1、交通管理设施设计交通标志第四章第四章 交通工程管理设施设计交通工程管理设施设计交通管理交通管理 以既定的法规、条例、章程为依据以既定的法规、条例、章程为依据,运用各种运用各种手段、方法、工具和设备手段、方法、工具和设备等对动态交通进行准确等对动态交通进行准确调度调度,达到安全通畅运行的目的。达到安全通畅运行的目的。先进设施现代管理先进设施现代管理 两者有机结合两者有机结合道路畅通道路畅通 运用运用计算机、信息计算机、信息等先进技术于交通管理等先进技术于交通管理,其其中心任务是中心任务是正确、高效运用各种设施正确、高效运用各种设施,实时控制、实时控制、掌握交通状况掌握交通状况,及时指挥疏导交通及
2、时指挥疏导交通。本章内容本章内容 本章节将介绍道路交通管理中最广泛、最常规、本章节将介绍道路交通管理中最广泛、最常规、最基础的管理设施设计最基础的管理设施设计,具体包括具体包括:道路交通标志道路交通标志 道路交通标线道路交通标线 交通信号交通信号 道路交通标志是用道路交通标志是用图形符号、文字图形符号、文字向驾驶向驾驶人员及行人传递法定信人员及行人传递法定信息息,用以管制、警告及引用以管制、警告及引导交通的管理设施。导交通的管理设施。第一节第一节 道路交通标志道路交通标志效用效用:合理设置交通标志合理设置交通标志,能够能够调调节交通流节交通流,提高道路通行能力提高道路通行能力,减少交通事故减少
3、交通事故,防止交通堵塞防止交通堵塞,降低能耗降低能耗,减少污染减少污染,美化市美化市容。容。交通标志的基本要求交通标志的基本要求:醒目度醒目度:能在要求的认读距离以外吸引驾能在要求的认读距离以外吸引驾驶人员注意驶人员注意,能在标志所处的背景中能在标志所处的背景中清楚的显示出来清楚的显示出来;易读性易读性:能在瞬间理解其含义能在瞬间理解其含义;公认度公认度:容易被不同文化和语言背景的人容易被不同文化和语言背景的人们所理解们所理解,既要符合本国文化特点既要符合本国文化特点,又要照顾到国际通用性。又要照顾到国际通用性。第一节第一节 道路交通标志道路交通标志一、交通标志分类一、交通标志分类 按功能按功
4、能:主标志和辅助标志主标志和辅助标志 按道路等级按道路等级:一般道路标志和高速公路标志一般道路标志和高速公路标志1 1、标志尺寸、标志尺寸 标志尺寸分标志尺寸分小型、大型、巨型小型、大型、巨型三类三类,具体尺寸具体尺寸范围见有关标准规定。范围见有关标准规定。由于高速公路行车速度高由于高速公路行车速度高,路面开阔路面开阔,视野距视野距离大离大,因此标志牌要比普通公路所用的大得多。因此标志牌要比普通公路所用的大得多。2 2、主标志、主标志 主标志有主标志有指路指路、指示指示、警告警告、禁令禁令四类四类,可可单独使用单独使用,由不同颜色、形状的图案构成。由不同颜色、形状的图案构成。3 3、辅助标志、
5、辅助标志 辅助标志设于主标志之下辅助标志设于主标志之下,用于对主标志的辅用于对主标志的辅助说明助说明,不能单独使用不能单独使用。4 4、交通标志三要素、交通标志三要素 车辆高速行驶时车辆高速行驶时,驾驶员必须迅速了解标志内驾驶员必须迅速了解标志内容容,及时作出正确判断并进行相应操作。及时作出正确判断并进行相应操作。从生理上分析从生理上分析,正常人的视觉对各类标志的识正常人的视觉对各类标志的识别顺序是别顺序是:颜色颜色 形状形状图幅图幅文字文字颜色颜色 标志颜色是人们的第一感观标志颜色是人们的第一感观,而颜色取决于可而颜色取决于可见光光波的波长。见光光波的波长。在某一具体场合在某一具体场合,由于
6、环境、视角、衍射等影由于环境、视角、衍射等影响响,邻近波长的颜色容易混淆。邻近波长的颜色容易混淆。交通标志、信号等都使用波长间距较大的颜色交通标志、信号等都使用波长间距较大的颜色:长波长波红红中波中波黄黄短波短波绿绿形状形状 交通标志形状有正三角形、正方形、正六边形、交通标志形状有正三角形、正方形、正六边形、正八边形等。正八边形等。等同面积条件下等同面积条件下,正三角形辩认效果最佳。正三角形辩认效果最佳。图形图形 交通标志仅仅依靠颜色和形状远不足以表达各交通标志仅仅依靠颜色和形状远不足以表达各类复杂的交通信息类复杂的交通信息,还需借助不同图形。还需借助不同图形。实际运用中实际运用中,各类不同功
