广告牌方案.docx
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广告牌方案
XXX厂房
广告牌方案设计
XXX公司
XX年X月X日
第一章编制说明1
1.1工程概况1
1.2设计依据1
1.3主要构造与材料1
1.4荷载说明2
1.5边界条件2
第二章承载力分析3
2.1结构形式3
2.2结构荷载反应3
第三章建议和其他4
错误!
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第四章基础设计5
附图:
广告牌施工图
第一章编制说明
1.1工程概况
广告牌尺寸:
6m高*18m长,总高度10m
修正后地基土承载力特征值fak:
100kp;1.2设计依据
设计依据见表1.1
表1.1设计依据
序号
名称
1
《钢结构设计规范》(GB50017-2003
2
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001
3
其他相关规范与图纸、资料
1.3主要构造与材料
本工程选材的各性能指标见下表1.2所示
表1.2材料及力学性能
序号
性能
指标/参数
1
钢材牌号
Q235
2
弹性模量
2.06x105N/mm"
3
剪变模量
42
7.9x10N/mm
4
泊松比
0.30
表1.3主要型钢截面
编号
名称
截面
1
角钢
50*50*5
2
方管
50*50*4*4
1.4荷载说明
风荷载计算:
w=bz卩s卩zW
式中:
Wk风荷载标准值(kN/m2);
Bz高度z处的风振系数;
风荷载体型系数;
风压高度变化系数;
W基本风压(kN/m);
按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定取值、计算:
Bz=2.2,卩s=1.3,卩z=1.38,W0=0.55kN/m2
W=2.2*1.3*1.38*0.55=2.17kN/m
依据施工过程模拟计算设计验算胎架,采用有限元软件MIDAS对本工程操作平台的承载
力、整体稳定等受力性能进行校核。
1)单位制
长度单位为毫米(mm,力的单位为牛(N),应力单位为兆帕(MPa。
2)荷载工况及组合:
本次分析所涉及的荷载工况包括2种类型,主要考虑恒载(DL)、活载(LL)、风荷载
(WL作为设计荷载依据。
以上荷载工况分为1.35DL+1.4WL1.2DL+1.4WL1.0DL+1.4WL等
3种荷载组合,设计组合时考虑不同方向的荷载作用参与工况组合。
各工况组合及编号如下
表1.5所示。
表1.4设计工况汇总
项目
符号
名称
说明
1
DL
结构自重
结构自重(结构理论重量)
3
WL
风荷载
荷载标准值2.17KN/m。
1.5边界条件
角钢支座刚接
第二章承载力分析
2.1结构形式
结构体系见下图2.1所示:
图2.1计算模型示意图
2.2结构荷载反应
最不利工况组合Cenv下,结构的应力和变形如图2.2所示。
根据计算结果可知,操作平
台结构最大拉应力约为195.4N/mm,最大压应力为-208.8N/mm2vf=215N/mm,最大变形矢量和
24.1mm满足规范要求。
a.结构变形矢量和(mm
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b.应力分布图(N/mm)
图2.2结构最不利工况下荷载反应
第三章建议和其他
1、根据计算建议角钢选用L50*6或者L63*5结构将会更偏于安全
2、根据计算建议主要型钢截面规格调整如下:
表3.1主要型钢截面
编号
名称
截面
1
角钢(格构柱边框)
50*50*6
2
角钢(格构柱斜杆)
50*50*5
3
方管
50*50*4*4
1.1示意图
平面:
剖面:
第四章基础设计
、、基本参数
1•依据规范
《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)
《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)
2•几何参数:
已知尺寸:
B1=9000(mm),A1=3000(mm)
H1=200(mm),H2=200(mm)
B=16000(mm),A=5000(mm)
无偏心:
B2=9000(mm),A2=3000(mm)
基础埋深d=2000(mm),
钢筋合力重心到板底距离=50(mm),
3.荷载值:
(1)
作用在基础顶部的标准值荷载
(2)
(3)作用在基础底部的弯矩标准值
绕X轴弯矩:
MOxk=Mxk-Vyk*d=1735.00-(0.00)*1.00=1735.00kN*m
绕y轴弯矩:
M0yk=Myk+Vxk*d=0.00+(0.00)*1.00=0.00kN*m
(4)
作用在基础顶部的基本组合荷载
竖向荷载F=rg*Fgk+rq*Fqk=109.40kN
(5)作用在基础底部的弯矩设计值
绕X轴弯矩:
M0x=Mx-Vy*d=2428.80-(0.00)*1.00=2428.80kN*m
绕y轴弯矩:
M0y=My+Vx*d=0.00+(0.00)*1.00=0.00kN*m
4.材料信息:
三、计算过程
1.修正地基承载力
修正后的地基承载力特征值fa=100.00kPa
2.轴心荷载作用下地基承载力验算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)下列公式验算:
pk=(Fk+Gk)/A(式5.2.4-1)
其中:
A=6.00*18.00=108.00m
Gk=A*d*20=108.00*1.00*20=2160.00kN
pk=(Fk+Gk)/A=(91.00+2160.00)/108.00=20.84kPa3.偏心荷载作用下地基承载力验算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)下列公式验算:
当e
pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W(式5.2.2-3)
当e>b/6时,pkmax=3(Fk+Gk)/3la(式5.2.2—4)
丫方向(b方向):
Mxk=M0x/Ks=2428.80/1.35=1799.11kN*m
Fk=F/Ks=109.40/1.35=81.04kN
偏心矩eyk=Mxk/(Fk+Gk)=1799.11/(81.04+2160.00)=0.77
基础底面抵抗矩Wx=a*b*b/6
=18.00*6.00*6.00/6
3
=108.00m
e=0.77
)
pkmaxY=(81.04+2160.00)/108.00+1799.11/108.00
=36.91kPa
<1.2*fa=1.2*100.00=120.00kPa,满足要求
4.基础抗冲切验算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)下列公式验算:
Fl<0.7*Bhp*ft*am*h0(8.2.7—1)
Fl=pj*Al(8.2.7—2)
am=(at+ab)/2(8.2.7—3)
(1)柱子对基础的冲切验算:
X方向(a方向):
pj=pjmax=23.50kPa
2
Alx=3.88m2
Flx=pj*Ax
=23.50*3.88
=91.13kN
ab=Min{bc+2*ho,b}
=Min{5.00+2*0.35,6.00}
=5.70m
amx=(at+ab)/2
=(5.00+5.70)/2
=5.35m
Fix<0.7*Bhp*ft*amx*ho=0.7*1.00*1430.00*5.350*0.350
=1874.37kN,满足要求
丫方向(b方向):
pj=pjmax=23.50kPa
2
Aiy=2.53m2
Fiy=pj*Ay
=23.50*2.53
=59.40kN
ab=Min{ac+2*ho,a}
=Min{16.00+2*0.35,18.00}
=16.70m
amy=(at+ab)/2
=(16.00+16.70)/2
=16.35m
Fly<0.7*Bhp*ft*amy*ho=0.7*1.00*1430.00*16.350*0.350
=5728.22kN,满足要求
5.基础受压验算
计算公式:
《混凝土结构设计规范》(7.8.1-1)
Fl<1.35*Bc*Bl*fc*Ain
局部荷载设计值:
Fl=109.40kN
混凝土局部受压面积:
Al=bc*hc=16.00*5.00=80.00m2
混凝土受压时计算底面积:
Ab=108.00m2
混凝土受压时强度提高系数:
B=sqr(Ab/AI)=sqr(108.00/80.00)=1.16
1.35*Bc*B*fc*Al
=1.35*1.00*1.16*14300.00*80.00
=1794430.64kN>Fl=109.40kN满足要求!
6.基础受弯计算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)下列公式验算:
MI=a1**2*(2*l+a')*(pmax+p-2*G/A+(pmax-p)*l)/12(827—4)
MU=(l—a')**2*(2*b+b')*(pmax+pmin-2*G/A)/48(8.2.7—5)
(1)柱根部受弯计算:
X方向受弯截面基底反力设计值:
pnx=pminx+(pmaxx—pminx)*(l/2.0+lo/2.0)/l
=28.01+(28.01—28.01)*(18.00+16.00)/18.00/2=28.01kPa
Y方向受弯截面基底反力设计值:
pny=pminy+(pmaxy—pminy)*(b/2.0+bo/2.0)/b
=5.52+(50.50—5.52)*(6.00+5.00)/6.00/2=9.27kPa
I-I截面处弯矩设计值:
MI=(l-lo)*(l-lo)*(2*b+bo)*(pmaxy+pminy-2*G/A)/48
(18.00-16.00)*(18.00-16.00)*(2*6.00+5.00)*(50.50+5.52-2*2916.00/108.00)/48=2.87kN.m
U-U截面处弯矩设计值:
MU=(b/2-bo/2)*(b/2-bo/2)*((2*l+lo)*(pmaxy+pny-2*G/A)+(pmaxy-pny)*l)/12
=(6.00/2-5.00/2)*(6.00/2-5.00/2)*((2*18.00+16.00)*(28.01+28.01-2*2916.00/18.00)+(6.00-28.01)*28.01)/12
=21.72kN.m
I-1截面受弯计算:
相对受压区高度:
Z=0.000273配筋率:
P=0.000011
p=pmin=0.0015
计算面积:
3600.00mm2
n-u截面受弯计算:
相对受压区高度:
Z=0.000689配筋率:
P=0.000029
p2
计算面积:
10800.00mm
四、计算结果
1.X方向(a方向)弯矩计算结果:
计算面积:
3600.00mm2/m
采用方案:
D12@160
实配面积:
4241.15mm2/m
2.丫方向(b方向)弯矩计算结果:
计算面积:
10800.00mm2/m
采用方案:
D12@160
实配面积:
12723.45mm2/m
附图:
广告牌施工图
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SO'
广告牌正面示意图
材料:
方管50*50*4*4表面镀锌铁皮0.5mm厚
广告牌三维示意图
格构柱外框:
/50*50*6斜杆:
/50*50*5
注:
格构柱角应上包混凝土150高,以免雨水腐蚀,所有钢构件涂刷2道防锈漆;