高杆灯基础计算书(DOC)

中杆灯支架基础计算一、设计参数钢筋混凝土容重：γ砼＝25kN/m3，钢容重：γ钢＝78.5kN/m3；地下水位按地面以下0.5m考虑；50年一遇风压：0.60kN/m2；灯具总重：3.8吨二、计算简图三、荷载计算1恒载灯具共设8个投光灯，均布在灯杆顶部圆盘上G1＝3.8*10＝38kN2活载灯杆风荷载灯杆半高处截面外径d=(250+560)/2=405mm风压高度变化系数：地面粗糙类别B类，灯杆高度H=30m，μz＝1.39风荷载体形系数：μzw0d2＝1.39*0.60*0.405*0.405＝0.137≥0.015，且⊿≈0，H/d＝30/0.405＝7425，故μs＝0.6H2/d=30*30/0.405=2222700T=0.25+0.99*10-3*H2/d=2.45s0.25s根据规范应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。脉动分风荷载的空间相关系数确定：根据规范，对迎风面宽度较小的高耸结构，水平方向相关系数可取ρx=1竖直方向的相关系数/60106060HHezH=0.8427脉动风荷载的背景分量因子1azBzkHxzz对于迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线变化的高耸结构，应乘以修正系数Bv、()(0)BHB=0.447，v=1.928，()(0)BBzB，按下表确定：表1修正系数BzB(z)B(0)θB35295600.94564985600.88994675600.834124365600.779154055600.723183745600.668213435600.613243125600.557272815600.502302505600.446表2脉动风荷载的背景分量因子BzzHka1ρxρzψzuzBz1θBθvBz3300.910.21810.8430.0210.0320.9451.9280.0596300.910.21810.8430.0610.0970.8891.9280.1669300.910.21810.8430.1410.2250.8341.9280.36212300.910.21810.8430.231.0520.3520.7791.9280.52815300.910.21810.8430.341.130.4840.7231.9280.67518300.910.21810.8430.461.190.6220.6681.9280.80121300.910.21810.8430.591.2460.7620.6131.9280.90024300.910.21810.8430.791.2940.9830.5571.9281.05627300.910.21810.8430.861.3421.0320.5021.9280.99830300.910.21810.84311.391.1580.4461.9280.997脉动风荷载的共振分量因子214/321111106130,5wxRxfxxkwR=2.876z高度处的风振系数z取值见下表：表3风振系数z取值BzRIgβz0.0592.8760.142.51.1250.1662.8760.142.51.3530.3622.8760.142.51.7720.5282.8760.142.52.1260.6752.8760.142.52.4390.8012.8760.142.52.7080.9002.8760.142.52.9181.0562.8760.142.53.2500.9982.8760.142.53.1270.9972.8760.142.53.124zusuzβzw0wk直径D(m)水平力F（kN)作用长度L(m）弯矩M（kN*m）30.611.1250.60.4050.54450.6621.50.99260.611.3530.60.4870.51350.7504.53.37690.611.7720.60.6380.48250.9247.56.926120.61.0522.1260.60.8050.45151.09110.511.451150.61.132.4390.60.9920.42051.25213.516.900180.61.192.7080.61.1600.38951.35516.522.364210.61.2462.9180.61.3090.35851.40819.527.454240.61.2943.2500.61.5140.32751.48722.533.467270.61.3423.1270.61.5110.29651.34425.534.266300.61.393.1240.61.5630.26551.24528.535.491灯杆所受风荷载水平力F1=11.52KN,弯矩M1=192.69KN*m灯具风荷载表4灯具风荷载w0(kN/m2)μsμzβzwk(kN/m2)灯具面积A(m2)水平力F2（kN)作用长度L(m）弯矩M（kN*m）0.61.31.393.1243.3870.642.1683065.040F2=2.17KN,M2=65.04KN*m总水平力F=F1+F2=13.68KN总弯矩M=M1+M2=257.73KN*m总竖向力G=G1=38KN“圆钢管柱外露刚接”节点计算书一.节点基本资料采用设计方法为：常用设计节点类型为：圆钢管柱外露刚接柱截面：PIPE-560*10，材料：Q235柱与底板全截面采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板；底板尺寸：L*B=850mm×850mm，厚：T=40mm锚栓信息：个数：12采用锚栓：双螺母焊板锚栓库_Q235-M42锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=90×20底板下混凝土采用C40节点前视图如下：节点下视图如下：二.