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广场广告牌计算省一建


**广告牌 钢结构 设计计算书

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二〇〇九年七月六日

米高广告牌钢结构设计计算书 一.3 米高广告牌钢结构设计计算书
1 计算引用的规范、标准及资料 计算引用的规范、 1.1 建筑设计规范: 建筑设计规范:
《地震震级的规定》 GB/T17740-1999 《钢结

构设计规范》 GB50017-2003 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002 《高处作业吊蓝》 GB19155-2003 《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-95 《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG160-2004 《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002 《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154:2003 《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 《建筑隔声评价标准》 GB/T50121-2005 《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008 《建筑工程预应力施工规程》 CECS180:2005 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006 年版、局 部修订) 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001(2008 年版) 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94(2000 年版) 《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002

1.2 钢材规范: 钢材规范:
《建筑结构用冷弯矩形钢管》 《不锈钢棒》 《不锈钢冷加工钢棒》 《不锈钢冷轧钢板及钢带》 《不锈钢热轧钢板及钢带》 《不锈钢丝》 《建筑用不锈钢绞线》 《不锈钢小直径无缝钢管》 《彩色涂层钢板和钢带》 《低合金钢焊条》 《低合金高强度结构钢》 JG/T178-2005 GB/T1220-2007 GB/T4226-1984 GB/T3280-2007 GB/T4237-2007 GB/T4240-93 JG/T200-2007 GB/T3090-2000 GB/T12754-2006 GB/T5118-1995 GB/T1591-2008

《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-2007 《耐候结构钢》 GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》 YB/T096—1997 《合金结构钢》 GB/T3077-1999 《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-2002 《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2000 《碳钢焊条》 GB/T5117-1999 《碳素结构钢》 GB/T700-2006 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007 《优质碳素结构钢》 GB/T699-1999 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 GB/T14370-2000

1.3 建筑结构静力计算手册》(第二版 《建筑结构静力计算手册》 第二版 第二版) 1.4 土建图纸: 土建图纸: 2 基本参数 2.1 广告牌所在地区: 广告牌所在地区: 所在地区
福州地区;

2.2 地面粗糙度分类等级: 地面粗糙度分类等级:
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) A 类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B 类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C 类:指有密集建筑群的城市市区; D 类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区; 依照上面分类标准,本工程按 B 类地形考虑。

3 广告牌荷载计算 广告牌荷载计算 3.1 广告牌的荷载作用说明: 广告牌的荷载作用说明 的荷载作用说明:
广告牌承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。 (1)自重:包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重,可以按照 400N/m2 估 算: (2)风荷载:是垂直作用于广告牌表面的荷载,按 GB50009 采用; (3)雪荷载:是指广告牌水平投影面上的雪荷载,按 GB50009 采用; (4)活荷载:是指广告牌水平投影面上的活荷载,按 GB50009,可按 500N/m2 采 用; 在实际工程的广告牌结构计算中,对上面的几种荷载,考虑最不利组合,有

下面几种方式,取用其最大值: A:考虑正风压时: a.当永久荷载起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合: Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或 Qk) b.当永久荷载不起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合: Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或 Qk) B:考虑负风压时: 按下面公式进行荷载组合: Sk-=1.0Gk+1.4wk

3.2 风荷载标准值计算: 风荷载标准值计算:
按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算: ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006 年版] wk+=βgzμzμs1+w0 wk-=βgzμzμs1-w0 上式中: wk+:正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa); wk-:负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa); Z:计算点标高:3m; βgz:瞬时风压的阵风系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足 5m 按 5m 计算): βgz=K(1+2μf) 其中 K 为地面粗糙度调整系数,μf 为脉动系数 A 类场地: βgz=0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)-0.12 B 类场地: βgz=0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16 -0.22 C 类场地: βgz=0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10) -0.3 D 类场地: βgz=0.80×(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10) 对于 B 类地形,3m 高度处瞬时风压的阵风系数: βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.9691 μz:风压高度变化系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算: A 类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24 当 Z>300m 时,取 Z=300m,当 Z<5m 时,取 Z=5m; B 类场地: μz=(Z/10)0.32 当 Z>350m 时,取 Z=350m,当 Z<10m 时,取 Z=10m; C 类场地: μz=0.616×(Z/10)0.44 当 Z>400m 时,取 Z=400m,当 Z<15m 时,取 Z=15m; D 类场地: μz=0.318×(Z/10)0.60 当 Z>450m 时,取 Z=450m,当 Z<30m 时,取 Z=30m; 对于 B 类地形,3m 高度处风压高度变化系数: μz=1.000×(Z/10)0.32=1 μs1:局部风压体型系数,对于广告牌结构,按规范,计算正风压时,取μ s1+=1.3;计算负风压时,取μs1-=-2.0; 另注:上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积 A 小于或等 2 2 于 1m 的情况,当围护构件的从属面积 A 大于或等于 10m 时,局部风压体型系数 μs1(10)可乘以折减系数 0.8,当构件的从属面积小于 10m2 而大于 1m2 时,局部风

压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值,即: μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA 2 2 2 2 在上式中:当 A≥10m 时取 A=10m ;当 A≤1m 时取 A=1m ; w0:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 附表 D.4( 全 国 基 本 风 压 分 布 图 ) 中 数 值 采 用 , 按 重 现 期 50 年 , 福 州 地 区 取 0.0007MPa; (1)计算龙骨构件的风荷载标准值: 龙骨构件的从属面积: 2 A=3×1.5=4.5m LogA=0.653 μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA =1.13 μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA =1.739 wkA+=βgzμzμsA1+w0 =1.9691×1×1.13×0.0007 =0.001558MPa wkA-=βgzμzμsA1-w0 =1.9691×1×1.739×0.0007 =0.002397MPa (2)计算广告布部分的风荷载标准值: 广告布构件的从属面积: A=1.5×1.5=2.25m2 LogA=0.352 μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA =1.208 μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA =1.859 wkB+=βgzμzμsB1+w0 =1.9691×1×1.208×0.0007 =0.001665MPa wkB-=βgzμzμsB1-w0 =1.9691×1×1.859×0.0007 =0.002562MPa

3.3 风荷载设计值计算: 风荷载设计值计算:
wA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa); wkA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa); wA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa); wkA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa); wA+=1.4×wkA+ =1.4×0.001558 =0.002181MPa wA-=1.4×wkA=1.4×0.002397

=0.003356MPa wB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa); wkB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa); wB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa); wkB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa); wB+=1.4×wkB+ =1.4×0.001665 =0.002331MPa wB-=1.4×wkB=1.4×0.002562 =0.003587MPa

3.4 雪荷载标准值计算: 雪荷载标准值计算:
Sk:作用在广告牌上的雪荷载标准值(MPa) S0:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 取值,福州地 区 50 年一遇最大积雪的自重:0MPa. μr:屋面积雪分布系数,按表 6.2.1[GB50009-2001],为 2.0。 根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪荷载标准值 为: Sk=μr×S0 =2.0×0 =0MPa

3.5 雪荷载设计值计算: 雪荷载设计值计算:
S:雪荷载设计值(MPa); S=1.4×Sk =1.4×0 =0MPa

3.6 广告牌面活荷载设计值: 广告牌面活荷载设计值 面活荷载设计值:
Q:广告牌面活荷载设计值(MPa); Qk:广告牌面活荷载标准值取:500N/m2 Q=1.4×Qk =1.4×500/1000000 =0.0007MPa 因为 Sk≤Qk,所以计算时活荷载参与正压组合!

