21.5米高杆灯受力计算书
高杆灯受力性能计算与分析报告
高杆灯受力性能计算与分析报告作者：叶烨来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2012年第02期摘要：高杆灯受力分析是比较复杂的工程，本文章对高杆灯受力进行了详细分析及阐述，也提出了高杆灯受损以后的加固措施。
关键词：高杆灯受力分析高杆灯加固措施1 工程概况该高杆灯于2006年开始工作，灯杆由上下两部分结构组成为：下部分从砼基础顶至地面2m高处为Φ630x10钢管，上部分从2m 至25m高处为Φ406x8钢管，材质均为Q235B。
上下两部分用法兰连接，灯具及其顶部的避雷针详图见甲方提供的设计图。
2009年1月发生断裂，断裂发生在该高杆灯2.15m高变截面靠近法兰处。
破坏情况如下附图一：2 计算（计算软件为midas Gen730）2.1 高杆灯荷载计算高杆灯的垂直荷载主要是灯杆杆体和灯具自重；水平荷载主要是风荷载。
根据灯杆加工图纸：灯具自重：4.65kN。
风荷载计算结果见表：2.2 高杆灯内力分析高杆灯的钢支杆是按底端固定、顶端自由的悬臂杆件计算，内力分析比较明确。
但由于竖向单悬臂杆件受水平向风荷载作用，使杆件产生挠曲弹性变形后，使杆身与灯头自重的竖向力对杆轴线处产生二次弯矩。
灯头挡风投影面积为：3.3x0.49x0.9=1.46m2各项系数近似地取25m高度处系数。
灯头集中风力Pw=1.2x1.46=1.75kN2.2.1 计算结果见表2.2.2 钢支杆底端初级弯矩M=1.4x136.64=191.29kN·m底端水平剪力vo=47.07kN灯杆弹性变位产生的附加弯矩：WT=4.65×1.2＝5.58kNMe=WTe0+PWd0=5.58x0.025＋1.75x0.75=1.45kN·mMg(δ)=■[60MeH(2H-z)+20H×PW(3H2-z2)+PW(15H4-5Hz3+z4)]=9.31kN·m(z=22.55m) Kδ=■1.04Mg(δ)——由于灯杆产生弹性变形后，灯头重t在计算截面，处引起的附加弯矩Kδ——由于灯杆产生弹性变形的灯头重量引起的附加弯矩高阶影响系数。
灯杆强度设计计算书
De4= 506250000
此灯杆挠度是安全的 等，实际危险截面处的
N·m N·m N·m N·m N·m N·m
W=
π×（D外径4-D内径4）/32D
4、灯杆根部实际理论扭矩允许值
= 0.00016112 m3
[M]=
W*[σ]
＞1
= 1.13
因此灯杆强度是安全的
E、挠度核算
1、圆锥杆，相当于直杆，近似计算
De=
（d+D）/2
C、迎风面积 S塔杆= S挑臂= S灯具= S组件= S风叶=
D、扭矩核算
60 100 1580 300
（d+D）*H/2
=
1.2
m2
×
1200 × 0 =
0
m2
×
600
× 0=
0
m2
×
810
× 6 = 7.6788 m2× sin 35
×
600
× 0=
0
m2
1、重心高度
Hx=
（2d+D）*H/3（d+D）
6、综上所述
[fmax]/fmax＞1
= 1.87
因此灯杆挠度是安全的
结论：考虑风速的不均匀系数，空气动力系数，以及风向与灯杆、灯具的夹角等，实际危险截面处的 应力及灯顶的挠度均比以上计算的结果低，故此灯杆设计是安全可靠的。
还有地基强度和地脚螺栓强度计算，我也上传了
°= 4.404 m2
此灯杆强度是安全的 (De内径/De）= 0.9333333 (De内径/De）4= 0.7588346
太阳能路灯强度校验
A、已知条件 1、风速 2、灯杆材质
U= 36.9 m/s Q235
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=
高杆灯地基的基础设计计算书
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GJGJ=[(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WW=(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PmaxPmax=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。
高杆灯受力计算方法
