CN113152324A - 版面镂空的交通标志牌及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了版面镂空的交通标志牌及其设计方法，包括标志牌主体和立柱；所述立柱下端与柱脚之间通过法兰盘连接；所述标志牌主体和所述立柱之间通过多根横梁连接；所述标志牌主体设有镂空。设计步骤包括载荷计算、横梁的设计计算、立柱的设计计算、立柱与所述横梁的连接和柱脚强度验算。本发明的应用能够有效的减少杆件及基础的数量和尺寸，有效减少标牌的风荷载，而且可用于各等级的道路及广场的杆件及基础。
Description
技术领域
本发明涉及交通标志牌制造技术领域，特别涉及版面镂空的交通标志牌及其设计方法。
背景技术
随着道路交通系统的日益复杂，人们对交通出行的便利性要求日益提高，因此对交通标志版面完善的需求日益加强。
交通版面的大小，是根据设计车速以及字体数量，按一定规则进行字及标识的组合。通常城市中的指路标志，需要展示的内容较多，版面标志较大。通常指路标志的版面为几平方米至几十平方米。巨大的版面受到的风荷载较大，根据结构计算，杆件及基础的尺寸较大。
因此，如何减少杆件及基础的尺寸，有效增加城市的道路空间及地下管线利用空间，同时增大抗风荷载的能力，使交通标志牌的版面的抗倾覆能力加强成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供版面镂空的交通标志牌及其设计方法，实现的目的是能够有效的减少杆件及基础的数量和尺寸，有效减少标牌的风荷载。
为实现上述目的，本发明公开了版面镂空的交通标志牌，包括标志牌主体和立柱；所述立柱下端与柱脚之间通过法兰盘连接；所述标志牌主体和所述立柱之间通过多根横梁连接。
其中，所述标志牌主体设有镂空。
优选的，所述镂空为一笔画线形，即一个占据所述标志牌主体50％以上，且完全连通的通孔；
所述镂空将所述标志牌主体分为两个通过固定连接方式连接呈一体的板件。
更优选的，所述固定连接方式为焊接。
优选的，所述镂空包括2个以上，贯通所述标志牌主体两面的通孔。
更优选的，所述通孔为圆孔、多边形孔和或椭圆孔。
优选的，所述标志牌主体包括外框、若干框架网和若干标牌；每一所述框架网均设有所述镂空；若干所述框架网和若干所述标牌通过拼装方式固定在所述外框，形成设有所述镂空的所述标志牌主体。
本发明还提供版面镂空的交通标志牌的设计方法，步骤如下：
步骤1、载荷计算；分别计算标志牌主体、所述立柱和每一所述横梁的永久载荷，即重力产生的载荷，以及风载；
重力产生的载荷G的计算公式为：G＝G1+G2+G3；
其中，G1为标志板重力，单位kN；G2为所有横梁的重力，单位kN；G3为立柱的重力，单位kN；
风载Fwb的计算公式为：Fwb＝γ0γQkh(1/2ρCv2)A标/1000；
其中，γ0为结构重要性系数；γQ为可变荷载，单位主要为风载分项系数，； kh为风压高度变化系数；ρ为空气密度；C为风力系数，单位为m/s；A标为标志板的总面积，单位m2，计算公式为：
其中，Wbi为第i块标志板的宽度，单位m；Hbi为第i块标志板的高度，单位m；
步骤2、所述横梁的设计计算；对横梁进行强度验算；包括横梁的最大正应力验算，公式为σmax＝M/W，以及横梁的最大剪应力验算，公式为τmax＝2*Q/A；
其中，M为横梁根部所受的合成弯矩，单位kN·m；W为横梁截面模量，单位mm3；Q为横梁根部所受的合成剪力，单位kN；A为横梁截面面积，单位 mm2；
对横梁进行变形验算，公式如下：
其中，f为横梁端部最大合成挠度，单位m；fy为横梁端部最大垂直挠度，单位m；fx为横梁端部最大水平挠度，单位m；
