标志规格选用及结构计算过程

1、标志规格、单柱式标志规格标志板（宽x高）标志板面积 立柱(mm)基础（高x宽x长） （mm）0.44 x 0.40.17650x50x5标志在护栏上0.44 x 0.40.1764)83x5同上2-0.44 x 0.40.352*102x5800x400x4000.6 x 0.80.4880x80x51000x400x4000.8 x 0.80.6480x80x51200x400x4001.3x1.3x1.30.7318小 127x51000x800x8002 -0.6 x 0.80.96巾 102x4800x400x4004>1.21.1304*127x51000x800x8004&g

2、t;1.2+1.2x0.92.2104小 152x51500x1000x10002 <1)1.22.2608(1)152x51500x1000x10002.0 x 1.42.8小 152x51500x800x80012.4x1.553.72小 203x61500x1000x14001.7x2.44.08*203x61500x800x8002.2 x 3.57.74)203x81500x1000x14003.6 x 2.27.92(1) 273x6.5(800x1200x1600标志板（宽x高）标志板面积 立柱(mm)基础（高x宽x长） （mm）0.44 x 0.40.17650x50x5

3、标志在护栏上0.44 x 0.40.1764)83x5同上2-0.44 x 0.40.352*102x5800 x 400 x 4000.6 x 0.80.4880x80x5800x400x4000.8 x 0.80.6480x80x5800x400x4001.3x 1.3x 1.30.7318小 102x5800x400x4002 -0.6 x 0.80.96小 102x4800x400x400小1.21.1304*127x51000x800x800(1> 1.2+1.2x0.92.21044)152x51000x800x8002 (1)1.22.2608(1)152x51000x80

4、0x8002.0 x 1.42.8小 152x51000x800x8002.4 x 1.553.724)203x61500x1000x10001.7x2.44.08*203x61500x1000x10002.2 x 3.57.74)203x81500x1000x10003.6 x 2.27.92(1) 273 x 6.51800x1200x1600单柱式标志(20. 6x0. 8)结构设计计算(基础 800x400x400)(1) 荷载计算1) 永久荷载标志板重力 gi=5. 2x9. 8=50. 96 (n)立柱重力 g2=x31. 23x9. 8=234. 9893230标志上部结构总重量

5、g=(±z?yx31. 23+2. 54+6. 36+3. 78+0. 96+7. 82) x9. 8=445. 29732302) 风荷载标志板 fwbl=y0yq (0. 5pcv2 ) (wbixhhi)/1000=1. 0 x 1. 4 x (0. 5 x 1. 2258 x 1. 2 x 352) x (0. 6 x 0. 8) x 2/1000 =1.21 (kn)立柱 fwpi二yoyq (0. 5pcv2) (wpixhpni) 1/1000=1. 0x1. 4x (0. 5x 1. 2258x0. 8x352) x (0. 102x2)1/1000=0. 17(kn

6、)(2) 强度验算立柱采用*102x4,截面积为a=l. 232x 10'截面惯性矩为1=0. 148x10_5m4,抗弯截面模量为w=0. 29x104m3.立柱根部所受到的由风载引起的弯矩为：m=fwbixh2+fwpixhi/2=l. 21x2. 4+0. 17x2/2=3. 074(knm)立柱根部所受到的由风载引起的剪力为：f=fwbi +fwpi =1.21+0. 17=1. 38 (kn)1) 最大正应力验算立柱根部横截面上由风载引起的最大正应力为 o max=m/w=3. 074x107(0. 29x10)=106(mpa)。d =215(mpa),通过2) 最大剪应力

7、验算t max二2 x f/a=2 x 1. 38 x 103 / (1. 232 x 10 _3) =2. 24 (mpa) < t d=125 (mpa),通过3) 危险点应力验算对圆柱型立柱截面，通过圆心与x-x轴成45的直线与截面中心线的交点处于 复杂应力状态，正应力和剪应力均比较大，应对该点进行应力状态分析。危险点所在的位置力：x=y= (102-4) /2xsin( /4) =34. 65 (imn) =0. 03465 (in)危险点处的正应力为：m y 3.074xl03 xo.03465xo = =:= 71.97 (mpa)i0.148xl0-5剪应力为：,oo in