7、能道路交通标志的各类不同功能道路交通标志的颜颜色、形状、图形色、形状、图形有明显的区别有明显的区别,观察者将依照需观察者将依照需要由远而近要由远而近,通过视觉余光逐步了解标志的含义。通过视觉余光逐步了解标志的含义。二、交通标志二、交通标志1 1、指路标志、指路标志 (62)提供道路沿线路径的地名、方向、距离或道路提供道路沿线路径的地名、方向、距离或道路编号编号(国道、省道等国道、省道等)。表达的信息表达的信息 地名、方向、距离、编号、方位、收费站、服地名、方向、距离、编号、方位、收费站、服务区、情报、交通指示等。务区、情报、交通指示等。颜色、形状特征颜色、形状特征一般道路一般道路:蓝底白图案蓝
8、底白图案,大多为正方形、长方形大多为正方形、长方形高速公路高速公路:绿底白图案绿底白图案,大多为正方形、长方形大多为正方形、长方形字体、尺寸字体、尺寸(教材教材P78P78表表4 41 1、2 2、3 3)详见详见道路交通标志标线道路交通标志标线GB5768GB576819991999指路标志指路标志指路标志的形状指路标志的形状,除地点识别标志、里程碑、分合流标志除地点识别标志、里程碑、分合流标志外外,为长方形和正方形。为长方形和正方形。一般指路标志为一般指路标志为蓝底蓝底白字白字,高速公路指路标志为高速公路指路标志为绿底绿底白字。白字。沿线道路经由的地名、方向和距离沿线道路经由的地名、方向和
9、距离指路标志的颜色指路标志的颜色,一般道路为蓝底、白图案一般道路为蓝底、白图案,高速公路为高速公路为绿底、白图案。绿底、白图案。指路标志的颜色指路标志的颜色,一般道路为蓝底、白图案一般道路为蓝底、白图案,高速公路为高速公路为绿底、白图案。绿底、白图案。告示牌告示牌指示性标志指示性标志篮、白相间、方形篮、白相间、方形一般道路指示标志一般道路指示标志城市道路常用城市道路常用指示标志指示标志常见的高速公路指路标志常见的高速公路指路标志2 2、警告标志、警告标志 提示道路沿线存在的危险或应该注意的地方。提示道路沿线存在的危险或应该注意的地方。如如:陡坡、连续弯道、学校、集市、桥梁、隧陡坡、连续弯道、学
10、校、集市、桥梁、隧道等所有异常路段。道等所有异常路段。要求驾驶人提高警惕要求驾驶人提高警惕,准备防范突发事件。准备防范突发事件。颜色、形状颜色、形状 黄色底黑边黑图案黄色底黑边黑图案(或白色底红边黑或深蓝色或白色底红边黑或深蓝色图案图案;等边三角形等边三角形(或菱形或菱形)顶角朝上。顶角朝上。字体、尺寸字体、尺寸(教材教材P79P79表表4 44 4)详见详见道路交通标志标线道路交通标志标线GB5768GB576819991999警告标志警告标志:正三角形正三角形,单角朝上单角朝上,黄底黑图。黄底黑图。用于对路上危险物的用于对路上危险物的提示提示,设置距离与车速设置距离与车速有关有关,(安全停
11、车距离安全停车距离)警告标志牌尺寸警告标志牌尺寸见见P79表表44警警告告标标志志50100150辅助辅助3 3、禁令标志、禁令标志 提示道路交通禁行、禁停、禁止、限制等信息。提示道路交通禁行、禁停、禁止、限制等信息。要求交通参与者必须严格遵守要求交通参与者必须严格遵守,设置于距禁制地设置于距禁制地点一定距离最醒目的地方。点一定距离最醒目的地方。主要用于表达对主要用于表达对行驶路线、行驶方向、某种车行驶路线、行驶方向、某种车辆、驾驶行为、交叉口控制、行人路线辆、驾驶行为、交叉口控制、行人路线等交通行等交通行为作出的禁止或某些限制。为作出的禁止或某些限制。例例:某路段有禁止直行某路段有禁止直行限
12、制限制,有关标志设置地点？有关标志设置地点？合适合适不合适不合适不合适不合适 禁令标志禁令标志:是依照道路和交通情况是依照道路和交通情况,为保障交通安全而对车辆行为加为保障交通安全而对车辆行为加以禁止或限制的标志。以禁止或限制的标志。形状形状:圆形、白底色、圆形、白底色、红圈红斜杠红圈红斜杠、黑色图案。、黑色图案。如禁止通行、禁止停车、速度限制等等。如禁止通行、禁止停车、速度限制等等。禁令标志是禁行、禁止或限制车辆、行人交通行为的标志禁令标志是禁行、禁止或限制车辆、行人交通行为的标志按其功能分为以下三类按其功能分为以下三类:(42:(42种种)n禁行标志禁行标志:用以表示道路上应用以表示道路上
13、应禁行禁行的特别规定事项。的特别规定事项。如禁止机动车通行、禁止大型客车通行等如禁止机动车通行、禁止大型客车通行等n禁止标志禁止标志:用以表示道路上应用以表示道路上应禁止禁止的特别规定事项。的特别规定事项。如禁止左转、禁止直行等。如禁止左转、禁止直行等。n限制标志限制标志:用以表示道路上应用以表示道路上应限制限制的特别规定事项。的特别规定事项。禁止超车、禁止调头、禁止停车等禁止超车、禁止调头、禁止停车等禁令标志设于禁止事项前的适当地点禁令标志设于禁止事项前的适当地点,一般需设置在最醒一般需设置在最醒目的地方目的地方,并随标志设置目的而改变标志内容。并随标志设置目的而改变标志内容。4 4、指示标
