[其他]：关于基础作用力

足球先生

按照型录上的值上拔腿的下压力是没有的，可以忽略不计，因为上拔力的计算已经是减去了整个铁塔的垂直荷载了，上面的上拔力是按照其最大使用条件和最不利的气象条件算出来的，而实际上，在一般情况下直线塔也存在2个压腿和2个拔腿的情况，如90度大风和180度时候，非要计算的话，就按照实际情况，根据垂直荷载和外力矩计算

足球先生

按照型录上的值上拔腿的下压力是没有的，可以忽略不计，因为上拔力的计算已经是减去了整个铁塔的垂直荷载了，上面的上拔力是按照其最大使用条件和最不利的气象条件算出来的，而实际上，在一般情况下直线塔也存在2个压腿和2个拔腿的情况，如90度大风和180度时候，非要计算的话，就按照实际情况，根据垂直荷载和外力矩计算

1516

知道基础作用力可以做基础这比较简单。
但是知道荷载如何算基础作用力？

JIMMY_VAN

送电线路铁塔基础设计计算书【05规程】  2006-01-10 13:24:13          

                          B拉腿基础(柔性底板式(刚柔式基础))
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│                                  设 计 条 件                                   │
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│1.基础作用力 (单位:kN)                                                          │
│  (1) 标准值                                                                    │
│     上拔力            T  = 554.74        下压力             N  = 79.18         │
│     上拔时X方向力     Tx = 63.91         下压时X方向力      Nx = -6.83         │
│     上拔时Y方向力     Ty = 10.08         下压时Y方向力      Ny = 29.81         │
│  (2) 设计值                                                                    │
│     上拔力            T  = 784.43        下压力             N  = 103.56        │
│     上拔时X方向力     Tx = 91.14         下压时X方向力      Nx = -8.27         │
│     上拔时Y方向力     Ty = 12.44         下压时Y方向力      Ny = 40.17         │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│2.地质条件                                                                      │
│  (1) 地下水                                                                    │
│      高水位: -5 m                                                              │
│      低水位: -10 m                                                             │
│  (2) 土壤数据                                                                  │
│      土壤层数: 1                                                               │
│                                                                                │
│      第 1 层  土壤类型: 粘土  坚硬  硬塑                土壤厚度: 10 m         │
│               土壤的计算容重  :  17 kN/m^3   土壤的计算上拔角: 25              │
│               土壤的计算浮容重:  10 kN/m^3   土壤的地基承载力: 200 kN/m^2      │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│3.铁塔类型                                                                      │
│    转角型,终端型,大跨越型                                                      │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│4.基础根开                                                                      │
│    正面根开: 6.365 m                    侧面根开: 6.365 m                      │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│5.材料参数                                                                      │
│    钢筋等级: I级                        混凝土等级: C20                        │
│                                                                                │
└────────────────────────────────────────┘
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│                                                                                │
│                                  计 算 过 程                                   │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│                               基 础 稳 定 计 算                                │
├────────────────────────────────────────┤
│1.基础上拔稳定计算                                                              │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 基础尺寸和基础的作用力                                        │
│          计算得: 水平荷载影响系数 Ye = 1                                       │
│                                                                                │
│    NO.02 已知得: 地质条件及土壤参数                                            │
│          计算得: 上拔土的加权临界深度 hc = 8.3 m                               │
│                  上拔土的加权容重 Ys = 17 kN/m^3                               │
│                                                                                │
│    NO.03 已知得: 基础正侧面根开、基础尺寸及土壤参数                            │
│          计算得: 不包括底板的埋深内土和基础的体积 Vt = 47.87 m^3               │
│          计算得: 基础重叠土的体积 △Vt = 0 m^3                                 │
│          计算得: 不包括底板的埋深内基础体积 Vo = 1.33 m^3                      │
│                                                                                │
│    NO.04 计算得: 上拔土的自重 Qt = Ye*Ys*(Vt-△Vt-Vo)= 791.2 kN                │
│                                                                                │
│    NO.05 已知得: 基础尺寸及地下水位                                            │
│          计算得: 地下水位以上的混凝土体积 Vs = 5.8 m^3                         │
│                  地下水位以下的混凝土体积 Vx = 0 m^3                           │
│                                                                                │
│    NO.06 已知得: 钢筋混凝土的容重   y1 = 24 kN/m^3                             │
│                  钢筋混凝土的浮容重 y2 = 14 kN/m^3                             │
│          计算得: 混凝土的自重 Qf = Vs*y1 + Vx*y2 = 138.2 kN                    │
│          计算得: 基础的所需上拔力 [T] = Qt + Qf = 929.3 kN                     │
│                                                                                │
│    NO.07 基础上拔附加分项系数 Yf = 1.1                                         │
│                                                                                │
│    NO.08 已知得: 作用于基础的上拔力 T = 784.43 kN                              │
│                                                                                │
│  上拔稳定计算结果                                                              │
│    公式 Yf*T <= Qt + Qf                                                        │
│    T <= [T]    (  862.87 kN <=  929.39 kN )                                    │
│    结论: 上拔稳定计算结果合理!                                                 │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│2.基础下压稳定计算                                                              │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 地基土的基本容许承载力   [R] = 200 kN/m^2                     │
│                  基础底板土的宽度修改系数 mB  = 0.3                            │
│                  基础底板土的深度修改系数 mh  = 1.5                            │
