铁塔基础计算与优化汇总Word格式文档下载.docx
- 文档编号:15360987
- 上传时间:2022-10-29
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:83.59KB
铁塔基础计算与优化汇总Word格式文档下载.docx
《铁塔基础计算与优化汇总Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《铁塔基础计算与优化汇总Word格式文档下载.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
f-地基承载力设计值,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)的规定采用。
当偏心荷载作用时,除符合式上式要求外,尚应符合下列要求:
Pmax≤1.2f
Pmax-作用于基础底面边缘的最大压应力标准值(N/m2)。
下面以鼓型铁塔7718(18m)基础为例,在普通地质条件下(无地下水),以埋深为主控制条件,皆在刚好满足上拔力的条件下进行计算,讨论采用深埋与浅埋的优化设计结论。
1、设计条件(土重法)
A、控制气象条件如下:
气象条件
项目
温度
(℃)
风速
(m/s)
冰厚
(mm)
最低气温
-40
最大风速
-5
30
覆冰
10
B、塔型:
7718(18m),使用导线LGJ-240/40,安全系数2.75,避雷线GJ-50,安全系数3.75,转角60°
,根开5032m,经计算拉腿(仅考虑拉腿)标准值(单位:
kN)。
上拔力:
T=393.6,上拔力时X方向水平力:
Tx=47.6,上拔力时Y方向水平力:
Ty=2.2。
下压力:
N=89.2,下压力时X方向水平力:
Nx=10.0,下压力时Y方向水平力:
Ny=21.6。
C、地质参数:
土层数:
2第1层:
土壤类型:
回填土,土层厚:
0.5m,土壤的计算容重:
15.0kN/m3,土壤的计算浮容重:
10.0kN/m3,地基承载力标准值:
100.0kN/m2,土壤的计算上拔角:
15.0度。
第2层:
粉土,土层厚:
5.0m,土壤的计算容重:
17.0kN/m3,土壤的计算浮容重:
10.0kN/m3,地基承载力标准值:
170.0kN/m2,土壤的计算上拔角:
25.0度。
混凝土的容重:
22.0kN/m3,钢筋混凝土的容重:
24.0kN/m3。
2、埋深3.2米的基础
采用台阶式基础(见图1):
图1
⑴、上拔稳定计算:
上拔稳定设计系数:
γR1=2.5γR2=1.5
TA<[T](393.6kN<399.655kN)
设计满足要求。
⑵、下压稳定计算:
P<f(70.68kN/m2<210.8kN/m2)
Pmax<1.2*f(99.18kN/m2<252.96kN/m2)设计满足要求。
单拉腿钢筋混凝土的体积:
Vt=7.26m3
单基钢筋混凝土的体积:
Vf=7.26×
4=29.04m3(假设四腿等大)。
经配筋计算基础钢筋总重量:
1070(kg)。
3、埋深2.85米的基础
采用台阶式基础(见图2):
图2
TA<
[T](393.6kN<
394.152kN)设计满足要求。
P<
R(60.61kN/m2<
195.13kN/m2)
Pmax<
1.2*R(76.7kN/m2<
234.15kN/m2)设计满足要求。
Vt=9.74m3
Vf=9.74×
4=38.96m3(假设四腿等大)。
984(kg)。
4、埋深2.45米的基础
采用深埋台阶式基础(见图3):
图3
[T](393.6kN<
397.81kN)
P<
R(54.0kN/m2<
184.81kN/m2)
Pmax<
1.2*R(64.77kN/m2<
221.77kN/m2)
Vt=13.47m3
Vf=13.47×
4=53.88m3(假设四腿等大)。
698(kg)。
5、对比分析
表1 铁塔基础计算结果一览表
名 称
基础上拔抵抗力/kN
需用混凝土/m3
需用钢筋/kg
底面宽度/m
需挖深度/m
需挖土石方量/m3
图1
399.655
29.04
1070
2.8
3.20
25.1
图2
394.152
38.96
984
3.3
2.85
31.0
图3
397.81
53.88
698
3.6
2.45
31.8