3.7 广告牌构件恒荷载设计值: 广告牌构件恒荷载设计值: 构件恒荷载设计值
G+:正压作用下广告牌构件恒荷载设计值(MPa); G-:负压作用下广告牌构件恒荷载设计值(MPa); Gk:广告牌结构平均自重取 0.0004MPa; 因为 Gk 与其它可变荷载比较,不起控制作用,所以: G+=1.2×Gk =1.2×0.0004

=0.00048MPa G-=Gk =0.0004MPa

3.8 选取计算荷载组合: 选取计算荷载组合:
(1)正风压的荷载组合计算: SkA+:正风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa); SA+:正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa); SkA+=Gk+wkA++0.7Qk =0.002308MPa SA+=G++wA++0.7Q =0.003151MPa SkB+:正风压作用下的广告布的荷载标准值组合(MPa); SB+:正风压作用下的广告布的荷载设计值组合(MPa); SkB+=Gk+wkB++0.7Qk =0.002415MPa SB+=G++wB++0.7Q =0.003301MPa (2)负风压的荷载组合计算: SkA-:负风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa); SA-:负风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa); SkA-=Gk+wkA=0.001997MPa SA-=G-+wA=1.0Gk+1.4wkA=0.002956MPa SkB-:负风压作用下的广告布的荷载标准值组合(MPa); SB-:负风压作用下的广告布的荷载设计值组合(MPa); SkB-=Gk+wkB=0.002162MPa SB-=G-+wB=1.0Gk+1.4wkB=0.003187MPa (3)最不利荷载选取: SkA:作用在龙骨上的最不利荷载标准值组合(MPa); SA:作用在龙骨上的最不利荷载设计值组合(MPa); 按上面 2 项结果,选最不利因素(正风压情况下出现): SkA=0.002308MPa SA=0.003151MPa SkB:作用在广告布上的最不利荷载标准值组合(MPa); SB:作用在广告布上的最不利荷载设计值组合(MPa); 按上面 2 项结果,选最不利因素(正风压情况下出现): SkB=0.002415MPa SB=0.003301MPa

4 广告牌杆件计算 广告牌杆件计算
基本参数: 1:计算点标高:3m; 2:力学模型:悬臂梁; 3:荷载作用:均布荷载(有拉杆作用); 4:悬臂总长度:L=3000mm,受力模型图中 a=50mm,b=2950mm; 5:拉杆截面面积:309mm2 6:分格宽度:B=1500mm; 7:悬臂梁材质:Q235; 本处杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算:

4.1 结构的受力分析: 结构的受力分析:
(1)荷载集度计算: qk:组合荷载作用下的线荷载集度标准值(按矩形分布)(N/mm); q:组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm); Sk:组合荷载标准值(MPa); S:组合荷载设计值(MPa); B:分格宽度(mm); qk=SkB =0.002308×1500 =3.462N/mm q=SB =0.003151×1500 =4.727N/mm (2)拉杆轴力计算: 由于拉杆在广告牌外力作用下在铰接点产生的位移量在垂直方向上的矢量代 数和等于拉杆在轴力作用下产生的位移量在垂直方向上的矢量即: P:拉杆作用力在垂直方向上的分力(N); 4 4 3 qL (3-4a/L+(a/L) )/24EI-Pb /3EI=PL 拉杆/EA E:材料的弹性模量,为 206000MPa; L 拉杆:拉杆的长度; A:拉杆截面面积(mm2); P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L 拉杆 I) =5453.909N 拉杆的轴向作用力为: N=P/sinα =7716.065N (3)广告牌杆件截面最大弯矩处(距悬臂端距离为 x 处)的弯矩设计值计算: Mmax:悬臂梁最大弯矩设计值(N·mm); x:距悬臂端距离为 x 处(最大弯矩处); q:组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm); L:悬臂总长度(mm); a、b:长度参数,见模型图(mm);

经过计算机的优化计算,得: x=3000mm 2 |Mmax|=|P(x-a)-qx /2| =5182468.45N·mm

4.2 选用材料的截面特性: 选用材料的截面特性:
(1)悬臂杆件的截面特性: 材料的抗弯强度设计值:f=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa; 主力方向惯性矩:I=1679250mm4; 3 主力方向截面抵抗矩:W=25835mm ; 塑性发展系数:γ=1.05; (2)拉杆杆件的截面特性: 拉杆的截面面积:A=309mm2; 材料的抗压强度设计值:f1=215MPa; 材料的抗拉强度设计值:f2=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa;

4.3 梁的抗弯强度计算: 梁的抗弯强度计算:
抗弯强度应满足: NL/A+Mmax/γW≤f 上式中: NL:梁受到的轴力(N); A:梁的截面面积(mm3); Mmax:悬臂梁的最大弯矩设计值(N·mm); W:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3); γ:塑性发展系数,取 1.05; f:材料的抗弯强度设计值,取 215MPa; 则: NL=Pctgα =5458.254N NL/A+Mmax/γW=5458.254/924+5182468.45/1.05/25835 =196.954MPa≤215MPa 悬臂梁抗弯强度满足要求。

4.4 拉杆的抗拉 压)强度计算: 拉杆的抗拉(压 强度计算 强度计算:
校核依据: 对于受拉杆件,校核:N/A≤f 对于受压杆件,需要进行稳定性计算,校核:N/φA≤f 其中: φ:轴心受压柱的稳定系数,查表 6.3.8[102-2003]及表 C.2[GB50017-2003] 取值; i:截面回转半径,i=(I/A)0.5; λ:构件的长细比,不宜大于 250,λ=L/i;

因为风荷载是正风压荷载,所以,拉杆是承受拉力的。 校核依据: N/A≤215MPa N/A=7716.065/309 =24.971MPa≤215MPa 拉杆的抗拉强度满足要求。

4.5 梁的挠度计算: 梁的挠度计算:
主梁的最大挠度可能在 2 点出现,其一是 C 点,另一点可能在 AB 段之间,下面 分别计算: (1)C 点挠度的验算: dfp:集中力作用下的 C 点挠度(mm); dfq:均布荷载作用下的 C 点挠度(mm); dfc:组合荷载作用下的 C 点挠度(mm); dfp=Pb2L(3-b/L)/6EI =138.348mm dfq=qL4/8EI =138.356mm dfc=|dfp-dfq| =|138.348-138.356| =0.008mm df,lim:按规范要求,悬臂杆件的挠度限值(mm); df,lim=2L/250=24mm dfc=0.008mm≤df,lim=24mm 悬臂梁杆件 C 点的挠度满足要求! (2)AB 段最大挠度的验算: dfx:悬臂梁 AB 段挠度计算值(mm); x:距固定端距离为 x 处(最大挠度处); 经过计算机的优化计算,得: x=1261mm dfx=|qL4(3-4x/L+(x/L)4)/24EI-Pb3×(2-3(x-a)/b+(x-a)3/b3)/6EI| =5.748mm dfx=5.748mm≤df,lim=24mm 悬臂梁杆件 AB 段的挠度满足要求!

5 广告牌焊缝计算 广告牌焊缝计算
基本参数: 1:焊缝高度:hf=4mm; 2:焊缝有效截面抵抗矩:W=76970mm3; 3:焊缝有效截面积:A=2532.4mm2;

5.1 受力分析: 受力分析:
V:固端剪力(N);

NL:轴力(mm),拉为正、压为负; M:固端弯矩(N·mm); |V|=|P-qL| =|5453.909-4.727×3000| =8727.091N NL=5458.254N |M|=|Pb-qL2/2| =5182468.45N·mm

5.2 焊缝校核计算: 焊缝校核计算:
校核依据: 2 2 0.5 w 7.1.3-3[GB50017-2003] ((σf/βf) +τf ) ≤ff 上式中: σf:按焊缝有效截面计算,垂直于焊缝长度方向的应力(MPa); βf:正面角焊缝的强度设计值增大系数,取 1.22; τf:按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力(MPa); w ff :角焊缝的强度设计值(MPa); 2 0.5 ((σf/βf) +τf2) =((M/1.22W+NL/1.22A)2+(V/A)2)0.5 =((5182468.45/1.22/76970+5458.254/1.22/2532.4) +(8727.091/2532.4) ) =57.06MPa 57.06MPa≤ffw=160MPa 焊缝强度能满足要求。
2 2 0.5

6 广告牌埋件计算 后锚固结构 广告牌埋件计算 后锚固结构) 埋件计算(后锚固结构 6.1 校核处埋件受力分析: 校核处埋件受力分析:
V:剪力设计值(N); N:轴向拉(压)力设计值(N),本处为轴向压力; M:根部弯矩设计值(N·mm); 根据前面的计算,得: N=5458.254N V=8727.091N M=5182468.45N·mm