8、3 r (丌、>、' ,0.102-0.004.2 a aa/1r c * 1.38x10 xcos()-cos()|x() x0.004t -产 =442i (20 0.148xl0'5 x2x0.004=1. 58 (mpa)根据第四强度理论= vcr2+3r2 = v71.972 +3xl.582 = 72.02 (mpa) o d=215mpa,通过 (3)变形验算本标志标志板所受荷载为作用在板面儿何中心的集中荷载，基础与标志板之 间的立柱所受荷载为均布荷载。立柱总高度为:l=2. 48 (m)标志板所受集屮荷载标准值为：pi=fwbi/( y0 yg)=1. 2

9、1/(1. ox 1. 4)=0. 864(kn)该荷载与立柱根部之间的距离为：h2=2.4(m)由其引起的立柱顶部挠度为：x(3l-/ij =864,2.4rx(3x2.48-2.4) = 0. 0137(m)6ei-6x206x109x0.148xw5立柱所受均布荷载标准值为：q=fwpi/(y o y chi)=o. 17/(1. ox 1. 4x2)=0. 061 (kn/m)其高度为：hi=2 (m)其顶部挠度为：f= =- = 0.0004 (m)sei 8x206x10) x0.148xl0-5转角为：0 = =- = 0.00027 (rad)6ei 6 x 206 x 109

10、 x 0.148 x 10_5因此，立柱顶部的总变形挠度为：/ = /, +/' +(l-a,)xtan( )=0. 0137+0. 0004+(2. 48-2) x tan (0. 00027)二0. 0141 (m)/l=0. 0141/2. 48=1/176<1/100,满足。(4)基础验算基础宽4m,长/=0.401,基础单位重量24kx/m3,基底容许应力290kpa1) 基底应力验算基底所受外荷载为：竖向总荷载 n=g+y v=0. 445+24xo. 4x0. 8x0. 4=3.517(kn) 弯矩 m=fwbi x (h2+ii) +fwpi x (hi+ii)=

11、1. 21x (2.4+0. 8)+0. 17 x (2+0. 8)=4. 348 (knm)基底应力最大值为：4.348max她 德2=429. 6 (kpa) > o =290 (kpa)基底应力最小值为:n m 3.5174.34811 一 m.4x0.4_l=-385. 64 (kpa) <0?0德2基底出现了负应力，出现“负应力”的分布宽度lx =lmin i r "t"+crmax385.64| xq4 = 0 19> £a = o.lm 4385.64| +429.62）基底抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数/rlfj20.4/24.3

12、48/3.5170. 161. 13）基底滑动稳定性验算=0. 76<1.21.38设基础底面与地基土之间的摩擦系数为0. 30,则基础抗滑动稳定系数 0.30n0.30x3.517甲柱式标志(0 1. 2)结构设计计算(基础 1000x800x800)(1)荷载计算1) 永久荷载标志板重力 gl=12. 5x9. 8=122. 5(n)立柱重力 g2=51. 14x9. 8=501. 172标志上部结构总重量g=(51. 14+0. 63+3. 96+0. 36+3. 05+12. 53) x9. 8=702. 366(n)2) 风荷载标志板fwbi=yoyq (0. 5pcv2) (

13、wbixhbi)/1000=1.0x1.4x(0. 5x 1. 2258x 1. 2x352)x (3. 14x0. 62) /1000 =1.43 (kn)立柱 fwpi=yoyq (0. 5pcv2) (wpixhpni)/1000=1. ox 1. 4x (0. 5x 1. 2258x0. 8x352) x (0. 127x2. 2)/1000=0. 23 (kn)(2)强度验算立柱采用4>127x5,截面积为a=l. 916x103 m2,截面惯性矩为1=0. 357x10 一5 m4,抗弯截面模量为 w=0. 562 x 10 m3 立柱根部所受到的由风载引起的弯矩为：m=fw

14、bixh2+fwpixhi/2=l. 43x2. 8+0. 23x2. 2/2=4. 257 (knm)立柱根部所受到的由风载引起的剪力为：f=fwbi +fwpi =1.43+0. 23=1. 66 (kn)1) 最大正应力验算立柱根部横截面上由风载引起的最大正应力为 o max=m/w=4. 257x 103/(0. 562x 10) =75. 75(mpa)<od=215(mpa),通过o d为何等于215在哪里査表2) 最大剪应力验算tmax=2xf/a=2xl. 66x 103/(l. 916x10_3)=l. 73(mpa)< t d|=125(mpa),通过3) 危险

