铁塔基础作用力计算方法

11.铁塔基础稳定计算

线路转角α= 30
COS(α/2)= 0.97
sin(α/2)= 0.27 导线截面S= 125.5
弯矩M= 20.12929 t.m 导线挂点线点h1= 13.3 导线挂点线点h2= 14.3 导线挂点线点h3= 15.3
倾覆力FH= 1.407643 t
倾覆力作用高度h0=
14.3 m
M=P×2× (h1+h2+h3) × 1.15/1000/ 9.8
b0
=
k0
=
=
=
b= η= μ=
2.00 1.25 0.46 米 0.70 吨 2.49 3.76 12.22
查P490 查P490表7-4-1 查P462表7-1-28
k0=1+(2h/3b0) ×ξCOS(45+β /2)tanβ
b1=b0×k0 b=b0×k0 μ=h0/h
计算结果
极限抗倾复力矩 Mu
=
Mu=m×b×
h3/μ
极限抗倾复力 Fu
=
Fu=m×b× h2/μη
701.599439 kN.m 49.0628978
基础倾覆稳定设计安全系数K3=
K3×FH× h0×9.8= 433.98754 K3×FH×
9.8= 30.348779 2.2
h0= 0.8
h=
3.8
η 2
3 3.76
4
μ 13.9
FH=6×P× 1.15/1000/ 9.8
h0=M/FH
注：基础计算宽度小于等于1/3有效埋深
输入计算参数
基础实际宽基础计算宽
基础高有效埋深地下水位深
杆塔下传之垂直荷载
a0
=
a=

铁塔基础计算书程序介绍

├────────────────────────────────────────┤│1.基础作用力(单位：kN) ││(1) 拉腿标准值││上拔力: T = 69.08 下压力: N = 94.5 ││上拔时X方向水平力: Tx = 7.71 下压时X方向水平力: Nx = 7.71 ││上拔时Y方向水平力: Ty = 0.0 下压时Y方向水平力: Ny = 0.0 ││(2) 拉腿设计值││上拔力: T = 82.9 下压力: N = 113.4 ││上拔时X方向水平力: Tx = 10.8 下压时X方向水平力: Nx = 10.8 ││上拔时Y方向水平力: Ty = 0.0 下压时Y方向水平力: Ny = 0.0 │││├────────────────────────────────────────┤│2.地质参数: ││土层数: 1 ││第1 层土壤类型: 粘土坚硬硬塑土层厚: 3.0 m ││土壤的计算容重: 17.0 kN/m^3 土壤的计算浮容重: 10.0 kN/m^3 ││土壤的地基承载力: 200.0 kN/m^2 土壤的计算上拔角: 25.0 度││混凝土的容重: 22.0 kN/m^3 钢筋混凝土的容重: 24.0 kN/m^3 ││混凝土的浮容重: 12.0 kN/m^3 钢筋混凝土的浮容重: 14.0 kN/m^3 │││├────────────────────────────────────────┤│3.地下水: ││高水位: -10.0 m ││低水位: -10.0 m ││地面为零向下为负│││├────────────────────────────────────────┤│4.杆塔类型: ││直线杆塔│││├────────────────────────────────────────┤│5.基础根开: ││正面根开: 3.886 m 侧面根开: 3.032 m │││├────────────────────────────────────────┤│6.材料等级: ││钢筋等级: II级││混凝土等级: C20 │││├────────────────────────────────────────┤│7.基础统计数据: ││拉腿混凝土体积: 1.15 m^3 ││拉腿挖土方量: 3.38 m^3 │││└────────────────────────────────────────┘┌────────────────────────────────────────┐│││铁塔基础拉腿设计结果│││├────────────────────────────────────────┤│基础尺寸设计结果│├────────────────────────────────────────┤│基础埋深: 2.0 m 基础底板宽度: 1.3 m ││主柱宽CW = 0.5 m 主柱高CH = 1.6 m 主柱露头HE = 0.2 m ││台阶数JN = 2 ││台阶宽JW( 1 ) = 0.9 m 台阶高JH( 1 ) = 0.3 m ││台阶宽JW( 2 ) = 1.3 m 台阶高JH( 2 ) = 0.3 m │├────────────────────────────────────────┤│基础稳定计算过程及结果│├────────────────────────────────────────┤│1.上拔稳定计算: ││上拔附加分项系数Rf = 1.1 ││Rf*TE < Re*Rs*R01*(Vt-Vt1-V0)+Qf ( 1.1 * 82.9 kN < 148.64 kN ) ││││结论：设计合理。

铁塔独立基础计算书

铁塔独立基础计算书(版本V2.1）
说明：
4、表中：γm 为基础底面以上土的加权平均重度，γ为基础底面以下土的重度，γ0为土体上拔深度ht范围内土体平均
粗砂
坚硬、硬塑可塑
软塑
中砂
γ
0(kN/m
3
)171615171615α0
25°
20°
10°
28°
26°
22°
ηb
ηd
1
含水比αw >0.8
0 1.2含水比αw ≤0.8
0.15 1.4大面积压实系数大于0.95,粘粒含量ρc ≥
10%的粉土
0 1.5压实填土
最大干密度大于2.1t/m 3
的级配砂
石
02粘粒含量ρc ≥10%的粉土
0.3 1.5粘粒含量ρc <10%的粉土
0.520.3
1.6
233
4.4
1细砂
粉砂
基土类别
红粘土粉土
0粉砂、细砂(不包括很湿与饱和时的稍
密状态)
中砂、粗砂、砾砂和碎石土
e及I L 均小于0.85的粘性土淤泥和淤泥质土
人工填土
e或I L 大于等于0.85的粘性土
承载力修正系数
土的类别土的计算重力密度γ0和土体计算抗拔角α0
粘土、粉质粘土、粉土
1、本计算表适用于塔下机房的地基计算（有无地下水均可）
2、内力输标准组合内力，拔力输入正值（不能输负值）
3、基础本身的计算（抗弯、冲切等）应另行计算
度ht范围内土体平均重度。

