20mm。
材料参数：solid单元，材料为钢，弹性模量E=29e6,泊松⽐u=0.3，密度7.8e-6；beam单元，弹性模量E=210e8，泊松⽐u=0.3。
⽹格划分：单元的边界长度不超过40。
载荷：端⾯上的拉⼒，形式为⾯分布均匀载荷。
约束：两地⾯端完全约束。
建模并划分好单元以后的结果为：图⼀单元划分以及施加约束、载荷图4、计算结果分析（1）总位移图图⼆总位移显⽰图（2）求解后的结构变形图图三结构变形图（3）等效应⼒图图四等效应⼒发布图（4）⽮量显⽰总位移图图五⽮量显⽰总位移图（4）定义路径显⽰图通过定义不同的节点组成⼀条路径图，并把这些节点处在x⽅向、y⽅向、z⽅向以及总的应⼒⽤曲线的形式描述出来进⽽分析⼴告牌上的应⼒特点。
建筑外墙发光字受力计算哎呀，说到建筑外墙发光字受力计算，这事儿可真不是闹着玩的。
你想想，那些挂在墙上的发光字，风吹日晒的，得有多结实才行啊。
我有个朋友，就是专门搞这个的，他给我讲过一些细节，我跟你好好唠唠。
首先，咱们得知道，这些发光字可不是随便挂上去的。
它们得承受各种力，比如风压、自重、温差引起的热胀冷缩，还有可能的地震力。
我朋友告诉我，计算这些力，得用到一些物理公式和建筑规范。
比如说风压，这可是个大头。
你得知道当地的风压标准值，这玩意儿跟地理位置、建筑物的高度和形状都有关系。
然后，你还得考虑发光字的面积和形状，因为这些都会直接影响到风压的大小。
我朋友给我看过一个计算公式，大概是这样的：风压 = 风压标准值× 面积× 形状系数。
这公式看着简单，但里面的门道可不少。
再来说说自重，这个好理解，就是发光字本身的重量。
但是，你还得考虑到安装结构的重量，比如那些用来固定的螺丝、支架什么的。
这些加起来，就是总的自重。
自重计算起来相对简单，但是也不能忽视，因为太重了，可能会把墙给压坏。
热胀冷缩这个，听起来挺高大上的，其实就是温度变化导致材料体积变化。
你想想，夏天热得跟火炉似的，冬天冷得跟冰窖似的，这发光字不得跟着热胀冷缩嘛。
这个计算起来有点复杂，得知道材料的热胀冷缩系数，还得考虑温度变化的范围。
最后，地震力这个，虽然不是经常发生，但一旦发生，那可是要命的。
你得根据地震烈度，计算出可能的最大地震力。
这个计算，得用到一些复杂的地震工程学知识。
我朋友还给我讲了个趣事，他说有一次，他们给一个高楼做发光字，结果风特别大，他们担心发光字会被吹掉。
于是，他们就做了个实验，用了个假的发光字，挂在墙上，然后拿个风扇对着吹。
结果，那个假发光字硬是没被吹掉，他们这才放心地把真的发光字挂上去。
总之，建筑外墙发光字受力计算，这事儿得细心，得专业。
别看那些发光字晚上亮闪闪的，其实背后都是工程师们的心血啊。
下次你再看到那些发光字，不妨想想，它们可是经过了严格的受力计算，才能稳稳地挂在墙上的。
圆钢管柱外露刚接节点计算书计算软件：MTS钢结构设计系列软件MTSTool V2.5.0.0计算时间：2013年11 月05 日16:54:33.节点基本资料节点类型为：圆钢管柱外露刚接柱截面：PIPE-1320*20 , 材料：Q345柱与底板全截面采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板;底板尺寸：L*B= 2000 mm >2000 mm，厚：T= 44 mm锚栓信息：个数：24采用锚栓：双螺母弯钩锚栓库_Q345-M68方形锚栓垫板尺寸（mm）: B*T=115 >20底板下混凝土采用C30节点前视图如下：节点下视图如下:设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) 抗震组合工况1 290.4 0.0组合工况2 457.2 11.7Vy(kN) Mx(kN -m) My(kN ・m)-248.5 5512.5 0.0 是-49.7 1102.5 97.1 是三.验算结果一览验算项数值限值结果最大压应力（MPa）7.75 最大19.7 满足受拉承载力（kN）515 最大550 满足锚栓上拔力（kN）0 最大550 满足底板厚度（mm）44.0 最小39.1 满足等强全截面 1 满足板件宽厚比14.2 最大14.9 满足板件剪应力（MPa）32.6 最大170 满足焊缝剪应力（MPa）60.5 最大200 满足焊脚高度（mm）12.0 最小9.95 满足焊脚高度（mm）12.0 最大33.6 满足最大正应力（MPa）0 最大365 满足2轴剪应力（MPa）0 最大212 满足3轴剪应力（MPa）0 最大212 满足综合应力（MPa）0 最大222 满足腹板焊脚高（mm）8.00 最大12.0 满足腹板焊脚高（mm）8.00 最小4.74 满足翼缘焊脚高（mm）8.00 最大18.0 满足.