L IU Xiang2min Abstract :The test results of several shear2critical fiber reinforced concrete beams wit h varying stirrup content and fraction of steel fibers were presented in t his paper. The influence of steel fiber on t he cracking and ultimate strengt h was analyzed. It was found t hat steel fiber provided significant improvements in ultimate strengt h. Key words : steel fiber , fiber content , stirrup content , ultimate strengt h , shear strengt h
屏障每 2 m 设置一个节段 ,每个节段间设 1 根立柱 ,立柱采 用 150 mm ×150 mm ×10 mm ×10 mm 型钢 ,型钢下焊接一 20 mm 厚的钢板 ;在防撞墙上的顶端周围也包一层钢板 ,钢板横向通过 3 根 M20 的螺栓固定 ,再将立柱的钢板与防撞墙外包钢板焊接 , 并利用 4 根 M20 螺栓打入防撞墙内固定 。
3. 2 荷载及计算参数
隔音屏高 3. 54 m ,每标准段迎风面积 7. 0 m2 。 根据 J T G D6022004 公路桥涵设计通用规范式 4. 3. 721 。 风荷载标准值 Fw h = k0 k1 k3 W dA wh 。 系数取值按照规范规定取值 。 其中 , k0 为其他桥梁 ,取 0. 9 ; k1 为桥面系构造的风载阻力系 数 ,取 1. 3 ; k2 为市区 、内环 ,按 D 类地区 10 m 高取 0. 79 ; k3 为该 结构处一般地区 ,取 1 ; k5 为 D 类地区阵风风速系数 ,取 1. 70 ; V 10为查表该地区百年一遇 31. 3 m/ s ;高度 Z = 10. 0 m ;空气重力
山
西
建
筑
混凝土强度影响系数 f B , N = 1. 05 (C30 混凝土) ; 锚栓间距对拉力的影响 f A , N = 1. 0(锚栓纵向间距为 250 mm) ; 锚栓边距对拉力的影响 f R , N = 1 (锚栓距 C30 混凝土防撞栏
对 x 轴惯性矩 : Ix = 2 ×32 he ×112 + 2 ×( 1/ 12) he ×163 =
(7 744 + 683) he = 8 427 he cm4 ;
截面模量 : W x = Ix / ymax = 8 427 he/ 11 = 766. 1 he cm3 。
竖向角焊缝有效截面面积 : A wl = 2 ×16 ×he = 32 he cm2 。 c. 焊缝强度计算及焊脚尺寸 。顶面角焊缝弯曲拉应力 : σf = M / W x = 21. 93 ×106/ ( 766. 1 he ×103 ) ≤βf f f w = 1. 22 ×
5
= 2. 21 he
N/ mm2 。
将 τf 和σf l代入强度条件 :
(σβff l ) 2
+τ2f
≤f
w f
。
得: 1 he
(3. 1.
87) 22
2
+
2.
212
≤160
,
he
≥0 .
024
cm。
焊缝尺寸 hf 由顶面焊缝弯曲拉应力条件控制 ,即 :
hf
=
he 0. 7
=
0. 15 ×10 0. 7
=
2. 2
mm。
采用 : hf = 8 mm > 1. 5 tmax = 1. 5 20 = 6. 7 mm ,
hf = 8 mm < 1. 2 tmin = 1. 2 ×10 = 12 mm。
为 109. 6 kN 。需验算螺栓的抗拔力及螺栓本身的抗拉强度 。
根据《HIL TI 固定技术手册产品资料》,选用 HVA 化学粘着 螺栓 M20 ,其他系数均为查表得 :
标准埋深为 170 mm ,实际埋深为 340 mm ; 埋深影响系数 f T = 340/ 170 = 2 ;
ห้องสมุดไป่ตู้
Investigation on shear strength of steel f iber concrete
密度 γ= 0. 012 017 e - 0. 000 1 Z = 0. 012 kN/ m3 ; V d = k2 ×k5 ×V 10
= 42. 04
m/