铁塔基础作用力计算方法

铁塔基础作用力的计算方法
1、铁塔基础作用力取决于铁塔内力分析的结果，但需要注意的是
在计算铁塔基础作用力时，βz（杆塔风荷载调整系数的取值）与铁塔内力分析时是不同的。

也就是说在提取铁塔基础作用力时要将计算数据另存，同时将βz按照DL/T 5154-2012 3.8.1条中的规定“对基础，当杆塔全高不超过60m时，应取1.0；60m及以上时，宜采用由下到上逐段增大的数值，但加权平均值对自立式杆塔不应小于1.3”进行赋值。

2、基础作用力计算时的βz的赋值：在实际工程中，一般这样考虑，
即基础的βz取对应杆塔效应的50％，即βz基础＝（βz杆塔－1）/2＋1。

3、βz杆塔的取值，根据杆塔高度和电压等级的不同，当杆塔高度符合
下表要求时，可按表1取值，不满足时应利用通用有限元软件分析杆塔的βz或风洞试验的结果进行综合考虑。

表1杆塔风振系数β。

铁塔独立基础计算表格考虑了抗拔力钢结构塔基础计算

2
基础重抗拔稳定系数γR2＝ 1.4
ηGeGe/γR1+Gf/γR2= 80.25 KN
基础受拔力Ftk=
3、独立基
Ftk+Gk=
46.20 KN 59.41 KN
抗拔稳定满足要求
ex=Mkx/(Ftk+Gk)= 0.01 ey=Mky/(Ftk+Gk)= 0.01
axay= 0.80 ax*ay>0.125bl 满足要求
ht<hcr,符合公式应用条件
ht/b=
0.81 ≤4.5
ht/d= 0.81 ≤3.5
符合公式应用条件
上拔深度ht范围内土体包括基础的体积：Vt=ht(b2+2bhttgα0+4/3ht2tg2α0)=
7.99 m3
地下水以下上拔深度ht范围内土体的体积：V'w=htw(b2+2bhtwtgα0+4/3htw2tg2α0)=
ax=b/2-ex= ay=b/2-ey=
0.125bl=
0.89 0.89
0.41
说明： 1、本计算表适用于塔下机房的地基计算（有无地下水均可）
2、内力输标准组合内力，拔力输入正值（不能输负值）
3、基础本身的计算（抗弯、冲切等）应另行计算 4、表中： γm为基础
基土γ类别
0(kN/m3)
α0
土的计算重力密度γ0和土体计算抗拔角α0
0.00 m3
上拔深度ht范围内的基础体积：V0= 0.23
m3
地下水离基础面深度hw= 0 m
上拔深度内土体重量Ge=γ0（Vt-V0）= 124.12 KN
水平力与拔力的比N'/Ftk= 0.006

铁塔基础作用力计算表

塔高= 塔头高= 塔头段长= μz底高= βz底高= 底高μz= 顶高μz= 底高βz= 顶高βz=
29.6 23.8 11.6
20 20 1.25 1.42 1 1.25
塔身风荷载：
V0= 23.5
μz= 1 βz= 1.24 μs*Aƒ= 30.866934
d= 1.823 c= 4.795 WS2= 13.211
风对地线夹角 =
90
WX1= 1.765
WX2= 1.765 Ws=W0*μz*μs*βz* Af
βc= 1 μsc= 1.2
B= 1.2
WX3= 1.751
塔头风荷载：
V0= 23.5
μz= 1.3146 βz= 1.24 μs*Aƒ= 11.9845
a= 1 d= 1.823 WS1= 6.743
冰厚
0
α=
Sinθ= V0=
μz=
0.85 1
23.5 1.2214
βc= 1 μsc= 1.2
B= 1.1
WX1= 2.835 WX2= 2.835
上限μz= 1.42
风对地线夹角 =
90
βc= 1 μsc= 1.2
B= 1.2
WX3= 2.786
Ws=W0*μz*μs*βz* Af
塔头风荷载：
塔高= 26.6 塔身风荷载：
SJ4-15 地线风荷载计算：
导线风荷载计算：
WX=α*V02*μz*μsc*βc*d*Lp*B*Sin2θ/1600
冰厚 5
d1= 21.5
α= 0.85
Sinθ= 1 V0= 23.5
μz= 1.3622
地线直径
d2=
Lp= 塔高= 底值下限μz=

终端铁塔基础计算书

终端铁塔基础计算书1 方案一1.1基础形式及选型台阶式联合基础，基础底阶宽度为5×6m ，放阶尺寸为500mm ，长方形底板。

基础埋深为3m ，出地面0.5m 。

基础使用材料为C20混凝土，Ⅰ、Ⅱ级钢筋。

1.2设计荷载及计算常数如下根部弯矩最大设计值为：M max =2780.5kN·m最大水平力为：V x =4.255kN V y =66.086kN最大下压力为：N=1357.806kN最大上拔力为：T=1247.288kN底板的抵抗矩为：W=306656122=⨯=bh m 3 底板的面积为：A=b 2=30m 21.3底板面积及地耐力校核基础重力设计值：Q f =（5×6×0.5+4×5×0.5+3×4×2.5）×25=1375kN 。