14、志、指示标志 提示道路交通的某种信息提示道路交通的某种信息,常设于行车道入口。常设于行车道入口。指示标志颜色、形状、字体、尺寸与指路标志指示标志颜色、形状、字体、尺寸与指路标志基本相同基本相同,详见详见:道路交通标志标线道路交通标志标线GB5768GB576819991999。指示标志指示标志一般用于指示允许行驶的方向、侧道一般用于指示允许行驶的方向、侧道行驶、机动车道、步行街等交通信息。行驶、机动车道、步行街等交通信息。车道入口处车道入口处机机动动车车道道非非机机动动车车道道 指示标志指示标志:是指示车辆和行人按规定方向、地点行进是指示车辆和行人按规定方向、地点行进 的标志。的标志。形状形状
15、:圆形和矩形圆形和矩形,蓝底色、白色图案。蓝底色、白色图案。如直行、左转、单向行驶等等。如直行、左转、单向行驶等等。5 5、辅助标志、辅助标志 附设于主标志下方附设于主标志下方,长方形长方形,白底黑字、黑框。白底黑字、黑框。辅助标志不单独使用辅助标志不单独使用,仅作为对主标志内容仅作为对主标志内容的补充说明。的补充说明。如如:在禁行标志下方在禁行标志下方,附加具体禁行的车辆类附加具体禁行的车辆类型、吨位、禁行时间等型、吨位、禁行时间等;在警告标志下设在警告标志下设辅助标志辅助标志,说明警示的理由。说明警示的理由。单独使用无确切意义单独使用无确切意义 补补充表充表明禁明禁停时停时间、间、路段路段
16、6 6、活动标志、活动标志 活动标志是现代高科技产活动标志是现代高科技产物物,一定程度改变了交通设施一定程度改变了交通设施以静制动的模式。以静制动的模式。通过系统处理和反馈通过系统处理和反馈,活活动标志能够将前方动标志能够将前方(或现场或现场)交通信息及时向通行者传达。交通信息及时向通行者传达。7 7、旅游区标志旅游区标志分类、旅游区标志旅游区标志分类(1717)指引标志指引标志旅游符号旅游符号 骑骑马马 划划船船 高高尔尔夫夫球球 8 8、施工安全标志及设施、施工安全标志及设施 用以通告高速公路及一般道路用以通告高速公路及一般道路阻断阻断、绕行绕行等等情况。设在道路施工、养护等路段前适当位情
17、况。设在道路施工、养护等路段前适当位置。置。形状形状:施工标志为施工标志为长方形长方形,蓝底白字蓝底白字,图案为图案为黄黄底底黑图案。黑图案。设在道路施工、养护等路段前适当位置设在道路施工、养护等路段前适当位置,用以通告高速公路及用以通告高速公路及一般道路交通阻断、绕行等情况的施工区标志一般道路交通阻断、绕行等情况的施工区标志;设在悬挂于工程车辆及机械之后部，用以警告前方道路有作业设在悬挂于工程车辆及机械之后部，用以警告前方道路有作业车正在施工，车辆驾驶人应减速或变换车道行驶的移动性施工标志。车正在施工，车辆驾驶人应减速或变换车道行驶的移动性施工标志。配套安全设施配套安全设施 路栏路栏 锥形交
18、通路标锥形交通路标 施工警告灯号施工警告灯号 道口标柱道口标柱三、交通标志的设置三、交通标志的设置1 1、标准化规定、标准化规定 按按标志标线标志标线的规定的规定,道路交通标志的设置道路交通标志的设置应在应在规定视距内规定视距内最显眼的位置。最显眼的位置。按国际流行的右行交通规则按国际流行的右行交通规则,道路标志一般设道路标志一般设在车道右上方在车道右上方,必须幸免树木、广告牌、其他构必须幸免树木、广告牌、其他构筑物的干扰。筑物的干扰。有时要依照环境有时要依照环境:例例1 1:单行道上单行道上,右上方不便设置时右上方不便设置时,也能够放在也能够放在 左边适当位置左边适当位置;例例2 2:树木、
19、广告干扰是亟待解决的问题。树木、广告干扰是亟待解决的问题。2 2、标志设置原则、标志设置原则整体性整体性 依照交通条件依照交通条件,标志布置必须考虑区域范围的标志布置必须考虑区域范围的连贯、统一、合理连贯、统一、合理。各类标志、标线及其他设施的含义不同各类标志、标线及其他设施的含义不同,当同当同时出现在某一场合时估计存在矛盾。时出现在某一场合时估计存在矛盾。禁止直行标志禁止直行标志红灯禁止右行标志红灯禁止右行标志标线中画了标线中画了直行车道直行车道标线中画了标线中画了右行车道右行车道服务性服务性 交通设施设置是一项公益事业交通设施设置是一项公益事业,其目的就是确其目的就是确保交通的顺畅、高效、