s; Wd
=
γ×V
2 d
/
2g
=
1. 08
kN/
m2 ;
Fw h
= 8. 85
kN
,作
用点在立柱形心 ,即距底板 1. 77 m 处 。
极限承载能力状态下 :立柱上荷载作用 F = 1. 0 ×1. 4 ×Fwh = 12. 39 kN。
对 x 轴惯性矩 : Ix = 2 ×14 he ×7. 52 + 4 ×6 he ×6. 52 + 2 ×
(1/ 12) he ×123 = (1 575 + 1 014 + 288) he = 2 877 he cm4 ;
截面模量 : W x = Ix / ymax = 2 877 he/ 7. 5 = 383. 6 he cm3 ; 腹板两侧竖向角焊缝有效截面面积 :
1 工程概况
内环路某段于 2005 年 2 月建成通车后 ,车流量迅速增加 ,随 之而来的交通噪声投诉也日益增多 ,尤其在加油站附近还有军区 部队驻地 。为了改善该区沿线的声环境 ,拟对该部分敏感点设置 隔音屏障措施进行噪声治理 。
2 结构设计
屏障总长为 250 m 左右 ,总高为 3. 54 m(0. 3 m 锚固件 + 3. 0 m 直立段 + 0. 51 m 弧形段) 。采用隔声吸声与透明隔声板相结合的 结构 ,拱形顶部采用吸声结构 ,仅在中部设置约 1. 0 m 的透明隔 声板 。
隔音屏的设计与研究
彭 聪 付春辉
摘 要 :针对内环路的车流噪音选择了相应的隔音屏障 ,介绍了隔音屏的结构设计 ,进行了隔音屏固件连接验算 ,以改善
内环路沿线的声环境 ,减少有关交通噪声的投诉 ,可供同类工程参考 。
关键词 :隔音屏 ,风荷载 ,螺栓连接 ,焊接
中图分类号 : TU318
文献标识码 :A
假定截面上的两竖向角焊缝承受全部剪力 ,并均匀分布 。
τf
=
V A wl
=
12. 24
39 ×103 he ×102
=
5
. 16 he
N/
mm2 。
两竖向角焊缝上端承受的弯曲应力 :
σf l
=
M y1 Ix
=
21. 2
93 ×106 ×6. 877 he ×104
5
=
4. 96 he
N/ mm2 。
将 τf 和σf l代入强度条件 :
(σβff l ) 2
+τ2f
≤f
w f
。
得:
1 he
(
4 1
. .
9262)
2
+
5.
162
≤160
,
he
≥0 .
04
cm。
d. 焊缝尺寸 hf 由顶面焊缝弯曲拉应力条件控制 ,即 :
hf
=
he 0. 7
=
0. 30 ×10 0. 7
=
4. 3
mm。
采用 : hf = 8 mm > 1. 5 tmax = 1. 5 8 mm < 1. 2 tmin = 1. 2 ×10 = 12 mm。
对应该防撞栏锚栓抗剪设计值为 V = V 0 f B , V f A R , V fβ, V = 11. 33 kN > 3. 10 kN ,锚栓不会被剪断 。
螺栓本身抗剪强度 ,查表 HAS 8. 8 级 ,钢材的抗剪设计值为 86. 4 kN > 3. 10 kN ,所以抗剪验算通过 。
3. 3. 3 焊接强度计算
4 个螺栓共同承担剪力为 12. 39 kN ,则每个螺栓承受剪力为 3. 10 kN 。混凝土强度影响系数 f B , V = 1. 1 (C30 混凝土) ;锚栓边/ 间距对剪力的影响 f A R , V = 1. 0 ;荷载方向的影响 fβ, V = 1. 0 ;锚栓 抗拉标准设计值为 V 0 = 10. 3 kN 。
1) 立柱与钢板 G1 焊接计算 。 a. 外力设计值 。H 型钢截面如图 2 所示 ,承受的弯矩 M = 12. 39 ×1. 77 = 21. 93 kN·m ,剪力 V = 12. 39 kN 。
b. 焊缝有效截面及几何特性 。截面尺寸如图 2 所示 ,假定焊
缝厚度为 hf ,焊缝有效厚度为 he = 0. 7 hf 。
所以焊缝厚度为 8 mm。
20 = 6. 7 mm , hf =
2) 钢板 G1 与钢板 G2 焊接计算 。 a. 外力设计值 。承受的弯矩 M = 12. 39 ×1. 77 = 21. 93 kN·m ,
剪力 V = 12. 39 kN 。
b. 焊缝有效截面及几何特性 。假定焊缝厚度为 hf ,焊缝有效 厚度为 he = 0. 7 hf 。
A wl = 2 ×12 ×he = 24 he cm2 。
c. 焊缝强度计算及焊脚尺寸 。型钢顶面角焊缝弯曲拉应力 :
σf = M/ Wx = 21. 93 ×106/ (383. 6 he ×103) ≤βf f f w = 1. 22 ×160。