15、点应力验算对圆柱型立柱截面，通过圆心与x-x轴成45的直线与截面中心线的交点处于 复杂应力状态，正应力和剪应力均比较大，应对该点进行应力状态分析。危险点所在的位置为：x=y= (127-5) /2x sin(n/4)=43. 13 (mm)=0. 04313 (m)危险点处的正应力为：= 51.43 (mpa)4.257 xlo3x 0.04313 0.357x10一50. 04313如何得来的剪应力为：1 “ m3 r 人 z3xl z0.127-0.005.9 1.66x10 xcos()-cos()x(v x0.0054420.357x10一5 x2x0.005=1.22 (mpa)sx

16、如何求，计算公式足什么，t足怎么得來的根据第四强度理论cr/： = ver2+3r2 = v51.432 +3xl.222 =51.47 (mpa) < o d =215mpa,通过(3) 变形验算本标志标志板所受荷载为作用在板面儿何中心的集中荷载，基础与标志板之 间的立柱所受荷载为均布荷载。立柱总高度为:l=3.4(m)标志板所受集屮荷载标准值为：pi=fwbi/(y 0 yg) =1. 43/(1. 0x1.4)=1.021 (kn)该荷载与立柱根部之间的距离为：h2=2.8(m)由其引起的立柱顶部挠度为：，x(3£-h，)=102jx2.8rx(3x3.4-2.8) =

17、0. 0134(m)6ei-6x206x10)x0.357x10-5立柱所受均布荷载标准值为：q=fwpi/(yoyghi)=o. 23/(1. ox 1. 4x2. 2)=0. 075(kn/m)其高度为：hi=2.2(m)其顶部挠度为：f = =?52,2<- = 2.99xl0-4 (m)sei 8 x 206 x 109 x 0.357 x 1 (t转角为：e = =l.slxlo-4 (rad)6ei 6x 206x 109 x0.357 xlo5因此，立柱顶部的总变形挠度为：f = f +/' +(l-/?,)xtan( )=0. 0134+2. 99xkt4 + (

18、3. 4-2. 2) x tan (1. 81 xio-4 )=0. 0137 (m)f /l=0. 0137/3. 4=1/248<1/100,满足。(4) 柱脚强度验算1) 受力情况铅直力 g=yoy gg=1. 0 x 0. 9 x 702. 366=632 (n) =0. 632 (kn)水平力 1.66 (kn)由风载引起的弯矩m=4. 257 (knm)2) 底板法兰盘受压区的长度xn偏心距 e = = is” _ 6.74 (m)g 0.632法兰盘几何尺寸：l=400mm=0. 4m;b=0. 4m; lt=50mm=0. 05m基础采用 c20 砼，n = = 206x

19、lq" =8.078 ec 2.55 xlo4地脚螺栓采用8m20规格，受拉侧4m20地脚螺栓的总有效面积：= 4x2. 45=9. 8(c m2)=9. 8x w4 (m2)xn根据下式试算求解：义"3 + 3(e-li2)%/f2(e + £/2_)(l_jc") = 0b3+3(6.74-0.4/2)%/-6x8.078x9.8x10404(6.74 + 0.4/2 - 0.05)(04 - 0.05 -=0+19.62x/ +0.8182' -0.2864 = 0二 0.1023) 底板法兰盘下的混凝土最大受压应力2g(e + l/2-/

20、j2 x 632 x (6.74 + 0.4/2-0.05) c bxn(l-lf - v3) 0.4x0.102x(0.4-0.05-0.102/3)/n oy 1 n=0. 68(mpa)</?7；-xl0.0 = 22.36 (mpa)c ccv 0.4 x 0.44) 地脚螺栓强度验算 受拉侧地脚螺栓的总拉力：t = g(e-z72 + xn/3) _ 0.632x(6.74 0.4/2 + 0.102/3) a l-lt -xn!3-0.4-0.05-0.102/3=13. 148 (kn) <4x34. 3=137. 2 (kn)5) 对水平剪力的校核由法兰盘和混凝土的

