高杆灯基础计算书DOC文档格式.docx
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0.668
21
343
0.613
24
312
0.557
27
281
0.502
30
250
0.446
表2脉动风荷载的背景分量因子
H
k
a1
ρx
ρz
ψz
uz
Bz1
θv
Bz
0.91
0.218
1
0.843
0.02
0.032
1.928
0.059
0.06
0.097
0.166
0.14
0.225
0.362
0.23
1.052
0.352
0.528
0.34
1.13
0.484
0.675
0.46
1.19
0.622
0.801
0.59
1.246
0.762
0.900
0.79
1.294
0.983
1.056
0.86
1.342
1.032
0.998
1.39
1.158
0.997
脉动风荷载的共振分量因子
R=2.876
z高度处的风振系数
取值见下表：
表3风振系数
取值
R
I
g
βz
2.876
2.5
1.125
1.353
1.772
2.126
2.439
2.708
2.918
3.250
3.127
3.124
us
w0
wk
直径D（m）
水平力F（kN）
作用长度L（m）
弯矩M（kN*m）
0.6
0.405
0.5445
0.662
1.5
0.992
0.487
0.5135
0.750
4.5
3.376
0.638
0.4825
0.924
7.5
6.926
0.805
0.4515
1.091
10.5
11.451
0.4205
1.252
13.5
16.900
1.160
0.3895
1.355
16.5
22.364
1.309
0.3585
1.408
19.5
27.454
1.514
0.3275
1.487
22.5
33.467
1.511
0.2965
1.344
25.5
34.266
1.563
0.2655
1.245
28.5
35.491
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）
μs
μz
wk（kN/m2）
灯具面积A（m2）
水平力F2（kN）
1.3
3.387
0.64
2.168
65.040
F2=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：
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
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=-45.6kN；
Mx=0kN·
m；
My=364kN·
偏心受压底板计算：
这里偏心距e为：
e=M/N=364000000/45600
=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=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
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·
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=240mm
la1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=134.586mm
la2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=134.586mm
la3对应的受力长度：
ll3=ll2=134.586+min（50，134.586+0.5×
弯矩分布系数：
ζ1=240×
134.586×
134.586/（240×
184.586×
184.586+480×
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：
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：
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
1.35D+0.84L
N=-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》
-----------------------------------------------------------------------
1设计资料
1.1已知条件
承台参数（3桩承台第1种）
承台底标高:
-2.000（m）
承台的混凝土强度等级:
C25
承台钢筋级别:
HRB335
配筋计算as:
35（mm）
承台尺寸参数
e11（mm）
900
e12（mm）
L11（mm）
520
L12（mm）
1040
A'
（mm）
600
H（mm）
750
桩参数
桩基重要性系数:
1.0
桩类型:
泥浆护壁钻（冲）孔桩
承载力性状:
摩擦桩
桩长:
25.000（m）
是否方桩:
否
桩直径:
600（mm）
桩的混凝土强度等级:
单桩极限承载力标准值:
558.000（kN）
桩端阻力比:
0.400
均匀分布侧阻力比:
是否按复合桩基计算:
桩基沉降计算经验系数:
1.000
压缩层深度应力比:
20.00%
柱参数
柱宽:
1050（mm）
柱高:
柱子转角:
0.000（度）
柱的混凝土强度等级:
柱上荷载设计值
弯矩Mx:
333.000（kN.m）
弯矩My:
0.000（kN.m）
轴力N:
45.600（kN）
剪力Vx:
0.000（kN）
剪力Vy:
-17.000（kN）
是否为地震荷载组合:
基础与覆土的平均容重:
20.000（kN/m3）
荷载综合分项系数:
1.20
土层信息
地面标高:
0.000（m）
地下水标高:
-0.500（m）
层号
土类名称
层厚
重度
饱和重度
压缩模量
承载力特
风化
侧阻力
（m）
（kN/m3）
（MPa）
征值（kPa）
程度
（kPa）
fak
qsik
粘性土
1.40
17.10
20.00
2.80
80.00
---
2
淤泥质土
17.90
1.60
45.00
10.00
13.30
2.10
55.00
16.00
4
8.10
3.20
30.00
1.2计算内容
（1）桩基竖向承载力计算
（2）承台计算（受弯、冲切、剪计算及局部受压计算）
（3）软弱下卧层验算
（4）桩基沉降计算
2.计算过程及计算结果
2.1桩基竖向承载力验算
（1）桩基竖向承载力特征值R计算
根据《桩基规范》5.2.2及5.2.3
式中：
Ra——单桩竖向承载力特征值；
Quk——单桩竖向极限承载力标准值；
K——安全系数,取K=2。
单桩竖向极限承载力标准值Quk=558.000（kN）
单桩竖向承载力特征值Ra=279.000（kN）
（2）桩基竖向承载力验算
根据《桩基规范》5.1.1式5.1.1-1计算轴心荷载作用下桩顶全反力,式5.1.1-2计算偏心荷载作用下桩顶全反力
在轴心荷载作用下,桩顶全反力Nk=91.230（kN）
按《桩基规范》5.2.1（不考虑地震作用）式5.2.1-1（γ0Nk≤1.00R）验算
（γ0Nk=91.230kN）≤（1.00R=279.000kN）满足.
