城市快速路桥梁隔音屏安装图纸含计算书3

PAGE6声屏障计算设计过程中进行现场踏勘，本次设计声屏障4处，全长2632m，均属于新建声屏障，高度为3.0m，均通过钢板牛腿连接在防撞墙或栏杆混凝土底座上。根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T3360-01-2018）、《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2017）、《钢结构设计标准》（GB50017-2017）相关条文验算。1、荷载效应计算重庆地区100年一遇基本风压：WF式中：W0-基本风压（kN/m2）Wd-设计基准风压（kN/m2）Awh-横向迎风面积(m2)（声屏障面积）k0-设计风速重现期换算系数k1-k2k3k5k自然风荷载标准值F声屏障自重：吸声板面密度按30kg/m2，通透板面密度按20kg/m2。通透板：G吸声板：GH型钢：G钢扣板：G钢底板：G其他：G其他G=2594.1(N)=2.59(kN)水平力设计值：G2、H型钢承载力计算：H型钢承受的最大弯矩：M=13.2×3.0÷2=19.8(kN∙m)H型钢承受的最大剪力：V=13.2(kN)采用理正结构设计工具箱软件7.0PB6进行计算，计算结果如下：1输入数据1.1基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:复合受力状态材料名称:Q235材料抗拉强度(N/mm2):215材料抗剪强度(N/mm2):125轴心力N(kN):2.590剪切力Fx(kN):0.000剪切力Fy(kN):13.200弯矩Mx(kN-m):19.800弯矩My(kN-m):0.0001.1截面信息截面类型:双轴对称焊接工字钢:b=150(mm)全截面面积39.100(cm2)截面抵抗矩Wx1(cm3):213.421Wx2(cm3):213.421Wy1(cm3):75.050Wy2(cm3):75.050截面塑性发展系数γx1:1.05γx2:1.05γy1:1.20γy2:1.20截面半面积矩Sx(cm3):119.788Sy1(cm3):57.046Sy2(cm3):56.128截面剪切面积Ax(cm2):39.100Ay(cm2):39.100截面惯性矩Ix(cm4):1600.658Iy(cm4):562.872截面附加参数参数名参数值b:150(mm)d:7(mm)t:10(mm)h:150(mm)2分析结果2.1正应力验算据《钢结构标准》第8.1.1条，正应力按下式进行验算：|σ|/f=67.588/215=0.314≤1.0满足2.2剪应力验算平均剪应力τ=V/A=13199.999/3910.000=3.376(N/mm2)据《钢结构标准》第6.1.3条，得剪切力作用下的剪应力最大值: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满足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满足2.3变形验算2.3.1立柱变形验算根据《钢标》3.1.5条，正常使用极限状态下，钢结构变形应采用标准组合则最大水均布平力q=11.01/3.0=3.67kN/m。根据《建筑结构静力计算手册》悬臂梁在悬臂端集中荷载作用下的挠度计算公式，H型钢端部最大水平变形:v=ql4/（8EI）=3.67x30004/(8x206x103x1600.658x104)=11.53mm根据《钢标》附录B，挠度容许值取L/400，对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度2倍：[v]=2x3000/400=15mmH型钢立柱水平挠度满足规范要求。2.3.2横梁变形验算根据《钢标》3.1.5条，正常使用极限状态下，钢结构变形应采用标准组合则横梁承受最大水均布平力q=11.01/2.0=5.5kN/m。横梁采用96x30x2.5轻钢龙骨，Ix=484906mm4.根据《建筑结构静力计算手册》横梁跨中最大水平变形:v=ql4/（384EI）=5.5x20004/(384x206x103x484906)=2.11mm根据《钢标》附录B，挠度容许值取L/400：[v]=2000/400=5mm横梁挠度满足规范要求。3、H型钢立柱法兰螺栓连接承载力计算：法兰锚栓连接承受的最大弯矩：M=13.2×3.0÷2=19.8(kN∙m)法兰锚栓连接承受的最大剪力：V=法兰锚栓连接承受的最大轴力：V=采用理正结构设计工具箱软件7.0PB6进行计算，计算结果如下：1.控制参数1.1基本信息计算类型:受弯矩、剪力与轴心拉力的连接:n=2(列)材料类型:Q235螺栓等级:8.8s接触面处理方法:喷硬质石英砂螺栓公称直径:22.0(mm)螺栓孔直径:23.5(mm)螺杆有效直径:22.00(mm)转动方式:绕排列中心转动1.2荷载信息轴力N:2.590(kN)剪力V:13.200(kN)弯矩M:19.800(kN-m)1.3材料强度材料抗拉、抗压、抗弯强度设计值f:205.0(N/mm2)材料抗拉强度fu:370.0(N/mm2)1.4其它参数一螺栓设计预拉力:150.00(kN)接触面抗滑移系数:0.45温度折减系数k1:1.00孔型系数k2:1.001.5其它参数二参数名参数值n2(列)m2(行)b150(mm)h200(mm)t120(mm)t210(mm)2.构造要求允许孔距范围p=(70.5~240.0)(mm)；允许端距范围c=(47.0~80.0)(mm)；允许边距范围a=(35.3~80.0)(mm)。3.分析结果内力计算方法：根据弹性力学理论和《钢结构设计手册》（第三版）表4-143.1一个螺栓的承载力设计值根据《钢结构标准》第11.4.2条：抗拉:抗剪:3.2螺栓所受剪力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.2条：各螺栓所受剪力(kN):3.9603.9603.9603.9603.3螺栓所受轴力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.2条：各螺栓所受轴力(kN)：50.27750.277-48.723-48.7233.3同时承受剪力和轴杆方向拉力时合力强度系数及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.2条：各螺栓合力强度系数0.4840.4844、锚栓连接承载力计算：锚栓连接承受的最大弯矩：M=13.2×3.0÷2=19.8(kN∙m)锚栓连接承受的最大剪力：V=2.59(kN)采用理正结构设计工具箱软件7.0PB6进行计算，计算结果如下：（一）苟坝水库大桥锚固节点：1.