其中，G4为单根横梁所承受标志牌主体的竖向载荷，单位kN；γG为永久荷载的分项系数；当永久荷载效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合应取1.35；当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0；l1为横梁总长度，单位m；l3为标志牌主体的一般宽度，单位m；l2＝l1-2*l3，单位m；E为混凝土弹性模量，单位X104N/mm2；I为横梁截面惯性矩，单位mm4；w1为单根横梁自重，单位kN/m；
其中，γq为可变荷载，即主要是风载的分项系数；
步骤3、所述立柱的设计计算；包括所述立柱的强度验算和变形验算；
所述立柱的强度验算包括所述立柱的最大正应力验算、最大剪应力验算、危险点处应力验算，以及稳定性计算，计算公式具体如下：
σ1＝M/(γ*W)；
其中，σ1为立柱根部玩具引起的正应力，单位MPa；M为立柱根部所受的合成弯矩，单位kN·m；γ为立柱截面塑性发展系数；
τnmax＝(M1(D/2))/Ip；
其中，τnmax为立柱根部扭矩引起的剪应力，单位MPa；M1为立柱根部所受的扭矩，单位kN；D/2为所计算点至相应横梁中和轴的距离，单位m；Ip为立柱净截面惯性矩，单位mm4；
其中，
为立柱危险点处最大应力，单位MPa；σ为立柱危险点处的正应力，单位MPa；τ为立柱危险点处的剪应力，单位MPa；
其中，N为所计算构件范围内轴心压力设计值，单位N；
为立柱的整体稳定系数；βm为计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯矩系数；N'E为根据构件最大长细比计算的欧拉临界应力；
所述立柱的变形验的公式具体如下：
其中，fp为由风载标准值引起的立柱顶部的水平位移，单位m；Fwb1为单根横梁所受的标志牌主体的风载，单位kN；Fwh1为单根横梁所受的风载，单位kN；γq为可变荷载，即主要是风载的分项系数；Fwp1为立柱所受风荷载，单位kN； h为立柱顶部高度，单位m；h1为几种载荷高度，单位m；
其中，θ为立柱顶部由扭矩标准值产生的扭转角，单位rad；
f＝θl1+fx+fp；
其中，fx为横梁端部最大水平挠度，单位m；fp为由风载标准值引起的立柱顶部的水平位移，单位m；
步骤4、所述立柱与所述横梁的连接，包括螺栓强度验算、法兰盘的确定和加劲肋的确定；
所述螺栓强度验算的公式如下：
其中，Nv为每一螺栓所受的剪力，单位为kN；
为单个普通螺栓受拉承载力设计值，单位为kN；
为普通螺栓受剪，即单剪承载力设计值，单位为 kN；Nmax为螺栓所受的最大剪力，单位为kN；
所述法兰盘的确定的公式如下：
其中，Mmax为法兰盘区格内最大弯矩，单位为kN·m；a为法兰盘系数；σemax为法兰盘受压区最大压应力，单位MPa；a2为法兰盘的自由边长，单位m； t为法兰盘受压侧、受拉侧所需厚度，单位mm；f、fh1为钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，单位kN；
为法兰盘受拉侧螺栓所受的最大剪力，单位kN； lai为所计算螺栓处离中性轴距离，单位为m；
所述加劲肋的确定的公式为：
Vi＝aHilRiσemax；
其中，Vi为由加劲肋与横梁连接处受压区法兰盘的分布反力得到的剪力，单位kN；aHi为法兰盘的自由边长，单位m；lRi为加劲肋与横梁连接处加劲肋所承受的底板区格长度，单位mm；
其中，τR为加劲肋剪应力，单位为MPa；hRi为加劲肋高度，单位m；tRi为加劲肋厚度，单位m；
其中，τt为加劲肋与横梁连接处角焊缝的抗剪强度，单位N/mm2；ht为加劲肋与横梁的竖向连接焊缝的喊叫尺寸，单位mm；lw为加劲肋与横梁的竖向连接焊缝计算长度，单位m；
步骤5、柱脚强度验算；包括混凝土承载力验算、锚栓承载力验算、底板验算和加劲肋验算；
所述混凝土承载力验算的公式如下：
σc＝2*N*(e+L/2-d)/B/x/(L-d-x/3)；
其中，σc为底板法兰盘下的混凝土最大受压应力，单位N/mm2；N为柱脚总垂直力，单位kN；e为底盘法兰盘偏心距，单位m；L为底板法兰盘长度，单位m；x为底板法兰盘受压区的长度，单位m；B为底板法兰盘宽度，单位 m；d为底板法兰盘螺栓边距，单位m；