高杆灯受力计算方法一、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=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=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+（）=2.04WK=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/m2三、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=27KN⑵．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=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/mm2 max⑵．δ=8mm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=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Gk=b×h×H×γ0=4×4×2.5×20=800KN⑶．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。
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。
高杆灯基础计算书(DOC)
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，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:《混凝土结构设计规》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规》《建筑地基基础设计规》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规》《建筑结构荷载规》(GB 50009-2001), 本文简称《荷载规》《建筑桩基技术规》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规》-----------------------------------------------------------------------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》5.2.2及5.2.3式中：R 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。
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。
变径矩形灯杆强度挠度计算书4 以10米路灯为例
=
2、 变径处抗弯截面系数：W宽面2=b2*a2^3/(6*a2)-（b2-2*T2）*（a2-2*T2）^3/(6*a2) =
可知：
1、 灯杆根部危险截面的应力：σ1=M根部总1/W宽面1
=
89.6
2、 灯杆变径处危险截面的应力：σ2=M变径处总2/W宽面2
=
98.9
取灯杆变径处为的危险截面，此时危险截面应力σ2=112.1Mpa
风压对路灯各部
19498.05 3474.90 1158.30
0.0 24131.3
可知2：
分的力在灯杆变 径处产生的弯
矩：
[1] M上节1=ω*S上节1*h2/2
=
[2] M灯臂1 = ω*S灯臂1*h2
=
[3] M灯具1 = ω*S灯具1*h2
=
[4] M其他1 = ω*S其他1*h2
=
得出：
M变径处总1=M上节+M灯臂+M灯具+M其他 =
=
104.6
2、 灯杆变径处危险截面的应力：σ4=M变径处总2/W窄面2
=
126.1
取灯杆变径处为的危险截面，此时危险截面应力σ4=142.7Mpa
{3}取风
力作用
在灯杆
窄面
时，灯
杆变径
处为最
可知
σ4＜ [σ]=215Mpa
3、 安全系数： K=[σ]/σ
=
1.86
结论： 在12级风力作用下，灯杆变径处危险截面应力小于Q235钢材的屈服应力，同时灯杆的安全系数为
4、风压
对灯杆
上节的
挠度：
[1]
灯杆上节受到的 风力影响：
F上节1=ω*S上节
28米高杆灯强度符合国际计算书
28米高杆灯强度符合国际计算书横向水平风荷载产生的风压（一）、自然条件参数：10米高度风速32M/S，最大风压0.6KN/M2。
（二）、杆形结构参数：灯杆：上口径250mm；灯杆的横断截面形状：16边形。
灯杆：下口径650mm；灯杆高：27m。
