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3m高廣告牌
鋼結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì):校對(duì):審核:批準(zhǔn):一.3米高廣告牌鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書1計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1建筑設(shè)計(jì)規(guī)范:《地震震級(jí)的規(guī)定》GB/T17740-1999《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002《高處作業(yè)吊藍(lán)》GB19155-2003《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T97-95《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2004《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002《混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓》JG160-2004《建筑表面用有機(jī)硅防水劑》JC/T902-2002《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS154:2003《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002《建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50121-2005《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》CECS180:2005《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版、局部修訂)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50018-2002《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85-20021.2鋼材規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178-2005《不銹鋼棒》GB/T1220-2007《不銹鋼冷加工鋼棒》GB/T4226-1984《不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶》GB/T3280-2007《不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶》GB/T4237-2007《不銹鋼絲》GB/T4240-93《建筑用不銹鋼絞線》JG/T200-2007《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GB/T3090-2000《彩色涂層鋼板和鋼帶》GB/T12754-2006《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591-2008
《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201-2007《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171-2008《高碳銘不銹鋼絲》YB/T096—1997《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077-1999《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求》GB/T13912-2002《冷拔異形鋼管》GB/T3094-2000《碳鋼焊條》GB/T5117-1999《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶》GB/T912-2008《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶》GB/T3274-2007GB/T699-1999GB/T14370-2000(GB/T699-1999GB/T14370-2000(第二版)1.3《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》1.4土建圖紙:2基本參數(shù)2.1廣告牌所在地區(qū):福州地區(qū);2.2地面粗糙度分類等級(jí):按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)A類:指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū);B類:指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū);C類:指有密集建筑群的城市市區(qū);D類:指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū);依照上面分類標(biāo)準(zhǔn),本工程按B類地形考慮。3廣告牌荷載計(jì)算3.1廣告牌的荷載作用說明:廣告牌承受的荷載包括:自重、風(fēng)荷載、雪荷載以及活荷載。自重:包括廣告布、桿件、連接件、附件等的自重,可以按照400N/m2估算:風(fēng)荷載:是垂直作用于廣告牌表面的荷載,按GB50009采用;雪荷載:是指廣告牌水平投影面上的雪荷載,按GB50009采用;活荷載:是指廣告牌水平投影面上的活荷載,按GB50009,可按500N/m2采用;在實(shí)際工程的廣告牌結(jié)構(gòu)計(jì)算中,對(duì)上面的幾種荷載,考慮最不利組合,有
下面幾種方式,取用其最大值:A:考慮正風(fēng)壓時(shí):當(dāng)永久荷載起控制作用的時(shí)候,按下面公式進(jìn)行荷載組合:當(dāng)永久荷載不起控制作用'的時(shí)候:'按下面公式進(jìn)行荷載組合:S=1.2G+1.4Xw+0.7X1.4S(或Q)B:考慮負(fù)風(fēng)壓時(shí):kkk按下面公式進(jìn)行荷載組合:Sk=1.0Gk+1.4wk3.2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:k按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算:尹s1+W0尹s1+W0尹s1-W0w:正風(fēng)壓下作用在廣告牌上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);k+...-、.w:負(fù)風(fēng)壓下作用在廣告牌上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);k-Z:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:3m;Pz:瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù);根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算):P=K(1+2mf)其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù),MP=K(1+2mf)其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù),MA類場(chǎng)地:B類場(chǎng)地:C類場(chǎng)地:D類場(chǎng)地:對(duì)于B類地形為脈動(dòng)系數(shù)其中:其中:其中:..其中:.gz、一、.f..一..3m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù):PPPPgzgzgz=0.92X(1+2m「=0.89X(1+2mf)=0.85X(1+2mf)=0.80X(1+2mf)MMMM=0.387X(Z/10)-0.12f=0.5(Z/10)-0.16f=0.734(Z/10)-o.22f=1.2248(Z/10)-0.3fP=0.89X(1+2X(0.5(Z/10)-o.i6))=1.9691Mg:風(fēng)壓高度變化系數(shù);根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算:A類場(chǎng)地:M=1.379X(Z/10)o.24當(dāng)Z>300m時(shí),取Z=300m,當(dāng)Z<5m時(shí),取Z=5m;B類場(chǎng)地:M=(Z/10)0.32當(dāng)Z>350m時(shí),取Z=350m,當(dāng)Z<10m時(shí),取Z=10m;C類場(chǎng)地:M=0.616X(Z/10)o.44當(dāng)Z>400m時(shí),取Z=400m,當(dāng)Z<15m時(shí),取Z=15m;D類場(chǎng)地:M=0.318X(Z/10)o.60當(dāng)Z>450m時(shí),取Z=450m,當(dāng)Z<30m時(shí),取Z=30m;對(duì)于B類地形,3m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù):M=1.000X(Z/10)0.32=1Mz1:局部風(fēng)壓體型系數(shù),對(duì)于廣告牌結(jié)構(gòu),按規(guī)范,計(jì)算正風(fēng)壓時(shí),取M=1.3;s1計(jì)算負(fù)風(fēng)壓時(shí),取M=-2.0;S1+另注:上述的局部體型系數(shù)M(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況,當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)M(10)可乘以折減系數(shù)0.8,當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)^(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值,即:Ms(A)二『si(1)+mS1(10)-Msi(1)]logA在上式中:當(dāng)AN10m2時(shí)取A=10m2;當(dāng)AW1m2時(shí)取A=1m2;w:基本風(fēng)壓值(MPa),根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(圣國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用,按重現(xiàn)期50年,福州地區(qū)取0.0007MPa;計(jì)算龍骨構(gòu)件的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:龍骨構(gòu)件的從屬面積:A=3X1.5=4.5m2LogA=0.653MsA1+(A)=Ms1+(1)+[Ms1+(10)-Ms1+(1)]logA=1.13Ma1(A)=m1(1)+[M1(10)-M1(1)]logAsA1=1.739s1s1WkA+邛gzMzMsA1+W0=1.9691X1X1.13X0.0007=0.001558MPaWkA邛gzMzMsA1W0=1.9691X1X1.739X0.0007=0.002397MPa計(jì)算廣告布部分的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:廣告布構(gòu)件的從屬面積:A=1.5X1.5=2.25m2LogA=0.352MB1+(A)=M1+(1)+[m1+(10)-M1+(1)]logAsB1+=1.208+s1+s1+MB1(A)=m1(1)+[M1(10)-M1(1)]logA如=1.859"slWkB+邛gzMzMsB1+W0=1.9691X1X1.208X0.0007=0.001665MPaWkB邛gzMzMsB1W0=1.9691X1X1.859X0.0007=0.002562MPa3.3風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算:W:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);wA+:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);WkA:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);w;:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);W=1.4XW=1.4X0.001558=0.002181MPaW=1.4XW=1.4X0.002397=0.003356MPaw:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);B+w:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);kB+,…―w:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)何載設(shè)計(jì)值(MPa);wB-:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);kB-w=1.4Xw=1.4X0.001665=0.002331MPaw=1.4Xw=1.4X0.002562=0.003587MPa3.4雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:S:作用在廣告牌上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)kS0:基本雪壓,根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001取值,福州地區(qū)50年一遇最大積雪的自重:0MPa.M:屋面積雪分布系數(shù),按表6.2.1[GB50009-2001],為2.0。根據(jù)<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:S=MXSok=2.r0x0=0MPa3.5雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算:S:雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa);S=1.4XSk=1.4X0=0MPa3.6廣告牌面活荷載設(shè)計(jì)值:Q:廣告牌面活荷載設(shè)計(jì)值(MPa);Qk:廣告牌面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值?。?00N/m2Q=1.4XQk=1.4X500/1000000=0.0007MPa因?yàn)镾WQ,所以計(jì)算時(shí)活荷載參與正壓組合!3.7廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值:G:正壓作用下廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa);G:負(fù)壓作用下廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa);G:廣告牌結(jié)構(gòu)平均自重取0.0004MPa;因?yàn)镚與其它可變荷載比較,不起控制作用,所以:kG=1.2XG+=1.2X(5.0004=0.00048MPaG=G-=&.0004MPa3.8選取計(jì)算荷載組合:正風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算:S:正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);SkA:正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);A+S=G+w+0.7QkA+kkA+k=0.002308MPaS=G+w+0.7QA++A+=0.003151MPaS:正風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kB+…―.S:正風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);B+S=G+w+0.7QkB+kkB+k=0.002415MPaS=G+w+0.7QB+=0+0&3301MPa負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算:S:負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);SkA:負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);A-WkA-=0.001997MPaS廣G+wAA-=1-0G-+1.4wkkA-=0.002956MPaS:負(fù)風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kB-S:負(fù)風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);B-SkB-=Gk+wkB-=0.002162MPaS=G+wBB-=1-0&+1.4wkkB-=0.003187MPa最不利荷載選?。篠:作用在龍骨上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kAS:作用在龍骨上的最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);A按上面2項(xiàng)結(jié)果,選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn)):SA=0.002308MPaSk=0.003151MPaAS:作用在廣告布上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kBS:作用在廣告布上的最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);按上面2項(xiàng)結(jié)果,選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn)):S=0.002415MPaSk=0.003301MPaB4廣告牌桿件計(jì)算基本參數(shù):1:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:3m;2:力學(xué)模型:懸臂梁;3:荷載作用:均布荷載(有拉桿作用);4:懸臂總長(zhǎng)度:L=3000mm,受力模型圖中a=50mm,b=2950mm;5:拉桿截面面積:309mm26:分格寬度:B=1500mm;7:懸臂梁材質(zhì):Q235;本處桿件按懸臂梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算:4.1結(jié)構(gòu)的受力分析:荷載集度計(jì)算:q:組合荷載作用下的線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(按矩形分布)(N/mm);q;組合荷載作用下的線荷載集度設(shè)計(jì)值(按矩形分布)(N/mm);S:組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);kS:組合荷載設(shè)計(jì)值(MPa);B:分格寬度(mm);q=SBk=8.002308X1500=3.462N/mmq=SB=0.003151X1500=4.727N/mm拉桿軸力計(jì)算:由于拉桿在廣告牌外力作用下在鉸接點(diǎn)產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量代數(shù)和等于拉桿在軸力作用下產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量即:P:拉桿作用力在垂直方向上的分力(N);qL4(3-4a/L+(a/L)4)/24EI-Pb3/3EI=PL/EAE:材料的彈性模量,為206000MPa;拉桿L:拉桿的長(zhǎng)度;A:拉桿拉桿截面面積(mm2);P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3LI)=5453.909N拉桿拉桿的軸向作用力為:N=P/sina=7716.065N廣告牌桿件截面最大彎矩處(距懸臂端距離為x處)的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算:M:懸臂梁最大彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm);x:aX距懸臂端距離為x處(最大彎矩處);q:組合荷載作用下的線荷載集度設(shè)計(jì)值(按矩形分布)(N/mm);L:懸臂總長(zhǎng)度(mm);a、b:長(zhǎng)度參數(shù),見模型圖(mm);經(jīng)過計(jì)算機(jī)的優(yōu)化計(jì)算,得:x=3000mm|M|=|P(x-a)-qx2/2|=5182468.45N-mm4.2選用材料的截面特性:懸臂桿件的截面特性:材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f=215MPa;材料彈性模量:E=206000MPa;主力方向慣性矩:I=1679250mm4;主力方向截面抵抗矩:W=25835mm3;塑性發(fā)展系數(shù):Y=1.05;拉桿桿件的截面特性:拉桿的截面面積:A=309mm2;材料的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f1=215MPa;材料的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f1=215MPa;2材料彈性模量:E=206000MPa;4.3梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算:抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足:N/A+M/yWWf上式中:maxNl:梁受到的軸力(N);A;梁的截面面積(mm3);M呻:懸臂梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值(N-mm);W:ax在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3);Y:塑性發(fā)展系數(shù),取1.05;f:材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取215MPa;則:N二PctgaL=5458.254NN/A+M/yW=5458.254/924+5182468.45/1.05/25835Lmax=196.954MPaW215MPa懸臂梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。