│                  基础底板以下土的天然容重 yb  = 17 kN/m^3                      │
│                  基础底板以上土的加权容重 yt  = 17 kN/m^3                      │
│                  基础底板宽度             B   = 3.3 m                          │
│                  基础底板深度             h   = 2.8 m                          │
│                                                                                │
│    NO.02 计算得: 修正后的地基承载力                                            │
│                  R = [R]+mB*yb*(B-3.0)+mh*yt*(h-0.5) = 260.2 kN/m^2            │
│                                                                                │
│    NO.03 已知得: 地质条件及土壤参数                                            │
│          计算得: 正上方土的加权容重 y0 = 17 kN/m^3                             │
│                                                                                │
│    NO.04 已知得: 基础尺寸及土壤参数                                            │
│          计算得: 正上方土的体积 Vt = 24.8 m^3                                  │
│                                                                                │
│    NO.05 计算得: 正上方土的自重 Qt = Vt*y0 = 421.7 kN                          │
│                                                                                │
│    NO.06 已知得: 基础尺寸及地下水位                                            │
│          计算得: 地下水位以上的混凝土体积 Vs = 5.8 m^3                         │
│                  地下水位以下的混凝土体积 Vx = 0 m^3                           │
│                                                                                │
│    NO.07 已知得: 钢筋混凝土的容重   y1 = 24 kN/m^3                             │
│                  钢筋混凝土的浮容重 y2 = 14 kN/m^3                             │
│          计算得: 混凝土的自重 Qf = Vs*y1 + Vx*y2 = 138.2 kN                    │
│                                                                                │
│    NO.08 已知得: 作用于基础的下压力 N  = 103.6 kN                              │
│          计算得: 作用于基础底面的下压力 N0 = N+(Qt+Qf)*1.2 = 775.4 kN          │
│                                                                                │
│    NO.09 已知得: 基础底面长度 l = 3.3 m                                        │
│                  基础底面宽度 b = 3.3 m                                        │
│          计算得: 基础底面面积 A = l*b = 10.9 m^2                               │
│                  基础底面平均压应力 P = N0/A = 71.2 kN/m^2                     │
│                                                                                │
│    NO.10 已知得: 作用于基础X轴的下压水平力 Nx = 8.3 kN                         │
│                  作用于基础Y轴的下压水平力 Ny = 40.2 kN                        │
│                  基础的高度                h  = 3 m                            │
│          计算得: 基础底面X轴的力矩   Mx = Nx*h = 24.8 kN*m                     │
│                  基础底面Y轴的力矩   My = Ny*h = 120.5 kN*m                    │
│                  基础底面X轴的抵抗矩 Wx = b*l*l/6 = 6 m^3                      │
│                  基础底面Y轴的抵抗矩 Wy = l*b*b/6 = 6 m^3                      │
│                                                                                │
│    NO.11 计算得: 基础底面最小压应力                                            │
│                  Pmin = P - Mx/Wy - My/Wx = 46.9 kN/m^2                        │
│                  基础底面最大压应力                                            │
│                  Pmax = P + Mx/Wy + My/Wx = 95.5 kN/m^2                        │
│                                                                                │
│  下压稳定计算结果                                                              │
│    公式 P <= R/Yrf 并且 Pmax <= 1.2*R/Yrf                                      │
│    P <= R/Yrf    (   71.2 kN/m^2 <=  346.9 kN/m^2 )                            │
│    Pmax <= 1.2*R/Yrf    (   95.5 kN/m^2 <=  416.3 kN/m^2 )                     │
│    结论: 下压稳定计算结果合理!                                                 │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│3.基础稳定计算结果                                                              │
│                                                                                │
│    结论: 基础稳定计算结果合理!                                                 │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│                               基 础 强 度 计 算                                │
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│1.基础主柱正截面承载力计算                                                      │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 主柱X轴一侧配筋数量 nx = 6                                    │
│                  主柱Y轴一侧配筋数量 ny = 6                                    │
│                  主柱全部配筋数量    n  = 20                                   │
│                  主柱配筋直径        d  = 28 mm                                │
│                  主柱长度            l  = 600 mm                               │
│                  主柱宽度            w  = 600 mm                               │
│          计算得: 主柱X轴配筋面积 Agx = PI/4*d*d*nx*2/100 = 73.9 cm^2           │
│                  主柱X轴配筋满足构造配筋：单侧配筋率 >= 0.002                  │
│                  主柱Y轴配筋面积 Agy = PI/4*d*d*ny*2/100 = 73.9 cm^2           │
│                  主柱Y轴配筋满足构造配筋：单侧配筋率 >= 0.002                  │
│                  主柱配筋总面积  Ag  = PI/4*d*d*n*/100 = 123.2 cm^2            │
│                  主柱实际配筋率  Agn = Ag/(l*w/100) = 0.034                    │
│                  主柱实际配筋率满足：0.6% <= 配筋率 <= 5%                      │
│                                                                                │
│    NO.02 已知得: 作用于基础X轴的上拔水平力 Tx = 91.1 kN                        │
│                  作用于基础Y轴的上拔水平力 Ty = 12.4 kN                        │
│                  主柱高度                  h  = 2.25 m                         │
│          计算得: 基础主柱X轴的力矩 Mx = Tx*h = 205.1 kN*m                      │
│                  基础主柱Y轴的力矩 My = Ty*h = 28 kN*m                         │
│                                                                                │
│    NO.03 已知得: 保护层厚度 t = 50 mm                                          │
│          计算得: 基础主柱X轴的中心矩 Zx = (w-2*t-d)/1000 = 0.5 m               │
│                  基础主柱Y轴的中心矩 Zy = (l-2*t-d)/1000 = 0.5 m               │
│                                                                                │