20、安全、舒适。保交通的顺畅、高效、安全、舒适。服务对象服务对象驾驶人驾驶人,特别是陌生的外地司机特别是陌生的外地司机重复性重复性 现代交通效率特别高现代交通效率特别高,驾驶员稍有不慎将会作驾驶员稍有不慎将会作出出错误判断错误判断,因此造成严重的后果。因此造成严重的后果。精力高度集中的司机在行驶中估计精力高度集中的司机在行驶中估计错过或没看错过或没看清或不能确定清或不能确定某项提示某项提示,他需要在接着行驶他需要在接着行驶(一一般不能停车问讯般不能停车问讯)过程中对一些内容进行确认。过程中对一些内容进行确认。因此因此,一些一些重要的信息应提早和重复显示重要的信息应提早和重复显示。合理性合理性 人的
21、感知、认知、反映、操作全过程需要时间。人的感知、认知、反映、操作全过程需要时间。交通标志要选择合理的提早量交通标志要选择合理的提早量,充分考虑驾驶充分考虑驾驶员员生理反映的时差生理反映的时差,特别是高速公路上行车。特别是高速公路上行车。具体提早量依照道路具体提早量依照道路设计车速设计车速确定确定,以保证驾以保证驾驶员在该距离范围内驶员在该距离范围内,能够安全、顺畅地完成必能够安全、顺畅地完成必要的动作。要的动作。另外另外,交通行为是一个交通行为是一个严密、完整的逻辑体系严密、完整的逻辑体系,交通控制与管理也必须遵循严谨的逻辑。交通控制与管理也必须遵循严谨的逻辑。标志认读过程见教材标志认读过程见
22、教材P80P80图图4 41 1A A视认点视认点,驾驶员依照需要驾驶员依照需要,从路侧搜寻急需的信息从路侧搜寻急需的信息B B始读点始读点,视觉余光开始阅读标志牌上的信息视觉余光开始阅读标志牌上的信息C C读完点读完点,阅读终止阅读终止;E E标志牌从视野中消失标志牌从视野中消失;D D操作开始操作开始;F F操作结束操作结束认读距离认读距离行动距离行动距离Km视认总距离视认总距离判断距离判断距离行动距离行动距离例例:教材教材P80P80图图4 41 1逻辑关系实例逻辑关系实例禁停标志设置禁停标志设置 设在禁停路段原地设在禁停路段原地,并在起点、中间点、终点并在起点、中间点、终点等处多点设置
23、。等处多点设置。预停靠的车辆处于靠边、慢速或静止状态。预停靠的车辆处于靠边、慢速或静止状态。禁直行标志设置禁直行标志设置 设在有分流支路交道口之前和之后设在有分流支路交道口之前和之后,即禁直行即禁直行标志标志(在路口前在路口前)禁行标志禁行标志(在路口后在路口后)。指路标志指路标志 城市道路、一般公路应提早城市道路、一般公路应提早(岔道口岔道口)200200500500米设置米设置;高速公路要提早高速公路要提早10001000米米,且配以距离且配以距离数字多次设置。数字多次设置。明确性明确性 标志设置要应简单明了标志设置要应简单明了,幸免干扰和相互干扰。幸免干扰和相互干扰。采取措施采取措施:禁
24、设广告禁设广告,修剪树枝修剪树枝,多个标志同多个标志同时设置时时设置时,注意上下、左右顺序注意上下、左右顺序等。等。统一性统一性 交通系统是多种交通设施的统一交通系统是多种交通设施的统一,要求其位置要求其位置、内容、逻辑的习惯。内容、逻辑的习惯。如如:普通标志牌、实时电子标牌、现场交警三普通标志牌、实时电子标牌、现场交警三者的统一者的统一,若出现矛盾若出现矛盾 首先应以现场人员指挥为准首先应以现场人员指挥为准 无警员时以动态信息为准无警员时以动态信息为准法律性法律性 标志法律性的双重含义标志法律性的双重含义设置本身的合法性设置本身的合法性 不占用周边建筑物、人行道等界限不占用周边建筑物、人行道
25、等界限,保持净空保持净空,维护人权等。维护人权等。法律效应法律效应 道路管理执法者的执法依据。道路管理执法者的执法依据。其他其他 明显、眩光、多标志设置等明显、眩光、多标志设置等考虑题考虑题WHY 1 1、四大类交通标志的含义有何不同？试、四大类交通标志的含义有何不同？试从颜色、形状、文字、尺寸等方面详细描述从颜色、形状、文字、尺寸等方面详细描述其中一种。其中一种。2 2、了解标志设置的基本、了解标志设置的基本原则。原则。上次课主要内容总结上次课主要内容总结一、交通标志要素一、交通标志要素颜色颜色形状形状图形图形二、交通标志二、交通标志 1 1、主标志、主标志 指路标志指路标志 警告标志警告标