6.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算: 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算:
按 5.2.2[JGJ145-2004]规定,在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示), 进行弹性分析时,受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算: 1:当 N/n-My1/Σyi2≥0 时: Nsdh=N/n+My1/Σyi2 2 2:当 N/n-My1/Σyi <0 时:

Nsd =(NL+M)y1 /Σyi 在上面公式中: M:弯矩设计值; Nsdh:群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值; y1,yi:锚栓 1 及 i 至群锚形心轴的垂直距离; y1/,yi/:锚栓 1 及 i 至受压一侧最外排锚栓的垂直距离; L:轴力 N 作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离; 在本例中: 2 N/n-My1/Σyi =5458.254/6-5182468.45×250/375000 =-2545.27 因为: -2545.27<0 所以: h / /2 Nsd =(NL+M)y1 /Σyi =4364.688N h 按 JGJ102-2003 的 5.5.7 中第七条规定,这里的 Nsd 再乘以 2 就是现场实际拉拔 应该达到的值。

h

/

/2

6.3 群锚受剪内力计算: 群锚受剪内力计算:
按 5.3.1[JGJ145-2004]规定,当边距 c≥10he 时,所有锚栓均匀分摊剪切 荷载; 当边距 c<10hef 时,部分锚栓分摊剪切荷载; 其中: hef:锚栓的有效锚固深度; c:锚栓与混凝土基材之间的距离; 本例中: c=300mm<10hef=800mm 所以部分螺栓受剪,承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为:Vsdh=V/m=2909.03N
f

6.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算: 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算:
NRd,s=kNRk,s/γRS,N 6.1.2-1[JGJ145-2004] NRk,s=Asfstk 6.1.2-2[JGJ145-2004] 上面公式中: NRd,s:锚栓钢材破坏时的受拉承载力设计值; NRk,s:锚栓钢材破坏时的受拉承载力标准值; k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表 7.0.5[JGJ145-2004]选取; As:锚栓应力截面面积; fstk:锚栓极限抗拉强度标准值; γRS,N:锚栓钢材受拉破坏承载力分项系数; NRk,s=Asfstk =78.54×800 =62832N γRS,N=1.2fstk/fyk≥1.4 表 4.2.6[JGJ145-2004] fyk:锚栓屈服强度标准值; γRS,N=1.2fstk/fyk

=1.2×800 /600 =1.6 取:γRS,N=1.6 NRd,s=kNRk,s/γRS,N =1×62832/1.6 h =39270N≥Nsd =4364.688N 锚栓钢材受拉破坏承载力满足设计要求!

6.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算: 混凝土锥体受拉破坏承载力计算:
因锚固点位于结构受拉面,而该结构为普通混凝土结构,故锚固区基材应判 定为开裂混凝土。混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值 NRd,c 应按下列公式 计算: NRd,c=kNRk,c/γRc,N NRk,c=NRk,c0×Ac,N/Ac,N0×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N 在上面公式中: NRd,c:混凝土锥体破坏时的受拉承载力设计值; NRk,c:混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值; k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表 7.0.5[JGJ145-2004]选取; γRc,N:混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数,按表 4.2.6[JGJ145-2004] 采用,取 2.15; 0 NRk,c :开裂混凝土单锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准 值; NRk,c0=7.0×fcu,k0.5×hef1.5(膨胀及扩孔型锚栓) 6.1.4[JGJ145-2004] 1.5 0 0.5 NRk,c =3.0×fcu,k ×(hef-30) (化学锚栓) 6.1.4 条文说明[JGJ1452004] 其中: fcu,k:混凝土立方体抗压强度标准值,当其在 45-60MPa 间时,应乘以降低系 数 0.95; hef:锚栓有效锚固深度; NRk,c0=7.0×fcu,k0.5×hef1.5 =25043.961N 0 Ac,N :混凝土破坏锥体投影面面积,按 6.1.5[JGJ145-2004]取; scr,N:混凝土锥体破坏情况下,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉 承载力标准值的临界间矩。 scr,N=3hef =3×80 =240mm 0 Ac,N =scr,N2 =2402 =57600mm2 Ac,N:混凝土实有破坏锥体投影面积,按 6.1.6[JGJ145-2004]取: Ac,N =(c1+s1+0.5×scr,N)×(c2+s2+0.5×scr,N) 其中: c1、c2:方向 1 及 2 的边矩; s1、s2:方向 1 及 2 的间距;

ccr,N:混凝土锥体破坏时的临界边矩,取 ccr,N=1.5hef=1.5×80=120mm; c1≤ccr,N c2≤ccr,N s1≤scr,N s2≤scr,N Ac,N=(c1+s1+0.5×scr,N)×(c2+s2+0.5×scr,N) =(120+240+0.5×240)×(120+240+0.5×240) =230400mm2 ψs,N:边矩 c 对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.7[JGJ145-2004]采用: ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,N≤1 (膨胀及扩孔型锚栓) 6.1.7[JGJ145-2004] 6.1.7 条文说明[JGJ145-2004] ψs,N=1 (化学锚栓) 其中 c 为边矩,当为多个边矩时,取最小值,且需满足 cmin ≤c≤ccr,N ,按 6.1.11[JGJ145-2004]: 对于膨胀型锚栓(双锥体) cmin=3hef 对于膨胀型锚栓 cmin=2hef 对于扩孔型锚栓 cmin=hef ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,N≤1 =0.7+0.3×120/120 =1 所以,ψs,N 取 1。 ψ re,N :表层混凝土因为密集配筋的广告布作用对受拉承载力的降低影响系 数,按 6.1.8[JGJ145-2004]采用,当锚固区钢筋间距 s≥150mm 或钢筋直径 d≤ 10mm 且 s≥100mm 时,取 1.0; ψre,N=0.5+hef/200≤1 =0.5+80/200 =0.9 所以,ψre,N 取 1。 ψec,N:荷载偏心 eN 对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.9[JGJ145-2004] 采用; ψec,N=1/(1+2eN/scr,N)=1 ψ ucr,N :未裂混凝土对受拉承载力的提高系数,按规范对于非化学锚栓取 1.4,对化学锚栓取 2.44; 把上面所得到的各项代入,得: NRk,c=NRk,c0×Ac,N/Ac,N0×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N =25043.961×230400/57600×1×1×1×1.4 =140246.182N NRd,c=kNRk,c/γRc,N =0.7×140246.182/2.15 =45661.548N≥Nsdg=5458.254N 所以,群锚混凝土锥体受拉破坏承载力满足设计要求!

6.6 混凝土劈裂破坏承载力计算: 混凝土劈裂破坏承载力计算:
NRd,sp=kNRk,sp/γRsp 6.1.11-1[JGJ145-2004] 6.1.11-2[JGJ145-2004] NRk,sp=ψh,spNRk,c 2/3 ψh,sp=(h/2hef) ≤1.5 6.1.11-3[JGJ145-2004]

上面公式中: NRd,sp:混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值; NRk,sp:混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值; k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表 7.0.5[JGJ145-2004]选取; NRk,c:混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值; γ Rsp :混凝土劈裂破坏受拉承载力分项系数,按表 4.2.6[JGJ145-2004]取 2.15; ψh,sp:构件厚度 h 对劈裂承载力的影响系数; 0 0 NRk,c=NRk,c ×Ac,N/Ac,N ×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N 其中: 0 NRk,c =25043.961 对于扩孔型锚栓: ccr,sp=2hef=160 对于膨胀型锚栓: ccr,sp=3hef=240 scr,sp=2ccr,sp=480 c1≤ccr,sp c2≤ccr,sp s1≤scr,sp s2≤scr,sp Ac,N=(c1+s1+0.5×scr,sp)×(c2+s2+0.5×scr,sp) =(240+480+0.5×480)×(20+480+0.5×480) 2 =710400mm Ac,N0=(scr,sp)2 =(480)2 2 =230400mm ψs,N:边矩 c 对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.7[JGJ145-2004]采用: ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,sp ≤1 (膨胀及扩孔型锚栓) 6.1.7[JGJ145-2004] 其中 c 为边矩,当为多个边矩时,取最小值,且需满足 cmin≤c≤ccr,sp,按 6.1.11[JGJ145-2004]: 对于膨胀型锚栓(双锥体) cmin=3hef 对于膨胀型锚栓 cmin=2hef 对于扩孔型锚栓 cmin=hef ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,sp≤1 =0.7+0.3×240/240 =1≥1 所以,ψs,N 取 1。 ψec,N=1 ψ ucr,N :未裂混凝土对受拉承载力的提高系数,按规范对于非化学锚栓取 1.4,对化学锚栓取 2.44; 把上面所得到的各项代入,得: NRk,c=NRk,c0×Ac,N/Ac,N0×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N =25043.961×710400/230400×1×1×1×1.4 =108106.432N ψh,sp=(h/2hef)2/3 2/3 =(300/2/80) =1.521≥1.5

所以,ψh,sp=1.5 NRk,sp=ψh,spNRk,c =1.5×108106.432 =162159.648N NRd,sp=kNRk,sp/γRsp =0.7×162159.648/2.15 =52796.164N≥Nsdg=5458.254N 所以,混凝土劈裂破坏承载力满足设计要求!

