标志结构计算书-基础稳定性验算

一、∅89单柱式式标志结构计算书1结构概况1.1结构尺寸 1)立柱： 规格：∅89x4.5x3500(mm) 2)标志板： 矩形1000x1000x2.01.2计算控制 1)结构重要性系数：Ro=1.0 2)设计风速：V=25.6(m/s)1.3结构总体图见图纸2校核内容和标准2.1计算校核主要依据 [1]《道路交通标志和标线》GB5768 [2]《道路交通标志板及支撑件》GB/T23827 [3]《公路交通标志和标线设置规范》JTGD82 [4]《钢结构设计规范》GB50017 [5]《混凝土结构设计规范》GB50010 [6]《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1 [7]《一般工业用铝及铝合金挤压型材》GB/T6892 [8]《建筑地基基础设计规范》GB50007 [9]《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T3360-01)2.2材料机械性能钢材的物理性能指标弹性模量（N/mm^2）剪变模量（N/mm^2）线膨胀系数密度（kg/m^3）泊松比206*10^379*10^312*10^-678500.32.3材料强度设计值钢材的强度设计值[Q235]（N/mm^2）厚度（mm）抗拉、抗压、抗弯抗剪≤16215125＞16，≤40205120＞40~1002001152.4螺栓设计强度连接螺栓的强度设计值（N/mm^2）等级抗拉Ftb抗剪Fvb4.6或4.8级1701405.6级2101908.8级40032010.9级5003102.5地脚螺栓设计强度地脚螺栓的强度设计值（N/mm^2）钢材牌号抗拉FtbQ235140Q3551802.6刚度校核标准 结构刚度设计值（mm）位移分量容许值（mm）立柱水平位移46.73荷载计算3.1永久荷载 考虑有关连接件及加劲肋等的重量，所有上部结构的总重力按照110%计。 1)标志板重力： G1=0.079(kN) 2)立柱重力： G2=0.322(kN) 3)上部结构总重力： G=(G1+G2)*1.1=0.440(kN)3.2风荷载 标志板（1） EQF\s\do3(wb1)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=0.723(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------1.2 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------1.00(m2) 立柱（1） EQF\s\do3(wp1)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=0.112(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------0.8 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------0.23(m2)4基础校核4.1基本数据 1)基础尺寸： 单层基础 长度L=0.900(m)(顺道路方向尺寸) 宽度W=0.900(m)(垂直于道路方向尺寸) 高度H=0.900(m) 埋设厚度T=0.000(m) 2)荷载数据： 上部结构总重G=0.440(kN) 水平荷载F=0.835(kN) 风荷载引起的弯矩Mx=2.386(kN*m) 永久荷载引起的弯矩My=0.000(kN*m) 3)控制参数： 地基容许应力Fa=150.000(kPa) 混凝土重度γ=24.00(kN/m³)4.2基底荷载计算 1)竖向总荷载：N=G+γ*V=17.94(kN) 2)静土压力引起的弯矩： Mx1=0.51(kN*m) My1=0.51(kN*m) 3)考虑静土压力产生的弯矩，对原有的弯矩荷载进行修正： Mx=Mx-Mx1=1.87(kN*m) My=My-My1=-0.51(kN*m) 取：My=04.3基底应力验算 1)按照轴心受压计算的基底平均应力为： EQP\S\do3(k)=\f(N,A)=22.14(kPa)<fa=150.00(kPa)[通过] 2)基底应力的最大值为： EQσ\s\do3(max)=\f(N,A)+\f(M\s\do3(x),W\s\do3(x))+\f(M\s\do3(y),W\s\do3(y))=37.57(kPa)<fa×1.2=180.00(kPa)[通过] 3)基底应力的最小值为： EQσ\s\do3(min)=\f(N,A)-\f(M\s\do3(x),W\s\do3(x))-\f(M\s\do3(y),W\s\do3(y))=6.72(kPa)>0[通过]4.4基础倾覆稳定性验算 EQe\s\do3(x)=\f(M\s\do3(x),N)=0.104(m) EQe\s\do3(y)=\f(M\s\do3(y),N)=0.000(m) EQe\s\do3(0)=\r(,e\s\do3(x)\s\up3(2)+e\s\do3(y)\s\up3(2))=0.104(m) 抗倾覆稳定系数：EQK\s\do3(0)=\f(y,e\s\do3(0))=4.307>1.2[通过]二、∅140单柱式式标志结构计算书1结构概况1.1结构尺寸 1)立柱： 规格：∅140x4.5x5800(mm) 2)标志板： 矩形1000x3400x2.01.2计算控制 1)结构重要性系数：Ro=1.0 