城市快速路橋梁隔音屏安裝圖紙含計算書3

PAGE6聲屏障計算設(shè)計過程中進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，本次設(shè)計聲屏障4處，全長2632m，均屬于新建聲屏障，高度為3.0m，均通過鋼板牛腿連接在防撞墻或欄桿混凝土底座上。根據(jù)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范》（JTG/T3360-01-2018）、《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）、《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB50367-2017）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）相關(guān)條文驗算。1、荷載效應(yīng)計算重慶地區(qū)100年一遇基本風(fēng)壓：WF式中：W0-基本風(fēng)壓（kN/m2）Wd-設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)壓（kN/m2）Awh-橫向迎風(fēng)面積(m2)（聲屏障面積）k0-設(shè)計風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)k1-k2k3k5k自然風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值F聲屏障自重：吸聲板面密度按30kg/m2，通透板面密度按20kg/m2。通透板：G吸聲板：GH型鋼：G鋼扣板：G鋼底板：G其他：G其他G=2594.1(N)=2.59(kN)水平力設(shè)計值：G2、H型鋼承載力計算：H型鋼承受的最大彎矩：M=13.2×3.0÷2=19.8(kN?m)H型鋼承受的最大剪力：V=13.2(kN)采用理正結(jié)構(gòu)設(shè)計工具箱軟件7.0PB6進(jìn)行計算，計算結(jié)果如下：1輸入數(shù)據(jù)1.1基本信息計算目標(biāo):截面驗算截面受力狀態(tài):復(fù)合受力狀態(tài)材料名稱:Q235材料抗拉強(qiáng)度(N/mm2):215材料抗剪強(qiáng)度(N/mm2):125軸心力N(kN):2.590剪切力Fx(kN):0.000剪切力Fy(kN):13.200彎矩Mx(kN-m):19.800彎矩My(kN-m):0.0001.1截面信息截面類型:雙軸對稱焊接工字鋼:b=150(mm)全截面面積39.100(cm2)截面抵抗矩Wx1(cm3):213.421Wx2(cm3):213.421Wy1(cm3):75.050Wy2(cm3):75.050截面塑性發(fā)展系數(shù)γx1:1.05γx2:1.05γy1:1.20γy2:1.20截面半面積矩Sx(cm3):119.788Sy1(cm3):57.046Sy2(cm3):56.128截面剪切面積Ax(cm2):39.100Ay(cm2):39.100截面慣性矩Ix(cm4):1600.658Iy(cm4):562.872截面附加參數(shù)參數(shù)名參數(shù)值b:150(mm)d:7(mm)t:10(mm)h:150(mm)2分析結(jié)果2.1正應(yīng)力驗算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗算：|σ|/f=67.588/215=0.314≤1.0滿足2.2剪應(yīng)力驗算平均剪應(yīng)力τ=V/A=13199.999/3910.000=3.376(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:τmax=max(|τmaxx|,|τmaxy|,|τ|)=max(|0.000|,|14.112|,|3.376|)=14.112(N/mm2)τmax/fv=14.112/125.000=0.113≤1.0滿足τmax=max(|τmaxx|,|τmaxy|,|τ|)=max(|0.000|,|25.092|,|6.274|)=25.092(N/mm2)τmax/fv=25.092/125.000=0.201≤1.0滿足2.3變形驗算2.3.1立柱變形驗算根據(jù)《鋼標(biāo)》3.1.5條，正常使用極限狀態(tài)下，鋼結(jié)構(gòu)變形應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合則最大水均布平力q=11.01/3.0=3.67kN/m。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》懸臂梁在懸臂端集中荷載作用下的撓度計算公式，H型鋼端部最大水平變形:v=ql4/（8EI）=3.67x30004/(8x206x103x1600.658x104)=11.53mm根據(jù)《鋼標(biāo)》附錄B，撓度容許值取L/400，對懸臂梁和伸臂梁為懸伸長度2倍：[v]=2x3000/400=15mmH型鋼立柱水平撓度滿足規(guī)范要求。