4.4拉桿的抗拉(壓)強(qiáng)度計(jì)算:校核依據(jù):對(duì)于受拉桿件,校核:N/AWf對(duì)于受壓桿件,需要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,校核:N/中AWf其中:中:軸心受壓柱的穩(wěn)定系數(shù),查表6.3.8[102-2003]及表C.2[GB50017-2003]取值;i:截面回轉(zhuǎn)半徑,i=(I/A)0.5;入:構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比,不宜大于250,入=L/i;因?yàn)轱L(fēng)荷載是正風(fēng)壓荷載,所以,拉桿是承受拉力的。校核依據(jù):N/AW215MPaN/A=7716.065/309二24.971MPaW215MPa拉桿的抗拉強(qiáng)度滿足要求。4.5梁的撓度計(jì)算:主梁的最大撓度可能在2點(diǎn)出現(xiàn),其一是C點(diǎn),另一點(diǎn)可能在AB段之間,下面分別計(jì)算:C點(diǎn)撓度的驗(yàn)算:df:集中力作用下的C點(diǎn)撓度(mm);dfP:均布荷載作用下的C點(diǎn)撓度(mm);df:組合荷載作用下的C點(diǎn)撓度(mm);d"=Pb2L(3-b/L)/6EIfp=138.348mmd=pL4/8EIfP=138.356mmdf=區(qū)-df|fc=|138.348-138.356|=0.008mmd:按規(guī)范要求,懸臂桿件的撓度限值(mm);f,limd.=2L/250=24mmd'=0.008mmWd=24mm懸臂梁!桿件C點(diǎn)的撓度滿足要求!AB段最大撓度的驗(yàn)算:dfx:懸臂梁AB段撓度計(jì)算值(mm);乂:距固定端距離為x處(最大撓度處);經(jīng)過計(jì)算機(jī)的優(yōu)化計(jì)算,得:x=1261mmd=|pL4(3-4x/L+(x/L)4)/24EI-Pb3X(2-3(x-a)/b+(x-a)3/b3)/6El|fx=5.748mmd=5.748mmWd=24mm懸臂梁!桿件AB段的撓度滿足要求!5廣告牌焊縫計(jì)算基本參數(shù):1:焊縫高度:h=4mm;f2:焊縫有效截面抵抗矩:W=76970mm3;3:焊縫有效截面積:A=2532.4mm2;5.1受力分析:V:固端剪力(N);
Nl:軸力(mm),拉為正、壓為負(fù);M:固端彎矩(N?mm);|V|=|P-qL|二|5453.909-4.727X3000|=8727.091NN=5458.254N|M|二|Pb-qL2/2|=5182468.45N-mm校核依據(jù):/P)2+T2)0.5Wf校核依據(jù):/P)2+T2)0.5Wfw7.1.3-3[GB50017-2003]((。上式中:。:Pf:Tf:fw:((o二((M/1.22W+N/1.22A)2+(V/A)2)0.5L按焊縫有效截面計(jì)算,垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力(MPa);正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù),取1.22;按焊縫有效截面計(jì)算,沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力(MPa);角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa);/p)2+T2)0.5二((5182468.45/1.22/76970+5458.254/1.22/2532.4)2+(8727.091/2532.4)2)。.5=57.06MPa57.06MPaWfw=160MPa焊縫強(qiáng)度能滿足要求。6廣告牌埋件計(jì)算(后錨固結(jié)構(gòu))6.1校核處埋件受力分析:V:剪力設(shè)計(jì)值(N);N:軸向拉(壓)力設(shè)計(jì)值(N),本處為軸向壓力;M:根部彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm);根據(jù)前面的計(jì)算,得:N=5458.254NV=8727.091NM=5182468.45N-mm6.2錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計(jì)算:按5.2.2JGJ145-2004]規(guī)定,在軸心拉力和彎矩共同作用下(下圖所示),進(jìn)行彈性分析時(shí),受力最大錨栓的拉力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:1:當(dāng)N/n-My/Zy2^0時(shí):Nh=N/n+My/蕓y.22:當(dāng)N/n-My/Zy.2<0時(shí):
Ndh=(NL+M)y1//Zy/2M:彎矩設(shè)計(jì)值;Nh:群錨中受拉力最大錨栓的拉力設(shè)計(jì)值;ys,y:錨栓1及i至群錨形心軸的垂直距離;y1/,y/:錨栓1及i至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離;L:軸力N作用點(diǎn)至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離;在本例中:N/n-My/Zy.2=5458.254/6-5182468.45X250/375000=-2545.27因?yàn)椋?2545.27<0所以:Nh=(NL+M)y//Zy/2=4364.688N按JJ102-20031的5.i5.7中第七條規(guī)定,這里的Nh再乘以2就是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際拉拔TOC\o"1-5"\h\z應(yīng)該達(dá)到的值。Sd6.3群錨受剪內(nèi)力計(jì)算:按5.3.1JGJ145-2004]規(guī)定,當(dāng)邊距cN10hf時(shí),所有錨栓均勻分?jǐn)偧羟泻奢d;6當(dāng)邊距c<10hf時(shí),部分錨栓分?jǐn)偧羟泻奢d;其中:6hf:錨栓的有效錨固深度;c;錨栓與混凝土基材之間的距離;本例中:c=300mm<10hf=800mm所以部分螺栓受剪,承受剪力最大錨栓所受剪力設(shè)計(jì)值為:Vh=V/m=2909.03N6.1.2-1[JGJ145-2004]6.1.2-2[JGJ145-2004]6.4錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力計(jì)算:"6.1.2-1[JGJ145-2004]6.1.2-2[JGJ145-2004]NRd,s=kNRk,s/YRS,NN=Af,Rk,ssstk上面公式中:N:錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力設(shè)計(jì)值;nr;:錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值;k:k,s地震作用下錨固承載力降低系數(shù),按表7.0.5JGJ145-2004]選取;A:錨栓應(yīng)力截面面積;fs:錨栓極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;Ystk:錨栓鋼材受拉破壞承載力分項(xiàng)系數(shù);"stk=78.54X800表4.2.6[JGJ145-2004]表4.2.6[JGJ145-2004]f:S,N錨栓扁服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;Y*=1.2f/fRS,Nstkyk=1.2X800/600=1.6?。篩rsn=L6NRd,s=kNg/YRS,N=1X62832/1.6二39270NNNh=4364.688N錨栓鋼材受拉破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求!6.5混凝土錐體受拉破壞承載力計(jì)算:因錨固點(diǎn)位于結(jié)構(gòu)受拉面,而該結(jié)構(gòu)為普通混凝土結(jié)構(gòu),故錨固區(qū)基材應(yīng)判定為開裂混凝土?;炷铃F體受拉破壞時(shí)的受拉承載力設(shè)計(jì)值N應(yīng)按下列公式計(jì)算:""UYRc,N…Nk,c=Nk,?A,N/A,N0叩s,nWre,N^ec,N^ucr,N在上面公式中:N:混凝土錐體破壞時(shí)的受拉承載力設(shè)計(jì)值;N::c:混凝土錐體破壞時(shí)的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值;k:"地震作用下錨固承載力降低系數(shù),按表7.0.5JGJ145-2004]選??;Y:混凝土錐體破壞時(shí)的受拉承載力分項(xiàng)系數(shù),按表4.2.6JGJ145-2004]Rc,N米用,取2.15;N0:開裂混凝土單錨栓受拉,理想混凝土錐體破壞時(shí)的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值;Rk“、0=7.0Xfk0.5Xhf1.5(膨脹及擴(kuò)孔型錨栓)6.1.4[JGJ145-2004]NRk,C0=3.0Xfc:0.5X(eh-30)1.5(化學(xué)錨栓)6.1.4條文說明[JGJ145-2004廣""ef其中:fk:混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)其在45-60MPa間時(shí),應(yīng)乘以降低系數(shù)0.疏;hf:錨栓有效錨固深度;Ne0=7.0Xf0.5Xh1.5Rk,c=2504^?961NefA0:混凝土破壞錐體投影面面積,按6.1.5JGJ145-2004]??;s::混凝土錐體破壞情況下,無間距效應(yīng)和邊緣效應(yīng),確保每根錨栓受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的臨界間矩。Scr,N=3hef=3X80=240mm…心2=2402=57600mm2An:混凝土實(shí)有破壞錐體投影面積,按6.1.6JGJ145-2004]取:A”=(c+s+0.5Xs)X(c+s+0.5Xs)c,N11cr,N22cr,N其中:c「c2:方向1及2的邊矩;s:、s::方向1及2的間距;
