单悬臂式标志版结构设计计算书.docx

单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=2.40(m)

板面宽度：W=4.80(m)

板面单位重量：W1=5.40(kg/m2)

1.2横梁数据

横梁直径：D=0.180(m)

横梁长度：L=6.430(m)

横梁壁厚：T=0.008(m)

横梁间距：D]=0.800(m)

1.3立柱数据

立柱直径：D=0.377(m)

立柱高度：L=7.700(m)

立柱壁厚：T=0.0100(m)

立柱单位重量：W]=90.738(kg/m2)

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5.40(kg/m2)

标志版重量：

G]=670.60(N)=0.6706(KN)

2.1.2横梁重量计算

G2=4716.310(N)=4.7163(KN)

2.1.3立柱重量计算

G3=7531.824(N)=7.5318(KN)

2.1.4计算上部总重量

G=G]+G2+G3=12918.737(N)=12.9187(KN)

3风荷载计算

3.13.23.3标志板风力

3.1

3.2

3.3

F1=Y0Yq(2pCV2)Z(WH)/1000

=10.676(KN)

横梁风力

F2=YoYq(|pCV2)Z(WH)/1000

=0.363(KN)

立柱风力

F3=Y0Yq(|pCV2)Z(WH)/1000=1.793(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，可认为每根横梁所受的荷载为总荷载的1/2。

对单根横梁所受荷载计算如下：

4.1荷载计算

竖直荷载G4=Y0YGG1/2=0.402(KN)

均布荷载31=Y0YGG2/H/2=0.440(KN/m)

水平荷载Fwb=F1/2=5.338(KN)

水平均布荷载32=F2/H/2=0.111(KN/m)

4.2强度验算

计算横梁跟部由重力引起的剪力

Qy1=G4+3]H=3.232(KN)

计算由重力引起的弯矩

My1=G4x(l2+l3)+ro1xl12/2=10.719(KN*m)

(式中11:横梁总长，12:悬臂板面外的长度，13:标志板一半长度计算横梁跟部由风力引起的剪力

Qx1=Fwb+W2x12=5.519(时

计算由风力引起的弯矩

Mx1=Fwbx(l2+l3)+?2xl22/2=21.659(KN*m)

4.3横梁截面信息

横梁截面积 A=4.323X10-3(m2)

横梁截面惯性矩I=1.602X10-5(m4)

横梁截面模量W=1.780X10-4(m3)

4.4计算横梁根部所受的合成剪力和弯矩

合成剪力：Q=p&W=$396(KN)

合成弯矩：M='"Mx^+My]2)=24.167(KN*m)

横梁根部的最大正应力为：

M

o=w=135.764(MPa)<［。］=215.000(MPa),满足设计要求

横梁根部的最大剪应力为：

t=2*=2.959(MPa)<［t］=125.000(MPa),满足设计要求

根据第四强度理论，。，t近似采用最大值即：

o=\"°maX2+3xTmax2)=135.860(MPa)<［。］=215.000(MPa),满足设计要求’

4.6变形验算

计算垂直绕度

24

f=GA/(y(^r)x(U+k)2x(3xL-U-k)/(6EI)+^/(^^)xL4/(8EI)

y 40'G，'23，' 123 10'G'1' 7

=0.0279(m)

计算水平绕度

23

f=Fu(YnYc)x(lo+")2x(3xl［-lo-")/(6EI)+%/(Ya^)xL.3x(3L-R)/(6EI)

x

wb0Q23 123 20Q2 12

=0.0477(m)

计算合成绕度

f=Jfx2+fy2=0.055(m)

f/L1=0.009<0.010,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=Y0YgG=15.502(KN)

水平荷载：H=F]+F2+F3=12.832(KN)

水平弯矩：Mx=(F]+F2)(L-H/2)+F3L/2=80.860(KN*m)

立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：

My=My]X2=21.439(KN*m)

合成弯矩：M='?..,；Mx2+My2=8