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路灯基础的要求和计算方法

2017-03-16 12:04:53      点击:




 路灯基础的要求和计算方法

路灯基础实物图

 1 路灯基础的要求基本规定

  1.1 条件允许时,优先采用预制钢筋混凝土基础, 受附近管线障碍,埋设深度限制,或地质条件影响不适 用预制基础时,采用现饶钢筋混凝土基础。

  1.2 自然环境对基础有腐蚀作用的,其基础应按 《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)釆取防腐 措施。

  1.3 基础设计应考虑地下水位季节性变化的影响。位于地下水位以下的基础重度和土体重度应按浮重度考虑:一般混凝土基础的浮重度取12kNAn3;钢 筋混凝土基础的浮重度取14kN/m³; 土的浮重度应根据上的密实度取8kN/m³〜1 IkN/m³。

  1.4 基础的埋深应大于0.5m,在季节性冻土地 区,当地基土A有冻胀性时应大于土壤的标准冻结深 度,在多年冻土地区应遵照相应规范JGJ118《冻土地 区建筑地甚基础设计规范》。

  1.5 —般采用天然地基。当基础置于地下水位以下或柔弱地基时,应铺设垫层或釆取其他措施。一般情况F垫层可采用混凝土或铺石灌浆。


  2  构造要求

  2.1 素混凝土结构的强度等级不应低于C15;钢 筋混凝土结构的混凝上强度等级不应低子C20;采用 400Mpa、500Mpa级钢筋时的混凝土强度等级不宜低于 C25;承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30;预应力混凝土结构的混凝土强度 等级不宜低于C40,且不应低于C30。

  2.2 柱外二次浇筑混凝土层的厚度不应小于 60mm,混凝土强度等级不应低于既有柱的强度。结合面粗糙的凹凸差不应小于6mm,或通过植筋、焊接等方法设置截面构造钢筋。

  2.3 混凝土结构应根据对强度、延性、连接方式、施工适应性等的要求,选用下列牌号的钢筋:

  1. 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、 HRBF400、HRBF500、HPB300、RRB400钢筋,也可采用 HRB335、HRBF335钢筋;

  2. 预应力筋采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋;

  3. 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、 HRB500、HRBF500钢筋,也可采用HRB335、HRBF335钢筋。

  注:余热处理带肋钢筋(KRB)不宜焊接,不宜 用作重要部位的受力钢筋,不应用于直接承受疲劳荷 载的构件。

  2.4 承受拉力的地脚螺栓,直径不应小于22im, 间距不应小于4倍的地脚螺栓直径。

  2.5 钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的直径,并应符合表2.5规定的数值。

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  2.6 受拉钢筋的锚固端应采取可靠的锚固措施, 详见图2.6。

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  2.7 钢筋混凝土构件中纵向受力钢筋的配筋率,不应小于表2.7规定的数值

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  2.8 柱中纵向受力钢筋应符合下列规定:

  1. 纵向受力钢筋的直径d不宜小于i2rom,全部纵 向钢筋配筋率不宜大于5%;

  2. 柱内纵向钢筋的净距不应小于50mm,且不宜大 于300mm:

  3. 圆柱中纵向钢筋根数不宜多于8根,不应少于6 根;且宜沿周边均匀布置。

  4. 在偏心受压柱中,垂直于弯矩作用平面的侧面 上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋,其中距不应大于300mm。

  5. 偏心受压柱的截面高度不小于600mm时,在柱的

  侧面上应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋,并相应设置复合箍筋或拉筋;

  2.9 纵向受力钢筋的接头应互相错开一个.(或几个)统一连接区段,根据接头形式应满足下列规定:

  1) 焊接接头:同一连接K段长度为35d (d为纵 向受力钢筋的较大直径)且不小于500imn的长度范围 内。在同一连接区段内,对纵向受拉钢筋的焊接接头 面积百分比率不应大于50%。纵向受钢筋的接头面 积百分比率可不受限制。

  2) 绑扎接头:同-连接区段长度为1.3倍搭接长 度且不小于300mm范围内。在同一连接区段内,纵句 受拉钢筋的搭接接头面积百分率:对梁、板类不应大T25%;对柱类不应大于50%。

  2.10 柱中箍筋应符合下列规定:

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  1. 箍筋直径不应小于0.25d,且不应小于6mm, d 为纵向钢筋的最大直径;

  2. 箍筋间距不应大于400mni及构件截面的短边尺 寸,且不应大于15d,d为纵向钢筋的最小直径。

  3. 柱及其它受压构件中的周戈I箍筋应为封闭式; 对圆柱中的箍筋,搭接长度不应小于图2. 6规定的数 值,且末端做成135°弯钩,弯钩末端平直段不应小 于箍筋直径的5倍;也可焊成封闭环式。