锚栓承载力验算的公式如下：
Ta＝N*(e-L/2+x/3)/(L-d-x/3)；
Nta＝Ta/4；
其中，Ta为受拉侧地脚螺栓总拉力，单位kN；Nta为受拉侧单个地脚螺栓拉力，单位kN；
所述底板的验算公式如下：
Ma＝Nta*ξ；
tmin＝(6*Mmax/f)0.5；
其中，Ma为底板分布弯矩，单位kN；ξ为底板弯矩分布系数；Mmax为底板各区格最大分布弯矩值，单位kN；f为钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，单位N/mm2；所述柱脚的加劲肋验算公式如下：
τr＝Vr/hr/tr；
其中，τr为板件剪应力，单位MPa；Vr为板件验算控制剪力，单位kN；hr为扣除切角加劲肋高度，单位mm；tr为加劲肋厚度，单位mm；
τw＝Vr/(2*0.7*hf*lw)；
其中，τw为加劲肋角焊缝剪应力，单位MPa；hf为角焊缝焊脚高度，单位 mm；lw为角焊缝计算长度，单位mm；
其中，V为柱脚所承受的剪力，单位kN；Vx为柱脚X方向所承受的剪力，单位kN；Vy为柱脚Y方向所承受的剪力，单位kN。
优选的，在所述步骤1中，选用当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速值；当无风速记录时，可查阅《公路桥涵抗风设计规范》，单位JTG/T 3360-01-2018的附录A《全国基本风速图及全国各气象台站基本风速和基本风压值》。
优选的，γ0取值为1.0；γQ取值为1.4；距地面10m高时，kh取值为1.0；ρ取值为1.2258N·s2·m-4；C取值为1.2；v为风速，单位为m/s；Wbi取值为1m； Hbi取值为1m。
本发明的有益效果：
本发明的应用能够有效的减少杆件及基础的数量和尺寸，有效减少标牌的风荷载，而且可用于各等级的道路及广场的杆件及基础。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例的结构示意图。
图2示出本发明一实施例的设计流程图。
图3示出本发明一实施例中一笔画线形镂空的结构示意图。
图4示出本发明一实施例中多个通孔镂空的结构示意图。
图5示出本发明一实施例中框架和板体通过拼装连接的结构示意图。
图6示出本发明一实施例的横梁受力示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图3至图5所示，版面镂空的交通标志牌，包括标志牌主体1和立柱2；立柱2下端与柱脚3之间通过法兰盘连接；标志牌主体1和立柱2之间通过多根横梁4连接。
其中，标志牌主体1设有镂空。
如图3所示，在某些实施例中，镂空为一笔画线形，即一个占据标志牌主体150％以上，且完全连通的通孔；
镂空将标志牌主体1分为两个通过固定连接方式连接呈一体的板件。
在某些实施例中，固定连接方式为焊接。
如图4所示，在某些实施例中，镂空包括2个以上，贯通标志牌主体1两面的通孔。
在某些实施例中，通孔为圆孔、多边形孔和或椭圆孔。
如图5所示，在某些实施例中，标志牌主体1包括外框4、若干框架网5 和若干标牌6；每一框架网5均设有镂空；若干框架网5和若干标牌6通过拼装方式固定在外框4，形成设有镂空的标志牌主体1。
如图2所示，本发明还提供版面镂空的交通标志牌的设计方法，步骤如下：
步骤1、载荷计算；分别计算标志牌主体1、立柱2和每一横梁4的永久载荷，即重力产生的载荷，以及风载；
重力产生的载荷G的计算公式为：G＝G1+G2+G3；
其中，G1为标志板重力，单位kN；G2为所有横梁4的重力，单位kN；G3为立柱2的重力，单位kN；
风载Fwb的计算公式为：Fwb＝γ0γQkh(1/2ρCv2)A标/1000；
其中，γ0为结构重要性系数；γQ为可变荷载，单位主要为风载分项系数，； kh为风压高度变化系数；ρ为空气密度；C为风力系数，单位为m/s；A标为标志板的总面积，单位m2，计算公式为：