灯盘迎风面积：0.2M2；单个灯具迎风面积：0.3 M2。
灯杆迎风面积：19.3M2；灯具9个。
公式：ω=βz×μs×μz×μl×ω。
公式中：ω：作用在高杆结构单位面积上的风荷载ω：基本风压KN/M2；σs：风载体型系数μz：Z高度处的高度变化系数μl：重观调整系数βz：Z高度处的风振系数1、基本风压：根据当地气象条件：离地10米高处风速32m/s，基本风2、风载体型系数：灯杆为16边形按照GBJ130-90标准，μs=1.13、风压高度变化系数：按B类，即田野空旷系数取风压高度变化系数：表11、风振系数公式：βz =1+ξ×δ1×δ2。
公式中：βz——Z高度的风振系数β——脉动增大系数δ1——脉动和高度系数δ2——振型，结构外形影响系数（1）、灯杆的自振周期对于基本振周期T1＞0.25s时，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响，本高杆灯配单侧照明灯盘，计算可考虑按单水箱搭的自振周期公式来进行计算：公式：T1=3.63×sqr（H3/）（E×1）×（M+0.236×P.AH）公式中 H：灯杆的高度mA：灯杆的横截面M2m：灯杆高度为H时杆体的质量I：横截面惯性矩m4P：灯杆的密度750kg m4E：弹性模量2E+1 1PaA：3.14×（D`2-（D-t）-2）/4A：0.01612704 m2I：0.05×（D~2×t）~4I：0.00084688/ m4灯杆的自振周期为T1=1.715613693（2）、脉动增大系数ξ脉动增大系数根据ω。
路灯杆强度计算
9米路灯杆强度计算本计算数据根据GB50135-2006《高耸结构设计规范》确定。
已知条件：1.计算按最大风速V=28m/s（10级台风风速为24.5~28.4 m/s）。
2.灯杆材料Q235，许用应力[σ]=225000KN/㎡。
实际强度要求大于理论强度不少于3倍。
3.灯杆外形尺寸：9m灯杆高度H=9m，壁厚δ6.0㎜；上口直径D上=180㎜，下口直径D下=310㎜；灯杆上部挑臂长度尺寸为左L1=3.4m；右L2=2.2m；灯底板法兰直径500㎜×25㎜。
4.基础尺寸：基础外形：高度1.5m，埋深2m地脚螺栓孔距：直径420mm地脚螺栓直径：M30六根。
灯杆强度计算：1.标准风压计算由风速28m/s知基本风压为W0=0.622KN/㎡则标准风压W= W0·K t=0.8×1.1=0.68KN/㎡。
（式中风压调整系数Kt：取1.1）2.灯杆灯头的风力计算风荷载体行系数μs：圆锥形杆体取0.7风压高速变化系数μz：取0.9灯杆迎风面积：S杆=2.205㎡灯头及灯箱迎风面积：S灯=8㎡灯杆受风力F杆=W·μs·μz· S杆=0.946KN灯头受风力F灯= W·μs·μz· S灯=3.420KN3.灯杆受的总弯矩计算灯杆弯矩M杆=F杆·H/2=4.267KN·m灯头对灯杆的弯矩：M灯=F灯·H·0.75=23.09KN·m总弯矩：ΣM=M杆+ M灯=27.36 KN·m4.灯杆抗弯模量计算Wz=π（D下4—D4）/32/ D下=3.14×(0.3104-0.2984)/32/0.31=0.0004271m3 5.灯杆弯曲应力计算灯杆的弯曲应力Σσ=ΣM/ W0=64075KN/㎡Σσ<[σ]=225000KN/㎡满足3倍安全系数要求从以上的计算中看出，灯杆的强度足够。
灯杆强度计算书（深圳-5）
(半高杆灯)钢灯杆强度计算书灯杆受力有两种形式。
静力,灯臂和灯头的重量在灯臂所在平面内产生一个弯矩(单弧灯)。
双弧灯按灯臂长短不同而不同,长短弧所产生的弯矩,自行平衡一部分,在灯臂所在平面内产生弯矩的差；双弧灯及多弧灯,在所在面内灯具及配套电器一致时,所产生的弯矩则平衡,在所在面内灯具不一致时,在灯臂平面内产生一由灯具及配套电器重量差所产生的弯矩。
风负荷,风向与灯臂所在平面平行:灯头与灯杆的受风面积在(1)灯臂与杆的连接处；(2)灯门处；(3)灯杆在地面处的横截面处所产生的最大弯矩应小于允许值。
风的方向与灯臂所在平面方向垂直时,除杆身的受风面积产生弯矩外；单弧灯的灯头与灯臂受力后,在灯杆所在平面内产生一个弯矩和一个扭矩。
风负荷与被计算灯杆的位置、区域及海拔高度有关,p0=k v216 （5-1）p0受到代入计算不同系数的影响:如灯杆的尺寸；灯杆横截面的形式；振荡一次波形的基本周期。
(1)灯杆上受均匀分布的风压按p1=p0d平均H （5-2）上两式中：p0----1m²电杆上的风压，p a；k----- 空气动力系数，按照标准，对于圆柱形的元件k=0.7；(建议：对正六及正八边形取k=1.0)v-----风速，一般v=35m/s；H-----灯杆高度，m；d平均-----灯杆的平均直径，m。
