通用铁塔基础设计计算书
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塔吊基础设计(单桩)计算书1.计算参数(1)基本参数采用2台QTZ63塔式起重机,1台45米、1台40米,塔身尺寸1.63m,承台面标高-12.20m。
(2)计算参数1)塔机基础受力情况基础荷载P(kN) M(kN.m)F k FhM MZ503.80 35.00 1500.00 200.00MkFM zkF =F =M =zM =基础顶面所受垂直力基础顶面所受水平力基础所受扭矩基础顶面所受倾覆力矩hF h塔吊基础受力示意图比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况,塔机基础按工作状态计算如图:F k =503.80kN,Fh=35.00kN,M=1500.00+35.0×1.10=1538.50kN.mF k ‘=503.80×1.35=680.13kN,Fh,=35.00×1.35=47.25kN,Mk=(1500.00+35.0×1.10)×1.35=2076.98kN.m2)桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度 L(m)极限侧阻力标准值q sik(kPa ) 岩石饱和单轴抗压强度标准值f rk (kPa) q sik*ιi(kN/m) 抗拔系数λiλi q sik*ιi(kN/m)1 粘性土 1.9 55.00 100.00 104.50 0.7073.15 2 粉质粘土 0.9 95.00 150.00 85.50 0.70 59.85 3 强风化 6.2 120.00 245.00 148.00 0.70 103.88 4 中风化1.10 200.00420.00 174.40 0.70 121.8 桩长10.10∑q sik*ιi512.40∑λi q sik*ιi358.683)基础设计主要参数基础桩采用1根φ1400人工挖孔灌注桩,桩顶标高-12.20m ,桩端设扩大头,桩端入中风化 1.10m ;桩混凝土等级C30,f C =14.30N/mm 2 ,E C =3.00×104N/mm 2;f t =1.43N/mm 2,桩长10.10m ;钢筋HRB335,f y =300.00N/mm 2 ,E s =2.00×105N/mm 2;承台尺寸长(a)=3.50m 、宽(b)=3.50m 、高(h)=1.20m ;桩中心与承台中心重合,面标高-12.20m ;承台混凝土等级C30,f t =1.43N/mm 2,f C =14.30N/mm 2,γ砼=25kN/m 3。
├────────────────────────────────────────┤│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。
铁塔独立基础配筋及地基承载力验算计算书之宇文皓月创作1.1 地基承载力特征值1.1.1 计算公式:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)fa = fak + ηb * γ * (b - 3) + ηd * γm * (d - 0.5) (基础规范式 5.2.4)地基承载力特征值 fak = 190kPa;基础宽度的地基承载力修正系数ηb = 0.3;基础埋深的地基承载力修正系数ηd=1.6;基础底面以下土的重度γ=18kN/m,基础底面以上土的加权平均重度γm = 18.0kN/m ;基础底面宽度 b = 4.3m;基础埋置深度 d = 4.0m当 b < 3m 时,取 b = 3m1.1.2 fa =190+0.3*18*(4.3-3)+1.6*18.0*(4-0.5) =297.8kPa修正后的地基承载力特征值 fa = 297.8kPa1.2 基本资料1.2.1 基础短柱顶承受的轴向压力设计值 F=87.4kN1.2.2 基础底板承受的对角线方向弯矩设计值M=1685.6kN·m1.2.3 基础底面宽度(长度) b = l= 4300mm基础根部高度 H = 600mm1.2.4 柱截面高度(宽度) hc = bc =800mm1.2.5 基础宽高比柱与基础交接处宽高比: (b - hc) / 2H = 2.91.2.6 混凝土强度等级为 C25, fc = 11.9N/mm, ft =1.27N/mm1.2.7 钢筋抗拉强度设计值 fy=300N/mm;纵筋合力点至截面近边边沿的距离 as=35mm1.2.8 纵筋的最小配筋率ρmin = 0.15%1.2.9 荷载效应的综合分项系数γz = 1.31.2.10 基础自重及基础上的土重基础混凝土的容重γc = 25kN/m;基础顶面以上土的重度γs = 18.0kN/m,Gk =Vc * γc + (A - bc * hc) * ds * γs =1427.4kN基础自重及其上的土重的基本组合值 G =γG * Gk = 1926.9 kN1.3 基础底面控制内力Fk --------- 相应于荷载效应尺度组合时,柱底轴向力值(kN);Mxk、Myk --- 相应于荷载效应尺度组合时,作用于基础底面的弯矩值(kN·m);F、Mx、My -- 相应于荷载效应基本组合时,竖向力、弯矩设计值(kN、kN·m);F =γz * Fk、 Mx =γz * Mxk、 My =γz * Myk1.3.1 Fk = 67.2kN; Mxk'=Myk'=916.8kN·m;1.4 相应于荷载效应尺度组合时,轴心荷载作用下基础底面处的平均压力值pk = (Fk + Gk) / A (基础规范式 5.2.2-1)pk =(67.2+1427.4)/18.5 =80.8kPa <fa =297.8kPa,满足要求!1.5 相应于荷载效应尺度组合时,偏心荷载作用下基础底面边沿处的最大、最小压力值pkmax = (Fk + Gk) / A + Mk / W (基础规范式5.2.2-2)pkmin = (Fk + Gk) / A - Mk / W (基础规范式5.2.2-3)双向偏心荷载作用下pkmax =(Fk + Gk) / A + Mxk / Wx + Myk / Wy (高耸规范式 7.2.2-4)pkmin =(Fk + Gk) / A - Mxk / Wx - Myk / Wy (高耸规范式 7.2.2-5)基础底面抵抗矩Wx =Wy = b * l * l / 6 =4.3*4.3*4.3/6 = 13.251mpkmax =(67.2+1427.4)/18.49+ 2*916.8/13.3 =219.2kPapkmin = (67.2+1427.4)/18.49- 2*916.8/13.3 = -57.5kPa1.5.1 由于pkmin< 0,基础底面已经部分脱开地基土。
铁塔独立基础配筋及地基承载力验算计算书地基承载力特征值计算公式:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)fa =fak + ηb * γ* (b - 3) + ηd * γm * (d - (基础规范式)地基承载力特征值fak =190kPa;基础宽度的地基承载力修正系数ηb =;基础埋深的地基承载力修正系数ηd=;基础底面以下土的重度γ=18kN/m,基础底面以上土的加权平均重度γm =m;基础底面宽度b =;基础埋置深度d =当b <3m 时,取b =3mfa =190+*18*+** =修正后的地基承载力特征值fa =基本资料基础短柱顶承受的轴向压力设计值F=基础底板承受的对角线方向弯矩设计值M=·m基础底面宽度(长度) b =l=4300mm基础根部高度H =600mm柱截面高度(宽度)hc =bc =800mm基础宽高比柱与基础交接处宽高比:(b - hc) / 2H =混凝土强度等级为C25,fc =mm,ft =mm钢筋抗拉强度设计值fy=300N/mm;纵筋合力点至截面近边边缘的距离as=35mm纵筋的最小配筋率ρmin =%荷载效应的综合分项系数γz =基础自重及基础上的土重基础混凝土的容重γc =25kN/m;基础顶面以上土的重度γs =m,Gk =Vc * γc + (A - bc * hc) * ds * γs =基础自重及其上的土重的基本组合值G =γG * Gk =kN基础底面控制内力Fk --------- 相应于荷载效应标准组合时,柱底轴向力值(kN);Mxk、Myk --- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的弯矩值(kN·m);F、Mx、My -- 相应于荷载效应基本组合时,竖向力、弯矩设计值(kN、kN·m);F =γz * Fk、Mx =γz * Mxk、My =γz * MykFk =;Mxk'=Myk'=·m;相应于荷载效应标准组合时,轴心荷载作用下基础底面处的平均压力值pk =(Fk + Gk) / A (基础规范式)pk =+/ =<fa =,满足要求!相应于荷载效应标准组合时,偏心荷载作用下基础底面边缘处的最大、最小压力值pkmax =(Fk + Gk) / A + Mk / W (基础规范式)pkmin =(Fk + Gk) / A - Mk / W (基础规范式)双向偏心荷载作用下pkmax =(Fk + Gk) / A + Mxk / Wx + Myk / Wy (高耸规范式)pkmin =(Fk + Gk) / A - Mxk / Wx - Myk / Wy (高耸规范式)基础底面抵抗矩Wx =Wy =b * l * l / 6 =**6 =pkmax =+/+ 2* =pkmin =+/ 2* =由于pkmin< 0,基础底面已经部分脱开地基土。
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。