荷载信息翼缘焊脚高(mm)8.00 最小 5.81 满足四. 混凝土承载力验算控制工况：组合工况1, N=290.4 kN ; M X=5512.5 kN m； M y=0 kN m；柱脚受力不合理，无法计算！混凝土抗压强度设计值：f c=14.3N/mm2底板面积：A=L*B =2000 X2000 XI0-2=40000cm 2局部受压面积：A l=2000 >2000 XW-2=40000 cm 2局部受压计算区域X向扩伸量：b x=min(2000, 200)=200mm局部受压计算区域Y向扩伸量：b y=min(2000，500)=500mm 局部受压计算面积：A b=(2000+2 >200) >(2000+2 >500>10-2=55000 cm2混凝土局部受压的强度提高系数：3=(A b/A l)°.5=(55000/40000) 0.5=1.173为地震组合工况，取Y E=0.85底板下混凝土最大受压应力：Q=7.748N/mm 2底板下混凝土最大受压应力设计值：fc*Fac/ R Y=14.3*1.173/0.85=19.727N/mm7.75 W 14.3 >.173/0.85=19.727，满足五. 锚栓承载力验算1 锚栓受拉承载力验算控制工况：组合工况1, N=290.4 kN ; M X=5512.5 kN m；M y=0 kN m；锚栓最大拉力：N ta=515.197 kN(参混凝土承载力验算)锚栓的拉力限值为：N t=549.952kN锚栓承受的最大拉力为：N ta=515.197kN W 549.952,满足2 锚栓上拔力补充验算风载：f w=0kN恒载：f d=0kN柱间支撑的最不利分量：f b=0kN单根锚栓承受的上拔力：f=[1.4*(f w+f b)-1.0*f d]/m=[1.4 (0+0)-1.0 0>24=0kN W 549.952，满足六. 底板验算1 混凝土反力作用下截面所围区格分布弯矩计算截面所围区格按周边支承圆板计算,依中心点取混凝土压应力区格内混凝土不受压或仅少部分受压,取分布弯矩：M c1=0 kN圆板半径：r=660 mm分布弯矩：M c1=0.21 >0>660>660 >10-3=0 kN2 混凝土反力作用下加劲肋间区格分布弯矩计算边角区格按两边支承板计算,混凝土压应力按最大值取控制工况：组合工况1，最大混凝土压应力：*6.586 N/mm2(已抗震调整)加劲肋间夹角：a =1度，半角正弦值：Sn=0.1305跨度取为加劲肋间距离：a2=2>(1320 >0.5+320) 0>.1305=255.831 mm加劲肋与底板角点夹角1：a 1=0度,正切值：Tg1=0 混凝土反力面积1：S1=(0.7072>000)2>0/(1+0)=0 mm2 加劲肋与底板角点夹角2：a 2=15度,正切值：Tg2=0.2679混凝土反力面积 2 混凝土反力面积：22：S2=(0.707 2000)2 0.2679/(1+0.2679)=211261.042 mm2S=0+211261.042- n /4 2 13/24=154241.137 mm 2按等面积等跨度求悬挑长度：b2=S/a2=154241.137/255.831=602.902 mm分布弯矩：M C2=O.133 6586 255.831 255.831 1@3=57.331 kN3 锚栓拉力作用下底板分布弯矩计算按最大锚栓拉力和三边支承板计算控制工况：组合工况1，锚栓拉力：N ta=437.918 kN(已抗震调整)加劲肋间夹角：a =1度，半角正弦：Sn=0.1305,半角余弦：Cs=0.9914 锚栓中心到截面边缘距离：21=0.5 (2000-1320)-150=190 mml a1对应的受力长度：I11 =l a1=190 mm锚栓中心到加劲肋距离：l a2=(0.5 怡20+190) 0.1305=110.947 mmI a2对应的受力长度：|l2=110.947+min(320+0.5 1320-(0.5 1320+190) 0.9914, 110.947+0.5 68)=248.219 mm弯矩分布系数：Z =190 2 110.947 2 0.5/(190 2 110.947+.1291(9)=0.2545分布弯矩：M a=N ta* Z =437917.628 2 0.15453=67l.637 kN4 要求的最小底板厚度计算综上,底板各区格最大分布弯矩值为：M max=67.637 kN受力要求最小板厚：t min=(6*M max/f)0.5=(6 >67.637/265 103)0.5=39.133 mm< 44,满足一般要求最小板厚：t n=20 mm w 44,满足柱截面要求最小板厚：t z=20 mm w 44,满足七. 