d1+d2d平均=2（5-3）式中：d1-----灯杆梢径，m；d2-----灯杆地面处直径，m。
灯杆锥度有1/100；1.2/100和不固定。
（2）灯具与灯臂受均匀分布的风压按p2=p0S （5-4）式中：S----灯臂受风面积与灯具受风面积之和，m²。
（3）钢灯杆壁厚：钢灯杆还没有行业标准。
高度在13m及以下的钢灯杆厚为4mm。
壁厚在3.0mm时，易受风及重载车辆行进过程中引起振动，使其他螺栓固定部分松动影响灯。
1、灯杆高度为15m的直形双挑圆锥灯杆，仰角12度，臂长1.6m,梢径Ø120m，壁厚5mm,锥度为1.3/100，风向与灯臂所在平面垂直，（有关数据参照我司设计图纸）解：灯杆高15m,臂长1.6m,梢径Ø120，锥度1.3/100， d2=315mm d1=120mm120+315d平均=--------=217.5mm=0.2175m2v2P0=K---=0.7×(352²/16)=53.60kg/m²16P2=p0·H·d平均=53.6×15×0.2175=174.87kg灯臂及灯具的受力灯臂的直径为100设每个灯具的受风面积为0.3m².灯臂受力p=53.6×(1.6×0.1+3×0.3)=56.82kg∕m²根部弯矩M=（15×13+174.87×15×0.5）×9.8=14763.95N·m1在灯门处的抵抗力W门=0.1[315³-（315-10）³]×---2=144162.5mm1/2为门的开度。
高杆灯杆弯矩计算公式
高杆灯杆弯矩计算公式在城市道路、广场、公园等公共场所，我们经常可以看到高杆灯，它们为夜间照明提供了重要的帮助。
而高杆灯的稳定性和安全性则是至关重要的，其中弯矩计算是其中一个重要的环节。
本文将介绍高杆灯杆弯矩的计算公式及其应用。
一、高杆灯杆弯矩的定义。
高杆灯杆在受到外力作用时会产生弯曲变形，这种弯曲变形所产生的力矩称为弯矩。
弯矩的大小与外力的大小、作用点的位置以及高杆灯杆的几何形状有关。
在设计高杆灯杆时，需要对其受力情况进行分析，以保证其稳定性和安全性。
二、高杆灯杆弯矩的计算公式。
高杆灯杆的弯矩计算公式可以通过静力学原理推导得出。
在受到外力作用时，高杆灯杆会产生弯曲变形，这种变形会导致高杆灯杆上产生内力。
根据梁的理论，可以得出高杆灯杆的弯矩计算公式如下：M = F L。
其中，M为高杆灯杆的弯矩，单位为牛顿·米（N·m）；F为作用在高杆灯杆上的外力，单位为牛顿（N）；L为高杆灯杆的长度，单位为米（m）。
在实际应用中，高杆灯杆的外力通常是由风载荷和灯具自重所产生的，因此可以将外力F分解为风载荷和灯具自重两部分，分别计算其对高杆灯杆的弯矩贡献。
三、高杆灯杆弯矩计算的应用。
高杆灯杆的弯矩计算在高杆灯的设计和安装过程中起着重要的作用。
通过计算高杆灯杆的弯矩，可以评估高杆灯杆在受到外力作用时的变形情况，从而确定高杆灯杆的设计参数和材料选择。
在实际工程中，高杆灯杆的弯矩计算还可以用于评估高杆灯杆的稳定性和安全性。
通过比较计算得到的弯矩与高杆灯杆的承载能力，可以判断高杆灯杆是否满足设计要求，从而保证高杆灯的使用安全。
此外，高杆灯杆的弯矩计算还可以用于指导高杆灯的安装和维护。
根据计算得到的弯矩，可以确定高杆灯杆的支撑结构和固定方式，以及高杆灯的安装位置和角度，从而保证高杆灯的稳定性和使用寿命。
四、结论。
高杆灯杆的弯矩计算是高杆灯设计和安装过程中的重要环节。
通过计算高杆灯杆的弯矩，可以评估高杆灯杆在受到外力作用时的变形情况，从而确定高杆灯杆的设计参数和材料选择。
不同规范规定高杆灯风荷载计算分析
不同规范规定高杆灯风荷载计算分析发布时间：2023-03-02T01:26:48.262Z 来源：《建筑实践》2022年20期作者：刘春生[导读] 本文按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2012和《高耸结构设计标准》GB50135-2019中风荷载计算的相关规定，刘春生天津市政工程设计研究总院有限公司 300392摘要：本文按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2012和《高耸结构设计标准》GB50135-2019中风荷载计算的相关规定，对高杆灯在风荷载作用下受力进行对比分析，可知两种规范风荷载计算结果非常接近，各参数意义是一致的。
关键词：灯杆风荷载风振系数承载力引言《建筑结构荷载规范》GB50009-2012和《高耸结构设计标准》GB50135-2019分别提供了建筑结构和高耸结构的风荷载作用计算方法，本文根据两种规范对风荷载计算的规定，对高杆灯在风荷载作用下的受力进行比较分析。
