高杆灯地基的基础设计计算书
高杆灯基础设计计算书
室外照明——高杆灯设计计算书1．荷载统计1.1风荷载根据《高耸结构设计规范》—GBJ135-90知：ω=βzμsμzμrω0ω0:其中北京地区n=50的ω0=0.45KN/m2μr:重现期调整系数。
一般结构取1.1，重要结构取1.2。
这里取μr =1.1μz：地面粗糙度为B类，高杆灯总高度为21.5m，从下到上根据截面面积变化分为三段：5m、10m、6.5m分别对应的μz为0.8、1.14、1.28 μs：高灯杆为光滑圆形，H/d=41>25,取μs =0.55βz：βz=1+ξε1ε2，因为地面粗糙度为B类，脉动增大系数ξ=2.27；总高度为21.5m，ε1=0.624；结构顶部和底部宽度比约为1，取ε2=1 d：高灯杆从下至上，杆的外边缘直径d分别为520mm、500mm、484mm，厚度t分别为10mm、8mm、6mm综上所述：5m 段ω1=0.53 KN/m2；10m 段ω2=0.75 KN/m2；6.5m段ω3=0.84 KN/m2；三处集中风荷载为：F1=1.4x0.53x0.520x2.50+1.4x0.75x0.500x5.00KN=3.590KNF2=1.4x0.75x0.500x5.00+1.4x0.84x0.484x3.25KN=4.474KNF3=1.4x0.84x0.484x3.25KN=1.849KN则风荷载引起的高灯杆底端部弯矩M风=F1 x 5+F2x15+F3x21.5=3.590x5+4.474x15+1.849x21.5KN•m=125 KN•m1.2地震荷载根据荷载规范及现场资料知，结构抗震烈度为8度第一组（基本加速度为0.20g），抗震等级为三级，场地类别为二类。
则T g=0.35s，αmax=0.16。
高耸钢结构的自振周期T1=0.013H=0.013x21.5s=0.28s。
∵T1<T g∴α1=αmax=0.16用底部剪力法：高灯杆最上面为灯具、灯杆分为三段，中间插接深度取1m，则有四个质点G1、G2、G3、G4则：G1= 3.14x0.52x5x0.01x78KN=6.368KN; H1=2.5mG2=3.14x0.5x11x0.008x78KN=10.777KN; H2=9.5mG3=3.14x0.484x7.5x0.006x78KN=5.33KN; H3=17.75mG4=3.14x（1.62-0.242）x0.01x78KN=6.129KN；H4=21.5m 则：∵T1=0.28s<1.4T g=0.49s，不考虑δn∴F EK=α1Geq=0.16x0.85x（6.368+10.777+5.33+6.129）KN=3.89KN∑GH=6.368x2.5+10.777x9.5+5.33x17.75+6.129x21.5=344.683KN•mF1=6.368x2.5÷344.683x3.89=0.18KNF2=10.777x9.5÷344.683x3.89=1.16KNF3=5.33x17.75÷344.683x3.89=1.07KNF4=6.129x21.5÷344.683x3.89=1.49KN则地震荷载引起的高灯杆底端部弯矩M震=0.18x2.5+1.16x9.5+1.07x17.75+1.49x21.5=62.5 KN•m∴M端= M风+M震=125+62.5=187.5 KN•m2基础验算基础埋深3m，基底为圆形D=3.9m2.1基础及土的自重应力基础埋深d=3m，由于地下水位及土的重度不明，保守假设3m内没有地下水，取γG=20KN/m3P G=20x3=60 KN/m22.2中心荷载作用F=G1+G2+G3+G4=28.6KNP中=F/A=28.6÷（3.14x1.952）=2.4KN/m22.3弯矩作用Mˊ=M v+M=（3.590+4.474+1.849）x3+187.5=217.24 KN•mP M=Mˊ/W=217.24÷(3.14x3.93÷32)=37.32 KN/m2综上所述：地基反力P max=P G+P中+P M=99.72 KN/m2P min= P G+P中-P M=25.08 KN/m2基础底面离边沿1.15m处控制截面的应力为σ= M/W= [77.71x1.15x（1.15/2）+11x1.15x（1.15x2/3）]/0.08=763.75 KN/m2。
高杆灯35米计算书
2、 风力影响： fmax=FHX3/3EI
F=P1*S灯杆+P1*S灯具*H/Hx+P1*S叉杆*h/Hx=
fmax= 248.2988419 (mm)
灯杆顶处的挠度为：
f"max= fmax*H/Hx=
558.67 (mm)
3、 挠度比：
Байду номын сангаас
△= f"max /H= 1.60% <5%
故挠度是安全的。
W=π*(D4-d4)/32D
=
2、 危险截面应力：
б =M/W=
73073687.99 (Pa)
3、 安全系数：
K= [б]/б =
3.22 >1.5
故强度是安全的。
0.002687814 (m3)
六、 挠度计算
1、 惯性矩：
De= (D+d)/2=
450 mm
I=
π(De4-de4)/64
=
334519900 (mm4)
13637.30 (N)
