单悬臂式标志牌结构设计计算书涉及到交通工程中的一个重要环节——交通标志设施的结构设计。这类标志牌通常用于道路指示、警告或信息传递,其稳定性与安全性对道路交通安全至关重要。下面将详细解释设计计算书中的关键知识点:
1. **设计资料**:
- **标志板**:标志板的尺寸、形状、材料以及重量都是设计计算的基础。在这个例子中,标志板为矩形,宽7米,高3.5米,净空高度5.65米,材料为置照明材料,单位面积重量为19.999998千克每平方米。
- **横梁**:横梁用于支撑标志板,有两根,总长度8.28米,外径203毫米,壁厚10毫米,间距2.5米。
- **立柱**:立柱是整个结构的主要支撑,总高度9.48米,外径377毫米,壁厚12毫米。
2. **计算简图**:
- 这部分通常包含结构的简化示意图,用于表示结构组件之间的关系,以及荷载分布情况,但具体内容未在文本中给出,可能需要参考Dwg图纸。
3. **荷载计算**:
- **永久荷载**:包括标志板、横梁和立柱的自重。计算时要考虑重力加速度9.80米每平方秒。
- **标志板重量**:通过面积乘以单位面积重量再乘以重力加速度得到。
- **横梁重量**:横梁数量、长度、单位长度重量以及重力加速度决定了横梁总重量。
- **立柱重量**:立柱长度、单位长度重量以及重力加速度计算得出。
- **上部结构总重量**:永久荷载的总和乘以一个计算系数(1.10)以考虑安全余量。
4. **风荷载**:
- **标志板风荷载**:考虑了结构重要性系数、可变荷载分项系数、空气密度、风力系数和风速,用以模拟风对标志板的作用力。
- **横梁迎风面风荷载**:计算时需减去被标志板遮挡的部分,考虑横梁的外径和长度。
- **立柱迎风面风荷载**:同样考虑风力系数、立柱外径和高度。
5. **横梁设计计算**:
- 横梁承受的荷载包括标志板的竖直荷载和自身重量产生的均布荷载。这里假定两根横梁受力均匀,因此单根横梁的荷载是总荷载的一半,分别计算了竖直荷载和均布荷载。
设计计算书中还应涉及结构的强度、稳定性分析,如横梁的弯矩、剪力、轴力计算,立柱的承载能力评估,以及地震、车辆撞击等偶然荷载的考虑。此外,还需考虑腐蚀、疲劳等因素对结构耐久性的影响,并满足相关的建筑规范和标准,确保结构安全可靠。具体设计时,还会进行荷载组合,确定最不利工况下的设计参数,以确保结构在各种条件下的稳定性。