其中，Wbi为第i块标志板的宽度，单位m；Hbi为第i块标志板的高度，单位m；
步骤2、横梁4的设计计算；对横梁4进行强度验算；包括横梁4的最大正应力验算，公式为σmax＝M/W，以及横梁4的最大剪应力验算，公式为τmax＝2*Q/A；
其中，M为横梁4根部所受的合成弯矩，单位kN·m；W为横梁4截面模量，单位mm3；Q为横梁4根部所受的合成剪力，单位kN；A为横梁4截面面积，单位mm2；
对横梁4进行变形验算，公式如下：
其中，f为横梁4端部最大合成挠度，单位m；fy为横梁4端部最大垂直挠度，单位m；fx为横梁4端部最大水平挠度，单位m；
其中，G4为单根横梁4所承受标志牌主体1的竖向载荷，单位kN；γG为永久荷载的分项系数；当永久荷载效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合应取1.35；当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0；l1为横梁4总长度，单位m；l3为标志牌主体1的一般宽度，单位m；l2＝l1-2*l3，单位m；E为混凝土弹性模量，单位X104N/mm2；I为横梁4截面惯性矩，单位mm4；w1为单根横梁4自重，单位kN/m；
其中，γq为可变荷载，即主要是风载的分项系数；
步骤3、立柱2的设计计算；包括立柱2的强度验算和变形验算；
立柱2的强度验算包括立柱2的最大正应力验算、最大剪应力验算、危险点处应力验算，以及稳定性计算，计算公式具体如下：
σ1＝M/(γ*W)；
其中，σ1为立柱2根部玩具引起的正应力，单位MPa；M为立柱2根部所受的合成弯矩，单位kN·m；γ为立柱2截面塑性发展系数；
τnmax＝(M1(D/2))/Ip；
其中，τnmax为立柱2根部扭矩引起的剪应力，单位MPa；M1为立柱2根部所受的扭矩，单位kN；D/2为所计算点至相应横梁4中和轴的距离，单位m； Ip为立柱2净截面惯性矩，单位mm4；
其中，
为立柱2危险点处最大应力，单位MPa；σ为立柱2危险点处的正应力，单位MPa；τ为立柱2危险点处的剪应力，单位MPa；
其中，N为所计算构件范围内轴心压力设计值，单位N；
为立柱2的整体稳定系数；βm为计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯矩系数；N'E为根据构件最大长细比计算的欧拉临界应力；
立柱2的变形验的公式具体如下：
其中，fp为由风载标准值引起的立柱2顶部的水平位移，单位m；Fwb1为单根横梁4所受的标志牌主体1的风载，单位kN；Fwh1为单根横梁4所受的风载，单位kN；γq为可变荷载，即主要是风载的分项系数；Fwp1为立柱2所受风荷载，单位kN；h为立柱2顶部高度，单位m；h1为几种载荷高度，单位m；
其中，θ为立柱2顶部由扭矩标准值产生的扭转角，单位rad；
f＝θl1+fx+fp；
其中，fx为横梁4端部最大水平挠度，单位m；fp为由风载标准值引起的立柱顶部的水平位移，单位m；
步骤4、立柱2与横梁4的连接，包括螺栓强度验算、法兰盘的确定和加劲肋的确定；
螺栓强度验算的公式如下：
其中，Nv为每一螺栓所受的剪力，单位为kN；
为单个普通螺栓受拉承载力设计值，单位为kN；
为普通螺栓受剪，即单剪承载力设计值，单位为 kN；Nmax为螺栓所受的最大剪力，单位为kN；
法兰盘的确定的公式如下：
其中，Mmax为法兰盘区格内最大弯矩，单位为kN·m；a为法兰盘系数；σemax为法兰盘受压区最大压应力，单位MPa；a2为法兰盘的自由边长，单位m； t为法兰盘受压侧、受拉侧所需厚度，单位mm；f、fh1为钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，单位kN；
为法兰盘受拉侧螺栓所受的最大剪力，单位kN； lai为所计算螺栓处离中性轴距离，单位为m；#