21、摩擦所产生的水平抗剪承载力为：vfb=o. 4 (g+ta) =0. 4x (0. 632+13. 148)=5. 512 (kn) > f=l. 66 (kn)6) 柱脚法兰盘厚度的验算受压侧法兰盘的支撑条件按两和邻边支撑板考虑 自由边长 a2 = w x l / 2 =0. 283 (m)固定边长么=丄a2=0. 1415(m)2 -= 0 查表，=0.06,因此该区格内最大弯矩为:a2 0.283aa( a； = 0.06x 0.68x103x0.2832 =3. 268 (knm)法兰盘的厚度:6mmax6x3268215xl069.55 (mm) <20 (mm)，可受拉

22、侧法兰盘的厚度，由下式求得:6乂又(d + 2ljf6xl3148/4x =6. 13 (mm) <20 (mm)，口j o(0.022 + 2xy-)x215xl067) 地脚螺栓支承加劲肋的计算 由混凝土的分布反力得到的剪力：v,. = arilri<jc = 0. 1 x0. 136x0. 68x 103 =9. 248(kn)>/v= 134s =3.287(kn)地脚螺栓支承加劲肋的高度和厚度为：hri - 250mm = 0.25m ; tri = 10mm - 0.01m剪应力为。9.248xl03hritri 0.25x0.01= 3.7 (mpa)</

23、v = 115(mpa)设加劲肋与标志立柱的竖向连接角焊缝的焊脚尺寸/7/=8mm，焊缝计算长度=240mm=0. 24m,则脚焊缝的抗剪强度:2hel9.248 xlo32x0.7x0.008x0.24=3. 44 (mpa) <160 (mpa)(5)基础验算基础宽高7/=1.om,长基础单位重量24kn/m3，基底容许应力290kpa1) 基底应力验算基底所受外荷载为：竖向总荷载 n=g+y v=0. 702+24x0. 8 x 1. 0x0. 8=16. 062 (kn)弯矩 m=fwbi x (h2+ii) +fwpi x (hi+ii)=1.43x (2. 8+1. 0)+0

24、. 23x (2. 2+1. 0)=6. 17(knm)maxn m =1a w基底应力最大值为：16 062 + =97.4 (kpa) o 二290 (kpa) 0.8x0.8 ix0.8x0.826基底应力最小值为:nunn_m_ a w16.0620.8x0.86.17=-47. 2(kpa) <06xo-8xo-82基底出现了负应力，出现“负应力”的分布宽度卜 min i/minmaxl_4m-47.2| + 97.4x0.8 = 0. 26>p0.2m2) 基底抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数at() =0.8/26.17/16.062= 1.04<l. 13) 基

25、底滑动稳定性验算设基础底面与地基土之间的摩擦系数为0. 30,则基础抗滑动稳定系数0.爾f0.30x16.062l66=2.91.2单柱式标志(2- *1.2)结构设计计算(基础 1500x1000x1000)(1) 荷载计算1) 永久荷载标志板重力 gl=25. 84x9. 8=253. 232 (n)立柱重力 g2=85. 21 x9. 8=835. 058(n)标志上部结构总重量g= (85. 21+0. 63+9. 24+0. 72+6. 1+25. 84+1.8) x9. 8=1269. 492 (n)2) 风荷载标志板fwbi=yoyq (0. 5pcv2) (wbixhbi)/1

26、000=1. ox 1. 4x (0. 5x 1. 2258x 1.2x352) x (3. 14x0. 62 )/1000 =1.43(kx)立柱 fwpi=yoyq (0. 5pcv2) (wpixhpni)/1000二 1.0x1. 4x (0. 5x 1.2258x0. 8x352) x (0. 152x0. l)/1000 =0. 013(kx)标志板 fwb2=fwbi=l. 43 (kn)立柱 fwp2=yoyq (0. 5pcv2) (wpixhpni)/1000=1. ox 1. 4x (0. 5x 1. 2258x0. 8x352) x (0. 152x2. 2)/1000

27、=0. 281 (kn)(2) 强度验算立柱釆用(h52x5,截面积为a=2. 309x 10'截面惯性矩为1=0. 624x105m4,抗弯截面模量为 w=0. 822x 10-4m3.立柱根部所受到的由风载引起的弯矩为:m=fwbi x h3+fwpi xh2+ fwb2 x h l +fwp2 xh/2 =1. 43x4. 1+0. 013x3. 45+1. 43x2. 8+0. 281x2. 2/2=10. 221 (knm)立柱根部所受到的由风载引起的剪力为：f=fwbi +fwpi+ fwb2 +fwp2=l. 43+0. 13+1. 43+0. 281=3. 271 (k

