聲屏障結(jié)構(gòu)抗風(fēng)壓計算書.doc

104國道良渚段（陽光天際）聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書淮安躍升環(huán)保工程有限公司2015年4月5日一、 概述浙江南都置業(yè)陽光天際位于杭州市余杭區(qū)良渚鎮(zhèn)104國道旁。該路段東向西為上坡，大型重型貨車在行駛該路段時，其噪聲能達到93-95dB（A）。雖然路邊有一定的喬木綠化，但是目前其吸收、阻擋的聲能量十分有限，特別在夜間重型大車較多，噪聲很大。周圍小區(qū)居民根本無法正常休息。根據(jù)現(xiàn)場勘察、監(jiān)測，兩個設(shè)計方案分別是坡基設(shè)置4.5米與13米高度聲屏障2種方案，我們對13米高聲屏障進行了抗風(fēng)壓驗算。二、 聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計要點1.吸隔聲屏障高出地面共13米，分兩段，上段為10米高的鋼結(jié)構(gòu)加吸隔聲板，下段為砼結(jié)構(gòu)加磚砌體。2.聲屏障基礎(chǔ)沿縱向在距地面10cm處設(shè)200mm200mm防洪洞排水，洞間距為3米。3.上段鋼結(jié)構(gòu)采用熱軋H型鋼（GB/T11263-1998），HM300200812。4.下段砼柱用C25砼，柱截面尺寸為600800。5.基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，要求地面耐力大于90Kpa，砼標號C25,鋼筋保護層為50，回填土要求夯實，確保有效抗傾覆力的發(fā)揮。6.鋼柱與下端砼柱必須有效連接，即保證螺栓的錨固能力，鋼柱與預(yù)埋件之間焊接可靠。7.填充墻必須與柱子拉接筋有效連接，拉接筋為26間隔400，長500。注：未注單位的數(shù)值后，單位為mm。三、 驗算過程1.由于上部結(jié)構(gòu)很輕,此部分豎向力即中視為零,作為有利條件:N=0.2.風(fēng)荷載取杭州地區(qū)百年一遇值0.5KN/m2或50kg/m2，即q0=50kg/m2，圖1 整體受力分析體型系數(shù)為1.3；高度變化系數(shù)為1.17，則q1=1.31.170.5=0.76KN/m2=76.05kg/m2，則q=0.762.5=1.9KN/m.3.立柱底部預(yù)埋螺桿抗拉強度驗算圖2 立柱受力分析如圖2所示，取風(fēng)壓設(shè)計值Wk=0.76KN/m2，轉(zhuǎn)化為線荷載qk=1.9KN/m，按懸臂梁則有：Mmax=ql2/2=1.910.32/2=100.8KNm，R拉=Mmax/0.4=252KN，假設(shè)由最右邊3根M301000預(yù)埋螺栓承擔(dān)，則每根受力為84KN。實際上，中間2根M30也要受力，也即實際受力要比84KN/根要小。但即使按照84KN/根計，M30500化學(xué)錨栓抗拉、抗剪都在100KN以上，更何況是M301000預(yù)埋螺桿。4.H型鋼立柱強度驗算H型鋼30020081212（Q235）：Ix=11400104mm4，Wx=779103mm3，根部：max=Mmax/Wx=100.8103103/(779103)=129.4N/mm2205N/mm2，滿足。5. 抗傾覆驗算Q=q12=2280=2.28tK1.3K0W1（自重墻）=0.52=1.0t/mW2（砼墻）=2.52.22=5.55t/mW3（土體自重）=62=12t/mw0=18.55t，W=18.552.5=46.4t1.3傾覆力矩=2.281.39=26.7抗傾覆力矩=46.41.5=69.626.7即聲屏障基礎(chǔ)穩(wěn)定性較好。良渚-探梅里、期施工場地噪聲治理工程一、設(shè)計要點 1、良渚-探梅里、期施工場地噪聲治理工程的聲屏障安裝在地表面，設(shè)計風(fēng)荷載的取值不考慮高度變化的影響；初步設(shè)計的聲屏障總高為6m，長度約300m，結(jié)構(gòu)設(shè)計以6m來進行抗風(fēng)壓強度計算。2、屏障主體支撐結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，與混凝土基礎(chǔ)之間的結(jié)合方式為化學(xué)螺栓+連接板3、所有焊接點加強其防銹防腐處理措施二、聲屏障主結(jié)構(gòu)受力計算1、設(shè)計依據(jù)依據(jù)浙江省基本風(fēng)壓分區(qū)表，杭州市50年一遇基本風(fēng)壓為0.45KN/m2。項目所在地所屬地面粗糙地類別為B類，高度6m，故z取值1.00風(fēng)荷載體型系數(shù)取值+1.30屏障高度6m，且高寬比約為0.02，故可不考慮風(fēng)振系數(shù)z，即取z=1.002、風(fēng)荷載取值W0=0.45KN/m2 （50年一遇基本風(fēng)壓）z=1.00 （風(fēng)壓高度變化系數(shù)）s=1.30 （風(fēng)荷載體型系數(shù)）則有 Wk=z*z*s*W0=1.00*1.30*1.00*0.45=0.585kN/m2 3、單跨構(gòu)架自重計算巖棉板：約8kg/m2*10m2=80kg鋼結(jié)構(gòu)：248.1kg+12.56kg=260.66kg人工草皮：約3kg/m2*10m2=30kg 固定在圍墻上的木龍骨及固定在木龍骨上的人工草皮因貢獻值極小，不計算在內(nèi)單跨構(gòu)架本體總重：80+260.66+30=370.66kg單跨構(gòu)架面密度：370.66kg/15m2=24.7kg/m2=0.247kN/m2則每沿米線荷載：0.2476=1.482kN/m三、計算單元1、計算簡圖聲屏障計算單元及模型簡圖如圖1所示：為了計算方便，對聲屏障計算單元進行簡化，原有2根125*125*6*8H型鋼立柱，計算單根立柱的力學(xué)量，若達到要求，則2根桁架連接的立柱必定達到要求。圖1 聲屏障計算單元簡圖2、所需構(gòu)件參數(shù)表1 M16*190化學(xué)錨栓參數(shù)圖2 125*125*6*8H型鋼參數(shù)3、抗彎校核撓度A=ql4/8EIq均布可變荷載，取值0.585kN/m2l計算跨度，取值6.00mE彈性模量，取值172Gpa（172202）I截面慣性矩，取值260.61cm4則撓度A=0.21立柱H=6.00m，撓度限值為200，則單根H型鋼的撓度滿足要求。4、聲屏障固定結(jié)構(gòu)計算（1）底部螺栓強度校核要保證屏障立柱與混凝土基