加劲肋的确定的公式为：
Vi＝aHilRiσemax；
其中，Vi为由加劲肋与横梁4连接处受压区法兰盘的分布反力得到的剪力，单位kN；aHi为法兰盘的自由边长，单位m；lRi为加劲肋与横梁4连接处加劲肋所承受的底板区格长度，单位mm；
其中，τR为加劲肋剪应力，单位为MPa；hRi为加劲肋高度，单位m；tRi为加劲肋厚度，单位m；
其中，τt为加劲肋与横梁4连接处角焊缝的抗剪强度，单位N/mm2；ht为加劲肋与横梁4的竖向连接焊缝的喊叫尺寸，单位mm；lw为加劲肋与横梁4的竖向连接焊缝计算长度，单位m；
步骤5、柱脚3强度验算；包括混凝土承载力验算、锚栓承载力验算、底板验算和加劲肋验算；
混凝土承载力验算的公式如下：
σc＝2*N*(e+L/2-d)/B/x/(L-d-x/3)；
其中，σc为底板法兰盘下的混凝土最大受压应力，单位N/mm2；N为柱脚总垂直力，单位kN；e为底盘法兰盘偏心距，单位m；L为底板法兰盘长度，单位m；x为底板法兰盘受压区的长度，单位m；B为底板法兰盘宽度，单位m； d为底板法兰盘螺栓边距，单位m；
锚栓承载力验算的公式如下：
Ta＝N*(e-L/2+x/3)/(L-d-x/3)；
Nta＝Ta/4；
其中，Ta为受拉侧地脚螺栓总拉力，单位kN；Nta为受拉侧单个地脚螺栓拉力，单位kN；
底板的验算公式如下：
Ma＝Nta*ξ；
tmin＝(6*Mmax/f)0.5；
其中，Ma为底板分布弯矩，单位kN；ξ为底板弯矩分布系数；Mmax为底板各区格最大分布弯矩值，单位kN；f为钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，单位N/mm2；
柱脚3的加劲肋验算公式如下：
τr＝Vr/hr/tr；
其中，τr为板件剪应力，单位MPa；Vr为板件验算控制剪力，单位kN；hr为扣除切角加劲肋高度，单位mm；tr为加劲肋厚度，单位mm；
τw＝Vr/(2*0.7*hf*lw)；
其中，τw为加劲肋角焊缝剪应力，单位MPa；hf为角焊缝焊脚高度，单位 mm；lw为角焊缝计算长度，单位mm；
其中，V为柱脚所承受的剪力，单位kN；Vx为柱脚X方向所承受的剪力，单位kN；Vy为柱脚Y方向所承受的剪力，单位kN。
在某些实施例中，选用当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的 50年一遇10min平均最大风速值；当无风速记录时，可查阅《公路桥涵抗风设计规范》，单位JTG/T3360-01-2018的附录A《全国基本风速图及全国各气象台站基本风速和基本风压值》。
在某些实施例中，γ0取值为1.0；γQ取值为1.4；距地面10m高时，kh取值为1.0；ρ取值为1.2258N·s2·m-4；C取值为1.2；v为风速，单位为m/s；Wbi取值为1m；Hbi取值为1m。
实施例2
以50％的镂空度为例进行计算。
1)风荷载的计算
①标志牌风荷载
Fwb＝1.04×1.39A标kN＝1.45A标kN＝9.135kN
②立柱风荷载
Fwp＝0.693×1.39A柱kN＝0.963A柱kN＝2.754kN
③裸露横梁风荷载
Fwh＝0.693×1.39A梁kN＝0.963A梁kN＝0.202kN
2)3F杆标志杆件计算
3F杆标志杆件立柱规格为D325-12mm，高度8800mm，材质Q355B，容重78.5kN/m3；标志牌规格为一块4500x2800mm，开洞率按50％考虑，厚度为 2mm，材质2024、T4状态硬铝合金板，标志板单位面积质量为13.26kg/㎡。
标志版面重力：G1＝A*W1*g*1.1＝0.901(KN)；
横梁版面重力：G2＝＝5.054(KN)；
立柱重力：G3＝8.787(KN)。
标志的上部结构总重力为G＝G1+G2+G3＝14.742(KN)。
3)横梁的设计计算
由于三根横梁材料、规格相同，根据基本假设，可认为每根横梁所受的荷载为总荷载的1/3，其受力如图6所示：
