监控立杆基础计算

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，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=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=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，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》 GB50009-2001

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。

⑴．灯盘：高度为30m，μz =，μs =，μr=

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+（）=

WK=βz·μs·μz·ur·Wo

=××××=m2

⑵．灯杆：简化为均布荷载，高度取15m，

μz=, μs=, μr=

βz=1+ =1+（）=，

WK2=βz·μs·μz·ur·Wo

=××××=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×××30+γQ×WK2× ×30×15

=××××30+×× ×30×15

=426KN·m

剪力设计值：V=V灯盘+V灯杆

V =γQ×WK1××+γQ×WK2× ×30

=×××+×× ×30

=27KN

⑵．δ=8mm与δ=6mm，交接处

弯矩设计值：

M=γQ×WK1×××10+γQ×WK2×（+ ）×10×5 =××××10+××（+ ）×10×5

=51KN·m

剪力设计值：

V =γQ×WK1××+γQ×WK2×（+ ）×10

=×××+××（+ ）×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）=×108mm4.

最大拉应力бmax= ·y=426×106×325/×108)=167N/mm2

最大剪应力τmax=2·V/A=2×27×103/[ ×（6502－6342）]=mm2

max

⑵．δ=8mm与δ=6mm，交接处

截面惯性矩I= ×（d －d ）= （4004－3884）=×108mm4.

最大拉应力бmax= ·y=51×106×200/（×108）=mm2

最大剪应力τmax=2·V/A=2×9×103/[ ×（4002－3882）]=mm2

бmax

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=，

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=4×4××20=800KN

⑶．相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值：