35米高杆灯受力计算书
一、 已知条件
1、 设计最大风速度:
U=
35 m/S
2、 材
料：
Q235
3、 许用应力：
[σ] =
235 MPa
4、 弹性模量：
E=
206000 N/m2
5、 挠度计算，圆锥杆等效为：De=(d+D)/2的等径管
6、 H= 35000 mm，
d= 300 mm
D=
600 mm 平均厚度 10 mm
二、 风压 P=U2/16 =
750 (N/m2）
三、 迎风面积 S灯杆= S叉杆= S灯具=
高杆灯基础计算书
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：μzw 0d 2＝1.39*0.60*0.405*0.405＝0.137≥0.015， 且⊿≈0，H/d ＝30/0.405＝74>25，故μs ＝0.6 H 2/d=30*30/0.405=2222>700 T=0.25+0.99*10-3*H 2/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z ρ==0.8427脉动风荷载的背景分量因子1a z Bz kH x zzφρρμ= 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B v θθ、 ()(0)B H B =0.447，v θ=1.928，()(0)B B z B θ=，按下表确定： 表1 修正系数B θ表2脉动风荷载的背景分量因子Bz脉动风荷载的共振分量因子115R x x ==>R=2.876z 高度处的风振系数z β取值见下表：表3 风振系数z β取值灯具风荷载表4 灯具风荷载总水平力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+1.4LN=-45.6 kN；M x=0 kN·m；M y=364 kN·m；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 = 620441.082 N轴力N大小为：N = 45600 N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：f c=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=-45.6 kN；锚栓最大拉力：N ta=136.44 kN(参混凝土承载力验算)锚栓的拉力限值为：N t=156.927kN锚栓承受的最大拉力为：N ta=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：t n=20 mm柱截面要求最小板厚：t z=10 mm构造要求最小板厚：t min=max(t n，t z)=20 mm≤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=9.127 N/mm2底板厚度验算控制应力：σc=9.127 N/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=222.529 mm悬挑长度：b2=0.5×(850-560)=145 mm分布弯矩：M1=0.08119×9.127×222.529×222.529 ×10-3=0.0367 kN·m 得到底板最大弯矩区域的弯矩值为：M max=0.0367 kN·m混凝土反力要求最小板厚：T min=(6*M max/f)0.5=(6×36.698/205×103)0.5=32.773 mm≤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：T am=136.44 kN底板厚度验算控制拉力：T a=136439.829 kN锚栓中心到柱底截面圆边缘距离：l a1=1202.082-560-50=240 mml a1对应的受力长度：l l1=2×240=480 mm锚栓中心到左侧加劲肋距离：l a2=(0.5×560+240)×0.2588=134.586 mml a2对应的受力长度：l l2=134.586+min(50，134.586+0.5×42)=184.586 mm锚栓中心到右侧加劲肋边距离：l a3=134.586 mml a3对应的受力长度：l l3=l l2=134.586+min(50，134.586+0.5×42)=184.586 mm弯矩分布系数：ζ1=240×134.586×134.586/(240×184.586×184.586+480×134.586×184.586+480×184.586×13 4.586)=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：t min=(6×136.44×0.1357/205×103)0.5=23.278 mm≤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：T am=136.44 kN加劲肋承担柱底反力区域面积：S r=0.01 cm2非抗震工况下加劲肋承担柱底反力：V