│    NO.04 已知得: 作用于基础的上拔力           T  = 784.43 kN                   │
│                  钢筋抗拉强度值               fy = 210000 kN/m^2               │
│          计算得: 主柱X轴所需配筋面积 [Agx]                                     │
│                  = 2 * (T*nx/n+2*Mx/(ny*Zx)+My/Zy)*1.1/fy*10^4 = 46.2 cm^2     │
│                  主柱Y轴所需配筋面积 [Agy]                                     │
│                  = 2 * (T*ny/n+2*My/(nx*Zy)+Mx/Zx)*1.1/fy*10^4 = 72.6 cm^2     │
│                  主柱所需配筋总面积  [Ag]                                      │
│                  = (T+2*Mx/Zx+2*My/Zy)*1.1/fy*10^4 = 93.3 cm^2                 │
│                                                                                │
│    NO.05         主柱X轴配筋净距 = 72 mm                                       │
│                  主柱Y轴配筋净距 = 72 mm                                       │
│                                                                                │
│  受拉主柱配筋计算结果                                                          │
│    公式 Ag >= 2*T0*(1/2+e0x/Zx+e0y/Zy)/fy                                      │
│    Agx >  [Agx]    (   73.9 cm^2 >    46.2 cm^2 )                              │
│    Agy >  [Agy]    (   73.9 cm^2 >    72.6 cm^2 )                              │
│    Ag  >  [Ag]     (  123.2 cm^2 >    93.3 cm^2 )                              │
│    配筋净距 >  最小净距    (     72 mm >      50 mm )                          │
│    0.006 <= Agn <= 0.05  ( 0.006 <= 0.034 <= 0.05 )  (Agn: 主柱配筋率)         │
│    结论: 受拉主柱配筋计算结果合理!                                             │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│2.基础主柱斜截面抗剪计算                                                        │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 保护层厚度 t = 50 mm                                          │
│                  主柱边长   b = 600 mm                                         │
│          计算得: 截面有效高度 h0 = b-t-主柱配筋半径 = 536 mm                   │
│                                                                                │
│    NO.02 已知得: 主柱箍筋间距   s  = 560 mm                                    │
│                  主柱内箍筋直径 d1 = 7 mm                                      │
│                  主柱外箍筋直径 d2 = 7 mm                                      │
│                  同一截面箍筋肢数 n = 2                                        │
│                  单肢箍筋的截面面积                                            │
│                  As = PI/4*d1^2 = 38.5 mm^2                                    │
│                                                                                │
│    NO.03 已知得: 作用于截面的水平力   Q = 91.1 kN                              │
│                  钢筋抗拉强度值       fy = 210 N/mm^2                          │
│                  混凝土轴心抗拉设计值 ft = 1.1 N/mm^2                          │
│                  集中荷载折减系数     g  = 0.7                                 │
│                  抗剪强度影响系数     ak = 1.25                                │
│                  最大水平力设计值：   Q0 = 91.1 kN                             │
│                  Q1 = (g*ft*b*h0 + ak*fy*h0*As*n/s)/1000 = 267 kN              │
│                                                                                │
│  主柱斜截面抗剪计算结果                                                        │
│    公式 Q <= g*ft*b*h0 + ak*fy*h0*Ak/s                                         │
│    Q0 <= Q1    (   91.1 kN <=    267 kN )                                      │
│    结论: 主柱斜截面抗剪计算结果合理!                                           │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│3.上拔力作用下的基础底板配筋计算                                                │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得:                                                               │
│                  基础X轴偏心力 Fx = 91.1 kN                                    │
│                  基础Y轴偏心力 Fy = 12.4 kN                                    │
│                  基础高度      h  = 3 m                                        │
│          计算得: 基础底板X轴的力矩   Mx = Fx*h = 273.4 kN*m                    │
│                  基础底板Y轴的力矩   My = Fy*h = 37.3 kN*m                     │
│                  基础底板X轴的抵抗矩 Wx = (B*L^3 - b*l^3)/(6*L) = 6 m^3        │
│                  基础底板Y轴的抵抗矩 Wy = (L*B^3 - l*b^3)/(6*B) = 6 m^3        │
│                                                                                │
│    NO.02 已知得: 基础轴心力(上拔力) F  = 784.43 kN                             │
│          计算得: 基础底面面积                                                  │
│                  A = jw3*jl3 = 10.9 m^2                                        │
│                  基础底面X轴截面最大净反力                                     │
│                  Qmax = F/(A-jl1*jw1)+My/Wx = 80.7 kN/m^2                      │
│                  基础底面X轴截面最小净反力                                     │
│                  Qmin = F/(A-jl1*jw1)-My/Wx = 68.3 kN/m^2                      │
│                  基础底板X轴截面变阶处的应力                                   │
│                  Q1 = Qmin+(jw1+jw3)/(2*jw3)*(Qmax-Qmin) = 75.6 kN/m^2         │
│                  基础底面Y轴截面最大净反力                                     │
│                  Qmax1 = F/(A-jl1*jw1)+Mx/Wy = 120.2 kN/m^2                    │
│                  基础底面Y轴截面最小净反力                                     │
│                  Qmin1 = F/(A-jl1*jw1)-Mx/Wy = 28.8 kN/m^2                     │
│                  基础底板Y轴截面变阶处的应力                                   │
│                  Q2 = Qmin1+(jl1+jl3)/(2*jl3)*(Qmax1-Qmin1) = 82.8 kN/m^2      │
│                                                                                │
│    NO.03 计算所需配筋面积                                                      │
│                                                                                │
│          已知得: 保护层厚度     t  = 0.05 m                                    │
│                  钢筋抗拉强度值 Rg = 210000 kN/m^2                             │
│          计算得: 基础底板截面有效高度                                          │
│                  h0 = (jh2+jh3-t) = 0.35 m                                     │
│                  M1 = (Qmax+Q1)/48*(jw3-jw1)^2*(2*jl3+jl1)  = 171 kN*m         │
