天桥栏杆计算书
天桥栏杆概况
1.1采用规范
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64-2015
《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011(2019版)
《城市人行天桥与人行地道技术规范》CJJ69-95
1.2栏杆参数
天桥栏杆(样式五)构件均采用Q235钢,标准段栏杆长度0.7m,其构造基本形式为门型框架结构,高度1.15m。其栏杆造型如下:
栏杆横管采用?90×3的不锈钢钢管,立柱采用厚度为80×14mm的钢板,竖向格栅采用厚度为40×8mm的钢板,立柱和格栅均与基座钢板焊接,基座钢板与桥梁上部结构焊接。栏杆主要受力构件由N1横管、N2立柱钢板和N3格栅钢板组成。
2、计算结果
根据《城市人行天桥与人行地通道技术规范》和《城市桥梁设计规范》,栏杆水平推力为:水平荷载为2.5kN/m,竖向荷载为1.2kN/m,两者应分别计算,且不应与其他可变作用叠加。栏杆造型为镂空状态,风荷载较小,故不考虑风荷载。考虑整体温度升降作用。
根据规范,采用midas/civil进行建模计算,将荷载添加至顶部横梁处,计算不同工况下每节段栏杆(15.5米)各个构件的应力情况,有限元模型可简化如下:
水平推力工况
竖向压力工况
2.1水平推力工况
2.1.1强度计算
基本组合作用下内力图:
弯矩图(KN.m)
剪力图(KN)
基本组合作用下组合应力图:
正应力图(Mpa)
根据计算结果可知,在水平荷载作用下,其最大正应力为111.6MPa<190MPa(规范限值)。满足规范要求。
剪应力图(Mpa)
根据计算结果可知,在水平荷载作用下,其最大剪应力为2.52MPa<110MPa(规范限值)。满足规范要求。
2.1.2变形计算
标准组合下,在水平荷载作用下,顶部水平位移如下图:
位移图(mm)
天桥栏杆整体可作为悬臂梁考虑,其顶端最大位移为3.7mm小于1150/250=4.6mm(规范限值),满足规范要求。
2.2竖向压力工况
2.1.1强度计算
基本组合作用下内力图:
弯矩图(KN.m)
剪力图(KN)
基本组合作用下应力图:
正应力图(Mpa)
根据计算结果可知,在竖向荷载作用下,其最大正应力为42.98MPa<190MPa(规范限值)。满足规范要求。
剪应力图(Mpa)
根据计算结果可知,在竖向荷载作用下,其最大剪应力为2.98MPa<110MPa(规范限值)。满足规范要求。
2.1.2变形计算
标准组合下,在竖向作用下,顶部竖向位移如下图:
位移图(mm)
天桥栏杆横梁作为连续梁考虑,其顶端最大位移为0.108mm小于100/250=0.4mm,满足规范要求。
3、结论
综上所述,天桥栏杆强度及位移均满足规范要求。