输电杆塔及基础设计-陈祥和-附件2 例11-3.doc

例11－3】　设计条件：（1）土壤参数土的计算容重γs＝16kN/m3，上拔角α＝200，计算内摩擦角β＝300，承载力特征值fa＝263kN/m22）基础作用力在正常运行大风无冰情况下的荷载设计值上拔力N＝250kN,下压力＝360kN，水平Hx=40.0kN；Hy=15kN适用于直线型铁塔，根开L＝6m3）材料混凝土采用C20；采用HPB235钢筋4）基础型式为阶梯刚性基础（图11－27所示），基础柱子段尺寸为a1＝600600mm试确定基础的尺寸，并进行上拔、下压稳定计算和柱子强度计算解：（1）查表基础附加分项系数γf＝0.92）确定基础尺寸先假定阶梯高＝3003＝900（mm），刚性角δ＝400，1：1.5＜tg400＝＜1：1，＝900＝755（mm），底边宽度B＝600＋2755＝2110（mm）,取B＝2200mm，　　　　　　　　　　　　　　　　　图11－27　刚性基础结构图 　　基础埋深取h0＝2100mm （3） 上拔稳定验算L＝6000＞B+2h0tanδ＝2200＋22100tan400＝5892（mm），不计相邻基础重复部分土的体积土壤条件为粘土可塑，查表11－9得，hc＝2B。

h0＝2100＜hc＝2B＝22200＝4400，按公式(11－37)计算上拔土的体积　Vt=h0(B2+2Bh0tanα+) 　＝2.1（2.2002＋）＝18.86（m3）　　基础体积V0＝3.32m3，基础重量Qf＝79.68kN　0.9250＝225＜1.00.8（18.86－3.32）16＋79.68＝278.6（kN）上拔稳定合格　　（4）承载力计算（下压稳定计算）基础上方土重和基础重G＝（B2h0－V0）γs+Q=（2.2022.10－3.32）16＋79.68＝189.18（kN）Mx=Hxh0=402.10＝84（kN.m） ex=（m）＜a/6=0.367（m） 压力为梯形分布　　　　＝（ kPa）地基承载力设计值fafa＝fak+ηbγ（b－3）+ηdγs(h0－0.5)　＝263＋0＋1.016(2.1-0.5) ＝288.6（ kPa）P＝186.38＜1.2fa/γrf＝1.2288.6/0.75＝461.76（kPa），安全 (5)柱子配筋计算　　柱子截面内配置12根钢筋，保护层取C＝35mm1）在上拔力作用下需配置单根钢筋面积为 　　　　　　　　　　　 2)在水平力作用下需配置单根钢筋的面积为Hx＝40kN，Hy=15kN。

沿y方向： 为满足截面内钢筋种类相同，按四个角落最大单根钢筋面积布置筋，即单根钢筋的截面为AS1=ASMY+ ASMX +ASN=43+16+99＝158（mm2）,选φ16，AS1＝201.1mm26）基础底板承载力计算为了说明柔性底板的计 图11－28基础结构尺寸算方法，将本例题基础改为柔性基础，并对底板进行承载力计算（注按下压力和水平力共同作用计算）已知条件：基础作用力按正常大风，参数及材料见本题设计条件，基础结构尺寸如图11－28所示　　　　　　　1）抗弯承载力计算＝＝柱边截面：　　　　　　＝4.512.8＝57.9（kN.m） 变阶截面：　　　　　　＝4.77.8＝36.7（ kN.m）柱边截面配筋：变阶截面配筋：最小配筋面积：柱边截面　　　　　　　　变阶截面　基础底板上、下按最小配筋率配筋11φ10，As=864mm2＞850mm22）冲切强度计算冲切的计算　＝＝907500（mm2），冲切强度满足要求（其中bm=bt+h0=600+250=850（mm），h＜800（mm），取βnp=1.0）。