2)设计风速：V=25.6(m/s)1.3结构总体图见图纸2校核内容和标准2.1计算校核主要依据 [1]《道路交通标志和标线》GB5768 [2]《道路交通标志板及支撑件》GB/T23827 [3]《公路交通标志和标线设置规范》JTGD82 [4]《钢结构设计规范》GB50017 [5]《混凝土结构设计规范》GB50010 [6]《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1 [7]《一般工业用铝及铝合金挤压型材》GB/T6892 [8]《建筑地基基础设计规范》GB50007 [9]《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T3360-01)2.2材料机械性能钢材的物理性能指标弹性模量（N/mm^2）剪变模量（N/mm^2）线膨胀系数密度（kg/m^3）泊松比206*10^379*10^312*10^-678500.32.3材料强度设计值钢材的强度设计值[Q235]（N/mm^2）厚度（mm）抗拉、抗压、抗弯抗剪≤16215125＞16，≤40205120＞40~1002001152.4螺栓设计强度连接螺栓的强度设计值（N/mm^2）等级抗拉Ftb抗剪Fvb4.6或4.8级1701405.6级2101908.8级40032010.9级5003102.5地脚螺栓设计强度地脚螺栓的强度设计值（N/mm^2）钢材牌号抗拉FtbQ235140Q3551802.6刚度校核标准 结构刚度设计值（mm）位移分量容许值（mm）立柱水平位移77.33荷载计算3.1永久荷载 考虑有关连接件及加劲肋等的重量，所有上部结构的总重力按照110%计。 1)标志板重力： G1=0.268(kN) 2)立柱重力： G2=0.855(kN) 3)上部结构总重力： G=(G1+G2)*1.1=1.235(kN)3.2风荷载 标志板（1） EQF\s\do3(wb1)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=2.458(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------1.2 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------3.40(m2) 立柱（1） EQF\s\do3(wp1)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=0.169(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------0.8 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------0.35(m2)4基础校核4.1基本数据 1)基础尺寸： 单层基础 长度L=1.200(m)(顺道路方向尺寸) 宽度W=1.200(m)(垂直于道路方向尺寸) 高度H=1.000(m) 埋设厚度T=0.000(m) 2)荷载数据： 上部结构总重G=1.235(kN) 水平荷载F=2.627(kN) 风荷载引起的弯矩Mx=10.535(kN*m) 永久荷载引起的弯矩My=0.000(kN*m) 3)控制参数： 地基容许应力Fa=150.000(kPa) 混凝土重度γ=24.00(kN/m³)4.2基底荷载计算 1)竖向总荷载：N=G+γ*V=35.79(kN) 2)静土压力引起的弯矩： Mx1=0.94(kN*m) My1=0.94(kN*m) 3)考虑静土压力产生的弯矩，对原有的弯矩荷载进行修正： Mx=Mx-Mx1=9.60(kN*m) My=My-My1=-0.94(kN*m) 取：My=04.3基底应力验算 1)按照轴心受压计算的基底平均应力为： EQP\S\do3(k)=\f(N,A)=24.86(kPa)<fa=150.00(kPa)[通过] 2)基底应力的最大值为： EQσ\s\do3(max)=\f(N,A)+\f(M\s\do3(x),W\s\do3(x))+\f(M\s\do3(y),W\s\do3(y))=58.18(kPa)<fa×1.2=180.00(kPa)[通过] 3)基底应力的最小值为： EQσ\s\do3(min)=\f(N,A)-\f(M\s\do3(x),W\s\do3(x))-\f(M\s\do3(y),W\s\do3(y))=-8.47(kPa) 基底出现了负应力，但出现“负应力”的分布宽度为： Lx=0.152(m) 4)基底应力重组后： σmax=59.92(kPa) <fa=180.00(kPa)[通过]4.4基础倾覆稳定性验算 EQe\s\do3(x)=\f(M\s\do3(x),N)=0.268(m) EQe\s\do3(y)=\f(M\s\do3(y),N)=0.000(m) EQe\s\do3(0)=\r(,e\s\do3(x)\s\up3(2)+e\s\do3(y)\s\up3(2))=0.268(m) 抗倾覆稳定系数：EQK\s\do3(0)=\f(y,e\s\do3(0))=2.238>1.2[通过]三、∅273单悬臂式标志结构计算书1结构概况1.1结构尺寸 1)立柱： 规格：∅273x12.0x7900(mm) 2)横梁： 规格：∅168x8.0x6187(mm) 顶部横梁安装高度：h1=7.400(m) 横梁间距：h2=1.400(m) 横梁数量：n=2 3)标志板： 尺寸：4800x2400(mm)1.2计算控制 