c:混凝土錐體破壞時(shí)的臨界邊矩,取c=1.5h=1.5X80=120mm;C*,NC^NefC2<Ccr,NS1"S2—N…、,…、A=(c+s+0.5Xs)X(c+s+0.5Xs)c,N11cr,N、22,cr,N、二(120+240+0.5X240)X(120+240+0.5X240)二230400mm2WN:邊矩c對(duì)受拉承載力的降低影響系數(shù),按6.1.7[JGJ145-2004]采用:"WN二°.7+0.3Xc/cn<1(膨脹及擴(kuò)孔型錨栓)6.1.7[JGJ145-2004]WS,N=1(化學(xué)錨栓尸6.1.7條文說明[JGJ145-2004]s,N其中minc為邊矩,當(dāng)為多個(gè)邊矩時(shí),取最小值,且需滿足cWcWcn,按6.1.11[JGJ145-2004]:…心Cmin=3h其中minCmin=3hefCmin=2hefCmin=hefWn=0.7+0.3Xc/cn<1S,N=0.7+0.3X12(5/120=1所以,W取1。S,NWN:表層混凝土因?yàn)槊芗浣畹膹V告布作用對(duì)受拉承載力的降低影響系數(shù),按r6.1.8[JGJ145-2004]采用,當(dāng)錨固區(qū)鋼筋間距s^150mm或鋼筋直徑dW10mm且sN100mm時(shí),取1.0;WN=0.5+hf/200W1re,N=0.5+8e0f/200=0.9所以,WN取1。W:荷裁偏心e對(duì)受拉承載力的降低影響系數(shù),按6.1.9JGJ145-2004]采用;e"NNWecN=1/(1+2eN/ScrN)=1W'N:未裂混凝土對(duì)受拉承載力的提高系數(shù),按規(guī)范對(duì)于非化學(xué)錨栓取1.4,對(duì)化學(xué)錨栓取2.44;把上面所得到的各項(xiàng)代入,得:N=N0XA/A0XwWWWRk,cRk,cc,Nc,Ns,Nre,Nec,Nucr,N=25043.961X230400/57600X1X1X1X1.4=140246.182NNRd,c=kNRk,C/YRc,N=0.7X140246.182/2.15二45661.548NNNg=5458.254N所以,群錨混凝土錐體受拉破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求!6.6混凝土劈裂破壞承載力計(jì)算:、二*、/Y日6.1.11-1[JGJ145-2004]N:sp=w:卞依RSP6.1.11-2[JGJ145-2004]qT「二(h'/2U〉/3W1-3[JGJ145-2004]上面公式中:N:混凝土劈裂破壞受拉承載力設(shè)計(jì)值;NRd,SP:混凝土劈裂破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值;Rk,sp.■…....k:地震作用下錨固承載力降低系數(shù),按表7.0.5JGJ145-2004]選??;NRk:混凝土錐體破壞時(shí)的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值;YRkRc:混凝土劈裂破壞受拉承載力分項(xiàng)系數(shù),按表4.2.6JGJ145-2004]取2.15;RsPWh:構(gòu)件厚度h對(duì)劈裂承載力的影響系數(shù);Nh,=N0XA/A,Rk,cRk,cc,Nc,N其中:N0=25043.961對(duì)于擴(kuò)孔型錨栓:對(duì)于膨脹型錨栓:scr,sp=2ccr,sp=480頊\S1<Scr,spS2<Scr,spAc,N=(c+s+0.5Xs=710400mm2Ac,N0=(Scr,sp)2=(480)2=230400mm2WN:邊矩c對(duì)受拉承載力的降低影響系數(shù),按6.1.7[JGJ145-2004]采用:S,NWsn=0.7+0.3Xc/ccrW1(膨脹及擴(kuò)孔型錨栓)6.1.7JGJ145-2004]其中c為邊矩,當(dāng)為多個(gè)邊矩時(shí),取最小值,且需滿足cWcWc,按6.1.11[JGJ145-2004]:…“跛對(duì)于膨脹型錨栓(雙錐體)對(duì)于膨脹型錨栓對(duì)于擴(kuò)孔型錨栓Wn=0.7+0.3Xc/cW1S,N=0.7+0.3X24(5/240二1N1所以,WsN取1。Wec,N=1,W:未裂混凝土對(duì)受拉承載力的提高系數(shù),按規(guī)范對(duì)于非化學(xué)錨栓取1.4,對(duì)化學(xué)錨栓取2.44;把上面所得到的各項(xiàng)代入,得:N=N0XA/A0XWWWWRk,cRk,cc,Nc,Ns,Nre,Nec,Nucr,N=25043.961X710400/230400X1X1X1X1.4=108106.432NW=(h/2h)2/3h,Sp=(300/2/80)2/3F叩sjrejecjucr,NCcr,sp=2hef=160七廳3'240)X(c+s+0.5Xs)JIcr,sp22cr,sp(240+480+0.5X480)X(20+480+0.5X480)、n=3hef"2、、n=hefmin=1.521N1.5所以,Whsp=L5"pWh,sP匕=1.5X108106.432=162159.648NNRd,sp=kNRk,sp/YRsp=0.7X162159.648/2.15二52796.164NNNg=5458.254N所以,混凝土劈裂破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求!6.7錨栓鋼材受剪破壞承載力計(jì)算:=kV/y6.2.2-1[JGJ145-2004]其中:eRk"5:鋼材破壞時(shí)的受剪承載力設(shè)計(jì)值;vR「:鋼材破壞時(shí)的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值;k:s地震作用下錨固承載力降低系數(shù),按表7.0.5JGJ145-2004]選??;RsV:鋼材破壞時(shí)的受剪承載力分項(xiàng)系數(shù),按表4.2.6JGJ145-2004]選rv=1.2ft/f矣表4.2.6[JGJ145-2004]按規(guī)范:V該系數(shù)要求不小于1.25、fW800MPa、f/f<0.8;表4.2.6[JGJ145-2004]對(duì)本例,stkykstk表4.2.6[JGJ145-2004]Rs,V=1.2fstk/fyk=1.2X800/600=1.6實(shí)際選取Yrv=1.6;、二0.嘉f七矣6.2.2-2[JGJ145-2004]Rk's=0.5Xs78.54X800=31416NVRd,s=kVRk,s/YRs,V=1X31416/1.6二19635NNVg=8727.091N所以,錨栓鋼材受剪破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求!6.8混凝土楔形體受剪破壞承載力計(jì)算:氣二k^k/yRv6.2.3-1[JGJ145-2004]VRd,c=VRk0XARc/;A0Xuuuuu6.2.3-2[JGJ145-2004]在上面公黃中:c,Vc,Vs,Vh,Va,Vec,Vucr,V:構(gòu)件邊緣混凝土破壞時(shí)的受剪承載力設(shè)計(jì)值;vR:c:構(gòu)件邊緣混凝土破壞時(shí)的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值;k:c地震作用下錨固承載力降低系數(shù),按表7.0.5JGJ145-2004]選??;v:構(gòu)件邊緣混凝土破壞時(shí)的受剪承載力分項(xiàng)系數(shù),按表4.2.6JGJ145-2004]采采用,取1.8;0:混凝土理想楔形體破壞時(shí)的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值,按6.2.4JGJ145-2004]采用;A0:單錨受剪,混凝土理想楔形體破壞時(shí)在側(cè)向的投影面積,按c,V6.2.5JGJ145-2004]米用;
A:群錨受剪,混凝土理想楔形體破壞時(shí)在側(cè)向的投影面積,按c,V「一一—6.2.6JGJ145-2004]米用;W:邊距比c/c對(duì)受剪承載力的影響系數(shù),按6.2.7[JGJ145-2004]采用;"21W:邊厚比c/h對(duì)受剪承載力的影響系數(shù),按6.2.8JGJ145-2004]采用;"1WV:剪切角度對(duì)受剪承載力的影響系數(shù),按6.2.9JGJ145-2004]采用;W":偏心荷載對(duì)群錨受剪承載力的降低影響系數(shù),按6.2.10JGJ145-2004]采用;f:未裂混凝土級(jí)錨區(qū)配筋對(duì)受剪承載力的提高影響系數(shù),按ucr,V6.2.11JGJ145-2004]米用;下面依次對(duì)上面提到的各參數(shù)計(jì)算:c=120mmc=120mmWv=0.7+0.3X^/1.5^W16.2.7[JGJ145-2004]S,V=0.7+0.3x1220/1.5/120=0.9<1?。篧v=0.9VS,0=0.45X(d)0.5(l/d)0.2(f)0.5c[JGJ145-2004]rrRk,cnomfnomcu,k1其中:d:錨栓外徑(mm);l;;m剪切荷載下錨栓有效長(zhǎng)度,取lWh/且lW8d,本處取80mm;Vf0=0.45X(d)0.5(l/d)0.2(f)0.fc1.5effRk,cnomfnomcu,k1=0.45X(10)0.5(80/10)0.2(25)0.5X1201.5=14176.61NA0=4.5c26.2.5[JGJ145-2004]c,V=4.51X1202=64800mm2A=(1.5c+s+c)Xh6.2.6-3[JGJ145-2004]cV122c,=(1.5X120+240+120)X300=162000WM=(1.5c/h)1/3N16.2.8[JGJ145-2004]h,V=(1.5X120/300)1/3=0.843<1Wh,VWh,V=1W1—W=1/(1+2e/3c)W1ec,VV1=1/(1+2X0/3/120)=1=1取Wv=1按規(guī)范6.2.11[JGJ145-2004]要求,根據(jù)錨固區(qū)混凝土和配筋情況,=1.2把上面各結(jié)果代入,得到群錨砼楔形體破壞時(shí)的受剪承載能力標(biāo)準(zhǔn)值為:
V=V0XA/A0XuuuuuRk,cRk,cc,Vc,Vs,Vh,Va,Vec,Vucr,V=14176.61X162000/64800X0.9X1X1X1X1.2=38276.847N""4Rc,V=0.6X38276.847/1.8二12758.949NNVg=8727.091N所以,群錨砼楔形體破壞時(shí)的受剪承載能力滿足計(jì)算要求!6.2.12-1JGJ145-2004]6.2.12-2[JGJ145-2004]6.9混凝土剪撬破壞承載能力計(jì)算:6.2.12-1JGJ145-2004]6.2.12-2[JGJ145-2004]Rd,cpRk,cp/"Rc,p=kN在上甫公式中;K:地震作用下承載力降低系數(shù);:混凝土剪撬破壞時(shí)的受剪承載力設(shè)計(jì)值;VRd,cp:混凝土剪撬破壞時(shí)的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值;Rk,cpr:混凝土剪撬破壞時(shí)的受剪承載力分項(xiàng)系數(shù),按表4.2.6JGJ145-2004]取1.8「,pk:錨固深度h對(duì)V的影響系數(shù),當(dāng)h<60mm時(shí)取1.0,否則取2.0。VRk,cp=KNRk,cefRk^pef=0.6X140246.182=84147.709NRd,cpRk,cpRc,p=2X84147.709/1.8二93497.454NNVg=8727.091N所以,混凝土剪撬破壞承載能力滿足計(jì)算要求!6.10拉剪復(fù)合受力承載力計(jì)算:鋼材破壞時(shí)要求:(Nh/N)2+(Vh/V)2W16.3.1[JGJ145-2004],一》Sd,*Rd,s?SdRd,s混凝土破壞時(shí)要求:(Ng/N)1.5+(Vg/V)1.5W16.3.2[JGJ145-2004]SdRd,cSdRd,c分力別代入上面計(jì)算得到的參數(shù)計(jì)算如下:(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2/、二(4364.688/39270)2+(2909.03/19635)2=0.034W1.0所以,該處計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求!(Ng/N)1.5+(Vg/V)1.5=(5458.R254/45661.ER48)1.5+(8727.091/12758.949)1.5=0.607W1.0所以,該處計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求!二.6米高廣告牌鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書7基本參數(shù)7.1廣告牌所在地區(qū):福州地區(qū);7.2地面粗糙度分類等級(jí):按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)A類:指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū);B類:指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū);C類:指有密集建筑群的城市市區(qū);D類:指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū);依照上面分類標(biāo)準(zhǔn),本工程按B類地形考慮。
8廣告牌荷載計(jì)算8.1廣告布廣告牌的荷載作用說明:廣告牌承受的荷載包括:自重、風(fēng)荷載、雪荷載以及活荷載。自重:包括廣告布、桿件、連接件、附件等的自重,可以按照400N/m2估算:風(fēng)荷載:是垂直作用于廣告牌表面的荷載,按GB50009采用;雪荷載:是指廣告牌水平投影面上的雪荷載,按GB50009采用;活荷載:是指廣告牌水平投影面上的活荷載,按GB50009,可按500N/m2采用;在實(shí)際工程的廣告牌結(jié)構(gòu)計(jì)算中,對(duì)上面的幾種荷載,考慮最不利組合,有下面幾種方式,取用其最大值:A:考慮正風(fēng)壓時(shí):當(dāng)永久荷載起控制作用的時(shí)候,按下面公式進(jìn)行荷載組合:S=1.35G+0.6X1.4w+0.7X1.4S(或Q)當(dāng)永久荷載不起控制作^用的時(shí)候,按下面公式進(jìn)行荷載組合:S=1.2G+1.4Xw+0.7X1.4S(或Q)B:考慮負(fù)風(fēng)壓時(shí):kkk按下面公式進(jìn)行荷載組合:S=1.0G+1.4w8.2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:k按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算:wk+=PMM1+w0……按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算:wk+=PMM1+w0……7.1.1-2[GB50009-20012006年版]w=PMMw上式中:gzzs1-0w:正風(fēng)壓下作用在廣告牌上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);k+...-、.w:負(fù)風(fēng)壓下作用在廣告牌上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);k-Z:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:6m;Pz:瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù);根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算):P=K(1+2mf)其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù),MA類場(chǎng)地:B類場(chǎng)地:C類場(chǎng)地:D類場(chǎng)地:對(duì)于B類地形為脈動(dòng)系數(shù)其中:其中:其中:其中:gzf6m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù):P=0.89X(1+2X(0.5(Z/10)-o.16))=1.8558M%風(fēng)壓高度變化系數(shù);根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算:A類場(chǎng)地:M=1.379X(Z/10)o.24當(dāng)Z>300m時(shí),取Z=300m,當(dāng)Z<5m時(shí),取Z=5m;PPPP=0.92X(1+2mgz八—=0.89X(1+2mgz=0.85X(1+2Mgz=0.80X(1+2m)f)f)f)MMMM=0.387X(Z/10)-0.12f=0.5(Z/10)-o.16f=0.734(Z/10)-o.22f=1.2248(Z/10)-o.3fB類場(chǎng)地:p=(Z/10)0.32當(dāng)Z>350m時(shí),取Z=350m,當(dāng)Z<10m時(shí),取Z=10m;C類場(chǎng)地:p=0.616X(Z/10)0.44當(dāng)Z>400m時(shí),取Z=400m,當(dāng)Z<15m時(shí),取Z=15m;D類場(chǎng)地:p=0.318X(Z/10)0.60當(dāng)Z>450m時(shí),取Z=450m,當(dāng)Z<30m時(shí),取Z=30m;對(duì)于B類地形,6m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù):p=1.000X(Z/10)0.32=1pZ1:局部風(fēng)壓體型系數(shù),對(duì)于廣告牌結(jié)構(gòu),按規(guī)范,計(jì)算正風(fēng)壓時(shí),取p=1.3;s1計(jì)算負(fù)風(fēng)壓時(shí),取p=-2.0;S1+另注:上述的局部體型系數(shù)p(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況,當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)p(10)可乘以折減系數(shù)0.8,當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)p(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值,即:ps(A)=pS1s1(1)+[ps1(10)-ps1(1)]logA在上式中:當(dāng)AN10m2時(shí)取A=10m2;當(dāng)AW1m2時(shí)取A=1m2;w:基本風(fēng)壓值(MPa),根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(圣國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用,按重現(xiàn)期50年,福州地區(qū)取0.0007MPa;計(jì)算龍骨構(gòu)件的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:龍骨構(gòu)件的從屬面積:A=6X1.5=9m2LogA=0.954pA1+(A)=p1+(1)+[p1+(10)-p1+(1)]logAsA1+=1.052+s1+s1+pa1(A)=p1(1)+[p1(10)-p1(1)]logAsA1=1.618s'slWkA+邛gzpzpsA1W0=1.8558X1X1.052X0.0007=0.001367MPaWkA-邛gzpzpsA1W0=1.8558X1X1.618X0.0007=0.002102MPa計(jì)算廣告布部分的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:廣告布構(gòu)件的從屬面積:A=1.5X1.5=2.25m2LogA=0.352pB1+(A)=p1+(1)+[p1+(10)-p1+(1)]logAsB1+=1.208+s1+s1+pb1(A)=p1(1)+[p1(10)-p1(1)]logA*=1.859"slWkB+邛gzpzpsB1+W0=1.8558X1X1.208X0.0007=0.001569MPaWkB-邛gzpzpsB1W0=1.8558X1X1.859X0.0007=0.002415MPa8.3風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算:w:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);wA+:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);wkA:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);w;:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);w=1.4Xw=1.4X0.001367=0.001914MPaw=1.4Xw=1.4X0.002102=0.002943MPaw:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);B+w:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);kB+,…―w:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)何載設(shè)計(jì)值(MPa);w":負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);kB-w=1.4Xw=1.4X0.001569=0.002197MPaw=1.4Xw=1.4X0.002415=0.003381MPa8.4雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:S:作用在廣告牌上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)kS0:基本雪壓,根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001取值,福州地區(qū)50年一遇最大積雪的自重:0MPa.M:屋面積雪分布系數(shù),按表6.2.1[GB50009-2001],為2.0。