柱对接焊缝验算柱截面与底板采用全对接焊缝,强度满足要求八. 加劲肋验算加劲肋外伸长度：L b=320 mm反力区分布弧度： 3 =min(2 2 3.142/24 n 2 320/1320)=0.1309反力区面积：S r=0.5 0.1309 (1320+320) 320=343.481 cm21 加劲肋板件验算控制工况：组合工况1，混凝土压应力：*m=6.586 N/mm 2(已抗震调整)计算区域混凝土反力：F c=6.586 343.481/10=226.22 kN控制工况：组合工况1，承担锚栓反力：F a=437.918 kN(已抗震调整)板件验算控制剪力：V r=max(F c, F a)=437.918 kN 计算宽度取为上切边到角点距离：b r=396.67 mm板件宽厚比：b r/t r=396.67/28=14.167 w 14.856,满足扣除切角加劲肋高度：h r=500-20=480 mm 板件剪应力：T=v r/h r/t r=437.918 103/(480 28)=32.583 Mpa w 170,满足2 加劲肋焊缝验算焊缝验算控制剪力和控制工况同板件验算, V r=463.677 kN角焊缝有效焊脚高度：h e=2 0.7 12=16.8 mm角焊缝计算长度：l w=h r-2*h f=480-2 12=456 mm角焊缝剪应力：T=V r/(2*0.7*h f*l W)=463.677/(2 16^ 456)=60.526 MPa w 200,满足九. 抗剪键验算取抗剪键承载力抗震调整系数Y E=0.851 正应力验算控制工况：组合工况1, N=290.4 kN ; V x=0 kN ; V y=-248.5 kN ;锚栓所承受的拉力为：T a=3091.183 kN柱脚所承受的剪力：V=(V x2+V y2)°.5=(O2+248.52)0.5=248.5 kN柱脚底板的摩擦力：V fb=0.4*(-N+T a)=0.4 (-290.4+3091.183)=1120.313 kN抗剪键X 向剪力：V sx=V x*V-V r)/V=0 >(248.5-1120.313)/248.5=0 kN抗剪键Y 向剪力：V sy=V y>(V-V r)/V=-248.5 (248.5-1120.313)/248.5=871.813 kN抗剪键X 向弯矩：M sx=V y加=871.813 100 XI0-3=87.181 kN m抗剪键Y 向弯矩：M sy=V x0d=O X100 XI0-3=0 kN m计算Y截面塑性发展系数Y=1.2Y=1.05验算强度：/= ^=87.181/1334/1.05 10>62.241N/mm 2晶=O4==-(87.181)/1334/1.05 103=>62.241N/mm 2(max=62.241 N/mm 2< 310/0.85=364.706，满足22轴剪应力验算控制工况同正应力验算，2轴剪力计算参上T =0 > 741.957/1/20010 0>/mm2T=0 N/mm 2< 180/0.85=211.765，满足33轴剪应力验算控制工况同正应力验算，3轴剪力计算参上T =0 > 341.448/3/6753 > 10=0N/mmT=0 N/mm 180/0.85=211.765，满足角焊缝焊脚高度：h f=8 mm ;有效高度：h e=5.6 mm焊缝受N=0kN ; V x=0kN ; V y=0kN ; M x=0kN -m；M y=0kN -m；为地震组合工况，取连接焊缝Y E=0.9 未直接承受动力荷载，取正面角焊缝强度设计值增大系数0=1.2 2 1焊缝群强度验算抗压面积：A N=102.189 cm2十.抗剪键角焊缝验算焊缝群分布和尺寸如下图所示:抗剪面积： A x =71.949 cm 2；A y =30.24 cm 2X 向剪应力： T =|V x |/A x =0 X103/7194.88=0 MPa Y 向剪应力： T =|V y |/A y =0 X103/3024=0 MPa轴力下正应力：(N=N/A=0/102.189 W =0 MPa 最大综合应力： (T max=[( N f )2+max( T , T )2]0.5=[(0/1.22) 2+max(0 , 0)2]°.5=0 MPa < 200/0.9=222.222，满足T min =10 mm h fmax =l.2*T min =12 mm > 8,满足 T max = 1 0 mm h fmin =1.5*T max 0.5=4.743 mm < 8，满足 T min =15 mm h fmax =1.2*T min =18 mm > 8,满足 T max =15 mm h fmin =1.5*T max0.5=5.809 mm < 8,满足 2 角焊缝构造检查 腹板角焊缝连接板最小厚度腹板构造要求最大焊缝高度腹板角焊缝连接板最大厚度构造要求最小腹板焊脚高度翼缘角焊缝连接板最小厚度翼缘构造要求最大焊脚高度翼缘角焊缝连接板最大厚度构造要求最小翼缘焊脚高度。