基础底板正上方土的重力设计值为：G 0=（5×6×3-（5×6×0.5+4×5×0.5+3×4×2））×18=738kN 。

倾覆力矩校核：()()m kN lG Q M f j ⋅=⨯+=⨯+=633926738137520 2)()(2)(1L l N h h H L l T M -∑-+∑++∑= 2)331.26(806.135722)5.03(086.66422)6331.2(288.12472-⨯⨯-+⨯⨯⨯++⨯⨯==m kN ⋅570.6334M M j ，满足抗倾覆要求。

地耐力校核：kPa 654.77306339570.6334307381375)288.1247806.1357(2max =-+++-⨯=σ kPa 801.77306339570.6334307381375)288.1247806.1357(2min =--++-⨯=σ 地耐力亦能满足要求。

铁塔基础作用力计算表

μ z= 1.3146 μ s*Aƒ= 11.9845 1 a= d= 1.823
μ s*Aƒ= 30.866934
d= c=
WS1= 6.743
WS2= 13.211
SJ4-18终端地线风荷载计算：导线风荷载计算：
sc*β c*d*Lp*B*Sin θ /1600
2
WX=α *V02*μ z*μ
构架侧地线拉力=
L前=305线拉力
左转： A= B= C= D= 构架侧挂线：
T导= 20.794 Top= 16.624 TLB= 16.624
塔高= 32.6 塔身高= 10.5 塔身段长= μ z底高= β z底高= 底高μ z= 21 10 30 1 地线数量 OPGW:
导线拉力=
构架侧导线拉力=
导线拉力=
构架侧导线拉力=
n= n=
1
Σ Mx1= 5516.62441 Σ My1= -304.697898 A= B= C= D= -681.44 -610.47 674.56 603.59 终端（右转）： A= B= C= D=
LBGJ-80: 1
顶高β z= 1.25
n=
6
导线风荷载计算：
导线截面 275.96 地线截面 78.94 导线比载地线比载
29.6 23.8 11.6 20 20 1.25 1.42 1 1.25
塔身风荷载：
V0=
β z=
23.5 1.24
V0=
μ z= β z=
23.5 1 1.24 1.823 4.795
μ z= 1.3146 μ s*Aƒ= 11.9845 1 a= d= 1.823
μ s*Aƒ= 30.866934

《输电线路基础》第5章-杆塔强度校核-第五节-铁塔构件内力的计算.

图5-5-2 单斜材平面桁架内力计算图
由于桁架主材坡度
所以
0 用Ⅰ-Ⅰ线截开U1、U2、s5三个构件，按照上述方法，取 M A ，即
Hale Waihona Puke 求得U1 PH 5 5 8.5034kN (受压) b6 cos 3.0 0.98
同理，取占 M 0 0
可得
U2
5 4 7.8493 kN (受拉 ) 2.6 0.98
所以，采用截面法时，一次截取未知内力的构件数不得超过三个。求任意一个构件的内力时，取另外两个构件的交点为力矩中心。如果截取的构件多于三个，但是除拟求内力的构件外，其余各构件都交汇在一点，那么就取这一交点为力矩中心。
这样，在 M 0 的方程式里只有一个未知数，能够很快地求出拟求的构件内力。截面法的优点是，一次能求出桁架内任意构件的内力，而不必计算其它各构件的内力，因此在铁塔的计算中广泛采用截面法。利用截面法求构件内力的步骤： (1)将桁架截为两部分，截断桁架时，要在截断面内包括拟求内力的构件，同时将未知内力的构件交汇于一点。 (2)将桁架另一部分舍去并用构件的内力代替舍去部分对留下部分的作用。同时假定所有构件受拉，就是说，其内力的方向是离开节点的。 (3)在求某一构件内力时，取其余各构件的汇交点作为力矩中心，并写出作用在留下部分桁架上诸力的力矩平衡方程式。 (4)从列出的方程式中，如果算出的各构件内力是正值(+)的，那么表示该构件受拉，如果是负值(-)，则表明构件受压。
上式中的r1为自O点至斜材s3的垂直距离，用作图法求得。交点0的距离a可按下式计算。 (5-5-4)
例题5-5-1 如图5-5-2所示的单斜材平面桁架，水平作用力P=5kN，试求主材U1～U5和斜材s1～s5的内力。【解】由式(8-6)可得水平力P的作用点到主材交点0的距离a为

铁塔基础设计计算书

通用铁塔基础设计计算书一、YJ1-19m塔1、基础受力条件：运行情况：基础最大上拔力：248kN基础最大下压力：290kN基础最大水平力：X方向27.10kN Y方向2.60kN断导线状况：基础最大上拔力：234.0kN基础最大下压力：286.0kN基础最大水平力：X方向24.4kN Y方向22.9kN2、地基状况粉质粘土，地基承载力标准值为kPa120，计算上拔角为10°，计算容重取38m/kN。

/15mkN，地下水位±0.000m，土的浮重度取33、基础选型及材料上拔腿基础埋深取2.8m，四步放脚，放脚尺寸为400mm，基柱截面为800×800mm，基柱出地面高度为0.6m，基础底面尺寸为4.0m。

下压腿埋深取1.5m，三步放脚，放脚尺寸为300mm，基柱截面为800×800mm，基柱出地面高度为0.6m，基础底面尺寸为2.6m。

基础材料选用C15混凝土，Ⅰ、Ⅱ级钢筋。

4、下压腿基础尺寸校核并配筋①、基础几何参数及基本数据计算：基础底面的抵抗矩为33929.26m b W jd ==，基柱截面抵抗矩为33085.06m b W jz == 地基承载力为kPa h B f f h h b k 120)5.1()3(=-+-+=γηγη②、按照运行情况进行校核：内力计算：基础的轴力为290kN ，对基础底面的弯矩为m kN M x ⋅=91.56，m kN M y ⋅=46.5。

