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监控杆的基础计算公式

更新时间:2020-07-28 10:56  

  二、设计条件⑴.基本数据:灯塔距地面高度30m,方形基础平面尺寸为4m×4m,基础埋深2.5m,灯杆截面为正十二边形,计算时简化为圆形,顶部直径D为280mm,根部直径D为650mm,厚度自顶端至底端分三段。δ=6mm,长10m,δ=8mm,长10m,δ=8mm,长10m。材料为上海宝钢生产的低合金钢,Q/BQB303SS400,屈服强度为f屈=245N/mm2,设计强度取f=225N/mm2,fV=125N/mm2,灯盘直径为3800mm,厚度简化为200mm,高杆灯总重为Fk=40KN。⑵.自然条件:当地基本风压Wo=0.75KN/m2,地基土为淤泥质粘性土,地承载力特征值fak=60KN/m2,地面粗糙度考虑城市郊区为B类,地下水位埋深大于2.5m,地基土的容重γm=18KN/m3。⑶.设计计算依据:①、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001②、《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002③、《钢结构设计规范》GB50017-2003④、《高耸结构设计规范》GBJ135-90三、风荷载标准值计算基本公式:WK=βz·μs·μz·ur·Wo式中:Wk—风荷载标准值(KN/m2);βz—高度z处的风振系数;μs—风荷载体型系数;μz—风压高度变化系数;μr—高耸结构重现期调整系数,对重要的高耸结构取1.2。⑴.灯盘:高度为30m,μz=1.42,μs=0.5,μr=1.2βz=1+βz=1+=1+()=2.04WK=βz·μs·μz·ur·Wo=2.04×0.5×1.42×1.2×0.75=1.30KN/m2⑵.灯杆:简化为均布荷载,高度取15m,μz=1.4,μs=0.59,μr=1.2βz=1+=1+()=2.16,WK2=βz·μs·μz·ur·Wo=2.16×0.59×1.14×1.2×0.75=1.31KN/m2四、内力计算⑴.底部(δ=8mm)弯矩设计值:M=M灯盘+M灯杆M=γQ×WK1×0.2×3.8×30+γQ×WK2××30×15=1.4×1.30×0.2×3.8×30+1.4×1.31××30×15=426KN·mV=γQ×WK1×0.2×3.8+γQ×WK2××30=1.4×1.30×0.2×3.8+1.4×1.31××30=27KNM=γQ×WK1×0.2×3.8×10+γQ×WK2×(0.28+)×10×5=1.4×1.30×0.2×3.8×10+1.4×1.31×(0.28+)×10×5=51KN·mV=γQ×WK1×0.2×3.8+γQ×WK2×(0.28+)×10=1.4×1.30×0.2×3.8+1.4×1.31×(0.28+)×10=9KN五、在风荷载作用下的强度复核(未考虑高杆灯自重)⑴.底部(δ=8mm)截面惯性矩I=×(d-d)=(6504-6344)=8.31×108mm4.最大拉应力бmax=·y=426×106×325/(8.31×108)=167N/mm2最大剪应力τmax=2·V/A=2×27×103/[×(6502-6342)]=3.3N/mm2maxf,Τmax六、地基承载力验算⑴.基础平面尺寸:b×h=4×4m,基础底面抗弯模量W=bh2=10.67m3,地基承载力特征值fak=60KN/m2,⑵.基础自重和基础上的土重⑶.相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的弯矩值:Mk=M/γQ+VH/γQ=426/1.4+27×2.5/1.4×2.5=353KN·m⑷.修正后的地基承载力特征值:fa=fak+ηb·γ(b-3)+ηd·γm(d-0.5)=60+0+1.0×18×(2.5-0.5)=96KN/m2⑸.相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面边缘的最大最小压力值:Pkmax=+==53+33=86KN/m21.2fa=115KN/m2能满足要求。Pkmax=+七、计算说明⑴.根据建筑结构荷载规范,按50年一遇查全国各城市的基本风压WO,绝大多数城市的WO≤0.75KN/m2时,若山区、偏僻地区、沿海海面和海岛的基本风压Wo≥0.75KN/m2时,以上计算乘以调整系数。⑶.基础设计所需的基本数据为:地基承载力特征值,地基土的物理性参数,上部荷载的标准组合值包括:弯矩、剪力、轴力。⑷.基础选型应根据建设场地土条件和结构的要求确定,一般为圆型混凝土独立基础或方形混凝土独立基础,底面积尺寸和配筋由计算确定。⑸.本文未复校立杆的稳定性,对立杆与基础连接也未作计算。各位读者自行设计计算

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