rc=σcm*S r=9.127×0.01×100=0.009127 kN板件控制剪力：1.2D+1.4L下锚栓拉力，V r=136.44 kN计算宽度取为上切边到角点距离：b r=167.797 mm板件宽厚比：b r/t r=167.797/16=10.487≤18，满足扣除切角加劲肋高度：h r=250-20=230 mm板件剪应力：τr=V b/h r/t r=136.44×103/(230×16)=37.076 Mpa≤125，满足焊缝控制剪力：1.2D+1.4L下锚栓拉力，V r=136.44 kN角焊缝剪应力：τw=V r/[2*0.7*h f*(h r-2*h f)]=136.44/[2×0.7×10×(230-2×10)]=46.408 MPa≤160，满足八. 柱脚抗剪验算控制工况：1.35D+0.84LN=-51.3 kN；V x=11.76 kN；V y=0 kN；锚栓所承受的拉力为：T a=360.206 kN柱脚底板的摩擦力：V fb=0.4*(-N+T a)=0.4×(51.3+360.206)=164.602 kN柱脚所承受的剪力：V=(V x2+V y2)0.5=(11.762+02)0.5=11.76 kN≤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》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001), 本文简称《荷载规范》《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 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a s: 35(mm)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: C25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: 0.400是否按复合桩基计算: 否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: 1050(mm)柱子转角: 0.000(度)柱的混凝土强度等级: C25柱上荷载设计值弯矩M x: 333.000(kN.m)弯矩M y: 0.000(kN.m)轴力N : 45.600(kN)剪力V x: 0.000(kN)剪力V y: -17.000(kN)是否为地震荷载组合: 否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)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5.2.2及5.2.3R a——单桩竖向承载力特征值；Q uk——单桩竖向极限承载力标准值；K ——安全系数,取K=2。
灯杆设计计算书-10M
一、1、U=35m/S 2、Q2353、许用应力：[σ]=235MPa 4、弹性模量：E=N/m 25、6、H=10000mm，d=115mm，D=220mm 厚度4mm二、=(N/m 2）三、(m 2)(m 2)(m 2)四、1、H x =(m)2、5627.32294.61847.89769.7五、1、=(m 3)2、б=M/W=(Pa)3、K=[б]/б=>1.5六、1、De=(D+d)/2=167.5mmI==(mm 4)2、(N)f max =(mm)157(mm)3、 1.57%<5%故挠度是安全的。
灯杆顶处的挠度为：f"max = fmax*H/Hx=挠度比：风力影响：f max =FH X 3/3EIF=P 1*S 灯杆+P 1*S 灯具*H/Hx+P1*S叉杆*h/Hx=3322.9170.30019697△= f"max /H= 3.46故强度是安全的。
挠度计算惯性矩：π(D e 4-d e 4)/646866142.034灯杆的危险截面处于根部，根部的抗弯截面系数：W=π*(D 4-d 4)/32D 0.000143886危险截面应力：67899395.18安全系数：M 叉杆=P 1*S 叉杆*H x =（N·m）M 总=M 灯杆+M 灯具+M叉杆=（N·m）强度校核M 灯杆=P 1*S 灯杆*H x =（N·m）M 灯具=P 1*S 灯具*H x =（N·m）根部所受最大力矩主杆根部的力矩，可以等效为集中风力作用在主杆重心处对主杆根部的力矩:重心高度(2d+D)*H/3(D+d)= 4.48风力影响1.675S 叉杆=0.55S 灯具=0.683风压P=U 2/16750迎风面积S 灯杆=(D+d)*H/2 =已知条件设计最大风速度:照明杆强度校核材 料：206000挠度计算，圆锥杆等效为：De=(d+D)/2的等径管。
15米高杆灯路灯混凝土基础计算书
15米路灯基础计算书本次路灯基础设计依据《架空送电线路基础设计技术规定》DLT5219-2014规范要求进行计算求得。
目前，一般路灯基础的深度满足灯杆高度的1/6~1/8要求，基础的长与宽根据路灯的灯型而定一般是600mm-1200mm 之间。