28、n)1) 最大正应力验算立柱根部横截面上由风载引起的最大正应力为 o max=m/w=10. 221 x 103/(0. 822 x 10 4 )=124. 343 (mpa) < o d =215 (mpa),通过2) 最大剪应力验算t max=2xf/a=2 x 3. 271 x 103 / (2. 309 x 10 -3)二2. 83 (mpa) t d二 125 (mpa),通过3) 危险点应力验算对圆柱型立柱截面，通过圆心与x-x轴成45的直线与截面中心线的交点处于 复杂应力状态，正应力和剪应力均比较大，应对该点进行应力状态分析。危险点所在的位置为：x=y=(152-5) /2

29、 x s in(h/4)=51. 97(mm)=0. 05197(m)危险点处的正应力为：my 10.221x103x0.05197 oc 1o /un , o =- = 85.13 (mpa)i0.624x1 o'5剪应力为：t =/ (200.624x10一5 x2x0.005=2 (mpa)根据第四强度理论ct4* = ver2+3r2 = v85.132 +3x22 = 85. 2(mpa) < o d =215mpa,通过 (3)变形验算本标志包括两块标志板，除最下面的一块标志板与基础之间所夹的力柱所承 受的荷载看作均布荷载外，其他荷载均看作作用在儿何中心的集中荷载。立

30、柱总高度为：l=4.7m第一块标志板所受集中荷载标准值为：pi=fwbi/(yoyg)=l. 43/(1. 0x1. 4)=1. 021 (kn)该荷载与立柱根部之间的距离为：h3=4. 1 (m)由其引起的立柱顶部挠度为：6eix (3l /?3)=1021x4.126x206xl09x0.624xl05x(3x4.7-4.1)=0. 0223(m)第一块和第二块标志板之间所夹立柱所受集中荷载标准值为:p2=fwpi/ (y o y g) =0. 013/ (1. 0 x 1. 4) =0. 009 (kn)该荷载与立柱根部之间的距离为：h2=3. 45(m)由该荷载引起的立柱顶部挠度为：p

31、:h226eix(3£ /i9)=9x3.4526x206x109x0.624x10'5x(3x4.7-3.45)= 1.479x io-4 (m)第二块标志板所受集中荷载标准值为：p3=pi=l. 021 (kn) 该荷载与立柱根部之间的距离为：hi=2.8(m)phtx(科)由其引起的立柱顶部挠度为：x(3x4.7-2.8)1021x2.826x206x109x0.624xw5=0. 0117(m)第二块标志板与基础之间的立柱所受均布荷载标准值为: q=fwp2/( y 0 y gh)=o. 281/(1. ox 1. 4x2. 2)=0. 091 (kn/m) 其高度为

32、：h=2.2(m)其顶部挠度为:= 2.073xl0-4 (m)qh4 91x2.248£? - 8x206xl09 x0.624x10-5转角为：0 = =91了223- = 1.256xl0-4 (rad)6ei 6 x 206 x 109 x 0.624xlo-5因此，立柱顶部的总变形挠度为：/ = z + ,2 + 力 + / + (l - /)xtan(6>)二0. 0223+1. 479 x lo+o. 0117+2. 073 x io-4+ (4. 7-2. 2) xtan(l. 256x10)=0. 0344(m)f /l=0. 0344/4. 7=1/137&

33、lt;1/100,满足。(4)柱脚强度验算1) 受力情况铅直力 g=yoycg=l.oxo.9x 1269. 492=1143 (n) =1. 143 (kn) 水平力 f=3. 271 (kn)由风载引起的弯矩m=10. 221 (knm)2) 底板法兰盘受压区的长度xn偏心距 e = ! = 8.94 (m)g 1.143法兰盘几何尺寸：l=400mm=0. 4m; b=0. 4m; 1 t=50mm=0. 05m基础釆用 c20 砼，n = = 206x10 =8.078 ec 2.55 xlo4地脚螺栓采用8m20规格，受拉侧4m20地脚螺栓的总有效面积: aea =4x2. 45二9

34、. 8(c m2) =9. 8x 10(m2)xn根据下式试算求解:,96/2axn +3(-li2)x;/(e + l/2-/,)(£ z, -%) = 0d义/+3(8.94-0.4/2)2-6x8.078x9.8xl(t404(8.94 + 0.4/2-0.05)(0.4 - 0.05 -=0jv,/ + 26.22'2 +1.0794' - 0.3778 = 0=0.1013)底板法兰盘下的混凝土最大受压应力2go+l/2-/,)2x1143x(8.94 + 0.4/2-0.05)c bx,人l-lt-xn/3) 0.4x0.101 x(0.4-0.05-0.

