20米高桿燈受力計(jì)算書應(yīng)怎么寫

　　一、設(shè)計(jì)條件

　?、牛緮?shù)據(jù)：燈盤距地面高度約20m，方形基礎(chǔ)平面尺寸為3m×3m，基礎(chǔ)埋深2.5m，燈桿截面為正十二邊形，計(jì)算時(shí)簡化為圓形，頂部直徑D為200mm，根部直徑D400mm，厚度自頂端至底端分兩段。δ=6mm，長10.9m，δ=6mm，長10.9m。材料為上海寶鋼生產(chǎn)的低合金鋼，Q/BQB303SS400,屈服強(qiáng)度為f屈=245N/mm2，設(shè)計(jì)強(qiáng)度取f=225N/mm2，fV=125N/mm2，燈盤直徑為2200mm，厚度簡化為200mm，高桿燈總重約為Fk=40KN。

　?、疲匀粭l件：當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓Wo=0.75KN/m2，地基土為淤泥質(zhì)粘性土，地承載力特征值fak=60KN/m2，地面粗糙度考慮城市郊區(qū)為B類，地下水位埋深大于2.5m，地基土的容重γm=18KN/m3。

　?、牵O(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)：

　?、佟ⅰ督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001

　?、?、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5007-2002

　　③、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003

　　④、《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ135-90

　　二、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

　　基本公式：WK=βz·μs·μz·ur·Wo

　　式中：Wk—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）；

　　βz—高度z處的風(fēng)振系數(shù)；

　　μs—風(fēng)荷載體型系數(shù)；

　　μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

　　μr—高聳結(jié)構(gòu)重現(xiàn)期調(diào)整系數(shù)，對重要的高聳結(jié)構(gòu)取1.2。⑴．燈盤：高度為0.2m，μz=1.42，μs=0.5，μr=1.2

　　βz=1+

　　式中ξ—脈動(dòng)增大系數(shù)；

　　υ—脈動(dòng)影響系數(shù)；

　　φz—振型系數(shù)；

　　βz=1+=1+（）=2.04

　　WK=βz·μs·μz·ur·Wo

　　=2.04×0.5×1.42×1.2×0.75=1.30KN/m2

　?、疲疅魲U：簡化為均布荷載，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、內(nèi)力計(jì)算

　　⑴．底部（δ=6mm）

　　彎矩設(shè)計(jì)值：M=M燈盤+M燈桿

　　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

　　剪力設(shè)計(jì)值：V=V燈盤+V燈桿

　　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

　?、疲?6mm與δ=6mm，交接處

　　彎矩設(shè)計(jì)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

　　剪力設(shè)計(jì)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、在風(fēng)荷載作用下的強(qiáng)度復(fù)核（未考慮高桿燈自重）

　?、牛撞浚é?6mm）

　　截面慣性矩I=×（d－d）=（6504－6344）=8.31×108mm4.最大拉應(yīng)力бmax=·y=426×106×325/(8.31×108)=167N/mm2

　　最大剪應(yīng)力τmax=2·V/A=2×27×103/[×（6502－6342）]=3.3N/mm2max

　　⑵．δ=6mm與δ=6mm，交接處

　　截面慣性矩I=×（d－d）=（4004－3884）=1.44×108mm4.最大拉應(yīng)力бmax=·y=51×106×200/（1.44×108）=70.8N/mm2最大剪應(yīng)力τmax=2·V/A=2×9×103/[×（4002－3882）]=2.4N/mm2бmax

　　五、地基承載力驗(yàn)算

　　⑴．基礎(chǔ)平面尺寸：b×h=3×3m，

　　基礎(chǔ)底面抗彎模量W=bh2=10.67m3，

　　地基承載力特征值fak=60KN/m2，

　　⑵．基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重

　　Gk=b×h×H×γ0=3×3×2.5×20=450KN

　?、牵鄳?yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于基礎(chǔ)底面的彎矩值：

　　Mk=M/γQ+VH/γQ

　　=426/1.4+27×2.5/1.4×2.5=353KN·m

　　⑷．修正后的地基承載力特征值：

　　fa＝fak+ηb·γ(b-3)+ηd·γm(d-0.5)

　　=60+0+1.0×18×(2.5－0.5)=96KN/m2

　?、桑鄳?yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于基礎(chǔ)底面邊緣的最大最小壓力值：Pkmax=+

　　==53+33=86KN/m2<1.2fa=115KN/m2能滿足要求。

　　Pkmax=+

　　==53－33=20KN/m2>0能滿足要求。

　　六、計(jì)算說明

　　⑴．根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，按50年一遇查全國各城市的基本風(fēng)壓WO，絕大多數(shù)城市的WO≤0.75KN/m2時(shí)，若山區(qū)、偏僻地區(qū)、沿海海面和海島的基本風(fēng)壓Wo≥0.75KN/m2時(shí)，以上計(jì)算乘以調(diào)整系數(shù)。

　?、疲邨U燈的安全等級(jí)，按高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范取一級(jí)。

　?、牵A(chǔ)設(shè)計(jì)所需的基本數(shù)據(jù)為：地基承載力特征值，地基土的物理性參數(shù)，上部荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合值包括：彎矩、剪力、軸力。

　?、龋A(chǔ)選型應(yīng)根據(jù)建設(shè)場地土條件和結(jié)構(gòu)的要求確定，一般為方形混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，底面積尺寸和配筋由計(jì)算確定或廠家提供圖紙。