原标志牌结构验算 - 结构理论.doc

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1、原标志牌结构验算-结构理论原标志牌结构验算-结构理论原标志牌结构验算-结构理论原标志牌结构验算-结构理论原标志牌结构验算-结构理论原标志牌结构验算-结构理论原标志牌结构验算-结构理论原标志牌结构验算-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

2、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=

3、G1+G2+G3=15606.94(N)=15.608(KN)3风荷载计算3.1标志版风力F1=γ0×γQ×(1/2×ρ×C×V2)×(W×H)/1000=15.266(KN)3.2横梁风力F2=γ0×γQ×(1/2×ρ×C×V2)×Σ(W×H)/1000=0.355(KN)3.3立柱风力F3=γ0×γQ×(1/2×ρ×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=γ0×γG×G1/2=1

4、.544(KN)均布荷载ω1=γ0×γG×G2/(2×H)=0.501(KN/m)水平荷载Fwb=F1/2=7.633(KN)水平均布荷载ω2=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+ω1×H=5.298(KN)计算由重力引起的弯矩My1=G4×(l2+l3)+ω1×l12/2=21.027(KN*m)计算横梁跟部由风力引起的剪力Qx1=F1+ω2×l2=7.81(KN)计算由风力引起的弯矩Mx1=F1×(l2+l3)+ω2×l22/2=34.482(KN*m)4.3横梁截面信息横梁截面积A=4

5、.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：σ=M/W=170.939(MPa)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=γ0×γG×G=18.729(KN)水平荷载：H=F1+F2+F3=17.148(KN)水平弯矩：MX

6、=(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=9.269×10-3(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(m

7、4)最大正应力验算轴向荷载引起的正应力：σc=N/A=2.021(MPa)弯矩引起的正应力：σw=M/W=197.496(MPa)组合应力：σMax=σc+σw=199.516(MPa)立柱根部的最大正应力为：σ=M/W=197.496(MPa)1/100,不满足设计要求立柱顶部扭转角：θ=Mt×h/(γ0×γQ×GIp)=2.79×10-2(rad)标志结构最大总水平水平位移：f=fx+fp+θ×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

8、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=55.8