锚栓排列信息锚栓排列方式：矩形排列长边边长：200.0(mm)短边边长：240.0(mm)长边锚栓数量：2(个)短边锚栓数量：3(个)2.锚栓物理力学信息锚栓类型：任意锚栓锚栓材料：Q235垫板厚度：20.0(mm)锚栓直径：20.0(mm)锚栓有效直径：20.0(mm)锚栓材料抗拉强度：175.0(N/mm2)锚栓材料抗剪强度：105.0(N/mm2)锚栓材料局部承压强度：80.0(N/mm2)一个锚栓抗拉承载力设计值：54.978(kN)一个锚栓抗剪承载力设计值：32.987(kN)一个锚栓局部承压承载力设计值：32.000(kN)3.荷载信息轴力设计值N：0.000(kN)剪力Vx设计值：0.000(kN)剪力Vy设计值：2.590(kN)弯矩Mx设计值：19.800(kN-m)弯矩My设计值：0.000(kN-m)扭矩T设计值：0.000(kN-m)4.计算结果4.1锚栓所受轴力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓轴力为(kN)：21.12021.12010.56010.5600.0000.0004.2锚栓所受剪力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓剪力为(kN)：0.4320.4320.4320.4320.4320.4324.3同时承受剪力及杆轴方向拉力承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓合力强度安全系数：0.3840.3840.1930.1930.0130.013（二）余松路高架桥锚固节点：1.锚栓排列信息锚栓排列方式：矩形排列长边边长：200.0(mm)短边边长：210.0(mm)长边锚栓数量：2(个)短边锚栓数量：3(个)2.锚栓物理力学信息锚栓类型：任意锚栓锚栓材料：Q235垫板厚度：20.0(mm)锚栓直径：20.0(mm)锚栓有效直径：20.0(mm)锚栓材料抗拉强度：175.0(N/mm2)锚栓材料抗剪强度：105.0(N/mm2)锚栓材料局部承压强度：80.0(N/mm2)一个锚栓抗拉承载力设计值：54.978(kN)一个锚栓抗剪承载力设计值：32.987(kN)一个锚栓局部承压承载力设计值：32.000(kN)3.荷载信息轴力设计值N：0.000(kN)剪力Vx设计值：0.000(kN)剪力Vy设计值：2.590(kN)弯矩Mx设计值：19.800(kN-m)弯矩My设计值：0.000(kN-m)扭矩T设计值：0.000(kN-m)4.计算结果4.1锚栓所受轴力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓轴力为(kN)：30.17130.17115.08615.0860.0000.0004.2锚栓所受剪力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓剪力为(kN)：0.4320.4320.4320.4320.4320.4324.3同时承受剪力及杆轴方向拉力承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓合力强度安全系数：0.5490.5490.2750.2750.0130.013各锚栓合力强度安全系数均小于1，满足规范要求。（三）渝鲁大道C标段桥锚固节点：1.锚栓排列信息锚栓排列方式：矩形排列长边边长：200.0(mm)短边边长：200.0(mm)长边锚栓数量：2(个)短边锚栓数量：3(个)2.锚栓物理力学信息锚栓类型：任意锚栓锚栓材料：Q235垫板厚度：20.0(mm)锚栓直径：20.0(mm)锚栓有效直径：20.0(mm)锚栓材料抗拉强度：175.0(N/mm2)锚栓材料抗剪强度：105.0(N/mm2)锚栓材料局部承压强度：80.0(N/mm2)一个锚栓抗拉承载力设计值：54.978(kN)一个锚栓抗剪承载力设计值：32.987(kN)一个锚栓局部承压承载力设计值：32.000(kN)3.荷载信息轴力设计值N：0.000(kN)剪力Vx设计值：0.000(kN)剪力Vy设计值：2.590(kN)弯矩Mx设计值：19.800(kN-m)弯矩My设计值：0.000(kN-m)扭矩T设计值：0.000(kN-m)4.计算结果4.1锚栓所受轴力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓轴力为(kN)：31.68031.68015.84015.8400.0000.0004.2锚栓所受剪力及承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓剪力为(kN)：0.4320.4320.4320.4320.4320.4324.3同时承受剪力及杆轴方向拉力承载力验算根据《钢结构标准》第11.4.1条各锚栓合力强度安全系数：0.5760.5760.2880.2880.0130.013（四）渝鲁大道C标段桥锚固节点：1.锚栓排列信息锚栓排列方式：矩形排列长边边长：200.0(mm)短边边长：205.0(mm)长边锚栓数量：2(个)短边锚栓数量：3(个)2.锚栓物理力学信息锚栓类型：任意锚栓锚栓材料：Q235垫板厚度：20.0(mm)锚栓直径：20.0(mm)锚栓有效直径：20.0(mm)锚栓材料抗拉强度：175.0(N/mm2)锚栓材料抗剪强度：105.0(N/mm2)锚栓材料局部承压强度：80.0(N/mm2)一个锚栓抗拉承载力设计值：54.978(kN)一个锚栓抗剪承载力设计值：32.987(kN)一个锚栓局部承压承载力设计值：32.000(kN)3.荷载信息轴力设计值N：0.000(kN)剪力Vx设计值：0.000(kN)剪力Vy设计值：2.590(kN)弯矩Mx设计值：19.