  4. 当柱截面短边尺寸大于400mra且各边纵向钢筋 多于3根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋多于4根时,应设置复合箍筋。

  5. 柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时,箍 筋直径不应小于8rmn,间距不应大于纵向受力钢筋最小直径的10倍,且不应大于200nmu箍筋末端应做成 135°弯钩,弯钩末端平直段不应小于箍筋直径的10 倍。箍筋也可焊成封闭环式。

  6. 在配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的柱中,如 计算中考虑间接钢筋的作用,则间接钢筋的间距不应大:PSOimn及(U/5 (d(w为按间接钢筋内表面确定的核心 截面直径),且不宜小于40mm。

  2.11 柱中纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置 箍筋,其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。 当钢筋受拉时,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;当钢筋受压时,箍筋间 距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于 200mm。当受压钢筋直径d>25mm时,尚应在搭接接头两端面外l00mm范围内各设置两个箍筋。

  2. 12 环形混凝土电杆的纵向受力钢筋内侧宜设架立圈。架立圈筋宜釆用热轧光圆钢筋、冷拔低碳钢丝,直径宜采用5mm〜8mm。其间距对于钢筋混凝土电杆不食大于500随,对于预应力、部分预应力混凝土 电杆不宜大于1000mm。

  2. 13 环形混凝土电杆在其全部长度范围内均应 配置螺旋钢筋,并缠于纵向受力钢筋外。螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝,直径宜采用3mm〜6mm,其间距 不宜大于120mm,距两端各1.5m之内的间距不宜大于70mm。

  2.14 环形混凝土电杆的纵向受力钢筋的保护层厚度不得小于15mm。钢板圈、法兰盘接头端纵向受力钢筋顶部,必须采取有效防腐措施处理。

  2. 15用作混凝土结构构件中的焊接网、钢筋骨 架、箍筋及构造钢筋的冷拔低碳钢丝指CDW550级, 抗拉强度标准值为550N/mm²弹性模量为2.0X 105N/mm²,直径为:3mm、4mm、5mm、6mm、7mm和8mm。

  2. 16 当冷拔低碳钢丝用作预应力混凝土粧、钢筋混凝土排水管、环形混凝土电杆中钢筋骨架的螺旋筋、环向钢筋时,应符合下列规定:

  1. 首圈应密缠1〜3圈,其与桩端头的距离不应大于螺旋筋、环向钢筋的最小间距;

  2. 螺旋筋、环向钢筋需要搭接时,应在搭接处重复一圈。

  3. 基础承受的荷栽

  3. 1基础承受的荷载分为下列三类:

  1. 永久荷载,如灯杆、灯具、灯架的重量,基础 自重、土压力等。

  2. 可变荷载,如风荷载、雪荷载、积灰荷载等。

  3. 偶然荷载,如撞击力等。

  3.2当灯杆、灯具、灯架呈现中心对称形式时, 基础承受轴心荷载,否则基础承受偏心荷载。

  3.3钢筋混凝土基础自重=基础尺寸*25kN/m3。

  3.4垂直于灯杆、灯具、灯架表面上的风荷载标 准值按下式计算:

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  4.1偏心受压构件的正截面承载力计算时,应计 入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距ea,其值应 取20醒和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值。

  4.2钢筋混凝土轴心受压构件,当配置的箍筋符 合第2. 9条的规定时,其正截面受压承载力应符合式 (4.2)的规定:

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  1  基本规定

  1.1因为预制基础有运输、施工方便的优点,所

  以在工程实践中宜优先采用预制基础。

  1.2引用《架空送电线路基础设计技术规定》

  (DL/T 5219一2005)第9.11.11、5.0.5、5.0.9、

  5.0.10条及其条文说明。

  2 构造要求

  2.1引用《混凝上结构设计规范》(GB50010-2010)第4.1.2、9.5.7、4.2.1条。

  根据钢筋产品标准的修改,不再限制钢筋材料的化学成分,而按性能确定钢筋的牌号和强度级别。根据节材、减耗及对性能的要求,本次规范修订淘汰低强钢筋,强调应用高强、高性能钢筋。根据混凝土构件对受力的性能要求,建议了各种牌号钢筋的用途。

   1.根据国家的技术政策,增加5OOMPa级钢筋;推广4OOMPa、500MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋;限制并准备淘汰335MPa级钢筋;立即淘汰低强235MPa级钢筋,代之以300MPa级光圆钢筋。在规范的过渡期及对既有结构设计时,235MPa级钢筋的设计值按02规范取值。

       2.采用低合金化而提高强度的HRB系列热轧带肋钢筋具有较好的延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性。