根據(jù)<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:S=MXSok=2.r0X0=0MPa8.5雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算:S:雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa);S=1.4XSk=1.4X0=0MPa8.6廣告牌面活荷載設(shè)計(jì)值:Q:廣告牌面活荷載設(shè)計(jì)值(MPa);Qk:廣告牌面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值?。?00N/m2Q=1.4XQk=1.4X500/1000000=0.0007MPa因?yàn)镾WQ,所以計(jì)算時(shí)活荷載參與正壓組合!8.7廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值:G:正壓作用下廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa);G:負(fù)壓作用下廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa);G:廣告牌結(jié)構(gòu)平均自重取0.0004MPa;因?yàn)镚與其它可變荷載比較,不起控制作用,所以:kG=1.2XG+=1.2X&.0004=0.00048MPaG=G-=&.0004MPa8.8選取計(jì)算荷載組合:正風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算:S:正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);SkA:正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);A+S=G+w+0.7QkA+kkA+k=0.002117MPaS=G+w+0.7QA++A+=0.002884MPaS:正風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kB+…―.S:正風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);B+S=G+w+0.7QkB+kkB+k=0.002319MPaS=G+w+0.7QB+=0+0&3167MPa負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算:S:負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);SkA:負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);A-SkA=Gk+wkA-=0.001702MPaS廣G+wAA-=1-0G-+1.4wkkA-=0.002543MPaS:負(fù)風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kB-S:負(fù)風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);B-SkB-=Gk+wkB-=0.002015MPaS=G+wB-=1-0&+1.4wkkB-=0.002981MPa最不利荷載選取:S:作用在龍骨上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kAS:作用在龍骨上的最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);位上面2項(xiàng)結(jié)果,選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn)):SA=0.002117MPaSk=0.002884MPaAS:作用在廣告布上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);Sk:作用在廣告布上的最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);按上面2項(xiàng)結(jié)果,選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn)):SB=0.002319MPaSk=0.003167MPaB9廣告牌桿件計(jì)算基本參數(shù):1:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:6m;2:力學(xué)模型:懸臂梁;3:荷載作用:均布荷載(有拉桿作用);4:懸臂總長(zhǎng)度:L=6000mm,受力模型圖中a=1000mm,b=5000mm;5:拉桿截面面積:5856mm26:分格寬度:B=1500mm;7:懸臂梁材質(zhì):Q235;本處桿件按懸臂梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算:9.1結(jié)構(gòu)的受力分析:荷載集度計(jì)算:q:組合荷載作用下的線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(按矩形分布)(N/mm);q;組合荷載作用下的線荷載集度設(shè)計(jì)值(按矩形分布)(N/mm);Sk:組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);S:組合荷載設(shè)計(jì)值(MPa);B:分格寬度(mm);q=SBk=0).002117X1500=3.176N/mmq=SB=0.002884X1500=4.326N/mm拉桿軸力計(jì)算:由于拉桿在廣告牌外力作用下在鉸接點(diǎn)產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量代數(shù)和等于拉桿在軸力作用下產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量即:P:拉桿作用力在垂直方向上的分力(N);qL4(3-4a/L+(a/L)4)/24EI-Pb3/3EI=PL/EAE:材料的彈性模量,為206000MPa;拉桿L拉桿:拉桿的長(zhǎng)度;A:拉*拉桿截面面積(mm2);P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L.I)=13053.489N拉桿拉桿的軸向作用力為:N=P/sina=26118.987N廣告牌桿件截面最大彎矩處(距懸臂端距離為x處)的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算:M:懸臂梁最大彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm);x:aX距懸臂端距離為x處(最大彎矩處);q:組合荷載作用下的線荷載集度設(shè)計(jì)值(按矩形分布)(N/mm);L:懸臂總長(zhǎng)度(mm);a、b:長(zhǎng)度參數(shù),見模型圖(mm);經(jīng)過計(jì)算機(jī)的優(yōu)化計(jì)算,得:x=6000mm|M|=|P(x-a)-qx2/2|=12600555N-mm9.2選用材料的截面特性:懸臂桿件的截面特性:材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f=215MPa;材料彈性模量:E=206000MPa;主力方向慣性矩:I=88134270mm4;主力方向截面抵抗矩:W=590671mm3;塑性發(fā)展系數(shù):Y=1.05;拉桿桿件的截面特性:拉桿的截面面積:A=5856mm2;材料的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f1=215MPa;材料的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f1=215MPa;2材料彈性模量:E=206000MPa;9.3梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算:抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足:N/A+M/yWWf上式中:maxNL:梁受到的軸力(N);A:梁的截面面積(mm3);M:懸臂梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm);W:ax在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3);Y:塑性發(fā)展系數(shù),取1.05;f:材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取215MPa;則:N二PctgaL=22623.172NN/A+M/yW=22623.172/8256+12600555/1.05/590671Lmax=23.057MPaW215MPa懸臂梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。9.4拉桿的抗拉(壓)強(qiáng)度計(jì)算:校核依據(jù):對(duì)于受拉桿件,校核:N/AWf對(duì)于受壓桿件,需要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,校核:N/中AWf其中:中:軸心受壓柱的穩(wěn)定系數(shù),查表6.3.8[102-2003]及表C.2[GB50017-2003]取值;i:截面回轉(zhuǎn)半徑,i=(I/A)0.5;入:構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比,不宜大于250,入=L/i;因?yàn)轱L(fēng)荷載是正風(fēng)壓荷載,所以,拉桿是承受拉力的。校核依據(jù):N/AW215MPaN/A=26118.987/5856=4.46MPaW215MPa拉桿的抗拉強(qiáng)度滿足要求。9.5梁的撓度計(jì)算:主梁的最大撓度可能在2點(diǎn)出現(xiàn),其一是C點(diǎn),另一點(diǎn)可能在AB段之間,下面分別計(jì)算:C點(diǎn)撓度的驗(yàn)算:df:集中力作用下的C點(diǎn)撓度(mm);dfP:均布荷載作用下的C點(diǎn)撓度(mm);df:組合荷載作用下的C點(diǎn)撓度(mm);d"=Pb2L(3-b/L)/6EIfp=38.945mmd=pL4/8EIfP=38.6mmdf=區(qū)-df|fc=|38.945-38.6|=0.345mmd:按規(guī)范要求,懸臂桿件的撓度限值(mm);f,limd.=2L/250=48mmd'=0.345mmWd=48mm懸臂桑桿件C點(diǎn)的撓度滿足要求!AB段最大撓度的驗(yàn)算:dfx:懸臂梁AB段撓度計(jì)算值(mm);乂:距固定端距離為x處(最大撓度處);經(jīng)過計(jì)算機(jī)的優(yōu)化計(jì)算,得:
x=3071mmd=|qL4(3-4x/L+(x/L)4)/24EI-Pb3X(2-3(x-a)/b+(x-a)3/b3)/6El|fx=0.732mmd=0.732mmWd=48mm懸臂案桿件AB段的撓度滿足要求!10廣告牌焊縫計(jì)算基本參數(shù):1:焊縫高度:h=6mm;f2:焊縫有效截面抵抗矩:W=76970mm3;3:焊縫有效截面積:A=2532.4mm2;10.1受力分析:V:固端剪力(N);七:軸力(mm),拉為正、壓為負(fù);M:固端彎矩(N?mm);|V|=|P-qL|二|13053.489-4.326X6000|=12902.511NN=22623.172N|M|=|Pb-qL2/2|=12600555N-mm10.2焊縫校核計(jì)算:校核依據(jù):上式中:((。f/pf)2+Tf2)0.5Wffw7.1.3-3[GB50017-2003]°fPfTf
fw:按焊縫有效截面計(jì)算,垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力上式中:°fPfTf
fw:((。/p)2+T2)0.5二((M/1.f2W+N/1.22A)2+(V/A)2)0.5L二((12600555/1.22/76970+22623.172/1.22/2532.4)2+(12902.511/2532.4)2)0.5=141.601MPa141.601MPaWfw=160MPa焊縫強(qiáng)度能滿足要求。
11廣告牌埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)11.1校核處埋件受力分析:V:剪力設(shè)計(jì)值(N);N:軸向拉(壓)力設(shè)計(jì)值(N),本處為軸向壓力;M:根部彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm);根據(jù)前面的計(jì)算,得:N=22623.172NV=12902.511NM=12600555N-mm11.2埋件計(jì)算:校核依據(jù),根據(jù)JGJ102-2003的規(guī)定,錨筋的總截面面積需要同時(shí)滿足以下條件:當(dāng)有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時(shí),應(yīng)同時(shí)滿足下面的條件:a:ANV/aaf+N/0.8af+M/1.3aafzC.0.1-1[JGJ102-2003]s,_rvy,一byrby____一一一—b:ANN/0.8af+M/0.4aafzC.0.1-2[JGJ102-2003]當(dāng)有剪力、法苛壓力和彎矩共同作用時(shí),應(yīng)同時(shí)滿足下面的條件:c:AN(V-0.3N)/aaf+(M-0.4Nz)/1.3aafzC.0.1-3[JGJ102-2003]S-,、,rvyrby」d:AN(M-0.4Nz)/0.4aafzC.0.1-4[JGJ102-2003]廿Srby其中:A:錨筋的總截面面積(mm2);SV:剪力設(shè)計(jì)值(N);N:法向拉力或壓力設(shè)計(jì)值(N),壓力設(shè)計(jì)值不應(yīng)該大于0.5fA,此處A為錨??,一.一c板的面積;N=22623.172NW0.5fA=357000N,滿足規(guī)范要求;cM:彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm);a:鋼筋層數(shù)影響系數(shù),二層取1.0,三層取0.9,四層取0.85;£:鋼筋受剪承載力系數(shù),不大于0.7;f::錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa),按[GB50010]選取,但不大于300MPa;b2:沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的距離(mm);另外:d:錨筋直徑(mm);t:錨板厚度(mm);按[GB50010]選??;C.0.1-5[JGJ102-2003]n:錨筋總數(shù)量;按[GB50010]選取;C.0.1-5[JGJ102-2003]a=(4.0-0.08d)X(f/f)0.5=(4.0-0.08X16)Xc(11.9/210)0.5C.0.1-6[JGJ102-2003]=0.647C.0.1-6[JGJ102-2003]a=0.6+0.25t/d=0.6+0.25X12/16=0.788As=nnd2/4=4X3.14X162/4二803.84mm2(V-0.3N)/aaf+(M-0.4Nz)/1.3aafzrvyrby=198.19mm2<A=803.84mm2(M-0.4Nz)/0.4aafzrby=497.833mm2<A=803.84mm2所以,預(yù)埋件錨筋總露面積可以滿足承載力要求。三.8米高廣告牌鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書12基本參數(shù)12.1廣告牌所在地區(qū):福州地區(qū);12.2地面粗糙度分類等級(jí):按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)A類:指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū);B類:指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū);C類:指有密集建筑群的城市市區(qū);D類:指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū);依照上面分類標(biāo)準(zhǔn),本工程按B類地形考慮。
13廣告牌荷載計(jì)算13.1廣告布廣告牌的荷載作用說明:廣告牌承受的荷載包括:自重、風(fēng)荷載、雪荷載以及活荷載。自重:包括廣告布、桿件、連接件、附件等的自重,可以按照400N/m2估算:風(fēng)荷載:是垂直作用于廣告牌表面的荷載,按GB50009采用;雪荷載:是指廣告牌水平投影面上的雪荷載,按GB50009采用;活荷載:是指廣告牌水平投影面上的活荷載,按GB50009,可按500N/m2采用;在實(shí)際工程的廣告牌結(jié)構(gòu)計(jì)算中,對(duì)上面的幾種荷載,考慮最不利組合,有下面幾種方式,取用其最大值:A:考慮正風(fēng)壓時(shí):當(dāng)永久荷載起控制作用的時(shí)候,按下面公式進(jìn)行荷載組合:S=1.35G+0.6X1.4w+0.7X1.4S(或Q)當(dāng)永久荷載不起控制作^用的時(shí)候,按下面公式進(jìn)行荷載組合:S=1.2G+1.4Xw+0.7X1.4S(或Q)B:考慮負(fù)風(fēng)壓時(shí):kkk按下面公式進(jìn)行荷載組合:Sk=1.0Gk+1.4wk13.2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算:wk+邛M按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算:wk+邛MM1+w0……7.1.1-2[GB50009-20012006年版]w=Buuw上式中:gzzs1-0w:正風(fēng)壓下作用在廣告牌上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);k+...-、.w:負(fù)風(fēng)壓下作用在廣告牌上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);k-Z:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:8m;Pz:瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù);根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算):P=K(1+2uf)其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù),MA類場(chǎng)地:B類場(chǎng)地:C類場(chǎng)地:D類場(chǎng)地:對(duì)于B類地形為脈動(dòng)系數(shù)其中:其中:其中:其中:gzf8m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù):P=0.89X(1+2X(0.5(Z/10)-o.16))=1.8123Mg;風(fēng)壓高度變化系數(shù);根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算:A類場(chǎng)地:M=1.379X(Z/10)o.24當(dāng)Z>300m時(shí),取Z=300m,當(dāng)Z<5m時(shí),取Z=5m;PPPP=0.92X(1+2pgz八—=0.89X(1+2pgz=0.85X(1+2pgz=0.80X(1+2p)f)f)f)MMMM=0.387X(Z/10)-0.12f=0.5(Z/10)-o.16f=0.734(Z/10)-o.22f=1.2248(Z/10)-o.3fB類場(chǎng)地:p=(Z/10)0.32當(dāng)Z>350m時(shí),取Z=350m,當(dāng)Z<10m時(shí),取Z=10m;C類場(chǎng)地:p=0.616X(Z/10)0.44當(dāng)Z>400m時(shí),取Z=400m,當(dāng)Z<15m時(shí),取Z=15m;D類場(chǎng)地:p=0.318X(Z/10)0.60當(dāng)Z>450m時(shí),取Z=450m,當(dāng)Z<30m時(shí),取Z=30m;對(duì)于B類地形,8m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù):p=1.000X(Z/10)0.32=1pZ1:局部風(fēng)壓體型系數(shù),對(duì)于廣告牌結(jié)構(gòu),按規(guī)范,計(jì)算正風(fēng)壓時(shí),取p=1.3;s1計(jì)算負(fù)風(fēng)壓時(shí),取p=-2.0;S1+另注:上述的局部體型系數(shù)p(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況,當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)p(10)可乘以折減系數(shù)0.8,當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)p(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值,即:ps(A)=pS1s1(1)+[ps1(10)-ps1(1)]logA在上式中:當(dāng)