│                  M2 = (Qmax1+Q2)/48*(jl3-jl1)^2*(2*jw3+jw1) = 222 kN*m         │
│                  基础底板X轴所需钢筋面积                                       │
│                  [Agx] = 23.8 cm^2                                             │
│                  基础底板Y轴所需钢筋面积                                       │
│                  [Agy] = 31.1 cm^2                                             │
│                                                                                │
│    NO.04 实际配筋面积                                                          │
│                                                                                │
│          已知得: 底板上端X轴配筋数量 nx = 21                                   │
│                  底板上端Y轴配筋数量 ny = 21                                   │
│                  底板上端X轴配筋直径 dx = 12 mm                                │
│                  底板上端Y轴配筋直径 dy = 12 mm                                │
│          计算得: 底板上端X轴配筋面积(满足构造配筋[配筋率>=0.002])              │
│                  Agx = PI/4*dx*dx*nx/100 = 31.7 cm^2                           │
│                  底板上端Y轴配筋面积(满足构造配筋[配筋率>=0.002])              │
│                  Agy = PI/4*dy*dy*ny/100 = 31.7 cm^2                           │
│          计算得: 底板上端X轴间距                                               │
│                  dsx = (jw3-2*t)/(nx-1)*1000 = 118.5 mm                        │
│                  底板上端Y轴间距                                               │
│                  dsy = (jl3-2*t)/(ny-1)*1000 = 118.5 mm                        │
│                                                                                │
│    NO.05         底板上端X轴配筋净距 = 106.5 mm                                │
│                  底板上端Y轴配筋净距 = 106.5 mm                                │
│                                                                                │
│  上拔力作用下的底板配筋计算结果                                                │
│    Agx >  [Agx]    (   31.7 cm^2 >    23.8 cm^2 )                              │
│    Agy >  [Agy]    (   31.7 cm^2 >    31.1 cm^2 )                              │
│    dsx <= 200    (  118.5 mm <= 200 mm )                                       │
│    dsy <= 200    (  118.5 mm <= 200 mm )                                       │
│    配筋净距 >  最小净距    (  106.5 mm >   50 mm )                             │
│    结论: 上拔力作用下的底板配筋计算结果合理!                                   │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│4.主柱与底板间的剪切强度验算[X轴]                                               │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 截面边长 b0 = 0.6 m                                           │
│                  截面边长 b2 = 3.3 m                                           │
│                  截面边长 L0 = 0.6 m                                           │
│                  截面边长 L2 = 3.3 m                                           │
│          计算得: 截面有效面积                                                  │
│                  Ac = 1/2*(L2-L0)/2*(b2+b0) = 2.6325 m^2                       │
│                                                                                │
│    NO.02 已知得: 底板最大净反力 Qmax = 80.732 kN/m^2                           │
│                  截面应力       Qx   = 75.629 kN/m^2                           │
│          计算得: Qc = (Qmax+Qx)/2*Ac = 205.811 kN                              │
│                  混凝土抗拉强度值           ft = 1100 kN/m^2                   │
│                  截面有效高度               h0 = 0.35 m                        │
│          计算得: Q0 = Qc = 205.811 kN                                          │
│                  Q1 = 0.6*b2*h0*ft = 962.5 kN                                  │
│                                                                                │
│  主柱与底板间的剪切强度验算[X轴]计算结果                                       │
│    公式 Qc <= 0.6*b2*h0*ft + 0.4*b1*h1*ft                                      │
│    Q0 <= Q1    ( 205.811 kN <= 962.5 kN )                                      │
│    结论: 主柱与底板间的剪切强度验算[X轴]计算结果合理!                          │
│                                                                                │
│                                                                                │
│    NO.03 台阶与底板间的剪切强度验算[X轴]                                       │
│                                                                                │
│    NO.04 刚性台阶宽 b1 = 1.3 m                                                 │
│          刚性台阶高 h1 = 0.35 m                                                │
│                                                                                │
│    NO.05 剪切截面有效面积 Gtj_Ac = 2.3 m^2                                     │
│          剪切截面应力 Gtj_Qx = 76.952 kN                                       │
│          计算得 Gtj_Qc = (Qmax+Gtj_Qx)/2*Gtj_Ac = 181.337 kN                   │
│                                                                                │
│    NO.06 计算得 Gtj_Q0 = Gtj_Qc = 181.337 kN                                   │
│          Gtj_Q1 = 762.3 kN                                                     │
│                                                                                │
│  刚性台阶与底板间的剪切强度验算[X轴]计算结果                                   │
│    公式 Gtj_Qc <= 0.6*b2*h0*ft                                                 │
│    Gtj_Q0 <= Gtj_Q1    ( 181.337 kN <= 762.3 kN )                              │
│    结论: 刚性台阶与底板间的剪切强度验算[X轴]计算结果合理!                      │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│5.主柱与底板间的剪切强度验算[Y轴]                                               │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 截面边长 b0 = 0.6 m                                           │
│                  截面边长 b2 = 3.3 m                                           │
│                  截面边长 L0 = 0.6 m                                           │
│                  截面边长 L2 = 3.3 m                                           │
│          计算得: 截面有效面积                                                  │
│                  Ac = 1/2*(L2-L0)/2*(b2+b0) = 2.6325 m^2                       │