2.3.2橫梁變形驗算根據(jù)《鋼標(biāo)》3.1.5條，正常使用極限狀態(tài)下，鋼結(jié)構(gòu)變形應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合則橫梁承受最大水均布平力q=11.01/2.0=5.5kN/m。橫梁采用96x30x2.5輕鋼龍骨，Ix=484906mm4.根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》橫梁跨中最大水平變形:v=ql4/（384EI）=5.5x20004/(384x206x103x484906)=2.11mm根據(jù)《鋼標(biāo)》附錄B，撓度容許值取L/400：[v]=2000/400=5mm橫梁撓度滿足規(guī)范要求。3、H型鋼立柱法蘭螺栓連接承載力計算：法蘭錨栓連接承受的最大彎矩：M=13.2×3.0÷2=19.8(kN?m)法蘭錨栓連接承受的最大剪力：V=法蘭錨栓連接承受的最大軸力：V=采用理正結(jié)構(gòu)設(shè)計工具箱軟件7.0PB6進(jìn)行計算，計算結(jié)果如下：1.控制參數(shù)1.1基本信息計算類型:受彎矩、剪力與軸心拉力的連接:n=2(列)材料類型:Q235螺栓等級:8.8s接觸面處理方法:噴硬質(zhì)石英砂螺栓公稱直徑:22.0(mm)螺栓孔直徑:23.5(mm)螺桿有效直徑:22.00(mm)轉(zhuǎn)動方式:繞排列中心轉(zhuǎn)動1.2荷載信息軸力N:2.590(kN)剪力V:13.200(kN)彎矩M:19.800(kN-m)1.3材料強(qiáng)度材料抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f:205.0(N/mm2)材料抗拉強(qiáng)度fu:370.0(N/mm2)1.4其它參數(shù)一螺栓設(shè)計預(yù)拉力:150.00(kN)接觸面抗滑移系數(shù):0.45溫度折減系數(shù)k1:1.00孔型系數(shù)k2:1.001.5其它參數(shù)二參數(shù)名參數(shù)值n2(列)m2(行)b150(mm)h200(mm)t120(mm)t210(mm)2.構(gòu)造要求允許孔距范圍p=(70.5~240.0)(mm)；允許端距范圍c=(47.0~80.0)(mm)；允許邊距范圍a=(35.3~80.0)(mm)。3.分析結(jié)果內(nèi)力計算方法：根據(jù)彈性力學(xué)理論和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》（第三版）表4-143.1一個螺栓的承載力設(shè)計值根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.2條：抗拉:抗剪:3.2螺栓所受剪力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.2條：各螺栓所受剪力(kN):3.9603.9603.9603.9603.3螺栓所受軸力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.2條：各螺栓所受軸力(kN)：50.27750.277-48.723-48.7233.3同時承受剪力和軸桿方向拉力時合力強(qiáng)度系數(shù)及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.2條：各螺栓合力強(qiáng)度系數(shù)0.4840.4844、錨栓連接承載力計算：錨栓連接承受的最大彎矩：M=13.2×3.0÷2=19.8(kN?m)錨栓連接承受的最大剪力：V=2.59(kN)采用理正結(jié)構(gòu)設(shè)計工具箱軟件7.0PB6進(jìn)行計算，計算結(jié)果如下：（一）茍壩水庫大橋錨固節(jié)點：1.錨栓排列信息錨栓排列方式：矩形排列長邊邊長：200.0(mm)短邊邊長：240.0(mm)長邊錨栓數(shù)量：2(個)短邊錨栓數(shù)量：3(個)2.錨栓物理力學(xué)信息錨栓類型：任意錨栓錨栓材料：Q235墊板厚度：20.0(mm)錨栓直徑：20.0(mm)錨栓有效直徑：20.0(mm)錨栓材料抗拉強(qiáng)度：175.0(N/mm2)錨栓材料抗剪強(qiáng)度：105.0(N/mm2)錨栓材料局部承壓強(qiáng)度：80.0(N/mm2)一個錨栓抗拉承載力設(shè)計值：54.978(kN)一個錨栓抗剪承載力設(shè)計值：32.987(kN)一個錨栓局部承壓承載力設(shè)計值：32.000(kN)3.荷載信息軸力設(shè)計值N：0.000(kN)剪力Vx設(shè)計值：0.000(kN)剪力Vy設(shè)計值：2.590(kN)彎矩Mx設(shè)計值：19.800(kN-m)彎矩My設(shè)計值：0.000(kN-m)扭矩T設(shè)計值：0.000(kN-m)4.