高杆灯受力计算方法

1、高杆灯受力计算方法一、设计条件基本数据：灯塔距地面高度30m，方形基础平面尺寸为4m4m，基础埋深2.5m，灯杆截面为正十二边形，计算时简化为圆形，顶部直径D为280mm，根部直径D为650mm，厚度自顶端至底端分三段。=6mm，长10m，=8mm，长10m，=8mm，长10m。材料为上海宝钢生产的低合金钢，Q/BQB303 SS400,屈服强度为f屈=245N/mm2，设计强度取f=225N/mm2，fV=125N/mm2，灯盘直径为3800mm，厚度简化为200mm，高杆灯总重为Fk=40KN。自然条件：当地基本风压Wo=0.75KN/m2，地基土为淤泥质粘性土，地承载力特征值fak=60

2、 KN/m2，地面粗糙度考虑城市郊区为B类，地下水位埋深大于2.5m，地基土的容重m=18 KN/m3。设计计算依据：、建筑结构荷载规范 GB50009-2001、建筑地基基础设计规范GB5007-2002、钢结构设计规范 GB50017-2003、高耸结构设计规范 GBJ135-90二、风荷载标准值计算基本公式：WK=zszurWo式中：Wk风荷载标准值（KN/m2）； z高度z处的风振系数； s风荷载体型系数； z风压高度变化系数； r高耸结构重现期调整系数，对重要的高耸结构取1.2。灯盘：高度为30m，z =1.42，s =0.5，r=1.2z=1+ 式中脉动增大系数； 脉动影响系数；z

3、振型系数；z=1+ =1+（ ）=2.04WK=zszurWo=2.040.51.421.20.75=1.30KN/m2灯杆：简化为均布荷载，高度取15m，z=1.4, s=0.59, r=1.2z=1+ =1+（ ）=2.16，WK2=zszurWo=2.160.591.141.20.75=1.31KN/m2三、内力计算底部（=8mm）弯矩设计值：M=M灯盘+M灯杆M=QWK10.23.830+QWK2 3015=1.41.300.23.830+1.41.31 3015=426KNm剪力设计值：V=V灯盘+V灯杆V =QWK10.23.8+QWK2 30=1.41.300.23.8+1.41

4、.31 30=27KN=8mm与=6mm，交接处弯矩设计值： M=QWK10.23.810+QWK2（0.28+ ）105=1.41.300.23.810+1.41.31（0.28+ ）105=51KNm剪力设计值： V =QWK10.23.8+QWK2（0.28+ ）10=1.41.300.23.8+1.41.31（0.28+ ）10=9KN四、在风荷载作用下的强度复核（未考虑高杆灯自重）底部（=8mm）截面惯性矩I= （d d ）= （65046344）=8.31108mm4.最大拉应力max= y=426106325/(8.31108)=167N/mm2最大剪应力max=2V/A=227

5、103/ （65026342）=3.3N/mm2max =8mm与=6mm，交接处截面惯性矩I= （d d ）= （40043884）=1.44108mm4.最大拉应力max= y=51106200/（1.44108）=70.8N/mm2最大剪应力max=2V/A=29103/ （40023882）=2.4N/mm2max 五、地基承载力验算基础平面尺寸：bh=44m， 基础底面抗弯模量W= bh2=10.67m3，地基承载力特征值fak=60KN/m2，基础自重和基础上的土重Gk=bhH0=442.520=800KN相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值：Mk=M/Q+VH/Q =

6、426/1.4+272.5/1.42.5=353KNm修正后的地基承载力特征值： fafak+b(b-3)+ dm(d-0.5)=60+0+1.018(2.50.5)=96KN/m2相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面边缘的最大最小压力值：Pkmax= + = =53+33=86KN/m20能满足要求。六、计算说明根据建筑结构荷载规范，按50年一遇查全国各城市的基本风压WO，绝大多数城市的WO0.75KN/m2时，若山区、偏僻地区、沿海海面和海岛的基本风压Wo0.75KN/m2时，以上计算乘以调整系数。高杆灯的安全等级，按高耸结构设计规范取一级。基础设计所需的基本数据为：地基承载力特征值，地基土的物理性参数，上部荷载的标准组合值包括：弯矩、剪力、轴力。基