       3.为节约合金资源,降低价格,列入靠控温轧制而具有一定延性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋,但宜控制其焊接工艺以避免影响其力学性能。

       4.余热处理钢筋(RRB)由轧制的钢筋经高温淬水,余热处理后提高强度。其可焊性、机械连接性能及施工适应性均稍差,须控制其应用范围。一般可在对延性及加工性能要求不高的构件中使用,如基础、大体积混凝土以及跨度及荷载不大的楼板、墙体中应用。

       5.增加预应力筋的品种:增补高强、大直径的钢绞线;列入大直径预应力螺纹钢筋(精轧螺纹钢筋);列入了中强预应力钢丝以补充中强度预应力筋的空缺;淘汰锚固性能很差的刻痕钢丝;应用很少的预应力热处理钢筋不在列入。

路灯基础计算方法:

路灯基础的要求和计算方法

  路灯基础设计依据《架空送电线路基础设计技术规定》DLT5219-2005、《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601—1996、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002、《城市道路照明工程施工及验收规程》

  CJJ89-2001、《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》

  GB50259——96以及相关规范要求。

  目前,一般路灯基础的深度满足灯杆高度的1/6~1/8要求,基础的长与宽根据路灯的灯型而定一般是600mm-800mm之间。

       例如:8米太阳能基础规格900*900*1200mm,其预埋螺杆4-M18X850。灯杆上口径Ø100,下口径Ø200。


  1、基本数据

  1)、基本数据:灯杆上口径D1=0.1m,下口径D2=0.2m,平均0.15m,面积8*0.15=1.2m2,预埋螺栓N=4根,其分布直径d1=0.44m。

  2)、灯具迎风面积:0.55*0.35*2个灯=0.39㎡

       3)、灯臂迎风面积:3.2*0.06+2.5*0.048=0.32㎡

       4)、灯杆迎风面积:8*0.15=1.2

  5)、太阳能板迎风面积:1.63*1.59*Sin25=1.09

       2、风压计算

  1)、按风速40m/s计算,风压为Wk=40²/1600=1.0kPa

       3、风荷载计算

  1)、灯具:0.39*1.0*8=3.12kN.)、

       2)、灯臂:0.32*1.0*8=2.56kN.m3)、

       3)、灯杆:1.2*1.0*8/2=4.8kN.m4)、

       4)、太阳能板:1.09*1.0*8=8.72kN.m

  小计:19.20kN.m

       4、预埋螺栓验算

  灯杆预埋螺栓应用砼包封填实,验算时不考虑安装过程中,杆根砝兰仅靠螺栓支撑的状态。即取旋转轴为杆根外接圆的切线。

  杆根外接圆半径r1=D2÷2=0.2÷2=0.1m;

  螺栓分布半径r2=d1÷2=0.44÷2=0.22m

       螺栓的间隔θ=360÷4=90°

       第1个螺栓在旋转轴的另一侧。

  第1对螺栓到旋转轴的距离为:Y(1)=0.11m

  最后一个螺栓到旋转轴的距离为Ymax=Y(2)=0.22+0.11=0.33m

       Σ{[Y(i)]²}=2×0.112+0.332=0.133平米

  Nmax=MΣ×Ymax÷Σ{[Y(i)]2}=19.20×0.33÷0.133㎡

  Nmax=MΣ×Ymax÷Σ{[Y(i)]²}=19.20×0.33÷0.133=47.64KN

               螺栓的最大拉力Nmax=47.64KN


  若Q235钢在不控制预紧力时,M18螺栓强度6.8等级最大允许拉力为52.8KN,因此建议选用M22螺栓。

       5、基础稳定按深埋理论计算

  1)、根据架空送电线路基础设计技术规定DLT5219-2005,倾覆稳定计算要求进行计算。

       2)、杆高H0=8米,H0/h=8/1.2=6.67,满足灯杆高度的1/6~1/8要求。

  3)、基础埋深h=1.2m,宽b0=0.9m,长b0=0.9m;

  h/b0=1.2/0.9=1.34,查表4-8取k0=1.20,

       根据公式8.1.3-1:

  b=k0×b0=1.20×0.9=1.08

       查表4-9得:μ=11.2

  如取可塑土,则m=48kN.m3,代入计算得:

  若基础埋深h=1.2m计算,48*1.08*1.2*1.2*1.2/11.2=8.02kN.m,不符合要求。

       若基础埋深h=1.8m计算,48*1.08*1.8*1.8*1.8/11.2=27.0kN.m

       安全系数k=27.0/19.20=1.41

  如为硬塑土则安全系数k=1.41×63/48=1.85>1.5,因此基础尺寸符合要求。


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