26、志 禁止标志禁止标志 指示标志指示标志2 2、辅助标志、辅助标志 单独使用意义不全单独使用意义不全,与主标志配合使用。与主标志配合使用。三、交通标志设置原则三、交通标志设置原则整体性整体性服务性服务性重复性重复性合理性合理性明确性明确性统一性统一性法律性法律性其他其他四、交通标志的安装四、交通标志的安装 任何类型的交通标志都是实体任何类型的交通标志都是实体,依照依照标志标志标线标线设置规则布置于道路的适当位置。设置规则布置于道路的适当位置。交通标交通标志的固定、安装形式是设计的重要内容。志的固定、安装形式是设计的重要内容。强度要求强度要求 安全、美观、明显、合理安全、美观、明显、合理,达到使用
27、年限。达到使用年限。位置要求位置要求 标志设置的着地点不能侵入公路建筑界限之标志设置的着地点不能侵入公路建筑界限之内内,也不能超出道路征地界线之外也不能超出道路征地界线之外;标志下缘离标志下缘离地面最小高度为地面最小高度为1 1米米;大型、巨型标志进入公路大型、巨型标志进入公路上空时上空时,下部高度大于道路设计通车限高。下部高度大于道路设计通车限高。单柱式支撑单柱式支撑双柱式支撑双柱式支撑1、立柱式结构、立柱式结构 立柱式结构立柱式结构分单柱、双柱两分单柱、双柱两种基本形式。种基本形式。道路建筑道路建筑道路界线道路界线边边坡坡 大型标志大型标志多为指路、指多为指路、指示标志示标志,由于由于风阻
28、面积大风阻面积大,用双柱增加安用双柱增加安装的稳定性。装的稳定性。安装要点安装要点单柱式适合与小型、中型标志单柱式适合与小型、中型标志;双柱式用于双柱式用于大型标志大型标志,大多数情况设置于道路右侧。大多数情况设置于道路右侧。注意高度、宽度的尺寸限制注意高度、宽度的尺寸限制主标志主标志 大型汽车反光镜横向尺寸小于25厘米。辅标志辅标志 车道净空。车道净空。具体车道有具体车道有确定的设计确定的设计高度要求。高度要求。悬臂式支撑有悬臂式支撑有单边、对称两种单边、对称两种2 2、悬臂式、悬臂式 应用场合应用场合 柱式安装有困难柱式安装有困难 道路较宽、交通量大道路较宽、交通量大 视距受限视距受限 景
29、观需求景观需求中央隔离区安装要点安装要点用于上述场合大型标志用于上述场合大型标志,安装基础要求与单安装基础要求与单 立柱式相似立柱式相似,但结构尺寸增加但结构尺寸增加;由于标志尺寸大由于标志尺寸大,相应风阻面积特别大相应风阻面积特别大,结构结构 设计时注意强度校核设计时注意强度校核,特别是悬臂式构造特别是悬臂式构造;(目前缺少较为成熟的设计规范目前缺少较为成熟的设计规范)注意标志下部高度尺寸选择。注意标志下部高度尺寸选择。设计限高与检测中央中央隔离隔离悬悬臂臂构构造造树木树木悬臂构造悬臂构造可变标志可变标志3 3、龙门式、龙门式 龙门式构造用于龙门式构造用于巨型交通标志巨型交通标志安装安装,可
30、专可专门设计门架或利用现有天桥等道路设施门设计门架或利用现有天桥等道路设施,是城是城市交通要道、高速公路常用的形式之一。市交通要道、高速公路常用的形式之一。适用场合适用场合 单向三车道单向三车道(及以上及以上)说明各车道功能、去向说明各车道功能、去向;道路宽阔、流量大、车型混杂道路宽阔、流量大、车型混杂;互通立交互通立交,标志混杂、密集处标志混杂、密集处;空间限制空间限制,无法采纳立柱、悬臂结构无法采纳立柱、悬臂结构 车道变换频繁车道变换频繁,出口匝道多车道出口匝道多车道;景观要求。景观要求。借助道路附近构筑物、其他交通工程设施等做支撑进借助道路附近构筑物、其他交通工程设施等做支撑进行交通标志
31、的安装。行交通标志的安装。高度高度离路肩离路肩距离距离附着于附着于照明设施照明设施悬臂式安装悬臂式安装指路标志附着于沿途与指路标志附着于沿途与行驶方向垂直的立交桥、行驶方向垂直的立交桥、行人天桥等构筑物。行人天桥等构筑物。4 4、附着式、附着式五、交通标志的构造五、交通标志的构造 结构设计首先应完成具体结构形式的构思结构设计首先应完成具体结构形式的构思,包包括选用的括选用的形状、尺寸、材料、表面处理、制造安形状、尺寸、材料、表面处理、制造安装工艺装工艺等问题。等问题。1 1、材料选用、材料选用 由于交通标志绝大多数是室外安装由于交通标志绝大多数是室外安装,材料选择材料选择必须考虑必须考虑温度、