6.7 锚栓钢材受剪破坏承载力计算: 锚栓钢材受剪破坏承载力计算:
VRd,s=kVRk,s/γRs,V 6.2.2-1[JGJ145-2004] 其中: VRd,s:钢材破坏时的受剪承载力设计值; VRk,s:钢材破坏时的受剪承载力标准值; k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表 7.0.5[JGJ145-2004]选取; γ Rs,V :钢材破坏时的受剪承载力分项系数,按表 4.2.6[JGJ145-2004]选 用: 表 4.2.6[JGJ145-2004] γRs,V=1.2fstk/fyk 按规范,该系数要求不小于 1.25、fstk≤800MPa、fyk/fstk≤0.8; 对本例, γRs,V=1.2fstk/fyk 表 4.2.6[JGJ145-2004] =1.2×800/600 =1.6 实际选取γRs,V=1.6; VRk,s=0.5Asfstk 6.2.2-2[JGJ145-2004] =0.5×78.54×800 =31416N VRd,s=kVRk,s/γRs,V =1×31416/1.6 =19635N≥Vsdg=8727.091N 所以,锚栓钢材受剪破坏承载力满足设计要求!

6.8 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算: 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算:
VRd,c=kVRk,c/γRc,V 6.2.3-1[JGJ145-2004] VRk,c=VRk,c0×Ac,V/Ac,V0×ψs,Vψh,Vψa,Vψec,Vψucr,V 6.2.3-2[JGJ145-2004] 在上面公式中: VRd,c:构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力设计值; VRk,c:构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力标准值; k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表 7.0.5[JGJ145-2004]选取; γRc,V:构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力分项系数,按表 4.2.6[JGJ1452004]采用,取 1.8; VRk,c0 :混凝土理想楔形体破坏时的受剪承载力标准值,按 6.2.4[JGJ1452004]采用; 0 Ac,V : 单 锚 受 剪 , 混 凝 土 理 想 楔 形 体 破 坏 时 在 侧 向 的 投 影 面 积 , 按 6.2.5[JGJ145-2004]采用;

Ac,V : 群 锚 受 剪 , 混 凝 土 理 想 楔 形 体 破 坏 时 在 侧 向 的 投 影 面 积 , 按 6.2.6[JGJ145-2004]采用; ψ s,V :边距比 c2/c1 对受剪承载力的影响系数,按 6.2.7[JGJ145-2004]采 用; ψ h,V :边厚比 c1/h 对受剪承载力的影响系数,按 6.2.8[JGJ145-2004]采 用; ψa,V:剪切角度对受剪承载力的影响系数,按 6.2.9[JGJ145-2004]采用; ψ ec,V :偏心荷载对群锚受剪承载力的降低影响系数,按 6.2.10[JGJ1452004]采用; fucr,V : 未 裂 混 凝 土 级 锚 区 配 筋 对 受 剪 承 载 力 的 提 高 影 响 系 数 , 按 6.2.11[JGJ145-2004]采用; 下面依次对上面提到的各参数计算: c1=120mm c2=120mm ψs,V=0.7+0.3×c2/1.5c1≤1 6.2.7[JGJ145-2004] =0.7+0.3×120/1.5/120 =0.9<1 取: ψs,V=0.9 0.5 0.2 0.5 6.2.4[JGJ145-2004] VRk,c0=0.45×(dnom) (lf/dnom) (fcu,k) c11.5 其中: dnom:锚栓外径(mm); lf:剪切荷载下锚栓有效长度,取 lf≤hef,且 lf≤8d,本处取 80mm; 0 0.5 0.2 0.5 1.5 VRk,c =0.45×(dnom) (lf/dnom) (fcu,k) c1 0.5 0.2 0.5 1.5 =0.45×(10) (80/10) (25) ×120 =14176.61N 0 Ac,V =4.5c12 6.2.5[JGJ145-2004] 2 =4.5×120 =64800mm2 Ac,V=(1.5c1+s2+c2)×h 6.2.6-3[JGJ145-2004] =(1.5×120+240+120)×300 =162000 ψh,V=(1.5c1/h)1/3≥1 6.2.8[JGJ145-2004] 1/3 =(1.5×120/300) =0.843<1 取: ψh,V=1 ψa,V=1.0 ψec,V=1/(1+2eV/3c1)≤1 =1/(1+2×0/3/120) =1=1 取ψec,V=1 按规范 6.2.11[JGJ145-2004]要求,根据锚固区混凝土和配筋情况,ψ ucr,V=1.2 把上面各结果代入,得到群锚砼楔形体破坏时的受剪承载能力标准值为:

VRk,c=VRk,c ×Ac,V/Ac,V ×ψs,Vψh,Vψa,Vψec,Vψucr,V =14176.61× 162000/64800×0.9×1×1×1×1.2 =38276.847N VRd,c=kVRk,c/γRc,V =0.6×38276.847/1.8 g =12758.949N≥Vsd =8727.091N 所以,群锚砼楔形体破坏时的受剪承载能力满足计算要求!

0

0

6.9 混凝土剪撬破坏承载能力计算: 混凝土剪撬破坏承载能力计算:
VRd,cp=KVRk,cp/γRc,p 6.2.12-1[JGJ145-2004] VRk,cp=kNRk,c 6.2.12-2[JGJ145-2004] 在上面公式中: K:地震作用下承载力降低系数; VRd,cp:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值; VRk,cp:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值; γRc,p:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数,按表 4.2.6[JGJ145-2004] 取 1.8; k:锚固深度 hef 对 VRk,cp 的影响系数,当 hef<60mm 时取 1.0,否则取 2.0。 VRk,cp=KNRk,c =0.6×140246.182 =84147.709N VRd,cp=kVRk,cp/γRc,p =2×84147.709/1.8 =93497.454N≥Vsdg=8727.091N 所以,混凝土剪撬破坏承载能力满足计算要求!

6.10 拉剪复合受力承载力计算: 拉剪复合受力承载力计算:
钢材破坏时要求: (NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2≤1 6.3.1[JGJ145-2004] 混凝土破坏时要求: (NSdg/NRd,c)1.5+(VSdg/VRd,c)1.5≤1 6.3.2[JGJ145-2004] 分别代入上面计算得到的参数计算如下: (NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2 =(4364.688/39270)2+(2909.03/19635)2 =0.034≤1.0 所以,该处计算满足设计要求! (NSdg/NRd,c)1.5+(VSdg/VRd,c)1.5 =(5458.254/45661.548)1.5+(8727.091/12758.949)1.5 =0.607≤1.0 所以,该处计算满足设计要求!