通过以上几种不同埋深的基础计算对比可以得出:
⑴、在普通土质且基础上拔力基本相同的请况下,随着基础埋深的减小,混凝土的用量明显增多,由于送电线路地处偏远的特点,混凝土量增多,也就会引起水泥、沙石和水的运输增多等一系列问题,这里虽然钢筋用量逐渐减小,但减量不明显,需挖土石方量在不考虑放坡的情况下也有增多的趋势,基础底面逐渐增大,送电线路工程多在野外或山区,大面积的开挖和大量的堆积土石方,势必增加植被破坏和水土流失,对环境将造成更大的破坏,在环境保护日益受到人们关注的今天,这一点更应该引起我们的重视。
综合考虑,深度在可行的范围内,深基础比浅基础经济。
⑵、通过以上计算与分析,我们不难看出,对于正方形基础的不同埋深情况跟台阶式基础相同,这里就不在赘述。
二、在复杂地质条件下,台阶式基础和正方形基础的优化
以鼓型铁塔7735(18m)基础为例,在有地下水的地段,采用台阶与正方形基础设计的方式,分别按照深埋与浅埋两种方式进行计算,得出的基础从深度、混凝土用量、钢筋用量方面进行比较,得到优化后的基础设计。
1、设计条件(土重法)
使用导线LGJ-150/25,地线GJ-35,转角60°
,上拔力327.95kN,下压力377.35kN,垂线40.1kN,根开4.9m。
有地下水,水深-1.5m,基础钢筋混凝土的容重按14kN/m3计算,地基土的浮容重按10kN/m3计算。
2、 采用深埋正方形基础(见图4):
图4 深埋正方形基础(水)
单腿钢筋混凝土的体积:
Vt=0.8×
0.8×
3.8+2.6×
2.6×
0.5=5.81m3
Vf=5.81×
4=23.24m3(假设拉、压腿同体积)
单腿钢筋混凝土重(1.5m以下按含水层计算):
Qf=1.088×
22+(1.344+3.38)×
14=90.08kN
铁塔的上拔力:
T=344.33kN≥327.95kN(满足上拔要求;
经验算,也满足下压要求)
单基共需钢筋:
G钢=1188.87kg
3、 采用浅埋正方形基础(见图5):
图5 浅埋正方形基础(水)
Vt=2×
2×
2.5+3×
3×
0.7=16.3m
Vf=16.3×
4=65.2m3(假设拉、压腿同体积)
单腿钢筋混凝土重力(1.5m以下按含水层计算):
Qf=2×
1.7+3×
0.5=203.6kN
T=329kN≥327.95kN(满足上拔要求;
经验算,同时满足下压的要求)
单基需用钢筋:
G钢=1210.50kg
4、采用深埋台阶形基础(见图6)。
图6 深埋台阶形基础(水)
Vt=11.33m3
Vf=45.32m3
T=344.43kN≥327.95kN(满足上拔要求)
G钢=896.84kg
5、采用浅埋台阶形基础(见图7)。
图7 浅埋台阶形基础(水)
Vt=15.86m3
Vf=63.44m3
T=332.246kN≥327.95kN(满足上拔要求)
G钢=476kg
6、以上几种计算方法结果对比,见表2。
表2 铁塔基础计算结果一览表
基础形式
图4
深埋正方形
23.24
1188.87
2.6
4.3
图5
浅埋正方形
65.24
1210.50
3.2
深埋台阶形
45.32
896.84
3.0
3.7
图6
浅埋台阶形
63.44
476
4.0
2.4
通过以上几种计算方法对比可以看出:
⑴、采用深埋正方形基础最节省混凝土,不节省钢筋,制模简单,需挖深度最深,较节省投资。
⑵、采用浅埋正方形基础,混凝土用量是深埋正方形基础的一倍左右,不节省钢筋,同等条件下不如浅埋台阶式基础,也不节省投资,所以不可取。
⑶、采用深埋台阶形基础跟深埋正方形基础各有利避,混凝土较多,制模较复杂,但节省钢筋,较节省投资。
⑷、采用浅埋台阶形基础最节省钢筋,需挖深度最浅,混凝土较多,制模较复杂,它适应于基础较难挖和地下水较高的地段,不节省投资。
如流沙地质情况下,基础埋深每增加一公分,都会对施工带来相当大的困难,挖方随着深度的增加成倍的增加,有些特殊情况下,不采取有效的施工方案根本就挖不下去,这种情况下势必要求把基础做的浅之又浅。
三、结语
在无地下水的地段同形式基础宜采用深埋式基础,就深埋正方形基础和深埋台阶形基础而言,由于正方形基础底面大直接连与主柱之上,属柔性基础,所以底板需配钢筋网进行加强,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 铁塔 基础 计算 优化 汇总