尺寸校核：yy x x W M W M lb G F P +++=max 929.246.591.566.2256.08.0205.16.2290222++⨯⨯+⨯⨯+=kPa kPa 12061.95 =，满足校核条件。

③、按照断边导线的情况进行校核：内力计算：基础的轴力为286.0kN ，对基础底面的弯矩为m kN M x ⋅=24.51，m kN M y ⋅=09.48 尺寸校核：yy x x W M W M lb G F P +++=max 929.2)09.4824.51(6.2256.08.0205.16.2290222++⨯⨯+⨯⨯+=kPa kPa 12023.108 =，满足校核条件。

宽基铁塔联合基础计算书

宽基铁塔联合基础计算书1 基础形式及选型宽基铁塔联合基础；底板厚度500mm ；基柱尺寸800×800mm ；交梁截面尺寸450×1000mm 。

基础使用的材料为C25混凝土；Ⅰ、Ⅱ级钢筋。

底板下加设C15素混凝土垫层200厚。

2 设计地质资料2.1相对稳定地下水位高度：-2.25m 。

2.2 地基承载力及基础埋深选择：土层分类：最上层为粉质粘土-可塑态，层厚1.5~2.8m ，=k f 100kPa ；第二层为粉土层-稍密态，层厚2.5m ，≤k f 100kPa ；第三层为淤泥质土-软塑态，层厚未详，=k f 60kPa ；取最上层做为基础持力层，则基础埋深（自基础底板底面开始起算）为1.5m 。

2.3 基础持力层土壤物理指标：压缩模量=s E 4.2MPa ，内摩擦角=Φ12°，凝聚力=C 17kPa 。

基础顶面作用力水平力：150.8kN ；上拔力：744.03kN ；下压力：841.67kN 。

3 地基及基础内力、配筋计算3.1按倾覆稳定条件和地基承载力条件选择顺线路方向的基础底板宽度B 3.1.1按倾覆条件进行计算：杆塔和基础及基础正上方土的全部重力为135.44+302B ，式中30为20（基础和基础正上方土的加权平均重度）乘以基础埋深1.5m ，根据各种条件，可以列出方程式如下：()()()()[]2331.267.84125.14.08.15042331.203.74425.123044.1352-⨯⨯-+⨯⨯⨯++⨯⨯≥⨯⨯+B B B B 整理可得：02346.4848787.143≥-+B B ，解之，得B=7.3m 。

由于地基承载力较小，故选定平行线路方向的基础底板宽度亦为7.3m 。

3.1.2 按地基承载力条件进行校核：地基最大压应力为：kPa 327.9563.73.74845.207.84129.18.15048155.403.74423.73.767.84122=⨯⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯ 满足max P ＜f =100kPa 的条件。