32、湿度、风力温度、湿度、风力等影响。等影响。常用标志面板材料常用标志面板材料 铝合金类铝合金类(板材、型材板材、型材)合成树脂类合成树脂类 (塑料、硬质聚氯乙稀、玻璃钢等塑料、硬质聚氯乙稀、玻璃钢等)材料性能互补问题材料性能互补问题 铝合金、非金属两类薄板材料的缺陷是综铝合金、非金属两类薄板材料的缺陷是综合机械性能合机械性能(强度、韧性、刚性、延伸率等强度、韧性、刚性、延伸率等)方面较弱。方面较弱。由于自重、风力、其他干扰力的作用由于自重、风力、其他干扰力的作用,交交通标志整体结构应进行加强。通标志整体结构应进行加强。采纳各类冷扎、热扎金属型材采纳各类冷扎、热扎金属型材(角钢、槽角钢、槽钢、工字
33、钢等钢、工字钢等)加固加固,以确保使用年限。以确保使用年限。底板型材面板及加强措施常用支撑材料常用支撑材料各类型钢断面基座螺栓连接 支撑材料包括钢框架、立柱、面板加强筋等支撑材料包括钢框架、立柱、面板加强筋等,一般采纳评价的优质碳素结构钢型材。一般采纳评价的优质碳素结构钢型材。如如:依照具体需要依照具体需要,选择选择圆钢管、方钢管、角圆钢管、方钢管、角钢、槽钢、扁钢、工字钢钢、槽钢、扁钢、工字钢等。等。连接结构、连接件连接结构、连接件 标志结构除焊接、铆接外标志结构除焊接、铆接外,还在许多场合采纳还在许多场合采纳螺栓、螺母螺栓、螺母等标准件连接。等标准件连接。2 2、机械性能分析、机械性能分析
34、 上述材料多为塑性材料上述材料多为塑性材料,总体特征是可塑性能总体特征是可塑性能好好,但强度、刚度偏小。但强度、刚度偏小。强度强度:材料在承受荷载时抵抗破坏的能力材料在承受荷载时抵抗破坏的能力 依照有关统计表明依照有关统计表明,交通标志材料强度应满足交通标志材料强度应满足下列极限应力下列极限应力:抗拉极限强度应力抗拉极限强度应力b b 289289、3 Mpa3 Mpa 抗拉极限屈服应力抗拉极限屈服应力s s 241241、2 Mpa2 Mpa 延伸率延伸率:抵抗塑性变形的能力抵抗塑性变形的能力,用百分比表示。用百分比表示。交通标志材料延伸率交通标志材料延伸率大于大于4 41010。铝合金底板
35、材料截面尺寸3 3、标志板、型材尺寸参数、标志板、型材尺寸参数 板材厚度选用见教材板材厚度选用见教材P85P85表表4 46 6 厚度系列厚度系列1 1、5 5、2 2、0 0、(2 2、5 5)、3 3、0 0、3 3、5 5等等,取至取至国国家有关标准板材优先数系。家有关标准板材优先数系。型材厚度型材厚度(用于加强、框架等用于加强、框架等)与建筑材料一样与建筑材料一样,标志底板所用型材已标准化。如标志底板所用型材已标准化。如P84P84图图4 48 8所示所示,横截面形状、尺寸应依照标志牌尺寸大横截面形状、尺寸应依照标志牌尺寸大小按系列选择小按系列选择,更大尺寸的一般采纳拼接。更大尺寸的一
36、般采纳拼接。4 4、标志牌成形工艺、标志牌成形工艺常用加工方法常用加工方法:焊接加强筋焊接加强筋 冷作冷作工艺工艺(冲压、折弯等冲压、折弯等)各类型材各类型材(H H型钢、角钢、槽型钢、角钢、槽钢等钢等)与面板的结合不但加强了与面板的结合不但加强了整体强度和刚性整体强度和刚性,同时也是安装同时也是安装(与立柱等支撑的连接与立柱等支撑的连接)时的结时的结构需求。构需求。折边的形状参见折边的形状参见P85P85图图4 49 9 尺寸详见尺寸详见标志标线标志标线5 5、表面处理、表面处理 金属材料在自然环境下极易产生表面氧化、金属材料在自然环境下极易产生表面氧化、盐蚀等破坏盐蚀等破坏,严重影响设计的
37、使用年限。严重影响设计的使用年限。常规处理常规处理:表面涂覆表面涂覆 喷漆、喷塑等非金属覆盖工艺喷漆、喷塑等非金属覆盖工艺 表面化学处理表面化学处理(表面氧化等表面氧化等)电镀电镀(铬、锌等金属层覆盖铬、锌等金属层覆盖)金属铝在常温下产生坚硬的三氧化二铝稳金属铝在常温下产生坚硬的三氧化二铝稳定层定层,因此铝合金材料可直截了当使用。因此铝合金材料可直截了当使用。6、结构固定与基础设置、结构固定与基础设置 交通标志将以一定的固定形式设置于道路交通标志将以一定的固定形式设置于道路,连连接环节包括接环节包括:面板加强结构连接面板加强结构连接 面板与支架间固定面板与支架间固定 支架之间、支架与立柱之间固
38、定支架之间、支架与立柱之间固定 立柱与基础连接立柱与基础连接 交通标志基础固定的主要方式交通标志基础固定的主要方式,一般采纳型一般采纳型材、钢筋混凝土基础材、钢筋混凝土基础;部分临时标志还能够采纳部分临时标志还能够采纳木材等材料。木材等材料。钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础 不同尺寸标志承受的荷载大小不等不同尺寸标志承受的荷载大小不等,立柱连立柱连接多采纳浇注混凝土或钢筋混凝土基础。接多采纳浇注混凝土或钢筋混凝土基础。如下图所示如下图所示:混凝土预埋件螺栓连接混凝土预埋件螺栓连接立柱预埋件混凝土基础边坡硬土基础连接图考虑题考虑题WHYWHY 1 1、交通标志的安装主要形式有哪几类？详、交通标志的安