本项目15米路灯基础规格1200×1200×2000mm ，其预埋螺杆6-M24×1500。
1、基本数据（1）基本数据：灯杆高16.2m ，灯杆上口径D1=0.12m ，下口径D2=0.252m ，平均0.186m ，预埋螺栓N=6根，其分布直径d1=0.5m 。
（2）灯具迎风面积：6×0.25×0.3=0.45m 2。
（3）灯臂迎风面积：4×0.076=0.304m 2。
（4）灯杆迎风面积：16.2×0.186=3.013m 2。
2、风压计算项目所在地为汕头，常年处于台风冲击地区，本次以12级台风取值，取风速36.9m/s ，风压W k =36.92/1600=0.85kPa3、风荷载弯矩计算（1）灯具：0.45×0.85×15=5.74KN ·m（2）灯臂：0.304×0.85×15=3.88KN ·m（3）灯杆：3.013×0.85×16.2/2=20.74KN ·m合计：5.74+3.88+20.74=30.36KN ·m 。
4、基础稳定按深埋理论计算灯杆混凝土基础埋深h=2m ，宽b=1.2m ，长b=1.2m 。
h/b=1.8/1.2=1.5,查表6.1.3-1，根据内插法，取K 0=1.1。
故基础计算宽度b 0=bK 0=1.2×1.1=1.32m 。
32θ-13μ==3714.0213⨯-=11.03 其中θ查表6.1.4，取0.714故得该基础极限倾覆力矩：m KN h mb M j •=⨯⨯==95.4503.11232.148μ330其中土质为可塑土，m=48KN·m。
21.5米高杆灯受力计算书
21.5m升降式高杆灯受力计算书一、设计条件⑴．基本数据：灯盘距地面高度约20m ，方形基础平面尺寸为3m ×3m，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200mm ，根部直径D 400mm ，厚度自顶端至底端分两段。
δ=6mm，长10.9m ，δ=6mm，长10.9m 。
材料为上海宝钢生产的低合金钢，Q/BQB303 SS400,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2200mm ，厚度简化为200mm ，高杆灯总重约为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=60 KN/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=18 KN/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》 GBJ135-90二、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0.2m ，μz =1.42，μs =0.5，μr=1.2 βz=1+式中ξ—脉动增大系数；υ—脉动影响系数；φz —振型系数；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10.9m ，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/m2三、内力计算⑴．底部（δ=6mm）弯矩设计值：M=M灯盘+M灯杆M=γQ×WK1×0.2×2.2×21.5+γQ×WK2×21.5×10.9=1.4×1.3×0.2×2.2×21.5+1.4×1.31×21.5×10.9=447KN·m剪力设计值：V=V灯盘+V灯杆V =γQ×WK1×0.2×2.2+γQ×WK2×21.5=1.4×1.3×0.2×2.2+1.4×1.31×21.5=40KN⑵．δ=6mm与δ=6mm，交接处弯矩设计值：M=γQ×WK1×0.2×2.2×10.9+γQ×WK2×（0.28+ ）×10.9×2 =1.4×1.3×0.2×2.2×10.9+1.4×1.31×（0.28+ ）×10.9×2 =48.7KN·m剪力设计值：V =γQ×WK1×0.2×2.2+γQ×WK2×（0.28+ ）×10.9=1.4×1.3×0.2×2.2+1.4×1.31×（0.28+ ）×10.9=20.8KN四、在风荷载作用下的强度复核（未考虑高杆灯自重）⑴．底部（δ=6mm）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/mm2 max⑵．δ=6mm与δ=6mm，交接处截面惯性矩I= ×（d －d ）= （4004－3884）=1.44×108mm4. 最大拉应力бmax= ·y=51×106×200/（1.44×108）=70.8N/mm2 最大剪应力τmax=2·V/A=2×9×103/[ ×（4002－3882）]=2.4N/mm2 бmax五、地基承载力验算⑴．基础平面尺寸：b×h=3×3m，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Gk=b×h×H×γ0=3×3×2.5×20=450KN⑶．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/m2<1.2fa=115KN/m2能满足要求。