│                                                                                │
│    NO.02 已知得: 底板最大净反力 Qmax = 120.195 kN/m^2                          │
│                  截面应力       Qx   = 82.804 kN/m^2                           │
│          计算得: Qc = (Qmax+Qx)/2*Ac = 267.197 kN                              │
│                  混凝土抗拉强度值           ft = 1100 kN/m^2                   │
│                  截面有效高度               h0 = 0.35 m                        │
│          计算得: Q0 = Qc = 267.197 kN                                          │
│                  Q1 = 0.6*b2*h0*ft = 962.5 kN                                  │
│                                                                                │
│  主柱与底板间的剪切强度验算[Y轴]计算结果                                       │
│    公式 Qc <= 0.6*b2*h0*ft + 0.4*b1*h1*ft                                      │
│    Q0 <= Q1    ( 267.197 kN <= 962.5 kN )                                      │
│    结论: 主柱与底板间的剪切强度验算[Y轴]计算结果合理!                          │
│                                                                                │
│                                                                                │
│    NO.03 台阶与底板间的剪切强度验算[Y轴]                                       │
│                                                                                │
│    NO.04 刚性台阶宽 b1 = 1.3 m                                                 │
│          刚性台阶高 h1 = 0.35 m                                                │
│                                                                                │
│    NO.05 剪切截面有效面积 Gtj_Ac = 2.3 m^2                                     │
│          剪切截面应力 Gtj_Qx = 92.498 kN                                       │
│          计算得 Gtj_Qc = (Qmax+Gtj_Qx)/2*Gtj_Ac = 244.596 kN                   │
│                                                                                │
│    NO.06 计算得 Gtj_Q0 = Gtj_Qc = 244.596 kN                                   │
│          Gtj_Q1 = 762.3 kN                                                     │
│                                                                                │
│  刚性台阶与底板间的剪切强度验算[Y轴]计算结果                                   │
│    公式 Gtj_Qc <= 0.6*b2*h0*ft                                                 │
│    Gtj_Q0 <= Gtj_Q1    ( 244.596 kN <= 762.3 kN )                              │
│    结论: 刚性台阶与底板间的剪切强度验算[Y轴]计算结果合理!                      │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│6.下压力作用下的基础底板配筋计算                                                │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得:                                                               │
│                  基础X轴偏心力 Fx = 8.3 kN                                     │
│                  基础Y轴偏心力 Fy = 40.2 kN                                    │
│                  基础高度      h  = 3 m                                        │
│          计算得: 基础底板X轴的力矩   Mx = Fx*h = 24.8 kN*m                     │
│                  基础底板Y轴的力矩   My = Fy*h = 120.5 kN*m                    │
│                  基础底板X轴的抵抗矩 Wx = jw3*jl3*jl3/6 = 6 m^3                │
│                  基础底板Y轴的抵抗矩 Wy = jl3*jw3*jw3/6 = 6 m^3                │
│                                                                                │
│    NO.02 已知得: 基础轴心力(下压力) F  = 103.56 kN                             │
│          计算得: 基础底面面积                                                  │
│                  A = jw3*jl3 = 10.9 m^2                                        │
│                  基础底面X轴截面最大净反力                                     │
│                  Qmax = F/A+My/Wx = 29.6 kN/m^2                                │
│                  基础底面X轴截面最小净反力                                     │
│                  Qmin = F/A-My/Wx = -10.6 kN/m^2                               │
│                  基础底板X轴截面变阶处的应力                                   │
│                  Q1 = Qmin+(jw1+jw3)/(2*jw3)*(Qmax-Qmin) = 13.2 kN/m^2         │
│                  基础底面Y轴截面最大净反力                                     │
│                  Qmax1 = F/A+Mx/Wy = 13.7 kN/m^2                               │
│                  基础底面Y轴截面最小净反力                                     │
│                  Qmin1 = F/A-Mx/Wy = 5.4 kN/m^2                                │
│                  基础底板Y轴截面变阶处的应力                                   │
│                  Q2 = Qmin1+(jl1+jl3)/(2*jl3)*(Qmax1-Qmin1) = 10.3 kN/m^2      │
│                                                                                │
│    NO.03 计算所需配筋面积                                                      │
│                                                                                │
│          已知得: 保护层厚度     t  = 0.05 m                                    │
│                  钢筋抗拉强度值 Rg = 210000 kN/m^2                             │
│          计算得: 基础底板截面有效高度                                          │
│                  h0 = (jh2+jh3-t) = 0.35 m                                     │
│                  M1 = (Qmax+Q1)/48*(jw3-jw1)^2*(2*jl3+jl1)  = 46.8 kN*m        │
│                  M2 = (Qmax1+Q2)/48*(jl3-jl1)^2*(2*jw3+jw1) = 26.2 kN*m        │
│                  基础底板X轴所需钢筋面积                                       │
│                  [Agx] = 6.4 cm^2                                              │
│                  基础底板Y轴所需钢筋面积                                       │
│                  [Agy] = 3.6 cm^2                                              │
│                                                                                │
│    NO.04 实际配筋面积                                                          │
│                                                                                │
│          已知得: 底板下端X轴配筋数量 nx = 21                                   │
│                  底板下端Y轴配筋数量 ny = 21                                   │
│                  底板下端X轴配筋直径 dx = 12 mm                                │
│                  底板下端Y轴配筋直径 dy = 12 mm                                │
│          计算得: 底板下端X轴配筋面积(满足构造配筋[配筋率>=0.002])              │
│                  Agx = PI/4*dx*dx*nx/100 = 23.8 cm^2                           │