35、101/3)=1.63(mpa)</?x =4）地脚螺栓强度验算 受拉侧地脚螺栓的总拉力:"0x1.5 v 0.4 x 0.4x 10.0 二 30.62 (mpa)t g(g zj2 + xh/3) _ 1.143x(8.94 0.4/2 + 0.101/3) a l-lt-xtl/3-0.4-0.05-0.101/3=31. 7 (k) <4x34. 3=137. 2 (kx)5) 对水平剪力的校核由法兰盘和混凝土的摩擦所产生的水平抗剪承裁力为：vfb=0.4(g+ta)=0.4x (1. 143+31.7)=13. 137 (kn) > f=3. 271 (k

36、n)6) 柱脚法兰盘厚度的验算受压侧法兰盘的支撑条件按两相邻边支撑板考虑 自由边长a2 = v2x£/2=0. 283(m)i古i 定边长/?9=一 c0. 1415 (m)-2 -*=0.5,查表，u=0.06,因此该区格内最大弯跡mmax = aaa； = 0.06x1.63x103x0.2832 =7. 833(knm)法兰盘的厚度:6似眶-/ 6x 7833 - 14. 78 (mm) <20 (mm)，可215xl06受拉侧法兰盘的厚度，由下式求得:6乂又(d + 2ljf6x31700/4x =9. 52 (mm) <20 (mm)，口j o(0.022 +

37、2xy-)x215xl067)地脚螺栓支承加劲肋的计算 由混凝土的分布反力得到的剪力：317v. =ariirl(7. =0. 1x0. 136x 1. 63x 103=22. 168(kn)>ntn=7. 925(kn)iaz a< cici4地脚螺栓支承加劲肋的高度和厚度为：hri = 250mm = 0.25m ； trj = 10mm = 0.01m剪应力为、= 22,168x10 = 8.867 (mpa)</v=115(mpa)r hkitri 0.25x0.01v设加劲肋与标志立柱的竖向连接角焊缝的焊脚尺寸/2/=8mm，焊缝计算长度 /m =240mm=0.

38、24m,则脚焊缝的抗剪强度：tf =2hel (5)基础验算22.168x1032x0.7x0.008x0.24= 82. 47 (mpa) <160 (mpa)基础宽高hn=1.5nb长ll.om，基础单位重量24kn/m3,基底容许应力290kpa1) 基底应力验算基底所受外荷载为：竖向总荷载n=g+ yv=l. 269+24xi. 0x 1. 5x 1. 0=37. 269(kn)弯矩 m=fwbi x (h3+ll) +fwpi x (h2+ll) + fwb2 x (hi+h) +fwp2x (h/2+h)=1. 43x (4. 1+1. 5)+0. 013x (3. 45+1

39、.5) +1.43x (2. 8+1. 5)+0. 281 x (2. 2/2+1. 5) =14. 952(knm)基底应力最大值为：<7= + = 37,269 + _=126.981 (kpa)<o =290(kpa)a iv l.oxl.o lxl.0xl026基底应力最小值为：minn=-izr52.443(kpa)0基底出现了负应力，出现“负应力”的分布宽度minnunmax|-52.443|-52.443| +126.981x 1.0 = 0. 29m)2）基底抗倾覆稳定性验算= 1.25>1. 1抗倾覆稳定系数厂。二 1.0/2en - 14.952/37.2

40、693）基底滑动稳定性验算设基础底面与地基土之间的摩檫系数为0. 30,则基础抗滑动稳定系数=3. 42>1.2,可。0.30a _ 0.30x37.269 f3.271 -单柱式标志（1. 7 x 2. 4）结构设计计算（基础 1500x800x800）荷载计算1) 永久荷载标志板重力 gi=39. 4x9. 8=386. 12(n)立柱重力 g2=139. 22x9. 8=1364. 356标志上部结构总重量g=(139. 22+1. 62+15. 68+1. 12+55.2) x9. 8二2085. 832 (n)2) 风荷载标志板 fwbi二丫0丫0 (0. 5pcv2) (wb

