原标志牌结构验算

1、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

2、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= 0

3、5; Q× (1/2 ×× C× V2) × (W× H)/1000=15.266(KN)3.2 横梁风力F2= 0× Q× (1/2 ×× C× V2) × (W× H)/1000=0.355(KN)3.3 立柱风力F3= 0× Q× (1/2 ×× 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

4、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=0× G×G1/2=1.544(KN)均布荷载 1=0× G×G2/(2 ×H)=0.501(KN/m)水平荷载 Fwb=F1/2=7.633(KN)水平均布荷载 2=F2/(2 ×H)=0.118(KN/m)4.2 强度验算计算横梁跟部由重力引起的剪力Qy1=G4+ 1× H=5.298(KN)计算由重力引起的弯矩My1=G4× (l2+l3)+ 1× l12/2=21.027(KN*m)计算横梁跟部由风力引起的剪力Qx1=F

5、1+ 2× l2=7.81(KN)计算由风力引起的弯矩Mx1=F1× (l2+l3)+ 2× l22/2=34.482(KN*m)4.3 横梁截面信息横梁截面积 A=4.908×10-3(m2)横梁截面惯性矩I=2.28 ×10-5(m4)横梁截面模量 W=2.31×10-4(m3)4.4 计算横梁跟部所受的合成剪力和弯矩合成剪力： Q=(Qx12+Qy12)0.5=9.438(KN)合成弯矩： M=(Mx12+My12)0.5=40.388(KN*m)4.5 最大正应力验算横梁根部的最大正应力为： =M/W=170.939(MPa)

6、1/100,不满足设计要求。5 立柱设计计算对立柱所受荷载计算如下：5.1 荷载计算垂直荷载： N=0× G×G=18.729(KN)水平荷载： H=F1+F2+F3=17.148(KN)水平弯矩： MX=(F1+F2)× (L-H/2)+F3 ×L/2=123.722(KN*m)立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：MY=2× My1=42.054(KN*m)合成弯矩： M=(MX2+MY2)0.5=130.674(KN*m)风载引起的合成扭矩：Mt=2×Mx1=68.964(KN*m)5.2 强度验算立柱截面信息立柱截面积： A=9.2

7、69×10-3(m2)立柱截面惯性矩： I=9.594 ×10-5(m4)立柱截面模量： W=6.617×10-4(m3)立柱截面回转半径模量：R=(I/A)0.5=0.102(m)立柱截面惯性矩模量：Ip=2 ×I=1.92 ×10-4(m4)最大正应力验算轴向荷载引起的正应力：c=N/A=2.021(MPa)弯矩引起的正应力： w=M/W=197.496(MPa)组合应力： Max=c+w=199.516(MPa)立柱根部的最大正应力为： =M/W=197.496(MPa)1/100,不满足设计要求立柱顶部扭转角： =Mt× h/

8、( 0× Q× GIp)=2-.(rad)79 × 10标志结构最大总水平水平位移：f=fx+fp+× l1=0.382(m)标志结构最大相对水平位移为：fp/L=0.0477>1/60,不满足设计要求6 立柱与横梁的连接计算6.1 螺栓强度验算连接螺栓拟采用高强螺栓6M20,查表得：单个螺栓受拉承载力设计值Ntb=124KN, 受剪（单剪）承载力设计值Nvb=55.8KN ：合成剪力 Q=9.438KN,合成弯距 =40.388KN*m ：螺栓孔数目 6：每个螺栓所受的剪力Nv=1.573KN,螺栓 1:y1=0.190(m)螺栓 2:y2=0.

9、190(m)螺栓 3:y3=0.00(m)螺栓 4:y4=0.00(m)螺栓 5:y5=-0.190(m)螺栓 6:y6=-0.190(m)由各y 值可 见， y1 距旋 转 轴的 距离 最远 ，其 拉力Nmax Mb× y1/( yi2)=53.289KNQ=9.438KN,满足设计要求7 柱脚强度验算7.1 受力情况铅垂力 G=0× G×G=1.00×0.90 ×15.608=14.047(kN)水平力 F=17.148(kN)合成弯距 M=130.674(kN)扭距 M=68.964(kN)7.2 底板法兰盘受压区的长度Xn偏心距 e=M

10、/G=130.674/14.047=9.303(m)法兰盘几何尺寸： L=0.800(m);B=0.800(m);Lt=0.120(m)基础采用 C25 砼， n=Es/Ec=210000.00×106/28000.00 ×106=7.5地脚螺栓拟采用8M30 高强螺栓受拉地脚螺栓的总面积：Ae=3×5.606 ×e-4=16.818 10×-4(m2)受压区的长度 Xn 根据下式试算求解：Xn3+3×(e-L/2) Xn2×6×n×Ae×(e+L/2-Lt)(L×-Lt-Xn)=0式

11、中： e=3.13(m)L=0.80(m)B=0.80(m)n=7.5Ae=16.82 ×10-4(m2)Lt=0.12(m)求解该方程，得Xn=0.1227(m)7.3 底板法兰盘下的混凝土最大受压应力 c=2 × G× (e+L/2-Lt)/(BXn××(L-Lt-Xn/3)=5.351(MPa)17.148(KN),满足设计要求。8 基础验算8.1 基底数据设基础由两层构成上层宽 WF1=1.60m,高 HF1=1.80m,长 LF1=2.00m,下层宽 WF2=2.00m,高 HF2=0.20m,长 LF2=2.40m,设基础的砼单位重量24.00(KN/M3), 基底容许应力 290.00(KPa)8.2 基底荷载计算基底所受的荷载为：竖向总荷载：N=G+ V=176.888(KN)水平荷载 H=17.148(KN)风荷载引起的弯矩：Mx=(Fwb1+Fwh1)×(h1+Hf1+Hf2)+Fwp1 ×(h/2+Hf1+Hf2)=158.017(KN.m)永久荷载引起的弯矩My=42.054(KN.m)风载引起的扭矩Mt=68.964(KN.m)8.3 基底应力验算基底应力的最大值为 max=N/A+