AN10m2時(shí)取A=10m2;當(dāng)AW1m2時(shí)取A=1m2;w:基本風(fēng)壓值(MPa),根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(圣國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用,按重現(xiàn)期50年,福州地區(qū)取0.0007MPa;計(jì)算龍骨構(gòu)件的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:龍骨構(gòu)件的從屬面積:A=8X1.5=12m2LogA=1psA1+(A)=ps1+(1)+[ps1+(10)-ps1+(1)]logA=1.04psA1-(A)=ps1-(1)+[ps1-(10)-ps1-(1)]logA=1.6WkA+邛gzpzpsA1W0=1.8123X1X1.04X0.0007=0.001319MPaWkA-邛gzpzpsA1W0=1.8123X1X1.6X0.0007=0.00203MPa計(jì)算廣告布部分的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:廣告布構(gòu)件的從屬面積:A=1.5X1.5=2.25m2LogA=0.352pB1+(A)=p1+(1)+[p1+(10)-p1+(1)]logAsB1+=1.208+s1+s1+pb1(A)=p1(1)+[p1(10)-p1(1)]logA如=1.859"slWkB+邛gzpzpsB1+W0=1.8123X1X1.208X0.0007=0.001532MPaWkB-邛gzpzpsB1W0=1.8123X1X1.859X0.0007=0.002358MPa13.3風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算:w:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);wA+:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);wkA:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);w;:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌龍骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);w=1.4Xw=1.4X0.001319=0.001847MPaw=1.4Xw=1.4X0.00203=0.002842MPaw:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa);B+w:正風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);kB+,…―w:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)何載設(shè)計(jì)值(MPa);w":負(fù)風(fēng)壓作用下作用在廣告牌廣告布上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);kB-w=1.4Xw=1.4X0.001532=0.002145MPaw=1.4Xw=1.4X0.002358=0.003301MPa13.4雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:S:作用在廣告牌上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)kS0:基本雪壓,根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001取值,福州地區(qū)50年一遇最大積雪的自重:0MPa.M:屋面積雪分布系數(shù),按表6.2.1[GB50009-2001],為2.0。根據(jù)<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:S=MXSok=2.r0X0=0MPa13.5雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算:S:雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa);S=1.4XSk=1.4X0=0MPa13.6廣告牌面活荷載設(shè)計(jì)值:Q:廣告牌面活荷載設(shè)計(jì)值(MPa);Qk:廣告牌面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值?。?00N/m2Q=1.4XQk=1.4X500/1000000=0.0007MPa因?yàn)镾WQ,所以計(jì)算時(shí)活荷載參與正壓組合!13.7廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值:G:正壓作用下廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa);G:負(fù)壓作用下廣告牌構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa);G:廣告牌結(jié)構(gòu)平均自重取0.0004MPa;因?yàn)镚與其它可變荷載比較,不起控制作用,所以:kG=1.2XG+=1.2X&.0004=0.00048MPaG=G-=&.0004MPa13.8選取計(jì)算荷載組合:正風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算:S:正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);SkA:正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);A+S=G+w+0.7QkA+kkA+k=0.002069MPaS=G+w+0.7QA++A+=0.002817MPaS:正風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kB+…―.S:正風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);B+S=G+w+0.7QkB+kkB+k=0.002282MPaS=G+w+0.7QB+=0+0(B3115MPa負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算:S:負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);SkA:負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);A-SkA=Gk+wkA-=0.00163MPaS廣G+wAA-=1-0G-+1.4wkkA-=0.002442MPaS:負(fù)風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kB-S:負(fù)風(fēng)壓作用下的廣告布的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);B-SkB-=Gk+wkB-=0.001958MPaS=G+wB-=1-0&+1.4wkkB-=0.002901MPa最不利荷載選?。篠:作用在龍骨上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);kAS:作用在龍骨上的最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);位上面2項(xiàng)結(jié)果,選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn)):SA=0.002069MPaSk=0.002817MPaAS:作用在廣告布上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);Sk:作用在廣告布上的最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);按上面2項(xiàng)結(jié)果,選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn)):S=0.002282MPaSk=0.003115MPaB14廣告牌桿件計(jì)算基本參數(shù):1:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:8m;2:力學(xué)模型:懸臂梁;3:荷載作用:均布荷載(有拉桿作用);4:懸臂總長(zhǎng)度:L=8000mm,受力模型圖中a=1000mm,b=7000mm;5:拉桿截面面積:6287mm26:分格寬度:B=1500mm;7:懸臂梁材質(zhì):Q235;本處桿件按懸臂梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,受力模型如下:14.1結(jié)構(gòu)的受力分析:荷載集度計(jì)算:q:組合荷載作用下的線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(按矩形分布)(N/mm);q;組合荷載作用下的線荷載集度設(shè)計(jì)值(按矩形分布)(N/mm);Sk:組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);S:組合荷載設(shè)計(jì)值(MPa);B:分格寬度(mm);q=SBk=0).002069X1500=3.104N/mmq=SB=0.002817X1500=4.226N/mm拉桿軸力計(jì)算:由于拉桿在廣告牌外力作用下在鉸接點(diǎn)產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量代數(shù)和等于拉桿在軸力作用下產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量即:P:拉桿作用力在垂直方向上的分力(N);qL4(3-4a/L+(a/L)4)/24EI-Pb3/3EI=PL/EAE:材料的彈性模量,為206000MPa;拉桿L拉桿:拉桿的長(zhǎng)度;A:拉*拉桿截面面積(mm2);P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L.I)=15751.273N拉桿拉桿的軸向作用力為:N=P/sina=31517.037N廣告牌桿件截面最大彎矩處(距懸臂端距離為x處)的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算:M:懸臂梁最大彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm);x:aX距懸臂端距離為x處(最大彎矩處);q:組合荷載作用下的線荷載集度設(shè)計(jì)值(按矩形分布)(N/m
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