二.6 米高广告牌钢结构设计计算书
7 基本参数 7.1 广告牌所在地区: 广告牌所在地区 所在地区:
福州地区;

7.2 地面粗糙度分类等级: 地面粗糙度分类等级:
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) A 类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B 类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C 类:指有密集建筑群的城市市区; D 类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区; 依照上面分类标准,本工程按 B 类地形考虑。

8 广告牌荷载计算 广告牌荷载计算 8.1 广告布广告牌的荷载作用说明: 广告布广告牌的荷载作用说明: 广告牌的荷载作用说明
广告牌承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。 2 (1)自重:包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重,可以按照 400N/m 估 算: (2)风荷载:是垂直作用于广告牌表面的荷载,按 GB50009 采用; (3)雪荷载:是指广告牌水平投影面上的雪荷载,按 GB50009 采用; (4)活荷载:是指广告牌水平投影面上的活荷载,按 GB50009,可按 500N/m2 采 用; 在实际工程的广告牌结构计算中,对上面的几种荷载,考虑最不利组合,有 下面几种方式,取用其最大值: A:考虑正风压时: a.当永久荷载起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合: Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或 Qk) b.当永久荷载不起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合: Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或 Qk) B:考虑负风压时: 按下面公式进行荷载组合: Sk-=1.0Gk+1.4wk

8.2 风荷载标准值计算: 风荷载标准值计算:
按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算: wk+=βgzμzμs1+w0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006 年版] wk-=βgzμzμs1-w0 上式中: wk+:正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa); wk-:负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa); Z:计算点标高:6m; βgz:瞬时风压的阵风系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足 5m 按 5m 计算): βgz=K(1+2μf) 其中 K 为地面粗糙度调整系数,μf 为脉动系数 A 类场地: βgz=0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)-0.12 B 类场地: βgz=0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16 C 类场地: βgz=0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22 D 类场地: βgz=0.80×(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3 对于 B 类地形,6m 高度处瞬时风压的阵风系数: βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8558 μz:风压高度变化系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算: A 类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24 当 Z>300m 时,取 Z=300m,当 Z<5m 时,取 Z=5m;

B 类场地: μz=(Z/10) 当 Z>350m 时,取 Z=350m,当 Z<10m 时,取 Z=10m; 0.44 C 类场地: μz=0.616×(Z/10) 当 Z>400m 时,取 Z=400m,当 Z<15m 时,取 Z=15m; 0.60 D 类场地: μz=0.318×(Z/10) 当 Z>450m 时,取 Z=450m,当 Z<30m 时,取 Z=30m; 对于 B 类地形,6m 高度处风压高度变化系数: μz=1.000×(Z/10)0.32=1 μs1:局部风压体型系数,对于广告牌结构,按规范,计算正风压时,取μ s1+=1.3;计算负风压时,取μs1-=-2.0; 另注:上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积 A 小于或等 2 2 于 1m 的情况,当围护构件的从属面积 A 大于或等于 10m 时,局部风压体型系数 μs1(10)可乘以折减系数 0.8,当构件的从属面积小于 10m2 而大于 1m2 时,局部风 压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值,即: μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA 在上式中:当 A≥10m2 时取 A=10m2;当 A≤1m2 时取 A=1m2; w0:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 附表 D.4( 全 国 基 本 风 压 分 布 图 ) 中 数 值 采 用 , 按 重 现 期 50 年 , 福 州 地 区 取 0.0007MPa; (1)计算龙骨构件的风荷载标准值: 龙骨构件的从属面积: A=6×1.5=9m2 LogA=0.954 μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA =1.052 μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA =1.618 wkA+=βgzμzμsA1+w0 =1.8558×1×1.052×0.0007 =0.001367MPa wkA-=βgzμzμsA1-w0 =1.8558×1×1.618×0.0007 =0.002102MPa (2)计算广告布部分的风荷载标准值: 广告布构件的从属面积: A=1.5×1.5=2.25m2 LogA=0.352 μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA =1.208 μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA =1.859 wkB+=βgzμzμsB1+w0 =1.8558×1×1.208×0.0007 =0.001569MPa wkB-=βgzμzμsB1-w0

0.32

=1.8558×1×1.859×0.0007 =0.002415MPa

8.3 风荷载设计值计算: 风荷载设计值计算:
wA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa); wkA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa); wA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa); wkA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa); wA+=1.4×wkA+ =1.4×0.001367 =0.001914MPa wA-=1.4×wkA=1.4×0.002102 =0.002943MPa wB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa); wkB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa); wB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa); wkB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa); wB+=1.4×wkB+ =1.4×0.001569 =0.002197MPa wB-=1.4×wkB=1.4×0.002415 =0.003381MPa

8.4 雪荷载标准值计算: 雪荷载标准值计算:
Sk:作用在广告牌上的雪荷载标准值(MPa) S0:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 取值,福州地 区 50 年一遇最大积雪的自重:0MPa. μr:屋面积雪分布系数,按表 6.2.1[GB50009-2001],为 2.0。 根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪荷载标准值 为: Sk=μr×S0 =2.0×0 =0MPa

8.5 雪荷载设计值计算: 雪荷载设计值计算:
S:雪荷载设计值(MPa); S=1.4×Sk =1.4×0 =0MPa

8.6 广告牌面活荷载设计值: 广告牌面活荷载设计值 面活荷载设计值:
Q:广告牌面活荷载设计值(MPa);

Qk:广告牌面活荷载标准值取:500N/m Q=1.4×Qk =1.4×500/1000000 =0.0007MPa 因为 Sk≤Qk,所以计算时活荷载参与正压组合!

2

8.7 广告牌构件恒荷载设计值: 广告牌构件恒荷载设计值 构件恒荷载设计值:
G+:正压作用下广告牌构件恒荷载设计值(MPa); G-:负压作用下广告牌构件恒荷载设计值(MPa); Gk:广告牌结构平均自重取 0.0004MPa; 因为 Gk 与其它可变荷载比较,不起控制作用,所以: G+=1.2×Gk =1.2×0.0004 =0.00048MPa G-=Gk =0.0004MPa

8.8 选取计算荷载组合: 选取计算荷载组合:
(1)正风压的荷载组合计算: SkA+:正风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa); SA+:正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa); SkA+=Gk+wkA++0.7Qk =0.002117MPa SA+=G++wA++0.7Q =0.002884MPa SkB+:正风压作用下的广告布的荷载标准值组合(MPa); SB+:正风压作用下的广告布的荷载设计值组合(MPa); SkB+=Gk+wkB++0.7Qk =0.002319MPa SB+=G++wB++0.7Q =0.003167MPa (2)负风压的荷载组合计算: SkA-:负风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa); SA-:负风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa); SkA-=Gk+wkA=0.001702MPa SA-=G-+wA=1.0Gk+1.4wkA=0.002543MPa SkB-:负风压作用下的广告布的荷载标准值组合(MPa); SB-:负风压作用下的广告布的荷载设计值组合(MPa); SkB-=Gk+wkB=0.002015MPa SB-=G-+wB=1.0Gk+1.4wkB-

=0.002981MPa (3)最不利荷载选取: SkA:作用在龙骨上的最不利荷载标准值组合(MPa); SA:作用在龙骨上的最不利荷载设计值组合(MPa); 按上面 2 项结果,选最不利因素(正风压情况下出现): SkA=0.002117MPa SA=0.002884MPa SkB:作用在广告布上的最不利荷载标准值组合(MPa); SB:作用在广告布上的最不利荷载设计值组合(MPa); 按上面 2 项结果,选最不利因素(正风压情况下出现): SkB=0.002319MPa SB=0.003167MPa

9 广告牌杆件计算 广告牌杆件计算
基本参数: 1:计算点标高:6m; 2:力学模型:悬臂梁; 3:荷载作用:均布荷载(有拉杆作用); 4:悬臂总长度:L=6000mm,受力模型图中 a=1000mm,b=5000mm; 5:拉杆截面面积:5856mm2 6:分格宽度:B=1500mm; 7:悬臂梁材质:Q235; 本处杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算:

9.1 结构的受力分析: 结构的受力分析:
(1)荷载集度计算: qk:组合荷载作用下的线荷载集度标准值(按矩形分布)(N/mm); q:组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm); Sk:组合荷载标准值(MPa); S:组合荷载设计值(MPa); B:分格宽度(mm); qk=SkB =0.002117×1500 =3.176N/mm q=SB =0.002884×1500 =4.326N/mm (2)拉杆轴力计算: 由于拉杆在广告牌外力作用下在铰接点产生的位移量在垂直方向上的矢量代