路灯基础计算书
Ö = 1 + 2 ´ 2.5 ´ 0.23 ´ 0.26 ´
2
1 + 1.41
= 1.51
根据《荷载规范》公式8.1.1-1
wk=β zμ sμ zw0=1.51×0.80×0.65×0.55=0.43kN/m2
2、路灯基础承载力计算： 2.1已知条件
基础宽度 基础长度 基础埋深 结构类型 2.2计算过程和计算结果 2.21基础底面受力
p
x1
2
p
133.87
R=
6 z1
=
4/3 2
1 +x 1
´ 6 ´ 0.01
4/3 = 1.41
2
1 + 133.87
1.2.4风振系数
根据《荷载规范》公式8.4.3
峰值因子g取2.5
10m高度名义湍流强度I10取0.23
风振系数
Ö b z = 1 + 2g I 10 B z
2
1+R
1.2.5风荷载标准值
0.65
1.2.3脉动风荷载的共振分量因子
结构第1阶自振频率f1=1/T1=1/0.41=2.43Hz
根据《荷载规范》公式8.4.4
地面粗糙度修正系数kw=0.54
30 f 1 30 ´ 2.432
Ö x1 = kw w0 =Ö 0.54 ´ 0.55 = 133.87
脉动风荷载的共振分量因子
Ö ( ) Ö ( ) 2
简称《抗震规范》
5、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，
简称《钢规范》
6、《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）
简称《高耸规范》
二、设 计 资 料
路灯各部位尺寸见图1
高杆灯基础计算书
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/BQB303 SS400,屈服强度为f屈=245N2，设计强度取f=225N2，fV=125N2，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=60 KN/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》GB50009-2001 ②、《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002 ③、《钢结构设计规范》GB50017-2003 ④、《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+式中ξ—脉动增大系数；υ—脉动影响系数；φz—振型系数；βz=1+=1+（）=2.04 WK=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·m 剪力设计值：V=V灯盘+V灯杆V =γQ×WK1×0.2×3.8+γQ×WK2××30=1.4×1. 30×0.2×3.8+1.4×1.31××30=27KN ⑵．δ=8mm与δ=6mm，交接处弯矩设计值：M=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·m剪力设计值：V =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 2 最大剪应力τmax=2·V/A=2×27×103/[×（6502－6342）]=3.3N 2 max<f，τmax<fv均能满足要求。
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高杆灯地基的基础设计草图见图1。
图1 地基设计的总体草图
高杆灯的重力2G=56.36kN,风荷载总弯矩
2M4=555.66kNm
(1)基础的总重量GJ
GJ=[(5×5×1-1.22×3.14×2.6)
×2.4+(5×5×1-1.22×
3.14×2.6)×1.8]×9.8
=1240.7kN
式中:2.4—钢筋结构后C20砼浇的密度;1.8—掩埋土层的密度;×9.8—重量kg化为kN
(2)基础地面处C20砼浇层的抵抗矩W
W=(2/12)õB3=(2/12)×4.53
=10.74m3
式中:B—边长,取4.5m.
(3)标准地基的承载值90kN/m的设计值按
f=1.1fk计算
f=1.1×90=99kN/m2
(4)基础的平均压强按P=2G+GJA计算,A—基础底
面积
∴P=56.36+1022.44.52=53.27kN/m2<90kN/m2(标准承载)
(5)基础边缘有可能产生的最大压强Pmax
Pmax=P+2M4W4
(原公式:Pmax=P+Me+2M4W)
其中:Me—高杆灯杆体部分重心不在基础中心的偏心弯矩,然此设计中重心皆在同一铅直线上,所以偏心弯矩Me=0,即
Pmax=P+2M4W=53.27+555.6610.74=105kN/m2
(6)根据GBJ7—89第5.1.1各建筑地基基础设计规范,应按基础平均压强P≤f,Pmax≤1.2f验算。
∵P=53.27kN/m2<f(99kN/m2)
又:
Pmax=105kN/m2<1.2×99
所以上述35m高杆灯的基础设计是完全符合规范的。
高杆灯地基承载力的验算。