1 风荷载标准值计算公式《建筑结构荷载规范》（后文简称荷规）和《高耸结构设计标准》（后文简称高规）提供的风荷载标准值计算公式均为：2 工程概况和计算模型图1 灯杆大样图3 风振系数计算本算例仅给出高杆灯顶部灯盘处的风振系数计算过程。
3.1 荷规风振系数3.2 高规风振系数4 计算结果立柱所受风荷载按0.1H分段计算，汇总最终结果风荷载引起的柱脚内力标准值如表1所示。
表1 风荷载引起的柱脚内力标准值5 结论根据计算结果，分别采用荷规和高规计算的风荷载引起的高杆灯柱脚内力结果非常接近，误差仅为1%；荷规风振系数计算公式复杂，步骤繁琐，高规风振系数计算做了适当简化，三个参数均可查表获得；两种规范的相关参数意义是一致的。
因此对于类似高杆灯这种高耸结构，完全可以按照《高耸结构设计标准》GB50135-2019来计算风荷载。
参考文献[1] GB 50009-2012：建筑结构荷载规范[S]. 中国建筑工业出版社, 2012.[2] GB 50135-2019：高耸结构设计标准[S]. 中国计划出版社, 2019.。
灯杆塔强度计算书.
1、
ωo=0.55kN/㎡2、
Q2353、
许用应力：[σ]=235MPa 4、
弹性模量：E=N/m25、
6、H=10000mm d=114m (m2
(m2四、1、H x =(m
2、4106.71475.4560.676142.8
五、1、=
(m3 2、б=M/W=(Pa
P 1*S灯具*Hx=（N·m）M叉杆=P 1*S叉杆*Hx=（N·m）
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=4.47风力影响
M灯杆=
P 1*S灯杆*Hx =（N·m）S叉杆=
0.228S灯具=0.6根部所受最大力矩
挠度计算，圆锥杆等效为：De=(d+D/2的等径管风压
3、K=[б]/б=>1.5
六、1、De=(D+d/2=167mm
I==
(mm4 2、(Nf max =(mm
92.098(mm3、0.92%<5%
△= f"max /H=故挠度是安全的。1937.0541.17745603灯杆顶处的挠度为：
f" max = fmax*H/Hx=
挠度比：
惯性矩：
π(De 4-d e 4/646803367.35风力影响：
f max =FHX 3/3EI
F=P1*S灯杆+P1*S灯具*H/Hx+P1*S叉杆*h/Hx=
危险截面应力：
42692175.48安全系数：
5.50故强度是安全的。
挠度计算
M总=M灯杆+M灯具+M叉杆=（N·m）强度校核
高杆灯受力性能计算与分析报告
４加 固措施 ： 建议采用下述方法
方法 一 ： 原 灯 杆 变 截面 处外 贴 钢板 ； 在 方法二： 在原 灯 杆 底 部 灌注 混凝 土 ；
方法三： 使原灯杆 变截面处的加劲肋加 高， 提高灯杆 的惯性矩。 据 现场 实际 情 况 及 各种 因素 决定 ， 方法 一 比较 可 行 。 方法一计算如下 ：
关键词 ： 高杆 灯受力 分析
高杆灯加固措施
Ｍ。 （ ） ５＝
［０ Ｈ （ Ｈ ｚ ２ Ｈ ×Ｐ ３ ＋ Ｗ ６ Ｍ。 ２ － ） ０ ＋ ｗ（ Ｈ 一 Ｐ
１ 工 程概 况 ｛５ －５ 。 ４１ ．１ Ｎ・ ｚ ２．５ １ Ｈ４ Ｈｚ＋ｚ） ３ ｍ（＝２ ５ ｍ） ＝９ ｋ 该高杆灯于 ２ ０ ０ ６年开始 工作 ， 灯杆 由上下两部分结构组成 为： Ｉ８ — — （＝— １０ ．４ 下 部 分 从 砼基 础 顶 至地 面 ２ 高 处 为 ①６ ０ ｌ ｍ ３ ｘ ０钢 管 ， 部 分 从 ２ 上 ｍ １ ．（ｉ ） —０４ Ｈ －Ｉ 至 ２ ｍ 高 处 为 ４ ６ ８钢管 ， 质均 为 Ｑ２ ５ 。 下 两部 分用 法 兰 ５ ０ｘ 材 ３Ｂ 上 Ｍ。６） — 由于 灯 杆 产 生 弹 性 变 形后 ， 头 重 ｔ 计 算 截 面 ， （ — 灯 在 处 连接 ， 灯具及其顶部的避雷针详图见 甲方提供 的设计 图。２ ０ ０ ９年 １ 月发 生 断 裂 ， 裂发 生在 该 高 杆 灯 ２１ ｍ 高 变截 面 靠 近法 兰处 。 破 引起的附加弯矩 断 ．５ Ｋ —— 由于 灯杆 产 生 弹性 变形 的灯 头 重 量 引起 的 附加 弯 矩 ５ 坏情况如下附图一 ： 高 阶影 响系 数 。 总 附加 弯 矩 ：． ｘ ．１ ９６ ｋ ｍ １０ ９３ ＝ ．５ Ｎ・ ４ 总 弯矩 ：９ ．９ ． ＝ ０ ． ｋ ｍ １ １２ ＋９６ ２ ０９ Ｎ・ ５ ４ ２２３ 截 面 特 性 ．．