铁塔基础计算书

铁塔基础计算书四脚塔独立基础计算书保护密码：l00149047XXXX项目XXX 基站XXX铁塔0、原始数据输入几何参数基础长l 3.8m 宽b 3.8m 基础埋深d 3m 塔脚高度H z0.3m 塔柱截面高度h z 900mm 底板根部厚度h 1500mm 端部高度h 2300mm 混凝土强度等级C25土参数地下水位深度d w 3.6m 承载力特征值f ak 100kP a 基础底面摩擦系数μ0.3上拉角α020°作用力（标准值）拔力 T 380kN 压力 N 480kN 水平力 H x 60kN 水平力 Hy 60kN混凝土轴心抗压强度设计值f c 11.9N/mm 2混凝土轴心抗拉强度设计值ft 1.27N/mm 2混凝土容重γc 23kN/m 3土的重度γ16.50kN/m 3土的计算重度γ016.50kN/m 3基础的底面积A14.44m 2基础的抗矩W x =bl 2/69.15m 3 W y =lb 2/69.15m 3 基础冲切破坏锥体的有效高度h 0470mm 基础体积V f7.84m 3基础上土的体积V s35.72m 3h t =d-h 22.70m h t 深度范围内的基础体积V 03.27m 3修正后承载力特征值f a =f ak +ηb γ(b-3)+ηd γ0(d-0.5)141.25kP a1、地基承载力验算1.1受拔塔柱顶面竖向力标准值F k-380.00kN 基础自重（包括土重）标准值G k 769.78kN 标准组合下基础底面力矩M kx =M kx0+V k y0(d+H z )198.00kN ·m M ky =M ky0+V kx0(d+H z )198.00kN ·ma x =0.5b-e x =0.5b-M kx /(F k +G k ) 1.39m a y =0.5l-e y =0.5l-M ky /(F k +G k ) 1.39m a x a y /0.125bl1.07a xa y ≥0.125bl 即基底脱开面积不大于全部面积的1/4满足标准组合下基础底面压力值平均p k=(F k+G k)/A26.99kN/m2最大p k,max＝(F k+G k)/3a x a y121.03kN/m2 p k/f a0.19p k≤f a满足p k,max/1.2f a0.71p k,max≤1.2f a满足1.2受压塔柱顶面竖向力标准值F k480.00kN标准组合下基础底面力矩M kx=M kx0+V ky0(d+H z)198.00kN·m M ky=M ky0+V kx0(d+H z)198.00kN·m标准组合下基础底面压力值平均p k=(F k+G k)/A86.55kN/m2最大p k,max=(F k+G k)/A+M kx/W x+M ky/W y129.85kN/m2 p k/f a0.61p k≤f a满足p k,max/1.2f a0.77p k,max≤1.2f a满足2、抗拔稳定验算（按ht<hcr考虑）< p=""> 基础重（考虑浮力）G f180.43kN土体重量（考虑浮力）G e979.20kN基础的受拔力F380.00kNG e/γR1+G f/γR2726.36kNF/(G e/γR1+G f/γR2)0.52F≤G e/γR1+G f/γR2满足3、抗滑移稳定验算（把4个基础做为整体计算，代表值统一取为标准值）基础顶面水平力代表值P h=4(V kx02+V ky02)^1/2339.41kN基础顶面竖向力代表值N（即塔重）100.00kN基础自重包括土重（考虑浮重度）G3079.12kN（N+G）μ/P h 2.81（N+G）μ/P h≥1.3满足4、抗冲切验算（受压塔脚、b=l）基底所受的力轴力N=N0662.00kN基本组合下基础底面力矩M x=M x0+V y0(d+H z)277.20kN·m M y=M y0+V x(d+H z)277.20k N·mp jmax＝N/A+M x/W x+M y/W y106.47kP a冲切验算时取用的梯形面积A l=b(0.5(l-h z)-h0)-(0.5(l-h z)-h0)2 2.76m2地基土净反力设计值F l＝p jmax A l294.23kNa t900mma b=Min{h z+2H0，l}1840mmam=(a t+a b)/21370mm0.7βhp f t a m h0572.43kNF l/(0.7βhp f t a m h)0.51F l≤0.7βhp f t a m h0满足5、配筋验算5.1基础底板底面（受压组合）偏保守近似按p jmax计算M max=0.5p jmax(0.5(l-h z))^2111.92kN·m/m 配筋A s=M max/0.9h0f y881.97mm2/mA s,min(最小配筋率0.15%)705.00mm2/m 钢筋等级Ⅱ钢筋抗拉强度设计值fy300N/mm2实配钢筋直径d14mm 间距s150mm面积A s实配1025.73mm2/m1.2max{A s,A s,min}>A s实配>max{A s,A s,min}配筋合适5.2基础底板顶面（受拉组合）偏保守近似按p jmax计算M max=0.5p t(0.5(l-h z))^241.80kN·m/m配筋A s=M max/0.9h0f y470.60mm2/mA s,min(最小配筋率0.15%)705.00mm2/m钢筋等级Ⅰ钢筋抗拉强度设计值fy210N/mm2实配钢筋直径d12mm间距s150mm面积A s实配753.60mm2/m1.2max{A s,A s,min}>A s实配>max{A s,A s,min}配筋合适5.3塔柱纵筋（验算塔柱根部截面）钢筋等级Ⅲ钢筋抗拉强度设计值fy360N/mm2实配钢筋直径d25mm总根数n12面积A s实配5887.50mm2每边面积A s1实配1962.50mm2最小配筋率验算A s,min(最小配筋率0.6%)4860.00mm2每边面积A s1,min(最小配筋率0.2%)1620.00mm2配筋≥最小配筋率拉弯拉力N542.00kN力矩M x=M x0+V y0(d+H z)277.20kN·mM y=M y0+V x0(d+H z)277.20k N·m偏心距e0x0.51me0y0.51m正截面受弯承载力设计值M ux=M uy586.40kN·m轴拉承载力设计值 N u0=f y A s2119.50kN1/(1/N u0+1/(e0/M u))586.42kN0x xe i=e0+e a0.45m塔柱的计算长度l5.60m偏心距增大系数η 1.01e=ηe i+h/2-a0.87m-h/2+a'0.04me'=ηe界限相对受压区高度ξb0.52受压区高度x=N/α1f c b61.81mm计算配筋A2箍筋样式E实配箍筋直径d10mm间距s250mmρv=(n1A s1l1+n2A s2l2)/A cor s0.498%配筋偏大箍筋个数13钢筋重量64.00kg5.5马凳钢筋（一个基础）根数n20马凳钢筋直径d14mm 钢筋重量22.56kg 6、工程量统计混凝土垫层6.40m3钢筋混凝土31.38m3钢筋1876.66kg 开挖工程量214.87m3回填工程量177.09m3</hcr考虑）<>。

铁塔常用基础计算

铁塔常⽤基础计算幻灯⽚1架空输电线路基础设计（⼀）主要内容：1.基本规定2.上拔稳定计算3.基础下压和地基计算4.倾覆稳定计算5.构件承载⼒计算6.构造要求1.1 依据规程规范架空送电线路基础设计技术规定（2005版和征求意见稿）建筑地基基础设计规范（2011）混凝⼟结构设计规范（2010）岩⼟⼯程勘查规范（2009）湿陷性黄⼟地区建筑规范（2004）⼯业建筑防腐蚀设计规范（2008）构筑物抗震设计规范（2012）建筑地基处理技术规范（2002）建筑桩基技术规范（2008）冻⼟地区建筑地基基础设计规范（2011）1.2 输电线路基础设计等级根据《建基规》表3.0.1，⼀般⼯业建筑属于丙级，重要的⼯业与民⽤建筑属于甲级。

针对黄⼟地区，根据《黄⼟》表3.0.1和《线路基础》附录C：1. ⼤跨越、重要跨越塔及⾼塔（100m及以上）可按⼄类建筑考虑。

2. 在Ⅲ、Ⅳ级⾃重湿陷性黄⼟地区的转⾓塔和塔⾼50m及以上的直线塔可按丙类建筑考虑。

3. 塔⾼在50m以下直线塔（不含⽔浇地）按丁类建筑考虑。

1.3 荷载设计值和标准值的取⽤荷载设计值——进⾏基础上拔、下压、倾覆稳定以及软弱下卧层地基的承载⼒计算；进⾏基础正、斜截⾯的强度计算。

荷载标准值——进⾏地基沉降及基础位移计算；进⾏基础裂缝控制和挠度计算。

1.4 基础附加分项系数征求意见稿:统⼀规定为1.10、1.30、1.602.上拔稳定计算2.1 适⽤条件基础上拔稳定计算，仅适⽤于带底板的⼀般型基础，根据抗拔⼟体的状态分别采⽤剪切法和⼟重法。

