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架空输电线路基础设计(一)
主要内容:
1.基本规定
2.上拔稳定计算
3.基础下压和地基计算
4.倾覆稳定计算
5.构件承载力计算
6.构造要求
1.1 依据规程规范
架空送电线路基础设计技术规定(2005版和征求意见稿)
建筑地基基础设计规范(2011)
混凝土结构设计规范(2010)
岩土工程勘查规范(2009)
湿陷性黄土地区建筑规范(2004)
工业建筑防腐蚀设计规范(2008)
构筑物抗震设计规范(2012)
建筑地基处理技术规范(2002)
建筑桩基技术规范(2008)
冻土地区建筑地基基础设计规范(2011)
1.2 输电线路基础设计等级
根据《建基规》表3.0.1,一般工业建筑属于丙级,重要的工业与民用建筑属于甲级。
针对黄土地区,根据《黄土》表3.0.1和《线路基础》附录C:
1. 大跨越、重要跨越塔及高塔(100m及以上)可按乙类建筑考虑。
2. 在Ⅲ、Ⅳ 级自重湿陷性黄土地区的转角塔和塔高50m及以上的直线塔可按丙类建筑考虑。
3. 塔高在50m以下直线塔(不含水浇地)按丁类建筑考虑。
1.3 荷载设计值和标准值的取用
荷载设计值——进行基础上拔、下压、倾覆稳定以及软弱下卧层地基的承载力计算;进行基础正、斜截面的强度计算。
荷载标准值——进行地基沉降及基础位移计算;进行基础裂缝控制和挠度计算。
1.4 基础附加分项系数
征求意见稿:统一规定为1.10、1.30、1.60
2.上拔稳定计算
2.1 适用条件
基础上拔稳定计算,仅适用于带底板的一般型基础,根据抗拔土体的状态分别采用剪切法和土重法。
土重法适用于回填抗拔土体,一般适用于“大开挖”基础类,含刚性基础(主要为台阶基础),柔性基础(直柱板式、斜柱板式、柔性大板等)及重力式基础。
剪切法适用于原状抗拔土体,一般适用于带扩大头掏挖基础。
土重法:
1 基础埋深与圆形底板直径之比(ht/D)小于4、与方形底板边长之比(ht/B)不大于5的非松散砂类土;
2 基础埋深与圆形底板直径之比(ht/D)不大于3.5、与方形底板边长之比(ht/B)不大于4.5的粘性土。
剪切法:
1 基础埋深与圆形底板直径之比(ht/D)不大于4的非松散砂类土;
2 基础埋深与圆形底板直径之比(ht/D)不大于3.5的粘性土。
拉线盘换算成圆形底板计算 ,即 D=0.6(b+l)
2.上拔稳定计算
3.2.2 土重法
2.2 土重法
上拔稳定,按式(6.3.1-1)计算:
相邻基础的影响计算公式见6.3.2-1
土重法计算时的边坡保护距:
当ht≤hc 时,L= ht*tanα+B/2
当ht>hc时, L= hc*tanα+B/2
相邻基础影响系数
2.上拔稳定计算
基础极限抗拔承载力由基础自重、抗拔土体圆弧滑动面所包围抗拔土体自重和滑动面上剪切阻力垂直投影分量3部分组成.
斜坡地形掏挖基础计算
3.基础下压和地基计算
3.1 基础下压
3.基础下压和地基计算
3.2 地基承载力计算
地基承载力特征值应由荷载试验或其他原位测试、计算并结合工程实践经验等方法综合确定。
地基受力层范围内有软弱下卧层时应进行软弱下卧层验算。
3.基础下压和地基计算
3.3 地基变形计算
地基变形计算采用分层总和法,并采用各项同性均质的线性变形体理论。
地基变形计算深度的确定
应为小于号
4.倾覆稳定计算
4.1 电杆倾覆稳定计算
电杆倾覆稳定计算公式
4.倾覆稳定计算
4.2 窄基铁塔浅基础倾覆稳定计算
4.3 窄基铁塔深基础倾覆稳定计算
4.4 征求意见稿的倾覆稳定计算
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4.倾覆稳定计算
4.4 征求意见稿的倾覆稳定计算
基础顶面水平位移应满足
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5.构件承载力计算
5.1 钢筋混凝土基础主柱正截面承载力计算
5.构件承载力计算
5.1 钢筋混凝土基础主柱正截面承载力计算
5.构件承载力计算
5.1 钢筋混凝土基础主柱正截面承载力计算
5.构件承载力计算
5.1 钢筋混凝土基础主柱正截面承载力计算
5.构件承载力计算
5.2 混凝土基础主柱正截面承载力计算
5.构件承载力计算
5.3 钢筋混凝土基础底板正截面承载力计算
适用条件:台阶的宽高比不大于2.5和偏心距不大于1/6基础宽度。
限制条件1:基础底板最小刚度的限制条件。
如刚度太小,则地基的净反应力呈曲线分布,底板柔度过大,将趋于弹性地基梁的工作状态,按直线分布的地基净反应力计算公式就不能采用了。
限制条件2:限制地基净反应力,不能出现理论拉应力。
因为基础底板的配筋计算时,所采用的简化计算弯矩方法,视基础底板下面布满净反地基应力,并分成四个梯形进行弯矩简化计算的。
如若出现理论拉应力时,则破坏了基底布满应力的前提条件了,其简化计算弯矩方法和公式就不能采用了,否则计算值将与实际弯矩值相差过大。
5.3 钢筋混凝土基础底板正截面承载力计算
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5.构件承载力计算
5.3 钢筋混凝土基础底板正截面承载力计算
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5.构件承载力计算
5.3 钢筋混凝土基础底板正截面承载力计算
公式9.3.2
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5.构件承载力计算
5.3 钢筋混凝土基础底板正截面承载力计算
柱与基础交接处和基础变阶处的受冲切承载力计算
圆形和环形截面柱作用于底板的冲切承载力计算
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5.构件承载力计算
5.3 钢筋混凝土基础底板正截面承载力计算
底板在上拔荷载作用下(无腹筋)抗剪承载力计算
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5.构件承载力计算
5.4 混凝土基础底板正截面承载力计算
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5.构件承载力计算
5.4 混凝土基础底板正截面承载力计算
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5.构件承载力计算
5.5 斜截面承载力计算
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6.构造要求
6.1 钢筋的混凝土保护层厚度
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.2.1条,钢筋保护层厚度修订为从最外层钢筋计算。
从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性考虑,不再以纵向受力钢筋的外缘,而以最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)的外缘计算混凝土保护层厚度。
6.构造要求
6.2 基础混凝土强度等级
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表3.5.2,混凝土结构暴露的环境类别划分。
6.2 基础混凝土强度等级
《混凝土结构耐久性设计规范》环境类别划分为:一般环境、冻融环境、海洋氯化物环境和除海盐等其他氯化物环境。
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6.构造要求
6.3 基础钢筋
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表4.2.3-1
增加强度为500MPa级的热轧带肋钢筋,推广400MPa、500MPa级钢筋作为纵向受力的主导钢筋;限制并准备逐步淘汰335MPa钢筋的应用,用300MPa级钢筋光圆钢筋取代235MPa 级光圆钢筋。
采用400MPa级以上钢筋时,混凝土强度等级至少C25以上。