一、QTZ5013塔吊天然基础的计算书1、地基承载力计算1.1塔基在独立状态时,作用于基础的荷载应包括塔机作用于基础顶的竖向荷载标准值(F k)、水平荷载标准值(F vk)、倾覆力矩(包括塔机自重、起重荷载、风荷载等引起的力矩)荷载标准值(M k)、扭矩荷载标准值(T k),以及基础及其上土的自重荷载标准值(G k)。
1.2矩形基础地基承载力计算应符合下列规定:1、基础底面压力应符合:1)、当轴心荷载作用时:p k≤f a=200kpa式中:p k ------相当于荷载效应便准组合时,基础底面处的平均压力值;f a -------修正后的地基承载力特征值。
2)、当偏心荷载作用时,除符合上式外,尚应符合下列要求:p kmax≤1.2 f a=1.2*200=240 kpa 式中:p kmax -------相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最大压力值。
2、基础底面的压力可按下列公式确定:1)当轴心荷载作用时:p k=(F k+G k)/bl=(842.4+1108.404)/(5*5)=78.03216 kn/m2≤240 kpa 故,符合要求。
式中:F k -----塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值;G k -----基础及其上土的自重标准值;b-------矩形基础底面的短边长度;l--------矩形基础底面的长边长度。
2)当偏心荷载作用时:p kmax=(F k+G k)/bl+(M k+F vk•h)/W=(842.4+1108.404)/(5*5)+(882+4*1.35)/20.83=78.03216+42.6=120.63 kn/m2≤1.2 f a 符合要求。
式中:M k-------相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值;F vk-------相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载值;h-------基础的高度;W--------基础底面的抵抗矩。
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。
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。
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。
铁塔独立基础配筋及地基承载力验算计算书1、1 地基承载力特征值1、1、1 计算公式: 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)fa =fak + ηb * γ* (b - 3) + ηd * γm * (d - 0、5) (基础规范式5、2、4)地基承载力特征值fak =190kPa; 基础宽度的地基承载力修正系数ηb =0、3;基础埋深的地基承载力修正系数ηd=1、6; 基础底面以下土的重度γ=18kN/m, 基础底面以上土的加权平均重度γm =18、0kN/m;基础底面宽度b =4、3m;基础埋置深度d =4、0m当b <3m 时,取b =3m1、1、2 fa =190+0、3*18*(4、3-3)+1、6*18、0*(4-0、5) =297、8kPa修正后的地基承载力特征值fa =297、8kPa1、2 基本资料1、2、1 基础短柱顶承受的轴向压力设计值F=87、4kN1、2、2 基础底板承受的对角线方向弯矩设计值M=1685、6kN·m1、2、3 基础底面宽度(长度) b =l=4300mm基础根部高度H =600mm1、2、4 柱截面高度(宽度) hc =bc =800mm1、2、5 基础宽高比柱与基础交接处宽高比: (b - hc) / 2H =2、91、2、6 混凝土强度等级为C25, fc =11、9N/mm, ft =1、27N/mm1、2、7 钢筋抗拉强度设计值fy=300N/mm; 纵筋合力点至截面近边边缘的距离as=35mm1、2、8 纵筋的最小配筋率ρmin =0、15%1、2、9 荷载效应的综合分项系数γz =1、31、2、10 基础自重及基础上的土重基础混凝土的容重γc =25kN/m;基础顶面以上土的重度γs =18、0kN/m, Gk =Vc * γc + (A - bc * hc) * ds * γs =1427、4kN基础自重及其上的土重的基本组合值G =γG * Gk =1926、9 kN1、3 基础底面控制内力Fk --------- 相应于荷载效应标准组合时,柱底轴向力值(kN);Mxk、Myk --- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的弯矩值(kN·m);F、Mx、My -- 相应于荷载效应基本组合时,竖向力、弯矩设计值(kN、kN·m);F =γz * Fk、Mx =γz * Mxk、My =γz * Myk1、3、1 Fk =67、2kN; Mxk'=Myk'=916、8kN·m;1、4 相应于荷载效应标准组合时,轴心荷载作用下基础底面处的平均压力值pk =(Fk + Gk) / A (基础规范式5、2、2-1)pk =(67、2+1427、4)/18、5 =80、8kPa <fa =297、8kPa,满足要求!1、5 相应于荷载效应标准组合时,偏心荷载作用下基础底面边缘处的最大、最小压力值pkmax =(Fk + Gk) / A + Mk / W (基础规范式5、2、2-2)pkmin =(Fk + Gk) / A - Mk / W (基础规范式5、2、2-3)双向偏心荷载作用下pkmax =(Fk + Gk) / A + Mxk / Wx + Myk / Wy (高耸规范式7、2、2-4)pkmin =(Fk + Gk) / A - Mxk / Wx - Myk / Wy (高耸规范式7、2、2-5)基础底面抵抗矩Wx =Wy =b * l * l / 6 =4、3*4、3*4、3/6 =13、251mpkmax =(67、2+1427、4)/18、49+ 2*916、8/13、3 =219、2kPapkmin =(67、2+1427、4)/18、49- 2*916、8/13、3 =-57、5kPa1、5、1 由于pkmin< 0,基础底面已经部分脱开地基土。
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。
塔架计算书一、主要要求:1、型钢格构式塔架,自立式铁塔。
2、上层标高16.0m,自重120Kg,水平后座力4.12kN。
下层标高13.5m,自重120Kg,水平后座力2.2kN。
3、南京大厂镇江边。
二、设计概况:1、抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.1g,设计地震分组为第一组.2、基本风压0.4kN/㎡,地面粗糙度为A类(空旷地带),工程的安全等级为一级(参照《高耸结构设计规范》设计)。
3、按照《高耸规范》第3.4.2条,本塔架结构不必进行构件截面的抗震验算,仅需满足抗震构造要求。
4、荷载的组合,按《高耸规范》第2.0.5条,取用下式:1.2G+1.4W+1.4×0.7L式中,G为自重等永久荷载W为风荷载L为活荷载5、考虑到平时检修使用时人员的上下,采用大型角钢格构式塔架,尺寸如下:三、塔架构件选择说明:1、满足大型格构式柱的构造要求:斜缀条与水平缀条的夹角宜在40°~70°内,水平缀条不小于L63×5,斜缀条不小于L75×6。
2、节点板的厚度由构造决定,选用10mm厚钢板,焊脚尺寸取8mm。
3、除塔架柱脚处的水平缀条连在柱分肢的外侧,其他所有缀条。
包括斜缀条和水平缀条均连在柱分肢的内侧,塔身外表平整,便于运输;根据业主要求,塔架用螺栓连接。
4、塔架可以在工厂分段制作,现场进行拼接。
5、格构式柱(塔架)采用分离式柱脚,柱脚底板由计算确定,且应不小于20mm厚;锚栓直径亦由计算确定,且应不小于20mm,孔径为螺栓直径的1.5倍,垫板孔径比螺栓大2mm。
四、风荷载的计算:按《高耸规范》执行。
W=βZμSμZμrω0式中:ω0=1.1× 0.4=0.44kN/㎡(1.1为工程重要性一级要求,0.4为南京的基本风压)βZ为风振系数:根据荷载规范GB50009-2001附录E,高耸结构的基本自振周期T1=(0.007~0.013)H,本工程为钢结构,取T1=0.013× 16.0=0.208sec;另根据《高耸规范》第3.2.7条,T1<0.25sec时不考虑风振影响,即βZ=1.0μS为风荷载体型系数,取2.6(偏于安全取规范的高值)μZ为风压高度变化系数,按高度16m的取值为1.52μr为风荷载重现期调整系数,为1.2W =1.0×2.6×1.52×1.2×0.44=2.09kN/㎡fA=3757平方毫米W xmin=68744(mm)3I x=6888100(mm)4I x0=10935600(mm)4I y0=2840600(mm)3W x0=110466(mm)3W y0=50467(mm)3I x=42.8mmI x0=54mmI y0=27.5mm Z 0=39.8mm G=29.492Kg/m角钢L100×10:肢宽L=100mm ,肢厚t f =14mmA=1926.1(mm)2W xmin =25060(mm)3I x =1795100(mm)4I x0=2846800(mm)4I y0=743500(mm)3W x0=4260(mm)3W y0=18540(mm)3I x =305mm I x0=384mm I y0=196mm Z 0=28.4mm G=15.12Kg/m六、计算格构式柱的柱身1500mm 高的材料重量及总重:分肢角钢:L140×14, 29.492×1.6×4=188.8 Kg L100×10水平角钢:15.12×1.6×4=96.8 Kg L100×10斜向角钢:15.12×1.8×4=108.9 