鐵塔基礎計算

1、鐵塔基礎設計在工程設計時根據(jù)具體情況進行分類規(guī)劃一般分四類：粘土堅硬粘土碎石嚴重風化巖等C1粘土硬塑C3粘土可塑C5粘土軟塑C7特殊地質、地形應區(qū)別對待。如：未風化的巖石、有河流的河套地段、有較高洪水位的塔位、有較厚層的粘土地帶、地下水位高施工困難地帶等等根據(jù)地質地形條件和鐵塔種類設計相應的基礎。目前常用的基礎形式是現(xiàn)場澆注的臺階式鋼筋混凝土基礎。臺階一般兩階或三臺階常用?；A尺寸的預設定根據(jù)作用力大小確定，我們設計是66、110千伏且單回路線路，設計的鐵塔基礎作用力不大，主柱的寬度直線塔600,耐張塔600或800.選擇臺階尺寸時要注意、臺階高度和伸出長的比值一定大于等于1,等于1是45度，

2、“剛性角”因為基礎底板不配鋼筋不能使混凝土基礎受拉。常用的臺階尺寸最底層的采用300,其他臺階高度按計算和構造要求確定。設計基礎時已知條件鐵塔基礎作用力：上拔力、下壓力、水平力;地質條件地耐力、地下水位、凍結深度、設計的過程是試湊法、事先給定尺寸、驗算不滿足要求重新選擇尺寸、反復幾次最后達到目的。上拔穩(wěn)定計算上拔穩(wěn)定計算、根據(jù)抗拔土體的狀態(tài)分別采用剪切法和土重法。剪切法適用于原狀土體；土重法適用于回填抗拔土體。我們經(jīng)常采用的是鋼筋混凝土臺階式基礎是回填抗拔土體，計算應用土重法。下面介紹土重法計算。土重法中幾個常用參數(shù)在“送電線路基礎設計技術規(guī)定”附表:序號土名及狀態(tài)臨界深度計算容重（KN/m3

3、）上拔角（度）備注1砂類土（稍密密實）3.0B粗中砂1728細砂1626粉砂15222粘性土（堅硬硬塑）2.5B17253粘性土（可塑）2.0B16204粘性土（軟塑）1.5B1510注：位于地下水以下土的計算容重按811取用?；炷林囟?4KN/m，位于地下水以下混凝土的計算重度按12KN/吊取用。（插圖1）自立式鐵塔基礎上拔穩(wěn)定:rfTE<rErs(Vt-vt-V°)+Qr基礎附加分項系數(shù)直線塔1.1;耐張、轉角塔1.6Te-上拔力ht-基礎埋深mVt-ht深度內(nèi)土和基礎的體積m3 vt-相鄰基礎影響的微體積r水平力影響系數(shù)(rs-基礎底板以上土的加權平均重度M-深度內(nèi)的基

4、礎的體積m3Q-基礎自重力Q=基礎體積*混凝土重度Vt(基礎體積)=ht(B2+2Bhttana+4/3ht2tan2a) vt=(B+2httan%-L)2/24tan%(2B+L+4httan%)L-基礎跟開m基礎下壓計算1 .當軸心荷載作用時應符合式：F><fa/rrfP-基礎底面處的平均壓力設計值Kpafar修正后的地基承載力f-地基承載力調整系數(shù)0.75B-基礎寬度m2 .當偏心荷載作用時應符合式：Pmaxw1.2fa/什基礎底面的壓力計算當軸心荷載作用時應符合式：P=(F+gG)/AF-上部結構傳至基礎頂面的豎向壓力設計值KNG-基礎自重和基礎上的土重KN2A-基礎底面

5、面積mrG-永久荷載分項系數(shù)，對基礎有利時，宜取Pg=1.0,不利時應取Pg=1.2。當偏心荷載作用時應符合式：Pmax=(F+PGG)/A+Mx/Wy+My/WxPmin=(F+rGG)/A-Mx/Wy-My/WxMx、My-作用于基礎底面的X和Y方向的力矩設計值KN.mWx、Wy-基礎底面繞X和Y軸的抵抗矩m3地基承載力計算當基礎寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時，地基承載力按下式計算：fa=fak+Ybr(B-3)+Ydrs(ht-0.5)fa-修正后的地基承載力Kpa(Kpa相當于KN/m2)fak刖基承載力特征值，按技術規(guī)定附錄E確定KpaTb、刀d-基礎寬度和埋深的地基承載力修正

6、系數(shù)，按基底下土的類別在架空送電線路基礎設計技術規(guī)定DL/T5219-200535頁查表7.2.2承載力修正系數(shù)；r-基礎底面一下土的天然重度，地下水位以下取浮重度一般取r=11KN/m3rs-基礎底面以上土的加權平均重度有地下水位以下取浮重度一般取11KN/m3B-基礎底面寬度，當基寬小于3m時按3m取值，大于6m時按6m取值鋼筋混凝土基礎主柱正截面承載力計算鋼筋混凝土矩形截面雙向偏心受拉(雙向拉彎)構件，其截面為雙向對稱配筋時，縱向鋼筋截面面積按下式計算：(插圖2)Ag=(T+2*Mx/Zx+2*My/Zy)*1.1/RgAgy=(T*Ny/N+2*My/(Nx*Zy)+Mx/Zx)*2*