│                  底板下端Y轴配筋面积(满足构造配筋[配筋率>=0.002])              │
│                  Agy = PI/4*dy*dy*ny/100 = 23.8 cm^2                           │
│                                                                                │
│    NO.05         底板下端X轴间距                                               │
│                  dxx = (jw3-2*t)/(nx-1)*1000 = 160 mm                          │
│                  底板下端Y轴间距                                               │
│                  dxy = (jl3-2*t)/(ny-1)*1000 = 160 mm                          │
│                                                                                │
│    NO.06         底板下端X轴配筋净距 = 148 mm                                  │
│                  底板下端Y轴配筋净距 = 148 mm                                  │
│                                                                                │
│  下压力作用下的底板配筋计算结果                                                │
│    Agx >  [Agx]    (   23.8 cm^2 >     6.4 cm^2 )                              │
│    Agy >  [Agy]    (   23.8 cm^2 >     3.6 cm^2 )                              │
│    dxx <= 200    (    160 mm <= 200 mm )                                       │
│    dxy <= 200    (    160 mm <= 200 mm )                                       │
│    配筋净距 >  最小净距    (    148 mm >   50 mm )                             │
│    结论: 下压力作用下的底板配筋计算结果合理!                                   │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│7.主柱与底板间的冲切强度验算[X轴]                                               │
│          计算得: 主柱与底板冲切截面有效面积                                    │
│                  x1 = 底板宽/2-主柱宽/2-(底板高＋台阶高-保护层厚度)            │
│          有效面积Ac = X1 * 底板宽  - X1^2 = 1.7225 m^2                         │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 底板最大净反力 Qmax = 29.6 kN/m^2                             │
│          计算得: Qc = Qmax * Ac = 51 kN                                        │
│                                                                                │
│    NO.02 计算Q0, Q1                                                            │
│                  混凝土抗拉强度值           Rl = 1100 kN/m^2                   │
│                  主柱与底板冲切截面有效高度 h0 = 0.7 m                         │
│                  主柱宽度 b0 = 0.6 m                                           │
│                  主柱与底板冲切截面下边长 bx = b0+2*h0 =  2 m                  │
│                  主柱与底板冲切截面上,下边长的平均值                           │
│                  bp = (b0+bx)/2 = 1.3 m                                        │
│          计算得: Q0 = Qc = 51 kN                                               │
│                  Q1 = 0.7*Bhp*ft*bp*h0 = 700.7 kN                              │
│                                                                                │
│  底板X轴冲切强度计算结果                                                       │
│    公式 Qc <= 0.7*Bhp*ft*bp*h0                                                 │
│    Q0 <= Q1    (     51 kN <=  700.7 kN )                                      │
│    结论: 底板X轴冲切强度计算结果合理!                                          │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│8.台阶与底板间的冲切强度验算[X轴]                                               │
│                                                                                │
│    NO.01 计算得: 刚性台阶截面有效面积                                          │
│          Gtj_X1 =  底板宽/2 - 刚性台阶宽/2 - (底板高 - 保护层)                 │
│          有效面积GtjAc = Gtj_X1 * 底板宽  - Gtj_X1^2 = 1.722 m^2               │
│                                                                                │
│    NO.02 计算Q0, Q1                                                            │
│                  刚性台阶截面有效高度 Gtj_h0 = 0.35 m                          │
│          计算得: Gtj_Qc = Qmax * Gtj_Ac = 51.037 kN                            │
│                  刚性台阶冲切截面下边长                                        │
│                  Gtj_bx = b1+2*Gtj_h0 = 1.65 m                                 │
│                  刚性台阶冲切截面上,下边长的平均值                             │
│                  Gtj_bp = (b1+Gtj_bx)/2 = 1 m                                  │
│                  Q1 = 0.7*GtjBhp*ft*Gtjbp*Gtjh0 = 444.7 kN                     │
│                                                                                │
│  台阶与底板间的冲切强度验算[X轴]计算结果                                       │
│    公式 Gtj_Qc <= 0.7*Gtj_Bhp*ft*Gtj_bp*Gtj_h0                                 │
│    Gtj_Q0 <= Gtj_Q1    (     51 kN <=  444.7 kN )                              │
│    结论: 台阶与底板间的冲切强度验算[X轴]计算结果合理!                          │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│9.主柱与底板间的冲切强度验算[Y轴]                                               │
│          计算得: 主柱与底板冲切截面有效面积                                    │
│                  x1 = 底板宽/2-主柱宽/2-(底板高＋台阶高-保护层厚度)            │
│          有效面积Ac = X1 * 底板宽  - X1^2 = 1.7225 m^2                         │
│                                                                                │
│    NO.01 已知得: 底板最大净反力 Qmax = 13.7 kN/m^2                             │
│          计算得: Qc = Qmax * Ac = 23.5 kN                                      │
│                                                                                │
│    NO.02 计算Q0, Q1                                                            │
│                  混凝土抗拉强度值           Rl = 1100 kN/m^2                   │
│                  主柱与底板冲切截面有效高度 h0 = 0.7 m                         │
│                  主柱宽度 b0 = 0.6 m                                           │
│                  主柱与底板冲切截面下边长 bx = b0+2*h0 =  2 m                  │
│                  主柱与底板冲切截面上,下边长的平均值                           │
│                  bp = (b0+bx)/2 = 1.3 m                                        │
│          计算得: Q0 = Qc = 23.5 kN                                             │
│                  Q1 = 0.7*Bhp*ft*bp*h0 = 700.7 kN                              │
│                                                                                │
│  底板Y轴冲切强度计算结果                                                       │
│    公式 Qc <= 0.7*Bhp*ft*bp*h0                                                 │