四川建筑科学研究Sichuan Building Science第32卷 第1期2006年2月收稿日期:2004-12-15作者简介:李强年(1970-),男,甘肃靖远人,高级工程师,主要从事结构工程研究与设计。
E -mail:fyz72@广告牌钢构架的力学性能分析李强年1,方有珍1,2,王志豪3(1 兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;2 西安建筑科技大学,陕西西安 710055;3.郑州核工业第五研究设计院,河南郑州 450052)摘 要:钢结构由于其轻质高强、易于施工等特点,使其在建筑物结构和装饰工程构架中应用越来越广泛。
本文作者结合广告牌钢构架,根据钢构架实际结构形式和边界条件,建立与实际工程应用相吻合的力学分析模型,并根据兰州本地的实际情况,取不利荷载组合,利用平面杆系有限元程序进行相应的受力性能分析,得到此构架的受力性能指标,并对钢构架的结构安全性作出评价。
关键词:钢结构;广告牌;力学模型;有限元中图分类号:T U 392.2 文献标识码:A 文章编号:1008-1933(2006)01-0076-03Mechanics property analysis of steel structural frame for advertisement billboardLI Qiang -nian 1,FANG You -zhen 1,2,WANG Zh-i hao 3(1.College of Civil Engineer ing ,L anzhou U niversity of T echnolog y,L anzhou 730050,China;2.Xi an U niversity of Ar chitecture &T echnology ,Xi an 710055,China;3.T he F ifth Design Institute of Nuclear I ndustry M inistries,Z heng zhou 450052,China)Abstract:Steel structure was adopted widely in structure of building and structural frame fo r decorating because of its property such as light self weight and convenient for construction.T he paper concerns one structur al frame for advertisement billboard,Based on the structure layout and practical boundary conditions,the appropriate mechanics model was set up.Practical conditions in L anzhou were t aken into co nsideration,the corresponding loads modes were adopted and the finite element method utilized to analyze the related me -chanics proper ties.T hen the mechanic propert ies index was der ived,therefore t he safety of it was evaluated.Key words:steel str ucture;adv er tisement billboard;mechanics model;finite element0 引 言近年来,随着我国经济体制改革的深化,市场经济快速发展,作为市场传媒广告是必不可少的。