L1＝6.0m，L2＝1.5m，L3＝4.5/2＝2.25m。
竖直荷载：
G4＝γ0γGG1＝1.0*1.2*0.901/3＝0.360kN
ω1＝γ0γGG2/Hn＝1.0*1.2*5.054/3/6.0＝0.337kN/m
水平荷载：
Fwb1＝Fwb/3＝9.135/3＝3.045kN
ω2＝Fwb1/(Hhi)＝0.202/1.5＝0.135kN/m
①最大正应力验算
横梁根部的最大正应力为：
σmax＝M/W＝13.744/10360*106＝132.66(MPa)<γf＝1.15*305＝350.75(MPa)
②最大剪应力验算
τmax＝2*Q/A＝2*4.028/3.318＝2.428(MPa)<fν＝175(MPa)
4)立柱的设计计算
垂直荷载N＝γ0γGG＝1.0*1.2*14.742＝17.690kN
水平荷载H＝Fwb1+Fwh1+Fwp1＝12.495kN
立柱根部由永久荷载引起的弯矩为：
My＝n×My1＝3*7.416＝22.248kN·m
由风载引起的弯矩为
Mx＝Fwb1×e1+Fwh1×e4+Fwp1×h＝84.188kN·m
合成弯矩
由风载引起的扭矩为：T1＝n×Mx1＝3*11.571＝34.713kN
立柱规格为D325x12，
(1)强度验算
①最大正应力验算
弯矩引起的正应力：σ1＝M/(γ·W)＝84.978(MPa)
轴向荷载引起的正应力：σ2＝N/A＝1.497(MPa)
立柱根部最大组合正应力：σ0＝σ1+σ2＝86.474(MPa)
②最大剪应力验算由剪力(水平荷载)引起的剪应力为：
τHmax＝2H/A＝2.118(MPa)
由扭矩引起的剪应力为：
τmax＝τHmax+τnmax＝21.589(MPa)
③危险点处应力验算
最大正应力位置点处，由扭矩产生的剪应力亦为最大，即
σ＝σmax＝N/A+M/W＝99.221(MPa)
τ＝τmax＝21.589(MPa)
根据第四强度理论
④稳定性计算
悬臂构件的长度系数μ＝2，立柱作为中心受压直杆时，其柔度为：
λ＝μh1/i＝133，查表得稳定系数
钢材弹性模量E＝206x103(N/mm2)
欧拉临界应力为：
N'E＝Π2EA/(1.1λ2)＝1232.9528
等效弯矩系数βm＝1.0
将有镂空的标志牌主体与无镂空的标志牌主体进行对比，具体如下表：
根据上述对比，从镂空50％的版面和完整版面对比可以看出，一块指示标志钢材的用量可节约35％，地下空间的体积可节约37％。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (9)
1.版面镂空的交通标志牌，包括标志牌主体(1)和立柱(2)；所述立柱(2)下端与柱脚(3)之间通过法兰盘连接；所述标志牌主体(1)和所述立柱(2)之间通过多根横梁(4)连接；其特征在于：
所述标志牌主体(1)设有镂空。
2.根据权利要求1所述的版面镂空的交通标志牌，其特征在于，所述镂空为一笔画线形，即一个占据所述标志牌主体(1)50％以上，且完全连通的通孔；
所述镂空将所述标志牌主体(1)分为两个通过固定连接方式连接呈一体的板件。
3.根据权利要求2所述的版面镂空的交通标志牌，其特征在于，所述固定连接方式为焊接。
4.根据权利要求1所述的版面镂空的交通标志牌，其特征在于，所述镂空包括2个以上，贯通所述标志牌主体(1)两面的通孔。
5.根据权利要求4所述的版面镂空的交通标志牌，其特征在于，所述通孔为圆孔、多边形孔和或椭圆孔。
6.根据权利要求1所述的版面镂空的交通标志牌，其特征在于，所述标志牌主体(1)包括外框(4)、若干框架网(5)和若干标牌(6)；每一所述框架网(5)均设有所述镂空；若干所述框架网(5)和若干所述标牌(6)通过拼装方式固定在所述外框(4)，形成设有所述镂空的所述标志牌主体(1)。
7.根据权利要求1所述的版面镂空的交通标志牌的设计方法，步骤如下：