│    Q0 <= Q1    (   23.5 kN <=  700.7 kN )                                      │
│    结论: 底板Y轴冲切强度计算结果合理!                                          │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│10.台阶与底板间的冲切强度验算[Y轴]                                              │
│                                                                                │
│    NO.01 计算得: 刚性台阶截面有效面积                                          │
│          Gtj_X1 =  底板宽/2 - 刚性台阶宽/2 - (底板高 - 保护层)                 │
│          有效面积GtjAc = Gtj_X1 * 底板宽  - Gtj_X1^2 = 1.722 m^2               │
│                                                                                │
│    NO.02 计算Q0, Q1                                                            │
│                  刚性台阶截面有效高度 Gtj_h0 = 0.35 m                          │
│          计算得: Gtj_Qc = Qmax * Gtj_Ac = 23.515 kN                            │
│                  刚性台阶冲切截面下边长                                        │
│                  Gtj_bx = b1+2*Gtj_h0 = 1.65 m                                 │
│                  刚性台阶冲切截面上,下边长的平均值                             │
│                  Gtj_bp = (b1+Gtj_bx)/2 = 1 m                                  │
│                  Q1 = 0.7*GtjBhp*ft*Gtjbp*Gtjh0 = 444.7 kN                     │
│                                                                                │
│  台阶与底板间的冲切强度验算[Y轴]计算结果                                       │
│    公式 Gtj_Qc <= 0.7*Gtj_Bhp*ft*Gtj_bp*Gtj_h0                                 │
│    Gtj_Q0 <= Gtj_Q1    (   23.5 kN <=  444.7 kN )                              │
│    结论: 台阶与底板间的冲切强度验算[Y轴]计算结果合理!                          │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│11.基础强度计算结果                                                             │
│                                                                                │
│    结论: 基础强度计算结果合理!                                                 │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│                               基 础 计 算 结 果                                │
├────────────────────────────────────────┤
│                                                                                │
│                              结论: 基础设计合理!                               │
│                                                                                │
└────────────────────────────────────────┘
┌────────────────────────────────────────┐
│                                  设 计 结 果                                   │
├────────────────────────────────────────┤
│1.基础尺寸 (单位:m)                                                             │
│    基础埋深:   2.8                      基础宽度:   3.3                        │
│    主柱长度    jl1 = 0.6                主柱宽度    jw1 = 0.6                  │
│    主柱高度    jh1 = 2.25               主柱露头    jh0 = 0.2                  │
│    台阶长度    jl2 = 1.3                下底板长度  jl3 = 3.3                  │
│    台阶宽度    jw2 = 1.3                下底板宽度  jw3 = 3.3                  │
│    台阶高度    jh2 = 0.35               下底板高度  jh3 = 0.4                  │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│2.基础主柱配筋数据                                                              │
│    主柱钢筋直径             d    = 28 mm                                       │
│    主柱正截面钢筋总根数     n    = 20                                          │
│    主柱X轴一侧钢筋根数      nx   = 6                                           │
│    主柱Y轴一侧钢筋根数      ny   = 6                                           │
│    主柱X轴的钢筋中心矩      Zx   = 468 mm                                      │
│    主柱Y轴的钢筋中心矩      Zy   = 468 mm                                      │
│    主柱截面钢筋总面积       Ag   = 123.15 cm^2                                 │
│    主柱内箍筋直径           d1   = 7 mm                                        │
│    主柱外箍筋直径           d2   = 7 mm                                        │
│    主柱箍筋间距             s    = 560 mm                                      │
│    保护层厚度               t    = 50 mm                                       │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│3.基础底板配筋数据                                                              │
│    底板上端X轴钢筋直径      dx   = 12 mm                                       │
│    底板上端Y轴钢筋直径      dy   = 12 mm                                       │
│    底板上端X轴钢筋根数      nx   = 28                                          │
│    底板上端Y轴钢筋根数      ny   = 28                                          │
│    底板上端X轴钢筋间距      Zx   = 118 mm                                      │
│    底板上端Y轴钢筋间距      Zy   = 118 mm                                      │
│    底板上端X轴截面钢筋面积  Agx  = 31.67 cm^2                                  │
│    底板下端X轴钢筋直径      dx   = 12 mm                                       │
│    底板下端Y轴钢筋直径      dy   = 12 mm                                       │
│    底板下端X轴钢筋根数      nx   = 21                                          │
│    底板下端Y轴钢筋根数      ny   = 21                                          │
│    底板下端X轴钢筋间距      Zx   = 160 mm                                      │
│    底板下端Y轴钢筋间距      Zy   = 160 mm                                      │
│    底板下端X轴截面钢筋面积  Agx  = 23.75 cm^2                                  │
│    底板下端Y轴截面钢筋面积  Agy  = 23.75 cm^2                                  │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│4.地脚螺栓数据                                                                  │
│    地脚螺栓规格             Aj   = M48 mm                                      │
│    地脚螺栓间距             L    = 300 mm                                      │
│    地脚螺栓箍筋直径         d1   = 6 mm                                        │
│    地脚螺栓箍筋间距         S    = 100 mm                                      │
│                                                                                │
├────────────────────────────────────────┤
│5.基础材料                                                                      │
│    混凝土体积: 5.76 m^3                 钢筋重量: 841.02 kg                    │
│                                                                                │
└────────────────────────────────────────┘