⼟重法适⽤于回填抗拔⼟体，⼀般适⽤于“⼤开挖”基础类，含刚性基础（主要为台阶基础），柔性基础（直柱板式、斜柱板式、柔性⼤板等）及重⼒式基础。

剪切法适⽤于原状抗拔⼟体，⼀般适⽤于带扩⼤头掏挖基础。

⼟重法：1 基础埋深与圆形底板直径之⽐（ht/D）⼩于4、与⽅形底板边长之⽐（ht/B）不⼤于5的⾮松散砂类⼟；2 基础埋深与圆形底板直径之⽐（ht/D）不⼤于3.5、与⽅形底板边长之⽐（ht/B）不⼤于4.5的粘性⼟。

例：铁塔基础受力计算

下压基础：下压力 N＝ 66.1kN 横向水平推力 ∑Hx＝ H+ HP ＝6.9+3.8＝10.07kN 纵向水平推力 ∑Hy=H=6.9kN 上拔基础；上拔力 H’＝ 56.6kN 横向水平推力 ∑Hx＝ H’+ HP ＝5.6+3.8＝9.4kN 纵向水平推力 ∑Hy= H’=5.6kN 2、断上导线情况 ∑My=TD×19.5＝8100 ×19.5＝157950N.m ＝157.95kN.m
∑G＝q× 19.5 +GB+2GD +G’D＝600 ×19.5+1820 +2 × 4200+3850＝25770N.m ＝25.77kN.m T=TD×L＝8100×2.286＝18516.6＝18.52kN.m (1)上拔下压力下压力：N＝－∑My/2a－∑G/4 =－157.95/(2 ×1.75)－25.77/4 =－51.57kN 上拔力：N’＝ ∑My/2b－∑G/4 ＝ 157.95 /(2 ×1.75)－ 25.77/4=38.69kN （2)由断线张力引起的纵向水平推力 HD=TD/4=8100/4=2.5kN (3) （2）塔腿坡度引起的水平推力
正常
断ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ导线
∑G＝q× 19.5 +GB+3GD＝600 ×19.5+1820+3 × 4200 ＝26120N.m ＝26.12kN.m ∑P= PB+3PD+Pt30×6 +PS30×13.5 =1380+3 ×2890+182 ×6+285 ×13.5 =14989.5N=15kN (1)上拔、下压力下压力：N＝－∑Mx/2a－∑G/4 =－208.4/(2 ×1.75)－26.12/4 =－66.1kN 上拔力：N’＝ ∑Mx/2a－∑G/4 ＝ 208.4/(2 ×1.75)－26.12/4 =53kN （2）塔腿坡度引起的水平推力由下压力产生的水平推力H＝Ncotα=66.1cot840 ＝ 6.9kN 由上拔力产生的水平推力H’=53cot840 =5.6kN （2）横向荷引起的水平推力

铁塔基础计算与优化

浅谈铁塔基础的计算与优化丛日立赤峰华辰电力勘察设计院【摘要】在普通地质条件下，就台阶式铁塔基础采用深埋与浅埋基础进行计算，比较后选优；在复杂地质条件下，就台阶式和正方形两种不同形式基础进行计算，对设计的方式进行优化比较，提出了自己的观点，供参考。

【关键词】铁塔基础承载力深埋与浅埋地下水台阶式基础正方形基础优化设计铁塔基础在输电线路工程中的设计是重中之重，它均需同时满足上拔和下压的基本要求，还必须进行稳定和剪切验算及构造和配筋要求。

计算过程相对复杂，随着计算软件的开发和利用，烦琐的计算已变的程序化，但同时也产生计算的优化控制问题，计算机只会按照指定的程序运行，实际工程中地质情况复杂多变，软件的智能化远远不能满足实际的需要，这就需要设计人员合理的控制与优化。

下面就普通地质条件和复杂地质条件两个方面的优化计算进行探讨和分析。

一、在普通地质条件下，台阶式铁塔基础的深埋与浅埋无论直线塔还是转角塔，从受压基础或者说基础受压的角度来讲，一方面线路铁塔的压力值相对地基的承载力来讲，比较容易满足承压要求，另一方面满足受拉要求的基础只要构造合理大都能满足受压要求，进一步讲转角塔的受压腿的上拔力都非常小，角度越大上拔力就越小，设计时只是考虑一下持力层和冻土层的深度影响，基础也很小，因而在此不做详述。

而受拉基础的大小深浅对整个基础起着控制作用，鉴于受拉基础的下压力较小，计算时验算一下即可，所以本文着重从基础的上拔角度进行详述，基础上拔时要求基础自重与基础上拔时带出的土体重量之和，必须大于或等于设计值，即满足基础的抗拔稳定的要求，公式如下：N≤G/γR1+ G0/γR2式中： N－基础上拔力标准值（kN）；G－采用土重法计算时，为倒截锥体的土体重力标准值，采用剪切法计算时，为土体滑动面上土剪切抗力的竖向分量与土体重力之和（kN）；G0－基础自重力标准值（kN）；γR1－土重上拔稳定系数，按现行规范的规定采用；γR2－基础自重上拔稳定系数，按现行规范的规定采用。

