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        拉線塔簡易基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

        2015-05-30 12:25:34袁英光徐宗剛
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2015年35期
        關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算校核

        袁英光 徐宗剛

        摘 要:塔式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)一般均為混凝土或鋼筋混凝土基礎(chǔ),混凝土的強(qiáng)度等級一般不低于C20。其共性的受力要求是:為了保證塔體結(jié)構(gòu)的安全性和整體穩(wěn)定性,要求基礎(chǔ)能夠抵抗塔體壓力、水平推力以及彎矩引起的拔力。塔式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是鐵塔設(shè)計(jì)的重要組成部分,該文對塔式結(jié)構(gòu)的概況講述,分析了塔式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承載力計(jì)算與校核,并對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

        關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 計(jì)算 校核

        中圖分類號:TM753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(b)-0159-02

        塔式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它承擔(dān)著將上部結(jié)構(gòu)所承受的全部載荷和作用安全可靠地傳遞到地基,并保持結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的作用。塔式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的選型及基礎(chǔ)布置與上部塔體結(jié)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)布置、外部載荷和作用的類型、場地和地質(zhì)條件以及塔座附屬建筑的形式與結(jié)構(gòu)均有著密不可分的關(guān)系。合理的基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)對于降低結(jié)構(gòu)造價(jià)、縮短建造周期和保證結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要的。

        無論鋼塔還是鋼筋混凝土塔,不論其塔體高度、建筑規(guī)模及使用用途是否存在差異,塔式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)一般均為混凝土或鋼筋混凝土基礎(chǔ),混凝土的強(qiáng)度等級一般不低于C20。其共性的受力要求是:為了保證塔體結(jié)構(gòu)的安全性和整體穩(wěn)定性,要求基礎(chǔ)能夠抵抗塔體壓力、水平推力以及彎矩引起的拔力。

        當(dāng)場地表層地基土具有良好的承載力,地基變形也能控制在可以接受的范圍內(nèi),同時(shí)基礎(chǔ)的上拔力可由基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上覆土所平衡時(shí),塔式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可以采用淺基礎(chǔ)形式。

        1 基礎(chǔ)承載力計(jì)算與校核

        基礎(chǔ)承載力是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最重要的參數(shù),也是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需實(shí)現(xiàn)的最基本要求?;A(chǔ)承載力即地基壓力,是指基礎(chǔ)傳遞給地基持力層頂面處的壓力,其值取決于基礎(chǔ)所受載荷的大小、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)底部面積和土的類別等多種因素。本計(jì)算選取一般性粘土進(jìn)行計(jì)算。

        基礎(chǔ)底面的壓力應(yīng)符合下式要求:

        當(dāng)基礎(chǔ)頂部受軸心載荷作用時(shí):

        ≤ (1)

        式中:

        為相應(yīng)于載荷效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)底面處的平均壓力值;

        為修正后的地基承載力特征值,(kN/m2)。

        基礎(chǔ)底面的壓力可按下列公式計(jì)算:

        (2)

        式中:

        為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的壓力值,(kN);為基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上的土重之和,(kN);為基礎(chǔ)底面面積,(m2);

        修正后的地基承載力特征值可按下列公式計(jì)算:

        (3)

        式中:

        為修正后的地基承載力特征值;為地基承載力特征值,一般性粘土取100kN/m2;為基礎(chǔ)底面下土的計(jì)算容重,與土的類別有關(guān),一般性粘土取16 kN/m3;為基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度,取15kN/m3;為基礎(chǔ)底面寬度,小于3 m時(shí)按3 m考慮,(m);為基礎(chǔ)埋置深度,從地面標(biāo)高起算,(m);,為分別為基礎(chǔ)寬度和深度的地基承載力修正系數(shù),與土質(zhì)有關(guān)。

        2 基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性

        基礎(chǔ)抗滑移穩(wěn)定按下式計(jì)算

        ≥1.3 (4)

        式中:

        為基底上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的水平力計(jì)算值,(kN);

        為上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的豎向力設(shè)計(jì)值,即取,(kN);

        為基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上的土重之和,(kN);μ為基礎(chǔ)底面與地基的摩擦系數(shù),一般性粘土取0.25。

        1.3為規(guī)范規(guī)定的最小安全系數(shù)。

        3 基礎(chǔ)臺階計(jì)算

        剛性基礎(chǔ)的臺階高度一般為250~300 mm,當(dāng)確定每個(gè)臺階的寬度時(shí),應(yīng)使基礎(chǔ)臺階的寬高比滿足下列公式的要求:

        b≤htana (5)

        式中:

        b為臺階的寬度;h為臺階的高度;

        tana為為剛性基礎(chǔ)臺階的寬高比的允許值,根據(jù)基礎(chǔ)材料、基底平均壓力等,按表1采用。當(dāng)基礎(chǔ)臺階的寬高比滿足上述表要求時(shí),可以不必檢驗(yàn)基礎(chǔ)臺階的受彎及受剪強(qiáng)度。

        4 結(jié)語

        塔式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是鐵塔設(shè)計(jì)的重要組成部分,通過對塔基設(shè)計(jì)過程計(jì)算參數(shù)的選取,使設(shè)計(jì)人員掌握塔基設(shè)計(jì)方法,切實(shí)做到結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,合理選擇塔基基礎(chǔ)形式。

        參考文獻(xiàn)

        [1]上海市建設(shè)和交通委員會.GB50135-2006高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2007.

        [2]北京工業(yè)建筑設(shè)計(jì)院.塔桅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].中國建筑工業(yè)出版社,1972.

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