数和等于拉杆在轴力作用下产生的位移量在垂直方向上的矢量即: P:拉杆作用力在垂直方向上的分力(N); 4 4 3 qL (3-4a/L+(a/L) )/24EI-Pb /3EI=PL 拉杆/EA E:材料的弹性模量,为 206000MPa; L 拉杆:拉杆的长度; A:拉杆截面面积(mm2); P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L 拉杆 I) =13053.489N 拉杆的轴向作用力为: N=P/sinα =26118.987N (3)广告牌杆件截面最大弯矩处(距悬臂端距离为 x 处)的弯矩设计值计算: Mmax:悬臂梁最大弯矩设计值(N·mm); x:距悬臂端距离为 x 处(最大弯矩处); q:组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm); L:悬臂总长度(mm); a、b:长度参数,见模型图(mm); 经过计算机的优化计算,得: x=6000mm 2 |Mmax|=|P(x-a)-qx /2| =12600555N·mm

9.2 选用材料的截面特性: 选用材料的截面特性:
(1)悬臂杆件的截面特性: 材料的抗弯强度设计值:f=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa; 主力方向惯性矩:I=88134270mm4; 主力方向截面抵抗矩:W=590671mm3; 塑性发展系数:γ=1.05; (2)拉杆杆件的截面特性: 拉杆的截面面积:A=5856mm2; 材料的抗压强度设计值:f1=215MPa; 材料的抗拉强度设计值:f2=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa;

9.3 梁的抗弯强度计算: 梁的抗弯强度计算:
抗弯强度应满足: NL/A+Mmax/γW≤f 上式中: NL:梁受到的轴力(N); A:梁的截面面积(mm3); Mmax:悬臂梁的最大弯矩设计值(N·mm); W:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3); γ:塑性发展系数,取 1.05; f:材料的抗弯强度设计值,取 215MPa;

则: NL=Pctgα =22623.172N NL/A+Mmax/γW=22623.172/8256+12600555/1.05/590671 =23.057MPa≤215MPa 悬臂梁抗弯强度满足要求。

9.4 拉杆的抗拉 压)强度计算: 拉杆的抗拉(压 强度计算 强度计算:
校核依据: 对于受拉杆件,校核:N/A≤f 对于受压杆件,需要进行稳定性计算,校核:N/φA≤f 其中: φ:轴心受压柱的稳定系数,查表 6.3.8[102-2003]及表 C.2[GB50017-2003] 取值; i:截面回转半径,i=(I/A)0.5; λ:构件的长细比,不宜大于 250,λ=L/i; 因为风荷载是正风压荷载,所以,拉杆是承受拉力的。 校核依据: N/A≤215MPa N/A=26118.987/5856 =4.46MPa≤215MPa 拉杆的抗拉强度满足要求。

9.5 梁的挠度计算: 梁的挠度计算:
主梁的最大挠度可能在 2 点出现,其一是 C 点,另一点可能在 AB 段之间,下面 分别计算: (1)C 点挠度的验算: dfp:集中力作用下的 C 点挠度(mm); dfq:均布荷载作用下的 C 点挠度(mm); dfc:组合荷载作用下的 C 点挠度(mm); dfp=Pb2L(3-b/L)/6EI =38.945mm dfq=qL4/8EI =38.6mm dfc=|dfp-dfq| =|38.945-38.6| =0.345mm df,lim:按规范要求,悬臂杆件的挠度限值(mm); df,lim=2L/250=48mm dfc=0.345mm≤df,lim=48mm 悬臂梁杆件 C 点的挠度满足要求! (2)AB 段最大挠度的验算: dfx:悬臂梁 AB 段挠度计算值(mm); x:距固定端距离为 x 处(最大挠度处); 经过计算机的优化计算,得:

x=3071mm 4 4 3 3 3 dfx=|qL (3-4x/L+(x/L) )/24EI-Pb ×(2-3(x-a)/b+(x-a) /b )/6EI| =0.732mm dfx=0.732mm≤df,lim=48mm 悬臂梁杆件 AB 段的挠度满足要求!

10 广告牌焊缝计算 广告牌焊缝计算
基本参数: 1:焊缝高度:hf=6mm; 3 2:焊缝有效截面抵抗矩:W=76970mm ; 2 3:焊缝有效截面积:A=2532.4mm ;

10.1 受力分析: 受力分析:
V:固端剪力(N); NL:轴力(mm),拉为正、压为负; M:固端弯矩(N·mm); |V|=|P-qL| =|13053.489-4.326×6000| =12902.511N NL=22623.172N |M|=|Pb-qL2/2| =12600555N·mm

10.2 焊缝校核计算: 焊缝校核计算:
校核依据: 7.1.3-3[GB50017-2003] ((σf/βf)2+τf2)0.5≤ffw 上式中: σf:按焊缝有效截面计算,垂直于焊缝长度方向的应力(MPa); βf:正面角焊缝的强度设计值增大系数,取 1.22; τf:按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力(MPa); ffw:角焊缝的强度设计值(MPa); ((σf/βf)2+τf2)0.5 =((M/1.22W+NL/1.22A)2+(V/A)2)0.5 =((12600555/1.22/76970+22623.172/1.22/2532.4)2+(12902.511/2532.4)2)0.5 =141.601MPa 141.601MPa≤ffw=160MPa 焊缝强度能满足要求。

11 广告牌埋件计算 土建预埋 广告牌埋件计算 土建预埋) 埋件计算(土建预埋 11.1 校核处埋件受力分析: 校核处埋件受力分析:
V:剪力设计值(N); N:轴向拉(压)力设计值(N),本处为轴向压力; M:根部弯矩设计值(N·mm); 根据前面的计算,得: N=22623.172N V=12902.511N M=12600555N·mm

11.2 埋件计算: 埋件计算:
校核依据,根据 JGJ102-2003 的规定,锚筋的总截面面积需要同时满足以下条 件: (1)当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时 ,应同时满足下面的条件: a:AS≥V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz C.0.1-1[JGJ102-2003] C.0.1-2[JGJ102-2003] b:AS≥N/0.8abfy+M/0.4arabfyz (2)当有剪力、法向压力和弯矩共同作用时,应同时满足下面的条件: c:AS≥(V-0.3N)/aravfy+(M-0.4Nz)/1.3arabfyz C.0.1-3[JGJ102-2003] d:AS≥(M-0.4Nz)/0.4arabfyz C.0.1-4[JGJ102-2003] 其中: AS:锚筋的总截面面积(mm2); V:剪力设计值(N); N:法向拉力或压力设计值(N),压力设计值不应该大于 0.5fcA,此处 A 为锚 板的面积;N=22623.172N≤0.5fcA=357000N,满足规范要求; M:弯矩设计值(N·mm); ar:钢筋层数影响系数,二层取 1.0,三层取 0.9,四层取 0.85; av:钢筋受剪承载力系数,不大于 0.7; fy:锚筋抗拉强度设计值(MPa),按[GB50010]选取,但不大于 300MPa; ab:锚板弯曲变形折减系数; z:沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm); 另外: d:锚筋直径(mm); t:锚板厚度(mm); n:锚筋总数量; fc:混凝土轴心抗压强度设计值(MPa),按[GB50010]选取; av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003] 0.5 =(4.0-0.08×16)×(11.9/210) =0.647 ab=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×12/16 =0.788 2 AS=nπd /4

=4×3.14×16 /4 2 =803.84mm (V-0.3N)/aravfy+(M-0.4Nz)/1.3arabfyz =198.19mm2≤AS=803.84mm2 (M-0.4Nz)/0.4arabfyz =497.833mm2≤AS=803.84mm2 所以,预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

2

三.8 米高广告牌钢结构设计计算书
12 基本参数 12.1 广告牌所在地区: 广告牌所在地区 所在地区:
福州地区;

12.2 地面粗糙度分类等级: 地面粗糙度分类等级:
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) A 类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B 类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C 类:指有密集建筑群的城市市区; D 类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区; 依照上面分类标准,本工程按 B 类地形考虑。