步骤1、载荷计算；分别计算标志牌主体(1)、所述立柱(2)和每一所述横梁(4)的永久载荷，即重力产生的载荷，以及风载；
重力产生的载荷G的计算公式为：G＝G1+G2+G3；
其中，G1为标志板重力，单位kN；G2为所有横梁(4)的重力，单位kN；G3为立柱(2)的重力，单位kN；
风载Fwb的计算公式为：Fwb＝γ0γQkh(1/2ρCv2)A标/1000；
其中，γ0为结构重要性系数；γQ为可变荷载，单位主要为风载分项系数，；kh为风压高度变化系数；ρ为空气密度；C为风力系数，单位为m/s；A标为标志板的总面积，单位m2，计算公式为：
其中，Wbi为第i块标志板的宽度，单位m；Hbi为第i块标志板的高度，单位m；
步骤2、所述横梁(4)的设计计算；对横梁(4)进行强度验算；包括横梁(4)的最大正应力验算，公式为σmax＝M/W，以及横梁(4)的最大剪应力验算，公式为τmax＝2*Q/A；
其中，M为横梁(4)根部所受的合成弯矩，单位kN·m；W为横梁(4)截面模量，单位mm3；Q为横梁(4)根部所受的合成剪力，单位kN；A为横梁(4)截面面积，单位mm2；
对横梁(4)进行变形验算，公式如下：
其中，f为横梁(4)端部最大合成挠度，单位m；fy为横梁(4)端部最大垂直挠度，单位m；fx为横梁(4)端部最大水平挠度，单位m；
其中，G4为单根横梁(4)所承受标志牌主体(1)的竖向载荷，单位kN；γG为永久荷载的分项系数；当永久荷载效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合应取1.35；当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0；l1为横梁(4)总长度，单位m；l3为标志牌主体(1)的一般宽度，单位m；l2＝l1-2*l3，单位m；E为混凝土弹性模量，单位X104N/mm2；I为横梁(4)截面惯性矩，单位mm4；w1为单根横梁(4)自重，单位kN/m；
其中，γq为可变荷载，即主要是风载的分项系数；
步骤3、所述立柱(2)的设计计算；包括所述立柱(2)的强度验算和变形验算；
所述立柱(2)的强度验算包括所述立柱(2)的最大正应力验算、最大剪应力验算、危险点处应力验算，以及稳定性计算，计算公式具体如下：
σ1＝M/(γ*W)；
其中，σ1为立柱(2)根部玩具引起的正应力，单位MPa；M为立柱(2)根部所受的合成弯矩，单位kN·m；γ为立柱(2)截面塑性发展系数；
τnmax＝(M1(D/2))/Ip；
其中，τnmax为立柱(2)根部扭矩引起的剪应力，单位MPa；M1为立柱(2)根部所受的扭矩，单位kN；D/2为所计算点至相应横梁(4)中和轴的距离，单位m；Ip为立柱(2)净截面惯性矩，单位mm4；
其中，
为立柱(2)危险点处最大应力，单位MPa；σ为立柱(2)危险点处的正应力，单位MPa；τ为立柱(2)危险点处的剪应力，单位MPa；
其中，N为所计算构件范围内轴心压力设计值，单位N；
为立柱(2)的整体稳定系数；βm为计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯矩系数；N'E为根据构件最大长细比计算的欧拉临界应力；
所述立柱(2)的变形验的公式具体如下：
其中，fp为由风载标准值引起的立柱(2)顶部的水平位移，单位m；Fwb1为单根横梁(4)所受的标志牌主体(1)的风载，单位kN；Fwh1为单根横梁(4)所受的风载，单位kN；γq为可变荷载，即主要是风载的分项系数；Fwp1为立柱(2)所受风荷载，单位kN；h为立柱(2)顶部高度，单位m；h1为几种载荷高度，单位m；
其中，θ为立柱(2)顶部由扭矩标准值产生的扭转角，单位rad；
f＝θl1+fx+fp；
其中，fx为横梁(4)端部最大水平挠度，单位m；fp为由风载标准值引起的立柱顶部的水平位移，单位m；
步骤4、所述立柱(2)与所述横梁(4)的连接，包括螺栓强度验算、法兰盘的确定和加劲肋的确定；