铁塔基础作用力计算软件

一、比载计算导线型号：LGJ-240/40G0D=964.3T D=83370a1=1导线安全系数K D= 2.7024A D=277.75U SCD=1.1a2=1最大风速V max=30d D=21.66u zD=1a3=0.75地线型号：GJ-50G0B=423.7T B=58233V1=10地线安全系数K B= 3.531A B=49.46U SCB=1.2V2=15覆冰厚度b=10d B=9u zB=1明：（以导线为例）G0D为导线单位质量，单位为Kg/Km;A D为导线截面积,单位mm2;b为覆冰厚度,单位mm;Td为计算拉断力,单位为N；KD为安全系数；d D为导线外径,单位mm;V为风速，单位为m/s；u ZD为风压高度变化系数；a为风压（速）不均匀系数，V<20m/s时a为1.0，20≤V<30时a为0.85，30≤V<35时a为0.75，V≥35时a为0.7Usc D为电线风载体型系数，当电线覆冰(不论线径大小)或电线直径<17mm时，U SCD为1.2;当电线直径≥17mm时,U SCD为1.1g1=9.80665*G0D/A D*10-3g2=9.80665*0.9*3.1415926*b(b+d D)/A D*10-3g3=g1+g2g4=9.80665/16*a*U SCD*U ZD*d D*V2/A D*10-3g5=9.80665/16*a*U SCD*U ZD*(d D+2b)*V2/A D*10-3g6=(g12+g42)0.5g7=(g32+g52)0.5导线：地线：1.自重比载g1 1.自重比载g1g1(0.0)= 3.40470E-02(MPa/m) g1(0.0)=8.40088E-02(MPa/m)2.冰层比载g2 2.冰层比载g2g2(b.0)= 3.16060E-02(MPa/m) g2(b.0)= 1.06515E-01(MPa/m)3.垂直总比载g3 3.垂直总比载g3g3(b.0)= 6.56530E-02(MPa/m) g3(b.0)= 1.90524E-01(MPa/m)4.风压比载g4 4.风压比载g41)外过电压、安装有风 1)外过电压、安装有风g4(0.v1)= 5.25772E-03(MPa/m) g4(0.v1)= 1.33835E-02(MPa/m)2)内过电压 2)内过电压g4(0.v2)= 1.18299E-02(MPa/m) g4(0.v2)= 3.01129E-02(MPa/m)3）最大风速 3）最大风速g4(0.Vmax)= 3.54896E-02(MPa/m) g4(0.Vmax)=9.03388E-02(MPa/m)5.覆冰风压比载g5 5.覆冰风压比载g5g5(b.10)= 1.10318E-02(MPa/m) g5(b.10)= 4.31247E-02(MPa/m)6.无冰有风综合比载g6 6.无冰有风综合比载g6g6(0.v1)= 3.44506E-02(MPa/m) g6(0.v1)=8.50682E-02(MPa/m)g6(0.v2)= 3.60436E-02(MPa/m) g6(0.v2)=8.92428E-02(MPa/m)g6(0.vmax)= 4.91804E-02(MPa/m) g6(0.vmax)=1.23364E-01(MPa/m)7.覆冰综合比载g77.覆冰综合比载g7g7(b.10)= 6.65734E-02(MPa/m) g7(b.10)= 1.95344E-01(MPa/m)二、杆塔荷载计算（直线杆塔,不考虑荷载组合系数）L1L2h1h2Q D大风Q D覆冰Q D安装（断线）Q B大风Q B覆冰Q B安装（断线）4504500048.7146210090杆塔类型G JD大风.断线.娄装G JD覆冰P JD大风P JD覆冰G附加导G附加地G JB铁塔400470100101500100020Lv D大风=450.00Lv D覆冰=450.00L h=450＆D=0.5Lv B大风=450.00Lv B覆冰=450.00Q D max=111.072＆B=0.5Lv D断线=450.00Lv D安装=450.00Q B max=333.440E=1.2Lv B断线=450.00Lv B安装=450.00说明：L V为垂直档距，L H为水平档距，Qmax为最大使用应力=计算拉断力/（安全系数.面积）；G J为金具重量；P J为水平受力；＆为断线张力系数;E为冲击系数；垂直荷载G（G=g1*A*Lv大风+G J大风）G D1=4655.45 ( N )G B1=1889.78 ( N )水平荷载P（P=g4(0.vmax)*A*L h+P J大风）P D1=4535.76 ( N )P B1=2010.67 ( N )4535.76 2)设计最大覆冰、有风垂直荷载G（G=g3*A*Lv覆冰+G J覆冰）G D2=8675.81 ( N )G B2=4260.50 ( N )4535.76水平荷载P（P=g5*A*Lh+P J覆冰）P D2=1388.84 ( N )P B2=959.83 ( N )荷载图：正常I（大风）2.断线情况1）断任一根导线、地线未断、无冰、无风（单、双回路）垂直荷载G（未断线相、用事故时垂直档距）1388.84G D3=4655.45 ( N )G B3=1889.78 ( N )垂直荷载G，（断线相）G，D3=4027.72 ( N )1388.841388.84水平荷载PP D3=0（无风，故无水平荷载）1388.841388.84纵向荷载t（t=Qmax*A*＆）t D=15425.18 ( N )2)断一根地线、导线未断、无冰、无风（不论多少回路）垂直荷载GG D3=4655.45 ( N )G B3=1889.78 ( N )垂直荷载G，（断地线处）G，B3=1944.89 ( N )水平荷载PP D3=0（无风，故无水平荷载）纵向荷载tt B=8245.96 ( N )3.安装情况Ⅰ（吊装一根地线，导线未安装）水平荷载P BP B=297.88 ( N )荷载图：断线II（断一导线）荷载图：断线II（断一地线）已装地线垂直荷载G5507.481889.78 =1889.78 ( N )G正装地线的垂直荷载G297.88G B正=5507.48 ( N )4.安装情况Ⅱ（吊装一根导线，其余已安装，地线已安装）水平荷载P D=667.15 ( N )P B=297.88 ( N )667.15垂直荷载G D已=4655.45 ( N )G B=1889.78 ( N )G D正=12113.08 ( N )荷载图：安装I（装地线）荷载图：安装II（装导线）。