計算結(jié)果4.1錨栓所受軸力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓軸力為(kN)：21.12021.12010.56010.5600.0000.0004.2錨栓所受剪力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓剪力為(kN)：0.4320.4320.4320.4320.4320.4324.3同時承受剪力及桿軸方向拉力承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓合力強(qiáng)度安全系數(shù)：0.3840.3840.1930.1930.0130.013（二）余松路高架橋錨固節(jié)點：1.錨栓排列信息錨栓排列方式：矩形排列長邊邊長：200.0(mm)短邊邊長：210.0(mm)長邊錨栓數(shù)量：2(個)短邊錨栓數(shù)量：3(個)2.錨栓物理力學(xué)信息錨栓類型：任意錨栓錨栓材料：Q235墊板厚度：20.0(mm)錨栓直徑：20.0(mm)錨栓有效直徑：20.0(mm)錨栓材料抗拉強(qiáng)度：175.0(N/mm2)錨栓材料抗剪強(qiáng)度：105.0(N/mm2)錨栓材料局部承壓強(qiáng)度：80.0(N/mm2)一個錨栓抗拉承載力設(shè)計值：54.978(kN)一個錨栓抗剪承載力設(shè)計值：32.987(kN)一個錨栓局部承壓承載力設(shè)計值：32.000(kN)3.荷載信息軸力設(shè)計值N：0.000(kN)剪力Vx設(shè)計值：0.000(kN)剪力Vy設(shè)計值：2.590(kN)彎矩Mx設(shè)計值：19.800(kN-m)彎矩My設(shè)計值：0.000(kN-m)扭矩T設(shè)計值：0.000(kN-m)4.計算結(jié)果4.1錨栓所受軸力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓軸力為(kN)：30.17130.17115.08615.0860.0000.0004.2錨栓所受剪力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓剪力為(kN)：0.4320.4320.4320.4320.4320.4324.3同時承受剪力及桿軸方向拉力承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓合力強(qiáng)度安全系數(shù)：0.5490.5490.2750.2750.0130.013各錨栓合力強(qiáng)度安全系數(shù)均小于1，滿足規(guī)范要求。（三）渝魯大道C標(biāo)段橋錨固節(jié)點：1.錨栓排列信息錨栓排列方式：矩形排列長邊邊長：200.0(mm)短邊邊長：200.0(mm)長邊錨栓數(shù)量：2(個)短邊錨栓數(shù)量：3(個)2.錨栓物理力學(xué)信息錨栓類型：任意錨栓錨栓材料：Q235墊板厚度：20.0(mm)錨栓直徑：20.0(mm)錨栓有效直徑：20.0(mm)錨栓材料抗拉強(qiáng)度：175.0(N/mm2)錨栓材料抗剪強(qiáng)度：105.0(N/mm2)錨栓材料局部承壓強(qiáng)度：80.0(N/mm2)一個錨栓抗拉承載力設(shè)計值：54.978(kN)一個錨栓抗剪承載力設(shè)計值：32.987(kN)一個錨栓局部承壓承載力設(shè)計值：32.000(kN)3.荷載信息軸力設(shè)計值N：0.000(kN)剪力Vx設(shè)計值：0.000(kN)剪力Vy設(shè)計值：2.590(kN)彎矩Mx設(shè)計值：19.800(kN-m)彎矩My設(shè)計值：0.000(kN-m)扭矩T設(shè)計值：0.000(kN-m)4.計算結(jié)果4.1錨栓所受軸力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓軸力為(kN)：31.68031.68015.84015.8400.0000.0004.2錨栓所受剪力及承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓剪力為(kN)：0.4320.4320.4320.4320.4320.4324.3同時承受剪力及桿軸方向拉力承載力驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.4.1條各錨栓合力強(qiáng)度安全系數(shù)：0.5760.5760.2880.2880.0130.013（四）渝魯大道C標(biāo)段橋錨固節(jié)點：1.錨栓排列信息錨栓排列方式：矩形排列長邊邊長：200.0(mm)短邊邊長：205.0(mm)長邊錨栓數(shù)量：2(個)短邊錨栓數(shù)量：3(個)2.錨栓物理力學(xué)信息錨栓類型：任意錨栓錨栓材料：Q235墊板厚度：20.0(mm)錨栓直徑：20.0(mm)錨栓有效直徑：20.0(mm)錨栓材料抗拉強(qiáng)度：175.0(N/mm2)錨栓材料抗剪強(qiáng)度：105.0(N/mm2)錨栓材料局部承壓強(qiáng)度：80.0(N/mm2)一個錨栓抗拉承載力設(shè)計值：54.978(kN)一個錨栓抗剪承載力設(shè)計值：32.987(kN)一個錨栓局部承壓承載力設(shè)計值：32.000(kN)3.荷載信息軸力設(shè)計值N：0.000(kN)剪力Vx設(shè)計值：0.000(kN)剪力Vy設(shè)計值：2.590(kN)彎矩Mx設(shè)計值：19.