7、1.1/RgAgx=(T*Nx/N+2*Mx/(Ny*Zx)+My/Zy)*2*1.1/RgAg-正截面的全部縱向鋼筋截面面積m2;Agx、Agy-分別為正截面平行X軸和Y軸兩側鋼筋的截面面積m2;T-作用于計算截面上的縱向拉力KN;Mx-平行于X軸方向的力矩KN.m;Mx=HxhiMy-平行于y軸方向的力矩KN.m;MY=HYhiZx-平行與Y軸兩側縱向鋼筋的截面面積重心間距（m）;Zy-平行與X軸兩側縱向鋼筋的截面面積重心間距（m）;N-截面內(nèi)縱向鋼筋總根數(shù)；Nx-平行與X軸方向一側鋼筋根數(shù)；Ny-平行與Y軸方向一側鋼筋根數(shù)；基礎計算例題上拔穩(wěn)定計算（插圖3）鐵塔基礎作用力上拔力T=161

8、KN下壓力N=220KN垂直線路方向水平力Hx=18KN順線路方向水平力Hy=2KN基礎跟開L=3.008m基礎埋深H=2.4m荷載調整系數(shù)rf=1.6地質粘土可塑r=16KN/m3%=20otan%=0.364混凝土重度rh=24KN/m3Vt=ht（B"+2Bhttan2%+4/3ht2tan2a）Ht=2.1mB=2mVt=2.1*（22+2*2*2.1*0.364+4*2.1*2.1*0.364*0.364/3）=16.45mvt=(B+2httan%-L)2/24tan%(2B+L+4httan%)=(2+2*2.1*0.364-3.008)2*(2*2+3.008+4*2

9、.1*0.364)/(24*0.364)=0.27*10.06/8.736=0.31VO=1.7*0.6*0.6+1.4*1.4*0.4=1.396rfTE=1.6*161=257.6(Vt-Vt-Vo)+Qf=16.45-0.31-1.396=15.74415.744*16+2.668*24=315.936>rTe=257.6滿足要求?；A下壓計算當偏心荷載作用時應符合式：Pmaxw1.2fa/什地基承載力fak=150Kpa(KN/m2)rrf-地基承載力調整系數(shù)0.75Pmax=(F+rGG)/A+Mx/Wy+My/WxPmin=(F+rGG)/A-Mx/Wy-My/WxF=220

10、KNG-基礎自重和基礎上的土重G=2.668*24+(2*2*2.1-1.396)*16=176KNMx=Hx*2.6=18*2.6=46.8KN.mMy=Hy*2.6=2*2.6=5.2KN.mWx=Wy=bh2/6=2*2*2/6=1.333m3Pmax=(220+1.2*176)/2*2+46.8/1.33+5.2/1.33=107.8+35.18+3.9=146.88KN/m2<fa=150KpaKN/m2不用調整地基地耐力滿足要求，如不夠按基礎寬和埋深調整地耐力后乘以1.2,仍不夠加大基礎尺寸，重新計算，直至滿足為止。如果地基承載力fak=100KN/m2<146.88f

11、a=fak+刀br(B-3)+”rs(ht-0.5)=120+0.3*16*(3-3)+1.6*16*(2.4-0.5)=148.81.2fa/rrf=1.2*168.64/0.75=202.37>146.88滿足要求Pmin=(220+1.2*176)/2*2-46.8/1.33-5.2/1.33=107.8-35.18-3.9=68.72KN/m>0滿足要求。如果小于0、說明基礎底板出現(xiàn)拉應力，加大基礎尺寸，重新計算，直至滿足為止。鋼筋混凝土基礎主柱正截面承載力計算鐵塔基礎作用力上拔力T=161KN下壓力N=220KN垂直線路方向水平力Hx=18.1KN順線路方向水平力Hy=2

12、KN采用Q235計算強度Rg=210N/mm2=210000KN/m2N=12Nx=Ny=4Zx=Zy=0.51mMx=18.1*1.9=34.39KN.mMy=2*1,9=3.8KN.mAg=(T+2*Mx/Zx+2*My/Zy)*1.1/Rg=(161+2*34.39/0.51+2*3.8/0.51)*1.1/210000=0.0016278m2=16.278Cm2Agy=(T*Ny/N+2*My/(Nx*Zy)+Mx/Zx)*2*1.1/Rg=(161*4/12+2*3.8/(4*0.51)+34.39/0.51)*2*1.1/210000=0.001308m2=13.08Cm2Agx=(T*Nx/N+2*Mx/(Ny*Zx)+My/Zy)*2*1.1/Rg=(161*4/12+2*34.39/(4*0.51)+3.8/0.51)*2*1.1/210000=0.0009935m2=9.935cm2鋼筋選擇Ad=13.08/4/2=1.635cm2(J)16F=