39、装主要形式有哪几类？详细叙述悬臂式结构的使用常合、注意事项等。细叙述悬臂式结构的使用常合、注意事项等。2 2、交通标志构造应考虑哪几方面的问题？、交通标志构造应考虑哪几方面的问题？上次课主要内容总结上次课主要内容总结一、交通标志的安装形式一、交通标志的安装形式1 1、立柱式、立柱式:单柱式单柱式双柱式双柱式2 2、悬臂式、悬臂式:单臂式单臂式对称式对称式3 3、龙门式、龙门式二、交通标志构造要素二、交通标志构造要素 1 1、材料、材料 2 2、机械性能、机械性能 3 3、尺寸规格、尺寸规格4 4、成形工艺、成形工艺 5 5、表面处理、表面处理6 6、连接与固定形式、连接与固定形式六、交通标志结
40、构设计六、交通标志结构设计(一一)结构设计结构设计 充分考虑结构自重和外界作用的影响充分考虑结构自重和外界作用的影响,对各对各类标志结构进行参数设计和验算。类标志结构进行参数设计和验算。1 1、结构设计内容、结构设计内容 强度设计与校核强度设计与校核 变形设计与校核变形设计与校核 基础设计与校核基础设计与校核 自然环境中风载的作用是主要的自然环境中风载的作用是主要的,关于大关于大型结构型结构,如龙门如龙门,还要考虑自重还要考虑自重;关于小型结关于小型结构构,如单柱式如单柱式,自重可忽略自重可忽略,但由于比较单薄但由于比较单薄,要考虑结构的变形。要考虑结构的变形。2、结构设计的要求、结构设计的要
41、求 外荷载作用下保持强度、刚度、稳定性外荷载作用下保持强度、刚度、稳定性 宏伟壮观、美观协调宏伟壮观、美观协调3 3、结构设计的假设、结构设计的假设 荷载的垂直性荷载的垂直性 荷载的均匀性荷载的均匀性 结构的均匀性结构的均匀性 基础的稳定性基础的稳定性自重Q荷载均匀荷载均匀结构均匀结构均匀尺寸对称尺寸对称风载垂直于风载垂直于标志牌表面标志牌表面(二二)基本假设基本假设 自然环境下的钢结构设计影响因素特别复杂自然环境下的钢结构设计影响因素特别复杂,通常是按假设的理想情况进行计算通常是按假设的理想情况进行计算,然后对设然后对设计结果作适当修正。计结果作适当修正。1 1、主要外力为风载、主要外力为风
42、载,风载方向与标志板面垂直风载方向与标志板面垂直;2 2、双立柱构造时、双立柱构造时,风载作用均布风载作用均布;3 3、横梁数大于、横梁数大于1 1时时,风载作用均布风载作用均布;4 4、对称悬臂构造时、对称悬臂构造时,两侧版面完全一致两侧版面完全一致;5、龙门式构造时、龙门式构造时,风载对称风载对称;6、标志基础小于标志基础小于3M3M时不计摩擦阻力和弹性抗力。时不计摩擦阻力和弹性抗力。(三三)荷载基本模型荷载基本模型 不同结构受力形式有特别大区别不同结构受力形式有特别大区别,计算时可参计算时可参照下列三种荷载受力模型。照下列三种荷载受力模型。固定端悬臂梁固定端悬臂梁固定端直固定端直 角悬臂
43、梁角悬臂梁龙门式双立柱横梁龙门式双立柱横梁风向视图连接轴测图(四四)单立柱构造实例单立柱构造实例1 1、标志结构、标志结构 标志牌支撑的主要方式是采纳型材和钢筋混凝土标志牌支撑的主要方式是采纳型材和钢筋混凝土构件基础构件基础,临时标志还能够采纳木材等。临时标志还能够采纳木材等。立柱与标志牌之间的连接要依照尺寸大小、立柱立柱与标志牌之间的连接要依照尺寸大小、立柱截面形状等参数来确定截面形状等参数来确定,常见的方式有箍接常见的方式有箍接,见见P86P86图图4 41111、图、图4 41212。2 2、结构件连接方式、结构件连接方式 面板面板 加强筋加强筋 支架支架 立柱立柱铆接或焊接螺栓螺母铆接
44、或焊接3、受力模型分析 上述情形1,固定端悬臂梁,面板位于顶部,受均布风载,可等效为一个集中荷载;立柱风载可视为线性均布。预埋件安装地点标志立柱4、立柱基础、立柱基础 与其他固定构筑物一样与其他固定构筑物一样,该单立柱的支撑应设该单立柱的支撑应设计相匹配的地下基础。计相匹配的地下基础。基础一般由混凝土独立基础、预埋件两部分构基础一般由混凝土独立基础、预埋件两部分构成成,尺寸参数的选择主要依据如下三方面尺寸参数的选择主要依据如下三方面:地区最强风力地区最强风力(查询历年资料查询历年资料)标志牌尺寸大小标志牌尺寸大小 立柱立柱(或其他或其他)结构形式结构形式 由于常年的日晒雨淋由于常年的日晒雨淋,
