12米路灯计算书

112米路灯基础设计一、设计简图二、已知条件H=12m；B=2.5m；灯杆直径：0.21m；灯盘迎风面积：0.3×0.4m2灯杆重量：202kg；挑臂重量：20kg；灯盘重量：38kg；∑：202+20+38=260kg=2.6kN以上参数由电气专业参考以往设计参数提供。三、假设条件基础埋深：h=2.3m；基础边长（正方形）：a=0.7m；基本风压：ω0=0.5kN/m2，假定为广州地区。四、荷载计算由挑臂和灯盘产生的弯矩：M1=0.2×2.5/2+0.38×2.5=1.2kN·m由安装偏心误差产生的弯矩（偏心假设0.2m）：M2=2.02×0.2/2+（0.20+0.38）×0.2=0.318kN·m风荷载计算（以建筑结构荷载规范GB50009-2001为计算依据）：ωk=βzμsμzω0（荷载规范7.1.1-1式）查附表D4，得ω0=0.5kN/m2；地面粗糙度属C类，查表7.2.1得μz=0.74；2查表7.3.1，得μs=1.3由于H=12m30m，T=0.013H=0.013×12=0.156s0.25s因此可不考虑风震的影响，即βz=1.0ωk=1.0×1.3×0.74×0.50=0.48kN/m2根据电气专业提供参数，每个灯盘的迎风横断面按0.3×0.4m2考虑，但由于各种路灯规格不一，一律乘以1.5的安全系数进行放大：F风1（灯盘）=0.48×0.3×0.4×1.5=0.087kN考虑灯杆的不规则性影响，计算时灯杆按0.3m直径（体型系数μs=0.6）考虑，风荷载作用于灯杆上的标准值为：F风2（灯杆）=0.48×0.3×12×0.6/1.3=0.80kN风荷载对基础顶面产生的弯矩为：M3=0.80×6+0.087×12=5.85kN·m桩顶荷载统计：轴力：Nk=2.6kN弯矩：Mk=M1+M2+M3=1.2+0.318+5.85=7.37kN·m剪力：Vk=F风1+F风2=0.087+0.80=0.887kN。桩顶荷载示意简图五、情况一土质情况较差，即桩侧大部分为砂土或淤泥质土（以建筑桩基技术规范JGJ94-2008为计算依据）竖向承载力计算Nk≤R（桩基规范5.2.1-1）ukQR21=ppkisikAqlqu21=21（0.7×4×10×2.3+50×0.7×0.7）=21（64.4+24.5）=44.45kN＞Nk满足要求！水平承载力计算Hk≤Rh（桩基规范5.7.1）3hahRR=axEI0375.0（5.7.2-2）b0=0.7-0.04×2=0.62mαE=（2.0×105）/（2.8×104）=7.14ρg=0.0065W0=6b[b2+2(αE-1)ρgb02]=67.0[0.72+2×(7.14-1)×0.0065×0.622]=0.117[0.49+0.031]=0.061m3I0=W0b0/2=0.061×0.62/2=0.0189m4EI=0.85EcI0=0.85×2.8×1010×0.0189=0.045×1010N·m2151065040.010045.0)5.07.05.1(103mEImb因为αh2.4,所以查表5.7.2后，γx取3.526根据《建筑桩基技术规范》中的要求（5.7.2），对于水平位移敏感的结构物，桩顶水平位移不应超过6mm，故取χoa=0.006m因此：haR=kNN75.361075.36006.0526.310045.04.075.03103Hk=Vk=0.887kN≤Rh满足要求！路灯顶部（灯盘处）水平位移计算计算过程详后续理正工具箱生成的计算书，由计算书中算得结果可得：桩顶转角θ=0.887×3.619×10-4+7.37×2.375×10-4=2.07×10-3rad路灯顶部位移=桩顶位移+由桩顶转角带来的位移V=△+θ·H=3.3+2.07×10-3×12000=28.4mm。桩长调整后的对比计算根据以上计算，可知在本路灯设计中，竖向承载力和水平承载力都不是控制因素，顶部位移才是控制因素，因此，另附上不同桩长时，对应得到的路灯顶部位移，以作为比较：A桩长设定为2.0m时：桩顶转角θ=0.887×4.846×10-4+7.37×3.635×10-4=3.11×10-3rad路灯顶部位移=桩顶位移+由桩顶转角带来的位移V=△+θ·H=4.3+3.11×10-3×12000=41.6mm。B桩长设定为2.5m时：桩顶转角4θ=0.887×2.899×10-4+7.37×1.750×10-4=1.55×10-3rad路灯顶部位移=桩顶位移+由桩顶转角带来的位移V=△+θ·H=2.6+1.55×10-3×12000=21.2mm。根据《建筑桩基技术规范》中的要求（5.7.2），对于水平位移敏感的结构物，桩顶水平位移不应超过6mm，因此，本设计中桩长取2.3m是合理的。桩身配筋计算由于相对桩身断面而言，弯矩值很小，因此桩身按构造配筋，配筋率取计算中用到的配筋率0.65%，实配4φ25+4φ22，实际配筋率为0.71%。六、情况二土质情况较好，即桩侧大部分为粘性土其它假设条件不变，将基础埋深调整为：h=2.0m；竖向承载力计算Nk≤R（桩基规范5.2.1-1）ukQR21=ppkisikAqlqu21=21（0.7×4×30×2.0+150×0.7×0.7）=21（168+73.5）=120.75kN＞Nk满足要求！水平承载力计算Hk≤Rh（桩基规范5.7.1）hahRR=axEI0375.0（5.7.2-2）b0=0.7-0.04×2=0.62mαE=（2.0×105）/（2.8×104）=7.14ρg=0.0065W0=6b[b2+2(αE-1)ρgb02]=67.0[0.72+2×(7.14-1)×0.0065×0.622]=0.117[0.49+0.031]=0.061m3I0=W0b0/2=0.061×0.62/2=0.0189m4EI=0.85EcI0=0.85×2.8×1010×0.0189=0.045×1010N·m2151065055.010045.0)5.07.05.1(1015mEImb因为αh2.4,所以查表5.7.2后，γx取3.526根据《建筑桩基技术规范》中的要求（5.7.2），对于水平位移敏感的结构物，5桩顶水平位移不应超过6mm，故取χoa=0.006m因此：haR=kNN55.951055.95006.0526.310045.055.075.03103Hk=Vk=0.887kN≤Rh满足要求！路灯顶部（灯盘处）水平位移计算计算过程详后续理正工具箱生成的计算书，由计算书中算得结果可得：桩顶转角θ=0.887×9.869×10-5+7.37×7.516×10-5=6.41×10-4rad路灯顶部位移=桩顶位移+由桩顶转角带来的位移V=△+θ·H=0.9+6.41×10-4×12000=8.6mm。可见，对于桩周土体情况较好时，桩长取2.0m已能满足设计要求。桩身配筋计算由于相对桩身断面而言，弯矩值很小，因此桩身按构造配筋，配筋率取计算中用到的配筋率0.65%，实配4φ25+4φ22，实际配筋率为0.71%。