高速公路的交通标志(zhì)的护栏网结构设计,要充分(fēn)考虑在外界荷载作用(yòng)下的强度、刚度和稳定性。
另外,交通标志(zhì)作為(wèi)道路的构造物(wù),还需考虑交通标志(zhì)的美观,及与道路沿線(xiàn)环境相协调。
1.基本假定(1)交通标志(zhì)护栏网所受外力主要為(wèi)风载,假定风载方向与标志(zhì)板面垂直;(2)假定双柱式标志(zhì)的两立柱分(fēn)别承受一半的风载;(3)悬臂式标志(zhì)的横梁多(duō)于一根时,假定风载由各横梁平均承担;(4)双悬臂标志(zhì),假定两标志(zhì)板板面相同;(5)门架式标志(zhì),假定门架标志(zhì)所受荷载以门架中心線(xiàn)对称;(6)标志(zhì)基础,当理(lǐ)置深度小(xiǎo)于3M时,假定基础周围的摩擦阻力和弹性抗力忽略不计。
2.护栏网荷载的计算与组织。
交通标志(zhì)所承受的荷载包括两部分(fēn):永久荷载和可(kě)变荷载。
永久荷载即交通标志(zhì)结构的自重,可(kě)变荷载主要為(wèi)风载。
3.护栏网的立柱(横梁)的设计与强度验算(1)柱式、双悬臂式标志(zhì)的立柱设计与验算立柱承受横向力作用(yòng),在其横截面上将产生正应力和剪应力,应分(fēn)别进行验算。
另外还应对处于复杂应力状态下的危险点进行验算,然后根据形状改变比能(néng)理(lǐ)论(第四强度理(lǐ)论),建立强度条件。
(2)悬臂式标志(zhì)的横梁设计与验算横梁还应考虑自重的影响,由于重力与风力作用(yòng)方向不同,因此应进行组合或叠加。
横梁根部承受两个剪力,一个由风载引起,一个由自重引起,验算时,应取*大剪应力值。
横梁根部危险点的位置与立柱相同,在计算危险点的正应力和剪力时,应注意作用(yòng)力的组合或叠加,*后根据第四强度理(lǐ)论建立强度条件。
(3)单悬臂式标志(zhì)立柱护栏网设计与验算单悬臂标志(zhì)立柱根部受到两个力和三个力矩的作用(yòng),即:风力,重力,由风载引起的变矩,由风载引起的扭矩,由横梁和标志(zhì)板自重引起的弯矩。
单悬臂标志(zhì)立柱的强度验算分(fēn)為(wèi)两部分(fēn):一部分(fēn)按横力弯曲的方法进行验算,另一部分(fēn)按约束扭转的薄壁杆件理(lǐ)论计算,然后将结果进行叠加。
(4)门架式标志(zhì)立柱与护栏网横梁设计与验算根据假设,门架标志(zhì)系属平面刚架,承受垂直荷载,此时,在风载作用(yòng)下,门架的任一截面上只有(yǒu)三种内力,即:绕位于门架子面内的主轴的变矩、扭矩和剪力等内力,然后再根据前述方法进行横梁和立柱的设计与验算。
4.护栏网立柱(横梁)的变形验算根据经验,按照强度条件设计的标志(zhì)立柱或横梁截面往往过于单薄,此时,刚度条件可(kě)能(néng)起控制作用(yòng)。
因此,对于各类交通标志(zhì)结构,构件的变形验算是必不可(kě)少的,这也是有(yǒu)别于其度,因此,对于各类交通标志(zhì)结构,构件的变形验算是必不可(kě)少的,这也是有(yǒu)别于其它土建物(wù)的一个显著特点。
对于悬臂式和门架式标志(zhì),由于在自重作用(yòng)下横梁会产生挠度,因此,变形验算也可(kě)為(wèi)横梁预拱度设计提供依据。
立柱或横梁的变形验算,可(kě)分(fēn)别求和每项荷载单独作用(yòng)下梁的挠度和转角,然后再进行叠加。
(1)柱式、双悬臂式标志(zhì)立柱的挠度验算应验算由风载引起的水平挠度是否超出要求。
(2)悬臂式、门架式标志(zhì)的横梁挠度验算应分(fēn)别验算由风载和横梁自重而引起的水平和重直*大挠度值是否超出要求。
(3)单悬臂式们架式标志(zhì)立柱的挠度验算这类薄壁杆件的挠度计算,分(fēn)為(wèi)两部分(fēn):一部分(fēn)是由弯曲引起的,跟一般杆件的挠度计算类似;另一部分(fēn)是当杆件处于约束扭转时,由線(xiàn)性正应力和纯扭转剪应力所做之功而对挠度产生的影响。
铁丝网护栏立柱与横梁的连接(1)螺栓连接计算每个螺栓的受剪、承压、受接承载力设计值。
(5)法兰盘连接计算法兰盘的厚度及螺栓拉力。
6.柱脚强度验算立柱柱脚主要由底板法兰盘、加劲肋、地脚螺栓等组成,各部分(fēn)均应具有(yǒu)足够的强度和刚度,有(yǒu)可(kě)靠的连接强度。
(1)分(fēn)别计算立柱柱脚端弯矩,轴心压力和水平剪力共同作用(yòng)下底板上混凝土基础的压应力,受拉侧地脚螺栓总拉力,水平抗剪承载力;(2)计算柱脚底板的厚度;(3)柱脚加劲肋的强度计算。
护栏网的安装基础的位置,交通标志(zhì)的基础,埋深一般在3M以下,属于浅基础,可(kě)以设计成不必配置受力钢筋的刚性基础。
位于桥梁上的标志(zhì),应通过计算配置必要的受力钢筋。
当刚性基础过于头绪大或标志(zhì)基础位于土质不良路段时,可(kě)以考虑设计桩基础。
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