验算结果一览验算项数值限值结果最大压应力(MPa)9.13最大19.1满足受拉承载力(kN)136最大157满足混凝土要求底板厚(mm)24.6最大40.0满足锚栓要求底板厚(mm)17.4最大40.0满足底板厚度40.0最小24.6满足等强全截面1满足板件宽厚比16.1最大18.0满足板件剪应力(MPa)37.1最大125满足焊缝剪应力(MPa)46.4最大160满足板件厚度(mm)16.0最小16.0满足焊脚高度(mm)10.0最小9.49满足焊脚高度(mm)10.0最大19.2满足板件厚度(mm)16.0最小16.0满足焊脚高度(mm)10.0最小9.49满足焊脚高度(mm)10.0最大19.2满足基底最大剪力(kN)11.8最大165满足三.混凝土承载力验算控制工况：1.2D+1.4LN=-45.6kN；Mx=0kN·m；My=364kN·m；偏心受压底板计算：这里偏心距e为：e=M/N=364000000/45600=7982.456mm119.749mm所以按部分截面混凝土受压，部分锚栓受拉来计算(通过对混凝土应力积分):δmax=9.127N/mm2中性轴的坐标:x=128.949最大锚栓的拉力：NTa=136439.829N锚栓总拉力：Ta=620441.082N轴力N大小为：N=45600N混凝土的总合压力：F=666041.082N外力对中性轴的弯矩：M外=358119947.929N.mm按（fN(e-x)方式求出）锚栓的合弯矩：Ma=243227678.915N.mm混凝土的合弯矩：Mc=114892231.881N.mm混凝土抗压强度设计值：fc=19.1N/mm2底板下混凝土最大受压应力：σc=9.127N/mm2≤19.1，满足四.锚栓承载力验算控制工况：1.2D+1.4LN=-45.6kN；锚栓最大拉力：Nta=136.44kN(参混凝土承载力验算)锚栓的拉力限值为：Nt=156.927kN锚栓承受的最大拉力为：Nta=136.44kN≤156.927，满足五.底板验算1构造要求最小底板厚度验算一般要求最小板厚：tn=20mm柱截面要求最小板厚：tz=10mm构造要求最小板厚：tmin=max(tn，tz)=20mm≤40，满足2混凝土反力作用下的最小底板厚度计算非抗震工况底板下最大压应力：σcm=9.127N/mm2底板厚度验算控制应力：σc=9.127N/mm2沿圆周布置的加劲肋之间按三边支承板简化计算：折算跨度：a2=3.142×850/12=222.529mm悬挑长度：b2=0.5×(850-560)=145mm分布弯矩：M1=0.08119×9.127×222.529×222.529×10-3=0.0367kN·m得到底板最大弯矩区域的弯矩值为：Mmax=0.0367kN·m混凝土反力要求最小板厚：Tmin=(6*Mmax/f)0.5=(6×36.698/205×103)0.5=32.773mm≤40，满足3锚栓拉力作用下的最小底板厚度计算非抗震工况锚栓最大拉力：Tam=136.44kN底板厚度验算控制拉力：Ta=136439.829kN锚栓中心到柱底截面圆边缘距离：la1=1202.082-560-50=240mmla1对应的受力长度：ll1=2×240=480mm锚栓中心到左侧加劲肋距离：la2=(0.5×560+240)×0.2588=134.586mmla2对应的受力长度：ll2=134.586+min(50，134.586+0.5×42)=184.586mm锚栓中心到右侧加劲肋边距离：la3=134.586mmla3对应的受力长度：ll3=ll2=134.586+min(50，134.586+0.5×42)=184.586mm弯矩分布系数：ζ1=240×134.586×134.586/(240×184.586×184.586+480×134.586×184.586+480×184.586×134.586)=0.1357得最大弯矩分布系数为：ζ=0.1357锚栓拉力要求的最小板厚：tmin=(6×136.44×0.1357/205×103)0.5=23.278mm≤40，满足六.对接焊缝验算柱截面与底板采用全对接焊缝，强度满足要求七.X向加劲肋验算非抗震工况下锚栓最大拉力：Tam=136.44kN加劲肋承担柱底反力区域面积：Sr=0.01cm2非抗震工况下加劲肋承担柱底反力：Vrc=σcm*Sr=9.127×0.01×100=0.009127kN板件控制剪力：1.2D+1.4L下锚栓拉力，Vr=136.44kN计算宽度取为上切边到角点距离：br=167.797mm板件宽厚比：br/tr=167.797/16=10.487≤18，满足扣除切角加劲肋高度：hr=250-20=230mm板件剪应力：τr=Vb/hr/tr=136.44×103/(230×16)=37.076Mpa≤125，满足焊缝控制剪力：1.2D+1.4L下锚栓拉力，Vr=136.44kN角焊缝剪应力：τw=Vr/[2*0.7*hf*(hr-2*hf)]=136.44/[2×0.7×10×(230-2×10)]=46.408MPa≤160，满足八.柱脚抗剪验算控制工况：1.35D+0.84LN=-51.3kN；Vx=11.76kN；Vy=0kN；锚栓所承受的拉力为：Ta=360.206kN柱脚底板的摩擦力：Vfb=0.4*(-N+Ta)=0.4×(51.3+360.206)=164.602kN柱脚所承受的剪力：V=(Vx2+Vy2)0.5=(11.762+02)0.5=11.76kN≤164.602，满足独立桩承台设计(ZCT-4)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),本文简称《荷载规范》《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),本文简称《桩基规范》------------------------------------------------------------