在偏心荷载作用下,按《桩基规范》5.2.1（不考虑地震作用）式5.2.1-2（γ0Nkmax≤1.20R）计算
桩号1:
（γ0N1k=183.578kN）≤（1.20R=334.800kN）满足。
桩号2:
（γ0N2k=183.578kN）≤（1.20R=334.800kN）满足。
桩号3:
（γ0N3k=-93.465kN）≤（1.20R=334.800kN）满足。
（γ0Nkmax=183.578kN）≤（1.20R=334.800kN）满足.
2.2承台受力计算
（1）各桩净反力（kN）
根据《桩基规范》5.1.1式5.1.1-2计算桩顶净反力（G=0.0kN）
桩号01净反力:
126.017（kN）
桩号02净反力:
桩号03净反力:
-206.435（kN）
最大桩净反力:
（2）受弯计算
根据《桩基规范》5.9.2第2款1），计算等边三桩承台板带弯矩
承台板带弯矩M:
56.554（kN.m）
根据简化公式，计算承台计算配筋
承台板带计算配筋As:
构造配筋
（3）柱对承台的冲切
根据《桩基规范》5.9.7计算
柱截面尺寸（mm）:
柱宽1050；
柱高1050
桩截面换算边长（mm）:
480
柱冲切计算承台厚度h0:
715（mm）
截面高度影响系数βhp:
冲切面参数:
左右下上
冲跨（mm）135135595275
冲切边长（mm）1485148511851185
冲跨比λ0.2500.2500.8320.385
冲切系数β01.8671.8670.8141.437
抗冲切力（kN）2517.1152517.115875.7031546.098
总抗冲切力:
7456.031（kN）
总冲切力:
（γ0Fl=45.600kN）≤（抗冲切力=7456.031kN）满足.
（4）桩对承台的冲切
根据《桩基规范》5.9.7及5.9.8计算
承台冲切破坏锥体一半有效高度处的周长um，中桩按《桩基规范》5.9.7第1款计算，边桩按《桩基规范》5.9.8第1款计算，角桩按《桩基规范》5.9.8第2款计算。
桩号1为角桩
冲切面参数:
右上
冲跨（mm）135135
冲切边长（mm）778778
冲跨比λ0.2500.250
冲切系数β01.2441.244
抗冲切力（kN）878.703878.703
总抗冲切力（kN）:
1757.406
总冲切力（kN）:
126.017
（γ0Fl=126.017kN）≤（抗冲切力=1757.406kN）满足.
桩号2为角桩
左上
桩号3为角桩
左右
冲跨（mm）238238
冲切边长（mm）789789
冲跨比λ0.3330.333
冲切系数β01.0501.050
抗冲切力（kN）752.197752.196
1504.393
-206.435
（γ0Fl=-206.435kN）≤（抗冲切力=1504.393kN）满足.
所有桩:
角桩对承台冲切验算满足.
边桩对承台冲切验算满足.
中桩
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