poen

新手上路。。观看高人讨论

1516

感谢64楼，不过我的意思时如何算出
┌────────────────────────────────────────┐
│ 设 计 条 件 │
├────────────────────────────────────────┤
│1.基础作用力 (单位:kN) │
│ (1) 标准值 │
│ 上拔力 T = 554.74 下压力 N = 79.18 │
│ 上拔时X方向力 Tx = 63.91 下压时X方向力 Nx = -6.83 │
│ 上拔时Y方向力 Ty = 10.08 下压时Y方向力 Ny = 29.81 │
│ (2) 设计值 │
│ 上拔力 T = 784.43 下压力 N = 103.56 │
│ 上拔时X方向力 Tx = 91.14 下压时X方向力 Nx = -8.27 │
│ 上拔时Y方向力 Ty = 12.44 下压时Y方向力 Ny = 40.17 │

如果我知道基础作用力我也会做基础，问题是我不知道怎么求基础作用力！
哪位师傅帮解答一下，谢谢！

初学阶段，想手工算几回，这样才能学到东西，印象深

JIMMY_VAN

呵呵，我也不会，我只会用道亨的铁塔荷载系统计算．

peng515

言之有理！

ltq

好！受益匪浅

sdljsm

学到不少知识!

sofado

学习!

nbdydxl

继续讨论吗！！
关键是大家的有自己地区的经验！

daifish

直线塔90度风作用时，理论有上拔和下压，但是差别不大，设计过程中，还是按照四腿等大来考虑，相对比较合理！

huamulan

xlsj  版主你好，我想联系你，有事向你询问一下，不知怎么才能联系得到你，只好借这方宝地留言给你，希望你能看到。把您的qq号告诉我可以吗？或者您加我的qq :345469940.盼望有你的消息。谢谢！

lostou

浅谈铁塔基础的优化设计

李岁民 新疆建设兵团勘测规划设计研究院一分院 (832000)

  

【摘要】　就铁塔基础在无地下水和有地下水的地段，采用深埋与浅埋，手工与计算机设计的方式进行优化设计，提出了自己的观点，供参考。

【关键词】　铁塔基础　地下水　深埋与浅埋　手工优化设计

铁塔基础在输电线路工程中的设计是重中之重，它既要满足上拔的要求，又要满足下压的要求。以鼓型铁塔7735(18m)基础为例，在无地下水和有地下水的地段，采用深埋与浅埋，手工与计算机软件设计的方式相比较，得到优化后的基础设计。

1　设计条件(土重法)

塔型：7735(18m)原始资料：使用导线LGJ-150/20，转角60°，上拔力327.95kN，下压力377.35kN，垂线40.1kN，根开4.9m。

无地下水基础：钢筋混凝土的容重按22～24kN/m3计算，土的容重按14～16kN/m3计算。

有地下水基础：钢筋混凝土的容重按12～14kN/m3计算，土的容重按8～11kN/m3计算。

2　无地下水基础

2.1　手工计算

(1)　采用深埋正方形基础(见图1)：



图1　深埋正方形基础图

单腿钢筋混凝土的体积：

Vt=0.8×0.8×3.2+2.8×2.8×0.5=5.97m3

单基钢筋混凝土的体积：

Vf=5.97×4=23.87m3(假设拉、压腿同体积)

单腿钢筋混凝土的重力：

Qf=5.97×22=127.38kN

铁塔的上拔力：

T=(V-V0)r0/K1+Qf/K2+△G/K1(1)

式中　V--设计深度的抗拔土和基础的体积，m3

　　　V0--设计深度的基础体积，m3

　　　r0--土的计算容积，kN/m3

　　　Qf--基础自重力，kN

　　　△G--相邻土的计算容积，m3

　　　K1--与土抗力有关的基础上拔稳定的安全系数

　　　K2--与基础自重力有关的基础上拔稳定的安全系数

T=337.43kN≥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：T钢=1102.87kg

(2)　采用浅埋正方形基础(见图2)：



图2　浅埋正方形基础图

单腿钢筋混凝土的体积：

Vt=2×2×2.2+3×3×0.7=15.1m3

单基钢筋混凝土的体积：

Vf=15.1×4=60.4m3(假设拉、压腿同体积)

单腿钢筋混凝土的重力：

Qf=8.8×22+6.3×22=332.2kN

根据公式(1)，铁塔的上拔力：T=330kN≥327.95kN(满足上拔要求；经验算也满足下压要求)

单基需用钢筋：T钢=1069.58kg

2.2　计算机计算

采用深埋台阶形基础(见图3)。



图3　深埋台阶形基础

单腿需用钢筋混凝土的体积：

Vt=7.22m3

单基需用钢筋混凝土的体积：

Vf=28.88m3

T=344.43kN≥327.95kN(满足上拔要求)

单基共需钢筋：T钢=691.32kg

3　有地下水基础(埋深1.5m)

3.1　手工计算

(1)　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

单基钢筋混凝土的体积：

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

按公式(1)，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：T钢=1188.87kg

(2)　采用浅埋正方形基础(见图5)：



图5　浅埋正方形基础(水)

单腿钢筋混凝土的体积：

Vt=2×2×2.5+3×3×0.7=16.3m

单基钢筋混凝土的体积：

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=2×2×1.7+3×3×0.5=203.6kN

按公式(1)，铁塔的上拔力：

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：T钢=1210.50kg

3.2　计算机计算

采用深埋台阶形基础(见图6)。



图6　深埋台阶形基础(水)

单腿钢筋混凝土的体积：

Vt=11.33m3

单基钢筋混凝土的体积：

Vf=45.32m3

T=344.43kN≥327.95kN(满足上拔要求)

单基共需钢筋：T钢=896.84kg

4　对比分析

以上几种计算方法结果对比，见表1。

表1　铁塔基础计算结果一览表

名　称  基础形式  需用混凝土/m3  需用钢筋/kg 需挖深度/m 计算形式  
无地下水基础  深埋正方形基础  23.87 1102.87 3.7 手　工
深埋台阶形基础  28.88 691.32 2.9 计算机
浅埋正方形基础  60.4 1069.58 3.3 手　工
有地下水基础  深埋正方形基础  23.24 1188.87 4.3 手　工
深埋台阶形基础  45.32 896.84 3.7 计算机
浅埋正方形基础  65.24 1210.50 3.2 手　工


通过以上几种计算方法，可以看出各有利弊：

(1)　采用手工计算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。

(2)　采用计算机计算深埋台阶形基础最节省钢筋，节省混凝土次之，制模较复杂，需挖深度次之，最节省投资。

(3)　采用手工计算浅埋正方形基础，混凝土用量是深埋基础的一倍左右，不节省钢筋，制模简单，它适应于基础较难挖和地下水较高的地段，不节省投资。

5　结论

在无地下水的地段宜采用深埋正方形基础和深埋台阶形基础；在有地下水和较难挖的地带宜采用浅埋正方形基础；具体情况具体对待。