高杆灯基础计算书
高杆照明灯杆基础计算书一、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：1.8 吨二、计算简图三、荷载计算1 、恒载力灯具共设10个投光灯，均布在灯杆顶部圆盘上G1＝1.8*10＝18 kN2 、活载力灯杆风荷载灯杆半高处截面外径d=(200+400)/2=300mm风压高度变化系数：地面粗糙类别B 类，灯杆高度H=21.5m ，μz ＝1.02 风荷载体形系数：μzw 0d 2＝1.02*0.60*0.405*0.405＝0.1≥0.015， 且⊿≈0，H/d ＝21.5/0.405＝53>25，故μs ＝0.6 H 2/d=21.5*21.5/0.405=1141.35>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 =18 KN“钢柱外露连接”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：钢管柱外露连接柱截面：PIPE-400*10，材料：Q235B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= 800 mm×800 mm，厚：T= 6 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=6mm柱截面要求最小板厚：t z=5mm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+480×184.586×134.586)=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：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)地下水标高: -0.500(m)(m)(kN/m3)(kN/m3)(MPa)征值(kPa)程度(kPa)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。
路灯杆荷载计算书
一、风荷载Wk=βz ⨯μz ⨯μs ⨯ WoWk：作用在高耸结构z高度处单位投影面积上的风荷载标准值(kN/m2)Wo：基本风压(kN/m2)，其值不得小于0.35 kN/m2μz：z高度处的风压高度系数μs：风荷载体型系数βz：z高度处的风振系数Wo=1/2 ⨯ρ⨯ v2 = 1/2 ⨯ 1.20 ⨯ 60.22=2.174 kN/m2综合保险系数取1.3Wk=2.174 ⨯ 1.3 = 2.827 kN/m2二、第一段：F = Wk ⨯ S = 2.827 ⨯ 0.168 ⨯ 1.2 = 0.57 kN弯矩M1 = F ⨯ L =0.57 ⨯ 0.6 =0.342 kNm第二段：F = Wk ⨯ S = 2.827 ⨯ 0.114 ⨯ 8.8 = 2.836 kN弯矩M2 = F ⨯ L =2.836 ⨯ 5.6 =15.8816 kNm总弯矩M = M1 + M2 = 16223.6 Nm三、选Q235材料σ=215 第一段选用Ф168⨯5查表得底部截面抵抗矩W =1.0133 ⨯ 10-4所以σ = M / W = 16223.6 / 1.0133 ⨯ 10-4 =160.1 MPa < 215四、结论一、风荷载Wk=βz ⨯μz ⨯μs ⨯ WoWk：作用在高耸结构z高度处单位投影面积上的风荷载标准值(kN/m2)Wo：基本风压(kN/m2)，其值不得小于0.35 kN/m2μz：z高度处的风压高度系数μs：风荷载体型系数βz：z高度处的风振系数Wo=1/2 ⨯ρ⨯ v2 = 1/2 ⨯ 1.20 ⨯ 60.22=2.174 kN/m2综合保险系数取1.3Wk=2.174 ⨯ 1.3 = 2.827 kN/m2二、第一段：受风面积S1 = 0.168 ⨯ 1.2 = 0.2016 m2F1 = Wk ⨯ S = 2.827 ⨯ 0.168 ⨯ 1.2 = 0.57 kN弯矩M1 = F1 ⨯ L =0.57 ⨯ 0.6 =0.342 kNm第二段：受风面积S2 = 1/2 ⨯（0.06 + 0.14 ）⨯ 6.8 = 0.68 m2F2 = Wk ⨯ S2 = 2.827 ⨯ 0.68 = 1.922 kN弯矩M2 = F2 ⨯ L =1.922 ⨯ 4.6 = 8.843 kNm第三段：受风面积S3 = 0.06 ⨯ 2 = 0.12 m2F3 = Wk ⨯ S3 = 2.827 ⨯ 0.06 ⨯ 2 = 0.339 kN弯矩M3 = F3 ⨯ L =0.339 ⨯ 1 =0.339 kNm总弯矩M = M1 + M2 + M3 = 9524.24 Nm三、选Q235材料σ=215 第一段选用Ф168⨯5查表得底部截面抵抗矩W =1.0133 ⨯ 10-4所以σ = M / W = 16223.6 / 1.0133 ⨯ 10-4 =94 MPa < 215四、结论。
