高杆灯基础计算书(doc).doc

中杆灯支架基础计算一、设计参数钢筋混凝土容重：γ砼＝25 kN/m3，钢容重：γ钢＝78.5 kN/m3；地下水位按地面以下0.5m考虑；50年一遇风压：0.60 kN/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＝38 kN2 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＝74>25，故μs＝0.6H2/d=30*30/0.405=2222>700T=0.25+0.99*10-3*H2/d=2.45s >0.25s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=0.8427脉动风荷载的背景分量因子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=0.447，=1.928，，按下表确定：表1 修正系数zB(z)B(0)θB35295600.945 64985600.889 94675600.834 124365600.779 154055600.723 183745600.668 213435600.613 243125600.557 272815600.502 302505600.446 表2脉动风荷载的背景分量因子zHka1ρxρzψzuzBz1θBθvBz3300.910.21810.843 0.0210.032 0.945 1.928 0.059 6300.910.21810.843 0.0610.097 0.889 1.928 0.166 9300.910.21810.843 0.1410.225 0.834 1.928 0.362 12300.910.21810.843 0.231.0520.352 0.779 1.928 0.528 15300.910.21810.843 0.341.130.484 0.723 1.928 0.675 18300.910.21810.843 0.461.190.622 0.668 1.928 0.801 21300.910.21810.843 0.591.2460.762 0.613 1.928 0.900 24300.910.21810.843 0.791.2940.983 0.557 1.928 1.056 27300.910.21810.843 0.861.3421.032 0.502 1.928 0.998 30300.910.21810.843 11.391.158 0.446 1.928 0.997 脉动风荷载的共振分量因子R=2.876z高度处的风振系数取值见下表：表3 风振系数取值BzRIgβz0.059 2.876 0.142.51.125 0.166 2.876 0.142.51.353 0.362 2.876 0.142.51.772 0.528 2.876 0.142.52.126 0.675 2.876 0.142.52.439 0.801 2.876 0.142.52.708 0.900 2.876 0.142.52.918 1.056 2.876 0.142.53.250 0.998 2.876 0.142.53.127 0.997 2.876 0.142.53.124 zusuzβzw0wk直径D(m)水平力 F（kN)作用长度L(m）弯矩M（kN*m）30.611.125 0.60.405 0.54450.662 1.50.992 60.611.353 0.60.487 0.51350.750 4.53.376 90.611.772 0.60.638 0.48250.924 7.56.926 120.61.0522.126 0.60.805 0.45151.091 10.511.451 150.61.132.439 0.60.992 0.42051.252 13.516.900 180.61.192.708 0.61.160 0.38951.355 16.522.364 210.61.2462.918 0.61.309 0.35851.408 19.527.454 240.61.2943.250 0.61.514 0.32751.487 22.533.467 270.61.3423.127 0.61.511 0.29651.344 25.534.266 300.61.393.124 0.61.563 0.26551.245 28.535.491 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）0.61.31.393.124 3.3870.642.168 3065.040 F2=2.17KN, M2=65.04KN*m总水平力F=F1+F2=13.68 KN总弯矩M=M1+M2 =257.73 KN*m总竖向力G=G1 =38 KN “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= 850 mm×850 mm，厚：T= 40 mm 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+1.4L N=-45.6 kN；Mx=0 kN·m；My=364 kN·m； 偏心受压底板计算： 这里偏心距e为： e= M/N =/45600 =7982.456mm > 119.749mm 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 = .829N 锚栓总拉力： Ta = .082 N 轴力N大小为： N = 45600 N 混凝土的总合压力： F = .082N 外力对中性轴的弯矩： M外= .929N.mm 按（fN(e-x)方式求出） 锚栓的合弯矩： Ma = .915N.mm 混凝土的合弯矩： Mc = .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+1.4L N=-45.6 kN； 锚栓最大拉力：Nta=136.44 kN(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=20 mm 柱截面要求最小板厚：tz=10 mm 构造要求最小板。