Kg 节点板:0.3×0.6×0.01×7800×4=56.2 Kg 合计:188.8+96.8+108.9+56.2=450.7 Kg考虑计入爬梯及附属设备等,1600mm 高柱重取1.1×450.7=495.77 Kg 柱全高重:495.77×10(节)=4957.7Kg=49.58 kN七、求塔架内力:控制截面在塔底风荷载沿高度的线载=1.60×2.09=3.344 kN/m塔底轴力设计值: N=49.58×1.2=59.50kN弯矩设计值:M=1/2×3.344(风)×16.02×1.4+(4.12×16.0+2.2×13.5)(后座力)×1.4×0.7=599.2+93.7=692.9 kN ·m 剪力设计值:V=3.344×16.0×1.4+(4.12+2.2)×1.4×0.7 =74.91+6.2=81.1 kN查规范〈〈钢结构设计规范〉〉知,格构式柱的轴心受压构件的截面分类为b类。
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27.10kNY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24.4kNY方向22.9kN2、地基状况粉质粘土,地基承载力标准值为,计算上拔角为10°,计算容重取,地下水位±0.000m,土的浮重度取。
3、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,基柱截面抵抗矩为地基承载力为②、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,。
尺寸校核:,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,尺寸校核:,满足校核条件。
④、受压腿基础抗上拔校核:内力条件:按照基础最大上拔力的50%进行,即上拔力为124kN,水平力按X方向24.4kN、Y方向22.9kN进行。
安全系数的取值:受压腿承受最大上拔力的工况可认为是在施工时发生。
本工程的地下水位实际应按-1.500m考虑,故此时土和基础混凝土的容重均应该按照其实际容重考虑,同时此种工况的持续时间很短,故混凝土重量的安全系数实际可以取为1.0。
上拔校核:上拔土体的体积为9.50m3,故有。
满足上拔校核条件。
④、配筋计算:对于基础配筋而言,最不利的情况实际应该是受拉条件。
铁塔基础系列计算程序使用说明一、独立基础设计程序(1.5版本)1,承台及土重Gk中未考虑连梁自重2,考虑承台上土为回填土,承载力计算时宽度和深度修正系数可考虑分别取0,13,抗剪计算F l时,依据《建筑地基基础设计规范》条文8.2.7计算。
默认取有效高度h0=t-0.05 4,“五、短柱配筋计算”中对双向偏心受拉短柱,配筋计算采用《DL/T5219-2005架空送电线路基础设计技术规定》相关规定二、单桩承台基础设计程序(1.3版本)1,单桩竖向承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002(以下简称《地基》)公式8.5.5-1,端、侧阻力采用特征值,若地勘报告按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008(以下简称《桩基》)或上海市《地基基础设计规范》,提供端、侧阻力极限标准值时,将以上数字除2后使用2,单桩抗拔承载力特征值依据《桩基》5.4.5-2计算。
因侧阻力采用特征值,故公式中Nk<Tuk/2+Gp中,不除2。
3,单桩水平承载力特征值由《桩基》5.7.2-2条计算,当桩身配筋率<0.65%时,暂时仍按此公式计算。
4,承台配筋计算时,暂按无桩时承台底应力考虑,偏安全。
所需配筋按max(0.15*B*t,M/(0.9fyh0))考虑5,桩身配筋时,所需钢筋按max(桩身构造配筋,1.4*Rta/(fy))考虑三、单柱单桩基础设计程序(1.5版本)1,单桩竖向承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002(以下简称《地基》)公式8.5.5-1,端、侧阻力采用特征值,若地勘报告按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008,(以下简称《桩基》)提供端、侧阻力极限标准值时,按此程序的单桩竖向承载力特征值应除22,单桩抗拔承载力特征值依据《桩基》5.4.5-2计算。
因侧阻力采用特征值,故公式中Nk<Tuk/2+Gp中,不除2。
若为极限标准值时,应除2后进行抗拔承载力计算。
塔基础设计的水平荷载计算摘要:本文就塔基础结构设计中水平荷载计算进行阐述,使设计者能够掌握塔基础设计工程中的关键点,从而,加深对塔基础的认识。
关键词:塔型设备风荷载地震作用引言塔设备是石油化工、石油工业、化学工业等生产中最重要的设备之一。