路灯基础计算书（自编）
路灯基础计算书（自编）一、基本数据：灯杆高度（m）：4.5灯杆壁厚（m）：0.03杆根外径（m）：0.11灯杆自重（KN）： 1.581杆顶外径（m）：0.11灯具1宽度（m）：0.2灯具1长度（m）：0.5灯具1高度（m）：4.5灯具2宽度（m）：0.2灯具2长度（m）：0.5灯具2高度（m）： 4.5灯臂1长度（m）：0.8灯臂1外径（m）：0.05灯臂2长度（m）：0.8灯臂2外径（m）：0.05风压（kPa）：0.5底盘长度（m）：0.4底盘宽度（m）：0.4底盘厚度（m）：0.02螺栓型号：M16螺栓与底盘边缘距离（m）：0.05螺栓个数：4螺栓最大允许拉力值=22.564KN 基础长度（m）：0.55基础宽度（m）：0.55基础深度（m）：0.65二、风荷载计算：灯具迎风面积（㎡）：0.2灯具风荷载（KN.m）：0.45灯臂迎风面积（㎡）：0.08灯臂风荷载（KN.m）：0.18灯杆迎风面积（㎡）：0.495灯杆风荷载（KN.m）：0.557合计风荷载（KN.m）： 1.187三、预埋螺栓验算：杆根外接圆半径（m）：0.055螺栓分布半径（m）：0.212螺栓的间隔θ：904.5m路灯基础计算书（灯具1迎风面积*风压*灯具1高度）+（灯具2迎风面积*风压*灯具2高度）=灯具迎风面积*风压*灯杆高度=灯具迎风面积*风压*灯杆高度=灯杆预埋螺栓应用砼包封填实，验算时不考虑安装过程中，杆根砝兰仅靠螺栓支撑的状态。
即取旋转轴为杆根外接圆的切线。
r1＝D1÷2＝r2＝D2÷2＝360÷螺栓个数=0.0550.2670.0774.096KN 本次设计采用Q235钢螺栓M16最大允许拉力为22.564KN满足要求四、基础验算a、基底应力验算基底所受的外荷载为：6.3004.719240.2641.35855.897满足要求不满足要求0.112<0.1375满足要求1.275满足要求0.2160.1833333335.577KNF= 1.581KN G。
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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》 GB50009-2001
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
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+（）=2.04
WK=βz·μs·μz·ur·Wo
=2.04×0.5×1.42×1.2×0.75=1.30KN/m2
⑵．灯杆：简化为均布荷载，高度取10.9m ，
μz=1.4, μs=0.59, μr=1.2
βz=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
=40KN
⑵．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 max
⑵．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=450KN
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·m
⑷．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/m2
⑸．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。
Pkmax= +
= =53－33=20KN/m2>0能满足要求。
六、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。
⑵．高杆灯的安全等级，按高耸结构设计规范取一级。
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，一般为方形混凝土独立基础，底面积尺寸和配筋由计算确定或厂家提供图纸。