41、ixhbi) 1/1000= 1.0x1.4x (0. 5x 1.2258x 1.2x352) x (1. 7x2. 4)/1000 =4.29 (kn)立柱 fwpi二yoyq (0. 5pcv2) (wpixhpni) 1/1000=1. 0 x 1. 4 x (0. 5 x 1. 2258 x 0. 8 x 352) x (0. 203 x 2. 4) /1000=0.41 (kn)(2)强度验算立柱采用*203x6,截面积为a=3. 713x10'截面惯性矩为1=1. 803x10-5m4,抗弯截面模量为w=l. 776x10、3.立柱根部所受到的由风载引起的弯矩为：m=fwb

42、i x h2+fwpi x hi/2=4. 29x3. 6+0.41x2. 4/2=15. 936 (knm)立柱根部所受到的由风载引起的剪力为：f=fwbi +fwpi =4. 29+0. 41=4. 7 (kn)1) 最大正应力验算立柱根部横截面上由风载引起的最大正应力为 o max=m/w=15. 936x 103/(l. 776x 10)=89. 73 (mpa) < o d =215 (mpa),通过2) 最大剪应力验算t max=2 x f/a=2 x 4. 7 x 103 / (3. 713 x 10 ) =2. 53 (mpa) t d=125 (mpa),通过3) 危险

43、点应力验算对圆柱型立柱截面，通过圆心与x-x轴成45的直线与截面中心线的交点处于 复杂应力状态，正应力和剪应力均比较大，应对该点进行应力状态分析。危险点所在的位置为：x=y= (203-6) /2xsin(ii /4) =69. 65 (mm) =0. 06965 (m)危险点处的正应力为：m y 15.936xlo3 x0.06965 ri a.n >. o = 61.56 (mpa)i1.803x10-5剪应力为：.,71、'0.203-0.006,2 am,r c *4.7x10 xcos()-cos()x()2 x0.006t -人 =442i (20 1.8o3xlo&

44、#39;5x2x0.006=1. 79 (mpa)根据第四强度理论cr/ = vcr2+3r2 = v61.562 +3xl.792 = 61.64 (mpa) o d=215mpa,通过(3)变形验算本标志标志板所受荷载为作用在板面儿何中心的集中荷载，基础与标志板之 间的立柱所受荷载为均布荷载。立柱总高度为:l=4.8(m)标志板所受集屮荷载标准值为：pi=fwbi/(yoyo) =4. 29/(1.0x1.4) =3. 064 (kn)该荷载与立柱根部之间的距离为：h2=3.6(m)由其引起的立柱顶部挠度为：，2_x(3£ 306fx3.6 x (3 x 4.8 - 3.6) =

45、 0.0192 (m)6ei"6x206xl09xl.803xl0-5立柱所受均布荷载标准值为：q=fwpi/(y oyghi)=o. 41/(1. 0x1. 4x2. 4)=0. 122(kn/m)其高度为：hi=2.4(m)其顶部挠度为:=1229x2.4tr = 1.36x10'4 (m)8e/8x206xl09xl.803xlq-5转角为:0.76x10 (rad)qh'3122 x2.4 s6ei 6x206xl09xl.803xl05因此，立柱顶部的总变形挠度为：/ = /, +/+(£-/?, )xtan(6)=0. 0192+1.36x10

46、+ (4. 8-2. 4) x tan (0.76x10)=0. 01934 (m)f /l=0. 01934/4. 8=1/248<1/100,满足。(4)柱脚强度验算1) 受力情况铅直力 g=yoy gg=1. 0 x 0. 9 x 2085. 832=1877 (n) =1. 877 (kn) 水平力f=4. 7 (kn)由风载引起的弯矩m=15. 936 (knm)2) 底板法兰盘受压区的长度xn偏心 1?巨 e = = 8.49 (m)g 1.877法兰盘几何尺寸：l=500mm=0. 5m;b=0. 5m; lt=50mm=0. 05m基础采用 c20 砼，" =