【输电杆塔设计培训】08、第八章铁塔内力计算

TBc1 2a1 TB 2
TBc1 2a1
TB 2
Ta
Tb
Tb
Ta △TB/2 △TB/2
式中 △TB－地线张力
图12
2、上、下横担上横隔面横隔材内力N2、N4
控制条件：受覆冰、安装情况控制，由前后面横隔材承担。
对0取矩
N2
GDc2 2h1
N4
2GD c4 2h2
N2
图13
担三种型式
尖横担
鸭嘴横担图16
矩形横担
1、尖横担 ①构造型式：上、下主材在挂线角点处相交于
一点，把横担视为由上下两片桁架组成。
②控制条件：受断线情况控制，断线后的力有断线张力TD的垂直荷载GD’
③内力计算
下平面主材内力：
(1）在导线N1' GG2D'hlD1 ’的的作用下取隔离体，对A点取矩
G+ N1 cos（1500－900）＝0
N1＝－G/ cos（1200－900）
＝－100/0.87＝－115N
负号说明力方向假设反了。
同理用∑X=0可求出N2
图1
2．截面法将桁架选一适当的截面，而取其一部分作为隔
离体，研究构件内力与外荷载的平衡，根据共面力系平衡条件，可列出三个平衡方程式：
α一主材与斜材夹角。
3．K型斜材桁架
如图5所示K型斜材桁架的斜材受力与双斜材拉压系统相
同，而主材受力较小。
主材内力：
Nu
M0 G
2bi 4sin
斜材内力 :
水平N村s 内4力dM1i:c
图5
ND
Mc 4d 2i
4. 承受双向荷载单斜材桁架
Nu
Mx 2ai

铁塔基础计算

铁塔基础设计在工程设计时根据具体情况进行分类规划一般分四类：粘土坚硬粘土碎石严重风化岩等C1粘土硬塑C3粘土可塑C5粘土软塑C7特殊地质、地形应区别对待。

如：未风化的岩石、有河流的河套地段、有较高洪水位的塔位、有较厚层的粘土地带、地下水位高施工困难地带等等根据地质地形条件和铁塔种类设计相应的基础。

目前常用的基础形式是现场浇注的台阶式钢筋混凝土基础。

台阶一般两阶或三台阶常用。

基础尺寸的预设定根据作用力大小确定，我们设计是66、110千伏且单回路线路，设计的铁塔基础作用力不大，主柱的宽度直线塔600,耐张塔600或800.选择台阶尺寸时要注意、台阶高度和伸出长的比值一定大于等于1,等于1是45度，“刚性角”因为基础底板不配钢筋不能使混凝土基础受拉。

常用的台阶尺寸最底层的采用300,其他台阶高度按计算和构造要求确定。

设计基础时已知条件铁塔基础作用力：上拔力、下压力、水平力;地质条件地耐力、地下水位、冻结深度、设计的过程是试凑法、事先给定尺寸、验算不满足要求重新选择尺寸、反复几次最后达到目的。

上拔稳定计算上拔稳定计算、根据抗拔土体的状态分别采用剪切法和土重法。

剪切法适用于原状土体；土重法适用于回填抗拔土体。

我们经常采用的是钢筋混凝土台阶式基础是回填抗拔土体，计算应用土重法。

下面介绍土重法计算。

土重法中几个常用参数在“送电线路基础设计技术规定”附表:注：位于地下水以下土的计算容重按8〜11取用。

混凝土重度24KN/m，位于地下水以下混凝土的计算重度按12KN/吊取用。

（插图1）自立式铁塔基础上拔稳定:r f T E<r E rs(Vt-△vt-V°)+Qr「基础附加分项系数直线塔1.1;耐张、转角塔1.6T E-上拔力ht-基础埋深mVt-ht深度内土和基础的体积m3△vt-相邻基础影响的微体积r『水平力影响系数(r s-基础底板以上土的加权平均重度M-深度内的基础的体积m3Q-基础自重力Q=基础体积*混凝土重度Vt(基础体积)=ht(B2+2Bhttana+4/3ht2tan2a)△vt=(B+2httan%-L)2/24tan%(2B+L+4httan%) L-基础跟开m基础下压计算1 .当轴心荷载作用时应符合式：F><fa/r rfP-基础底面处的平均压力设计值Kpaf a r修正后的地基承载力「f-地基承载力调整系数0.75B-基础宽度m2 .当偏心荷载作用时应符合式：Pmaxw1.2fa/「什基础底面的压力计算当轴心荷载作用时应符合式：P=(F+「G G)/AF-上部结构传至基础顶面的竖向压力设计值KN G-基础自重和基础上的土重KN2A-基础底面面积mr G-永久荷载分项系数，对基础有利时，宜取P G=1.0,不利时应取P G=1.2。

铁塔基础作用力计算方法

11.铁塔基础稳定计算

铁塔基础计算书程序介绍

铁塔独立基础计算书

铁塔基础作用力计算方法

铁塔独立基础计算表格 考虑了抗拔力 钢结构塔基础计算

铁塔基础作用力计算表

终端铁塔基础计算书

铁塔基础作用力计算表

《输电线路基础》第5章-杆塔强度校核-第五节-铁塔构件内力的计算.

铁塔基础设计计算书

宽基铁塔联合基础计算书

铁塔基础计算书

铁塔常用基础计算

例：铁塔基础受力计算

铁塔基础计算与优化

铁塔基础作用力计算软件

【输电杆塔设计培训】08、第八章 铁塔内力计算

铁塔基础计算

铁塔独立基础计算表格考虑了抗拔力钢结构塔基础计算

【输电杆塔设计培训】08、第八章铁塔内力计算