所述螺栓强度验算的公式如下：
其中，Nv为每一螺栓所受的剪力，单位为kN；
为单个普通螺栓受拉承载力设计值，单位为kN；
为普通螺栓受剪，即单剪承载力设计值，单位为kN；Nmax为螺栓所受的最大剪力，单位为kN；
所述法兰盘的确定的公式如下：
其中，Mmax为法兰盘区格内最大弯矩，单位为kN·m；a为法兰盘系数；σemax为法兰盘受压区最大压应力，单位MPa；a2为法兰盘的自由边长，单位m；t为法兰盘受压侧、受拉侧所需厚度，单位mm；f、fh1为钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，单位kN；
为法兰盘受拉侧螺栓所受的最大剪力，单位kN；lai为所计算螺栓处离中性轴距离，单位为m；
所述加劲肋的确定的公式为：
Vi＝aHilRiσemax；
其中，Vi为由加劲肋与横梁(4)连接处受压区法兰盘的分布反力得到的剪力，单位kN；aHi为法兰盘的自由边长，单位m；lRi为加劲肋与横梁(4)连接处加劲肋所承受的底板区格长度，单位mm；
其中，τR为加劲肋剪应力，单位为MPa；hRi为加劲肋高度，单位m；tRi为加劲肋厚度，单位m；
其中，τt为加劲肋与横梁4连接处角焊缝的抗剪强度，单位N/mm2；ht为加劲肋与横梁(4)的竖向连接焊缝的喊叫尺寸，单位mm；lw为加劲肋与横梁(4)的竖向连接焊缝计算长度，单位m；
步骤5、柱脚(3)强度验算；包括混凝土承载力验算、锚栓承载力验算、底板验算和加劲肋验算；
所述混凝土承载力验算的公式如下：
σc＝2*N*(e+L/2-d)/B/x/(L-d-x/3)；
其中，σc为底板法兰盘下的混凝土最大受压应力，单位N/mm2；N为柱脚总垂直力，单位kN；e为底盘法兰盘偏心距，单位m；L为底板法兰盘长度，单位m；x为底板法兰盘受压区的长度，单位m；B为底板法兰盘宽度，单位m；d为底板法兰盘螺栓边距，单位m；
所述锚栓承载力验算的公式如下：
Ta＝N*(e-L/2+x/3)/(L-d-x/3)；
Nta＝Ta/4；
其中，Ta为受拉侧地脚螺栓总拉力，单位kN；Nta为受拉侧单个地脚螺栓拉力，单位kN；
所述底板的验算公式如下：
Ma＝Nta*ξ；
tmin＝(6*Mmax/f)0.5；
其中，Ma为底板分布弯矩，单位kN；ξ为底板弯矩分布系数；Mmax为底板各区格最大分布弯矩值，单位kN；f为钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，单位N/mm2；
所述柱脚(3)的加劲肋验算公式如下：
τr＝Vr/hr/tr；
其中，τr为板件剪应力，单位MPa；Vr为板件验算控制剪力，单位kN；hr为扣除切角加劲肋高度，单位mm；tr为加劲肋厚度，单位mm；
τw＝Vr/(2*0.7*hf*lw)；
其中，τw为加劲肋角焊缝剪应力，单位MPa；hf为角焊缝焊脚高度，单位mm；lw为角焊缝计算长度，单位mm；
其中，V为柱脚所承受的剪力，单位kN；Vx为柱脚X方向所承受的剪力，单位kN；Vy为柱脚Y方向所承受的剪力，单位kN。
8.根据权利要求7所述的版面镂空的交通标志牌的设计方法，其特征在于，在所述步骤1中，选用当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速值；当无风速记录时，可查阅《公路桥涵抗风设计规范》，单位JTG/T 3360-01-2018的附录A《全国基本风速图及全国各气象台站基本风速和基本风压值》。
9.根据权利要求7所述的版面镂空的交通标志牌的设计方法，其特征在于，γ0取值为1.0；γQ取值为1.4；距地面10m高时，kh取值为1.0；ρ取值为1.2258N·s2·m-4；C取值为1.2；v为风速，单位为m/s；Wbi取值为1m；Hbi取值为1m。
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