路灯基础的受力分析与计算.doc

路灯基础计算书

路灯参数

本项目为常规单悬臂路灯，灯?8米（灯具中?线到基础法兰平?的垂直?度）。钢筋混凝土基础深度为1.2?，截面尺寸60*60mm，灯杆法兰尺?300*300mm，基础螺杆为4*M18，灯杆、基础螺杆均为Q235钢。灯杆底部外直径φ180mm，顶部直径φ75；灯头为纺锤形900*380mm。另假设灯杆无弹性变形，灯杆和基础混凝土本身均能满足强度要求，灯杆法兰和基础法兰均能在极限条件下不发生变形破坏，基础基坑稳固。

路基受力分析及计算书

基础承受的荷载

埋设于平坦场地土壤中的路灯基础承受如下荷载：

(1)永久荷载，如灯杆、灯具、灯架的重量，基础自重、土压力等。

(2)可变荷载，如风荷载、雪荷载等。

地基承载力计算

考虑灯杆、灯具呈现中心对称形式时，基础承受轴心荷载。

地基承载力设计值fak=100kPa，

∵基础底面宽度是0.6m∴b=3m，

基础埋设深度ht=1.2m,基础底面面积A=0.6×0.6=0.36m2，

基础体积V=A·ht=0.36×1.2=0.43m3,钢筋混凝土自重ρ=25kN/m3

已知土质是可塑性粉质粘土，查表2得：土的加权平均重度γs=16kN/m3，查表2得：深度修正系数ηd=1，

基础地面压力：P=(F+Vρ)/A

当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，修正后的地基承载力：

fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγs(ht-0.5)

=100+1*16（1.2-0.5）=111.2KN

P=(F+Vρ)/A≦fa=104.032;

F≦111.2*0.36-0.43*25=29.282

故基础所能承受的灯杆、灯具的最大自重是29.28kN。

参考附表：表1土的加权平均重度γs

土名

粉土及粉质粘土

粉土

砂土

坚硬、硬塑

可塑

软塑

密实

中密

稍密

砾砂

粗、中砂

细砂

粉砂

γs(kN/m3)

17

16

15

17

16

15

19

17

16

15

注：基础设计应考虑地下水位季节性变化的影响。位于地下水位以下的基础重度和土体重度应按浮重度考虑：一般混凝土基础的浮重度取12kN/m3；钢筋混凝土基础的浮重度取14kN/m3；土的浮重度应根据土的密实度取8kN/m3~11kN/m3。

表2承载力修正系数

土的类别

宽度修正系数ηb

深度修正系数ηd

淤泥和淤泥质土

0

1.0

人工填土e或IL不小于0.8的粘性土

0

1.0

红粘土

含水比αW＞0.8

0

1.2

含水比αW≤0.8

0.15

1.4

大面积压实填土

压实系数大于0.95、粘粒含量ρC≥10%的粉土

0

1.5

最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石

0

2.0

粉土

粘粒含量ρC≥10%的粉土

0.3

1.5

粘粒含量ρC＜10%的粉土

0.5

2.0

e或IL均小于0.85的粘性土

0.3

1.6

粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态）

2.0

3.0

中砂、粗砂、砾砂和碎石土

3.0

4.4

注：强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正。

基础倾覆稳定计算

1）受力分析及计算公式

路灯基础应满足Mj≥γfM0，式中：

γf─倾覆稳定系数，参考(GB50061-97)《66kv及以下架空电力线路设计规范》第10.0.10的规定，取1.5；

M0─作用于基础的极限倾覆力矩，M0=WkH，kN*m；

H─基础上部结构水平作用的作用点至设计地面处的距离，m；

Wk─风荷载标准值，kN；

Mj─基础的极限倾覆力矩，Mj=mbK0ht3/μ，kN*m；

m─土压力参数，按表6确定，kN/m3；

b─基础底面宽度，对长方形底面取短边、圆形底面取√A(A为底面面积)，m；

μ─根据H/ht按表7取值；

K0─空间增大系数，根据ht/b和等代内摩阻角β按表8取值；

ht─基础埋设深度，m。

2）风荷载标准值Wk

垂直于灯杆、灯具、灯架表面上的风荷载标准值按下式计算：

Wk=βzμsμzW0Af

式中：Wk─风荷载标准值，kN；

βz─风振系数，按表3取用；

μs─风载体型系数，按表4取用；0.8

μz─风压高度变化系数，按表5取用；0.65

W0─基本风压，参考《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第7.1.2条规定，取0.3kN/m2；0.55

Af─迎风面积，m2。

参考附表：表3风振系数βz

杆高（m）

≤20

30

40

50

βz

1.0

1.2

1.2

1．2

注：中间值按插入法计算

表4风载体型系数μs

断面形状

环形及十六边形以上

十二边形

八边形及六边形

四边形

μs

0．9

1．1

1．2

1．