45、要进行要进行地下预埋件、地面连接件以及金属地下预埋件、地面连接件以及金属立柱本身的防腐处理。立柱本身的防腐处理。(油漆、镀锌等表面处理油漆、镀锌等表面处理)混凝土基础5 5、风荷载的计算、风荷载的计算标志牌荷载理论计算公式标志牌荷载理论计算公式(教材教材P85P85式式4 41 1)FwbOQ(Cv 2/2)(WbiHbi)/1000 式中式中:Fwb标志板风载标志板风载,单位单位kN O结构重要性系数结构重要性系数,一般取一般取1 Q荷载系数荷载系数,一般取一般取1、4 空气密度空气密度,单位单位Ns2/m4,一般取一般取1、2258 C风力系数风力系数,一般取一般取1、2 v风速风速,单位
46、单位m/s n标志板的数量标志板的数量 Wbi、Hbi第第i块标志板的长度、宽度块标志板的长度、宽度柱、梁风载理论计算公式柱、梁风载理论计算公式(P87,式式42)F FwpwpO OQ Q(Cv Cv 2 2/2/2)()(W Wp pH Hpnpn)/1000/1000式中式中:F Fwpwp单根立柱、横梁所受风力单根立柱、横梁所受风力,单位单位kNkN W Wp p单根立柱、横梁迎风面宽单根立柱、横梁迎风面宽,单位单位m m H Hpnpn单根立柱、横梁迎风面高单根立柱、横梁迎风面高,单位单位m m其余符号与上式相同。其余符号与上式相同。流体力学的计算较为复杂流体力学的计算较为复杂,影响
47、准确性的因素影响准确性的因素较多较多,因此对风载计算结果要依照具体情况进行因此对风载计算结果要依照具体情况进行修正。修正。6 6、立柱、横梁参数设计、立柱、横梁参数设计力学分析力学分析依照不同的立柱、横梁结构形式建立力学模依照不同的立柱、横梁结构形式建立力学模 型型,考虑重力、最大风力考虑重力、最大风力(大小、方向、作用大小、方向、作用 点点)的组合效果的组合效果(等效力等效力)判断受力危险点判断受力危险点,按材料力学公式计算危险点按材料力学公式计算危险点 正应力、剪应力等正应力、剪应力等,并确定截面尺寸。并确定截面尺寸。必要时依照材料许用极限应力和稳定性理论对结必要时依照材料许用极限应力和稳
48、定性理论对结 构进行验算。构进行验算。相关理论与应用公式相关理论与应用公式材料许用极限应力、修整系数等材料许用极限应力、修整系数等材料综合机械性能材料综合机械性能不同材料许用应力的使用范围不同材料许用应力的使用范围拉、扭、剪、弯四种主要受力形式及组合拉、扭、剪、弯四种主要受力形式及组合 目前交通标志构造多采纳杆、板类金属目前交通标志构造多采纳杆、板类金属结构结构,主要理论和方法来至主要理论和方法来至“建筑钢结构设建筑钢结构设计计”、“机械结构设计机械结构设计”。常见结构受力分析常见结构受力分析立柱式、对称式悬臂结构立柱式、对称式悬臂结构立柱设计立柱设计 如上单柱结构如上单柱结构,立柱可看成固定
49、端悬臂梁立柱可看成固定端悬臂梁,有有关荷载可依照风载公式计算。关荷载可依照风载公式计算。不计重力时不计重力时,结构为纯弯曲结构为纯弯曲受力受力,危险点处于立柱跟部边缘危险点处于立柱跟部边缘标志板正反面两侧。标志板正反面两侧。若需考虑重力影响若需考虑重力影响,假设自假设自重位于形心重位于形心,立柱受载形式为立柱受载形式为压、弯组合。压、弯组合。危险点悬臂式横梁设计悬臂式横梁设计 横梁可看成水平固定端悬臂梁横梁可看成水平固定端悬臂梁,风载方向水风载方向水平、重力方向垂直向下。平、重力方向垂直向下。结构受成结构受成9090的横向力的横向力,属属组合弯曲组合弯曲,危险点处于横梁跟部危险点处于横梁跟部与
50、立柱相连处边缘。与立柱相连处边缘。本情形为空间受力本情形为空间受力,应分别求得应分别求得风力、重力在危险截面极值点产生的风力、重力在危险截面极值点产生的弯矩弯矩,再进行矢量合成。再进行矢量合成。危险点风载重力力学模型力学模型 立柱跟部与基础固定立柱跟部与基础固定,顶部与单横梁相连。顶部与单横梁相连。受力分析受力分析:横梁上风载造成的弯矩对立柱形成扭横梁上风载造成的弯矩对立柱形成扭矩矩;横梁部分总重力对立柱造成正面弯矩横梁部分总重力对立柱造成正面弯矩;立柱立柱自身所受风力造成弯矩自身所受风力造成弯矩;标志、横标志、横梁、立柱总重力造成轴向压力。梁、立柱总重力造成轴向压力。本情形为空间应力本情形为