47、£l= 206x103 =8.078 ec 2.55 xlo4地脚螺栓采用8m24规格，受拉侧4m24地脚螺栓的总有效面积: aea =4x3. 53=14. 12(c m2)=14. 12x104 (m2) xn根据下式试算求解：l/2)xf(e + l/2-ltl-lt _xn) = qd6x8.078xl4.12xl0-405x,3+3(8.49-0.5/2)%/-(8.49 + 0.5/2-0.05x0.5 - 0.05-xj = o+ 24.72x/ +1.1894%, -0.5352 = 0x =0.1253) 底板法兰盘下的混凝土最大受压应力2g(e + l/2-/j2

48、x1877x(8.49 + 0.5/2-0.05)c bxn(l-lt-xn/3) 0.5x0.125x(0.5-0.05-0.125/3)= 1.28(mpa)</?r/cr =黑|.0 = 2 酿)4) 地脚螺栓强度验算 受拉侧地脚螺栓的总拉力：g(e-l/2 + x/3)1.877x(8.49 - 0.5/2 + 0.125/3)/ =/30.5-0.05-0.125/3=38. 07 (kn) <4x49. 42=197. 68 (kn)5) 对水平剪力的校核由法兰盘和混凝土的摩擦所产生的水平抗剪承载力为：vfb=0.4(g+ta)=0.4x (1. 877+38. 07)

49、:15. 98(kn) > f=4. 7(kn)6) 柱脚法兰盘厚度的验算受压侧法兰盘的支撑条件按两相邻边支撑板考虑 自由边长6z2 = vxz72=0. 354(m)固定边长二丄a2=0. 177 (m)2t = 2dzz = 0.5,査表，a =0.06,因此该区格内最大弯矩为: a2 0.354= aocai =o.o6xl.28xlo3xo.3542 =9. 624(knm)法兰盘的厚度:6aymax6x9624215xl0616. 39 (mm) <20 (mm)，可受拉侧法兰盘的厚度，由下式求得:6n6x38070/4x0jt+ 2/j/(0.026 + 2xy-)x2

50、15xl06=10. 27 (mm) <20 (mm)，可。7) 地脚螺栓支承加劲肋的计算由混凝土的分布反力得到的剪力:rilri(jc =0. 1 x0. 148x 1. 28x 103=18. 94(kn) > nl(38.074=9. 52 (kn)地脚螺栓支承加劲肋的高度和厚度为:hri = 250mm = 0.25m ； tri = 10mm = 0.01m剪应力为。18.94x1030.25x0.01=7.576 (mpa) < 人，=115(mpa)设加劲肋与标志立柱的竖向连接角焊缝的焊脚尺寸hf =8mm,焊缝计算长度/m =240mm=0. 24m,则脚焊缝

51、的抗剪强度:2hel18.94 x10 s-2x0.7x0.008x0.24 =7. 046 (mpa)<160(mpa)(5)基础验算基础宽wo.sm，高长/'o.sm,基础单位重量24kn/m3，基底容许应力290kpa1) 基底应力验算基底所受外荷载为：竖向总荷载 n=g+y v=2. 086+24 x0.8x1.5x0. 8=25. 126 (kn)弯矩 m=fwbi x (h2+h) +fwpi x (hi+h)=4. 29 x (3. 6+1. 5)+0. 41 x (2. 4+1. 5)=23. 478 (knm)基底应力最大值为：max= + = 25 126 +

52、 . 23478 =324. 2(kpa)>o =290(kpa)""8x0.8 1x0.8x0.82基底应力最小值为：n m 25.126 <7二=23.478nun=-226. 1 (kpa) <0基底出现了负应力，出现“负应力”的分布宽度lx 二minmax226,11x0.8=0.33v=°-2m226. l| + 324.22）基底抗倾覆稳定性验算0.8/2抗倾覆稳定系数23.478/25.126=0. 431. 13）基底滑动稳定性验算设基础底面与地基土之间的摩擦系数为0. 30,则基础抗滑动稳定系数 0.30a0.30x25.126

53、4.7二、双柱式标志规格标志板（宽x高）标志板面积 立柱(mm)基础（高x宽x长） （mm）2.2x3.27.044)203x81500x800x 12002.4 x 3.68.64* 203 x 81500x800x12003.3 x 2.89.244)203 x 82000x800x12004.2 x 2.610.924)203x81600x800x16004.2 x 3.012.6*203x82000x800x16003.6 x 3.612.964)203x81800x800x12003.5 x 3.913.65(1) 203 x 81800x800x12004.0 x 4.216.8小 273x8| 2100x1000x160