13 广告牌荷载计算 广告牌荷载计算 13.1 广告布广告牌的荷载作用说明: 广告布广告牌的荷载作用说明: 广告牌的荷载作用说明
广告牌承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。 2 (1)自重:包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重,可以按照 400N/m 估 算: (2)风荷载:是垂直作用于广告牌表面的荷载,按 GB50009 采用; (3)雪荷载:是指广告牌水平投影面上的雪荷载,按 GB50009 采用; (4)活荷载:是指广告牌水平投影面上的活荷载,按 GB50009,可按 500N/m2 采 用; 在实际工程的广告牌结构计算中,对上面的几种荷载,考虑最不利组合,有 下面几种方式,取用其最大值: A:考虑正风压时: a.当永久荷载起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合: Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或 Qk) b.当永久荷载不起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合: Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或 Qk) B:考虑负风压时: 按下面公式进行荷载组合: Sk-=1.0Gk+1.4wk

13.2 风荷载标准值计算: 风荷载标准值计算:
按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算: wk+=βgzμzμs1+w0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006 年版] wk-=βgzμzμs1-w0 上式中: wk+:正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa); wk-:负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(MPa); Z:计算点标高:8m; βgz:瞬时风压的阵风系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足 5m 按 5m 计算): βgz=K(1+2μf) 其中 K 为地面粗糙度调整系数,μf 为脉动系数 A 类场地: βgz=0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)-0.12 B 类场地: βgz=0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16 C 类场地: βgz=0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22 D 类场地: βgz=0.80×(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3 对于 B 类地形,8m 高度处瞬时风压的阵风系数: βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8123 μz:风压高度变化系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算: A 类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24 当 Z>300m 时,取 Z=300m,当 Z<5m 时,取 Z=5m;

B 类场地: μz=(Z/10) 当 Z>350m 时,取 Z=350m,当 Z<10m 时,取 Z=10m; 0.44 C 类场地: μz=0.616×(Z/10) 当 Z>400m 时,取 Z=400m,当 Z<15m 时,取 Z=15m; 0.60 D 类场地: μz=0.318×(Z/10) 当 Z>450m 时,取 Z=450m,当 Z<30m 时,取 Z=30m; 对于 B 类地形,8m 高度处风压高度变化系数: μz=1.000×(Z/10)0.32=1 μs1:局部风压体型系数,对于广告牌结构,按规范,计算正风压时,取μ s1+=1.3;计算负风压时,取μs1-=-2.0; 另注:上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积 A 小于或等 2 2 于 1m 的情况,当围护构件的从属面积 A 大于或等于 10m 时,局部风压体型系数 μs1(10)可乘以折减系数 0.8,当构件的从属面积小于 10m2 而大于 1m2 时,局部风 压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值,即: μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA 在上式中:当 A≥10m2 时取 A=10m2;当 A≤1m2 时取 A=1m2; w0:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 附表 D.4( 全 国 基 本 风 压 分 布 图 ) 中 数 值 采 用 , 按 重 现 期 50 年 , 福 州 地 区 取 0.0007MPa; (1)计算龙骨构件的风荷载标准值: 龙骨构件的从属面积: A=8×1.5=12m2 LogA=1 μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA =1.04 μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA =1.6 wkA+=βgzμzμsA1+w0 =1.8123×1×1.04×0.0007 =0.001319MPa wkA-=βgzμzμsA1-w0 =1.8123×1×1.6×0.0007 =0.00203MPa (2)计算广告布部分的风荷载标准值: 广告布构件的从属面积: A=1.5×1.5=2.25m2 LogA=0.352 μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA =1.208 μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA =1.859 wkB+=βgzμzμsB1+w0 =1.8123×1×1.208×0.0007 =0.001532MPa wkB-=βgzμzμsB1-w0

0.32

=1.8123×1×1.859×0.0007 =0.002358MPa

13.3 风荷载设计值计算: 风荷载设计值计算:
wA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa); wkA+:正风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa); wA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载设计值(MPa); wkA-:负风压作用下作用在广告牌龙骨上的风荷载标准值(MPa); wA+=1.4×wkA+ =1.4×0.001319 =0.001847MPa wA-=1.4×wkA=1.4×0.00203 =0.002842MPa wB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa); wkB+:正风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa); wB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载设计值(MPa); wkB-:负风压作用下作用在广告牌广告布上的风荷载标准值(MPa); wB+=1.4×wkB+ =1.4×0.001532 =0.002145MPa wB-=1.4×wkB=1.4×0.002358 =0.003301MPa

13.4 雪荷载标准值计算: 雪荷载标准值计算:
Sk:作用在广告牌上的雪荷载标准值(MPa) S0:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 取值,福州地 区 50 年一遇最大积雪的自重:0MPa. μr:屋面积雪分布系数,按表 6.2.1[GB50009-2001],为 2.0。 根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪荷载标准值 为: Sk=μr×S0 =2.0×0 =0MPa

13.5 雪荷载设计值计算: 雪荷载设计值计算:
S:雪荷载设计值(MPa); S=1.4×Sk =1.4×0 =0MPa

13.6 广告牌面活荷载设计值: 广告牌面活荷载设计值 面活荷载设计值:
Q:广告牌面活荷载设计值(MPa);

Qk:广告牌面活荷载标准值取:500N/m Q=1.4×Qk =1.4×500/1000000 =0.0007MPa 因为 Sk≤Qk,所以计算时活荷载参与正压组合!

2

13.7 广告牌构件恒荷载设计值: 广告牌构件恒荷载设计值 构件恒荷载设计值:
G+:正压作用下广告牌构件恒荷载设计值(MPa); G-:负压作用下广告牌构件恒荷载设计值(MPa); Gk:广告牌结构平均自重取 0.0004MPa; 因为 Gk 与其它可变荷载比较,不起控制作用,所以: G+=1.2×Gk =1.2×0.0004 =0.00048MPa G-=Gk =0.0004MPa

13.8 选取计算荷载组合: 选取计算荷载组合:
(1)正风压的荷载组合计算: SkA+:正风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa); SA+:正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa); SkA+=Gk+wkA++0.7Qk =0.002069MPa SA+=G++wA++0.7Q =0.002817MPa SkB+:正风压作用下的广告布的荷载标准值组合(MPa); SB+:正风压作用下的广告布的荷载设计值组合(MPa); SkB+=Gk+wkB++0.7Qk =0.002282MPa SB+=G++wB++0.7Q =0.003115MPa (2)负风压的荷载组合计算: SkA-:负风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa); SA-:负风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa); SkA-=Gk+wkA=0.00163MPa SA-=G-+wA=1.0Gk+1.4wkA=0.002442MPa SkB-:负风压作用下的广告布的荷载标准值组合(MPa); SB-:负风压作用下的广告布的荷载设计值组合(MPa); SkB-=Gk+wkB=0.001958MPa SB-=G-+wB=1.0Gk+1.4wkB-

=0.002901MPa (3)最不利荷载选取: SkA:作用在龙骨上的最不利荷载标准值组合(MPa); SA:作用在龙骨上的最不利荷载设计值组合(MPa); 按上面 2 项结果,选最不利因素(正风压情况下出现): SkA=0.002069MPa SA=0.002817MPa SkB:作用在广告布上的最不利荷载标准值组合(MPa); SB:作用在广告布上的最不利荷载设计值组合(MPa); 按上面 2 项结果,选最不利因素(正风压情况下出现): SkB=0.002282MPa SB=0.003115MPa

14 广告牌杆件计算 广告牌杆件计算
基本参数: 1:计算点标高:8m; 2:力学模型:悬臂梁; 3:荷载作用:均布荷载(有拉杆作用); 4:悬臂总长度:L=8000mm,受力模型图中 a=1000mm,b=7000mm; 5:拉杆截面面积:6287mm2 6:分格宽度:B=1500mm; 7:悬臂梁材质:Q235; 本处杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算,受力模型如下:

14.1 结构的受力分析: 结构的受力分析:
(1)荷载集度计算: qk:组合荷载作用下的线荷载集度标准值(按矩形分布)(N/mm); q:组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm); Sk:组合荷载标准值(MPa); S:组合荷载设计值(MPa); B:分格宽度(mm); qk=SkB =0.002069×1500 =3.104N/mm q=SB =0.002817×1500 =4.226N/mm (2)拉杆轴力计算: 由于拉杆在广告牌外力作用下在铰接点产生的位移量在垂直方向上的矢量代

数和等于拉杆在轴力作用下产生的位移量在垂直方向上的矢量即: P:拉杆作用力在垂直方向上的分力(N); 4 4 3 qL (3-4a/L+(a/L) )/24EI-Pb /3EI=PL 拉杆/EA E:材料的弹性模量,为 206000MPa; L 拉杆:拉杆的长度; A:拉杆截面面积(mm2); P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L 拉杆 I) =15751.273N 拉杆的轴向作用力为: N=P/sinα =31517.037N (3)广告牌杆件截面最大弯矩处(距悬臂端距离为 x 处)的弯矩设计值计算: Mmax:悬臂梁最大弯矩设计值(N·mm); x:距悬臂端距离为 x 处(最大弯矩处); q:组合荷载作用下的线荷载集度设计值(按矩形分布)(N/mm); L:悬臂总长度(mm); a、b:长度参数,见模型图(mm); 经过计算机的优化计算,得: x=8000mm 2 |Mmax|=|P(x-a)-qx /2| =24973089N·mm

14.2 选用材料的截面特性: 选用材料的截面特性:
(1)悬臂杆件的截面特性: 材料的抗弯强度设计值:f=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa; 主力方向惯性矩:I=102584500mm4; 主力方向截面抵抗矩:W=658260mm3; 塑性发展系数:γ=1.05; (2)拉杆杆件的截面特性: 拉杆的截面面积:A=6287mm2; 材料的抗压强度设计值:f1=215MPa; 材料的抗拉强度设计值:f2=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa;

14.3 梁的抗弯强度计算: 梁的抗弯强度计算:
抗弯强度应满足: NL/A+Mmax/γW≤f 上式中: NL:梁受到的轴力(N); A:梁的截面面积(mm3); Mmax:悬臂梁的最大弯矩设计值(N·mm); W:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3); γ:塑性发展系数,取 1.05; f:材料的抗弯强度设计值,取 215MPa;

则: NL=Pctgα =27298.737N NL/A+Mmax/γW=27298.737/9351+24973089/1.05/658260 =39.051MPa≤215MPa 悬臂梁抗弯强度满足要求。

14.4 拉杆的抗拉 压)强度计算: 拉杆的抗拉(压 强度计算 强度计算:
校核依据: 对于受拉杆件,校核:N/A≤f 对于受压杆件,需要进行稳定性计算,校核:N/φA≤f 其中: φ:轴心受压柱的稳定系数,查表 6.3.8[102-2003]及表 C.2[GB50017-2003] 取值; i:截面回转半径,i=(I/A)0.5; λ:构件的长细比,不宜大于 250,λ=L/i; 因为风荷载是正风压荷载,所以,拉杆是承受拉力的。 校核依据: N/A≤215MPa N/A=31517.037/6287 =5.013MPa≤215MPa 拉杆的抗拉强度满足要求。

14.5 梁的挠度计算: 梁的挠度计算:
主梁的最大挠度可能在 2 点出现,其一是 C 点,另一点可能在 AB 段之间,下面 分别计算: (1)C 点挠度的验算: dfp:集中力作用下的 C 点挠度(mm); dfq:均布荷载作用下的 C 点挠度(mm); dfc:组合荷载作用下的 C 点挠度(mm); dfp=Pb2L(3-b/L)/6EI =103.481mm dfq=qL4/8EI =102.388mm dfc=|dfp-dfq| =|103.481-102.388| =1.093mm df,lim:按规范要求,悬臂杆件的挠度限值(mm); df,lim=2L/250=64mm dfc=1.093mm≤df,lim=64mm 悬臂梁杆件 C 点的挠度满足要求! (2)AB 段最大挠度的验算: dfx:悬臂梁 AB 段挠度计算值(mm); x:距固定端距离为 x 处(最大挠度处); 经过计算机的优化计算,得:

x=3912mm 4 4 3 3 3 dfx=|qL (3-4x/L+(x/L) )/24EI-Pb ×(2-3(x-a)/b+(x-a) /b )/6EI| =2.473mm dfx=2.473mm≤df,lim=64mm 悬臂梁杆件 AB 段的挠度满足要求!

15 广告牌焊缝计算 广告牌焊缝计算
基本参数: 1:焊缝高度:hf=8mm; 3 2:焊缝有效截面抵抗矩:W=152360mm ; 2 3:焊缝有效截面积:A=4856.45mm ;

15.1 受力分析: 受力分析:
V:固端剪力(N); NL:轴力(mm),拉为正、压为负; M:固端弯矩(N·mm); |V|=|P-qL| =|15751.273-4.226×8000| =18056.727N NL=27298.737N |M|=|Pb-qL2/2| =24973089N·mm

15.2 焊缝校核计算: 焊缝校核计算:
校核依据: 7.1.3-3[GB50017-2003] ((σf/βf)2+τf2)0.5≤ffw 上式中: σf:按焊缝有效截面计算,垂直于焊缝长度方向的应力(MPa); βf:正面角焊缝的强度设计值增大系数,取 1.22; τf:按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力(MPa); ffw:角焊缝的强度设计值(MPa); ((σf/βf)2+τf2)0.5 =((M/1.22W+NL/1.22A)2+(V/A)2)0.5 =((24973089/1.22/152360+27298.737/1.22/4856.45)2+(18056.727/4856.45)2)0.
5

=139.008MPa 139.008MPa≤ffw=160MPa 焊缝强度能满足要求。

16 广告牌埋件计算 土建预埋 广告牌埋件计算 土建预埋) 埋件计算(土建预埋 16.1 校核处埋件受力分析: 校核处埋件受力分析:
V:剪力设计值(N); N:轴向拉(压)力设计值(N),本处为轴向压力; M:根部弯矩设计值(N·mm); 根据前面的计算,得: N=27298.737N V=18056.727N M=24973089N·mm

16.2 埋件计算: 埋件计算:
校核依据,根据 JGJ102-2003 的规定,锚筋的总截面面积需要同时满足以下条 件: (1)当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时 ,应同时满足下面的条件: a:AS≥V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz C.0.1-1[JGJ102-2003] C.0.1-2[JGJ102-2003] b:AS≥N/0.8abfy+M/0.4arabfyz (2)当有剪力、法向压力和弯矩共同作用时,应同时满足下面的条件: c:AS≥(V-0.3N)/aravfy+(M-0.4Nz)/1.3arabfyz C.0.1-3[JGJ102-2003] d:AS≥(M-0.4Nz)/0.4arabfyz C.0.1-4[JGJ102-2003] 其中: AS:锚筋的总截面面积(mm2); V:剪力设计值(N); N:法向拉力或压力设计值(N),压力设计值不应该大于 0.5fcA,此处 A 为锚 板的面积;N=27298.737N≤0.5fcA=357000N,满足规范要求; M:弯矩设计值(N·mm); ar:钢筋层数影响系数,二层取 1.0,三层取 0.9,四层取 0.85; av:钢筋受剪承载力系数,不大于 0.7; fy:锚筋抗拉强度设计值(MPa),按[GB50010]选取,但不大于 300MPa; ab:锚板弯曲变形折减系数; z:沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm); 另外: d:锚筋直径(mm); t:锚板厚度(mm); n:锚筋总数量; fc:混凝土轴心抗压强度设计值(MPa),按[GB50010]选取; av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003] 0.5 =(4.0-0.08×16)×(11.9/210) =0.647 ab=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×12/16 =0.788 2 AS=nπd /4

=4×3.14×16 /4 2 =803.84mm (V-0.3N)/aravfy+(M-0.4Nz)/1.3arabfyz =312.08mm2≤AS=803.84mm2 (M-0.4Nz)/0.4arabfyz =778.239mm2≤AS=803.84mm2 所以,预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

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