塔设备由塔设备本体、塔设备附属构筑物(如操作平台、栏杆、梯子、管线等)、支持塔设备的基础这三部分组成。
塔基础支持塔设备的全部荷载(包括垂直荷载、水平荷载等),所以塔基础的设计非常重要,要求达到坚固、适用、经济和合理。
塔型设备属于高耸构筑物,在高耸构筑物计算中风荷载和地震作用的计算尤为重要。
在塔基础的结构设计中,应根据使用中在结构上可能同时出现的荷载,按照承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合。
表1荷载组合表通过表1可以发现在塔基础结构设计中无论何种工况的组合都少不了风荷载。
同时地震荷载在组合中往往起着决定性作用,《石油化工塔型设备基础设计规范》(SH3030-1997)中5.4.4列出了可不进行截面抗震验算的几种情况,说明在这几种情况下风荷载起决定因素。
所以下面我们重点讨论风荷载作用和水平地震作用。
1 风荷载[]露天放置的塔设备在风力作用下,将在两个方向上产生振动。
一种是顺风向的振动,振动的方向与风流向的一致,另一种是横风向的振动,振动方向与风的流向垂直。
前一种振动是常规设计的主要内容,后一种振动也称风诱发的振动,在工程界以前较少予以重视,但现在对诱发振动的研究日益受到重视,而在塔设备设计的时候考虑风诱发的振动已成为必然的趋势。
1.1 风向风荷载(常规风荷载计算)《石油化工塔型设备基础设计规范》(SH3030-1997)5.3.1条给出了塔风荷载标准值计算的公式Wk=βzμsμzμr(1+μe)(D0+2δ2)ωo在这里仅就公式中几个系数计算须注意的问题阐述如下:⑴风振系数βz《石油化工塔型设备基础设计规范》(SH3030-1997)5.3.2条:当塔型设备的基本自振周期T1≥0.25s时,应考虑由脉动风引起的风振影响……βz=1+ξε1ε2首先要计算塔体的自振周期,判断是否需要考虑风振影响。
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27.10kNY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24.4kNY方向22.9kN
2、地基状况
粉质粘土,地基承载力标准值为,计算上拔角为10°,计算容重取,地下水位±0.000m,土的浮重度取。
3、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,
基柱截面抵抗矩为
地基承载力为
②、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
,。
尺寸校核:
,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
,
尺寸校核:
,满足校核条件。
④、受压腿基础抗上拔校核:
内力条件:按照基础最大上拔力的50%进行,即上拔力为124kN,水平力按X方向24.4kN、Y方向22.9kN进行。
安全系数的取值:受压腿承受最大上拔力的工况可认为是在施工时发生。
本工程的地下水位实际应按-1.500m考虑,故此时土和基础混凝土的容重均应该按照其实际容重考虑,同时此种工况的持续时间很短,故混凝土重量的安全系数实际可以取为1.0。
上拔校核:上拔土体的体积为9.50m3,故有。
满足上拔校核条件。
④、配筋计算:对于基础配筋而言,最不利的情况实际应该是受拉条件。
内力计算:基柱高度为1.2m故基柱最大弯矩可计算如下
,
混凝土保护层厚度取为50mm,角筋用ф18,故
共配12根钢筋,则有
每侧配筋(除角筋外)为
腹筋选配2ф16,则每侧配筋为1822.4mm2,总共配筋为2526.8mm2,均能够满足要求。
箍筋计算:
偏心受拉构件的塑性系数为
=1.496,式中
矩形截面拉应力为
209465.97
,截面剪力全部由箍筋承担,截面的计算剪力为
,,
取,箍筋选用单肢ф6@100,则
满足要求。
5、上拔腿基础尺寸盐酸并配筋
①、按最大上拔力进行基础尺寸校核
内力条件:上拔力为248kN
上拔校核:上拔土体的体积为47.1m3,故有。
满足上拔校核条件。
②、配筋计算:
按运行工况进行配筋:
内力计算:基柱高度为1.8m故基柱最大弯矩可计算如下。
混凝土保护层厚度取为50mm,角筋用ф24,故,
按双向偏心受拉构件非对称配筋进行计算
共配16根钢筋,则有
腹筋选配3ф14(顺线路方向一边)和3ф18(垂直线路方向一边),角筋选配4ф24,能够满足要求。
箍筋计算:
剪力近似取
,
根据构造条件,可以选定箍筋为单肢ф6@100。
按断导线工况进行配筋:
内力计算:最大拉力为234kN
基柱高度为1.8m故基柱最大弯矩可计算如下
,。
偏心距为,。
配筋计算:按截面对称配筋进行计算
混凝土保护层厚度取为50mm,角筋用ф24,故,
选配16根钢筋,,
,
每侧腹筋面积为,选配3ф18,此时
有,
均能满足要求。
箍筋计算:
剪力近似取
(式中取0.6),根据构造条件
,可以选定箍筋为单肢ф6@100。