1)结构重要性系数：Ro=1.0 2)设计风速：V=25.6(m/s)1.3结构总体图见图纸2校核内容和标准2.1计算校核主要依据 [1]《道路交通标志和标线》GB5768 [2]《道路交通标志板及支撑件》GB/T23827 [3]《公路交通标志和标线设置规范》JTGD82 [4]《钢结构设计规范》GB50017 [5]《混凝土结构设计规范》GB50010 [6]《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1 [7]《一般工业用铝及铝合金挤压型材》GB/T6892 [8]《建筑地基基础设计规范》GB50007 [9]《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T3360-01)2.2材料机械性能钢材的物理性能指标弹性模量（N/mm^2）剪变模量（N/mm^2）线膨胀系数密度（kg/m^3）泊松比206*10^379*10^312*10^-678500.32.3材料强度设计值钢材的强度设计值[Q235]（N/mm^2）厚度（mm）抗拉、抗压、抗弯抗剪≤16215125＞16，≤40205120＞40~1002001152.4螺栓设计强度连接螺栓的强度设计值（N/mm^2）等级抗拉Ftb抗剪Fvb4.6或4.8级1701405.6级2101908.8级40032010.9级5003102.5地脚螺栓设计强度地脚螺栓的强度设计值（N/mm^2）钢材牌号抗拉FtbQ235140Q3551802.6刚度校核标准 按照要求，横梁端部的相对水平位移不大于其长度的1/75，总的水平位移不大于该点离基顶高度的1/50。结构刚度设计值（mm）位移分量容许值（mm）横梁水平位移82.5立柱水平位移158.03荷载计算3.1永久荷载 考虑有关连接件及加劲肋等的重量，所有上部结构的总重力按照110%计。 1)立柱重力： G1=6.578(kN) 2)单根横梁重力： G2=2.105(kN) 3)标志板重力： G3=0.998(kN) 4)立柱附牌重力： G6=0.000(kN) 4)上部结构总重力： G=G1+G2×n+G3+G6=11.787(kN)3.2风荷载 1)单根横梁： EQF\s\do3(1)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=0.097(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------0.8 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------0.20(m2) 2)标志板： EQF\s\do3(2)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=8.329(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------1.2 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------11.52(m2) 3)立柱： EQF\s\do3(3)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=1.040(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------0.8 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------2.16(m2) 4)立柱附牌： EQF\s\do3(4)=γ\s\do6(o)γ\s\do6(Q)\f(\b(\f(1,2)ρCV\s\up3(2))×A,1000)=0.000(kN) 式中： ρ-----------------------1.2258(g/m3) γO-----------------------1.0 γQ-----------------------1.5 C-----------------------1.2 V-----------------------25.6(m/s) A-----------------------0.00(m2) 4)风力合计为： F=F1×n+F2+F3+F4=9.563(kN)3.3横梁根部受力计算 将标志板的重量及所受风力平均分配到每个横梁。 1)横梁重力产生的弯矩： Mcy1=2.737×3.093=8.465(kN*m) 2)标志板重力产生的弯矩： Mcy2=0.649×3.600=2.336(kN*m) 3)横梁风力引起的弯矩： Mcx1=0.097×0.600=0.058(kN*m) 4)标志板风力引起的弯矩： Mcx2=4.165×3.600=14.992(kN*m) 5)风荷载引起的合成弯矩： Mcx=Mcx1+Mcx2=15.051(kN*m) 6)永久荷载引起的合成弯矩： Mcy=Mcy1+Mcy2=10.802(kN*m) 7)横梁根部所受水平荷载： Hc=F1+F2/2=4.262(kN) 8)横梁根部所受垂直荷载： Gc=(G2+G3/2)γoγG=3.386(kN)4基础校核4.1基本数据 1)基础尺寸： 单层基础 长度L=2.000(m)(顺道路方向尺寸) 宽度W=1.800(m)(垂直于道路方向尺寸) 高度H=2.000(m) 埋设厚度T=0.000(m) 2)荷载数据： 上部结构总重G=11.787(kN) 水平荷载