1 地锚布置与结构
临近既有线设备按5m高考虑,缆风绳与地面成45度夹角。地锚采用100*100*100cm砼预制块,埋入地面以下1.5m,详见图1、图2。
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图1地锚布置
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图2地锚受力结构
2 风压计算
根据《建筑结构荷载规范 GB50009-2001》计算风荷载。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,按下述公式计算:
$$w_K=\beta _z\mu _s\mu _zw_0$$
式中
\(w_K\)——风荷载标准值(kN/m2);
\(\beta _z\)——高度z 处的风振系数;
\(\mu _s\)——风荷载体型系数;
\(\mu _z\)——风压高度变化系数;
2.1 风振系数βz
对于一般悬臂型结构,结构的风荷载可按上式通过风振系数来计算,结构在z 高度处的风振系数\(\beta _z\) 可按下式计算:
$$\beta _z=1+\frac{\zeta v\varphi _z}{\mu _z}$$
式中
\(\zeta\) ——脉动增大系数;查表得2.24
\(v\) ——脉动影响系数;查表得0.87
\(\varphi _z\) ——振型系数; 查表得0.06
\(\mu _z\)——风压高度变化系数。查表得1.62
故:\(\beta _z=1+\frac{2.24\times0.87\times0.06 }{1.62}=1.07\)
2.2 风荷载体型系数\(\mu _s\)
钢管型柱子取 \(\mu _s=0.6\);
2.3风压高度变化系数\(\mu _z\)
查表得\(\mu _z=1.34\)
2.4基本风压w0
按当地50年一遇风压得\(W_0=0.35KN/m^2\)
2.5计算风压值
\(W_K=1.07\times0.6\times1.34\times0.35=0.3KN/m^2\)
迎风面积按1.5m计算:
\(W=0.3\times1.5=0.45KN/m\)
3.缆风拉力
考虑一侧变形或顶部受10KN的偶然荷载,侧
$$F=\frac{0.45\times\frac{5}{2}}{\cos 45}+10=11.6KN$$
水平及竖直分力为
$$F_x=11.6\times \cos 45=8.2KN\\F_y=11.6\times \sin 45=8.2KN$$
4.地锚上方土压力
$$Q=0.6\times 1.5\times 17=15.3KN$$
5.地锚自重
$$G=0.6\times 0.6\times 1\times 25=9KN$$
6.地锚上方土的抗剪力
$$V=A\sigma \cdot \tan\varphi $$
其中
\(A=(0.6+1)\times2\times1.5=4.8m^2\)
\(\sigma=0.5\times17\times\tan^2(45-\frac{25}{2})=34\)
\(\tan\varphi=\tan25=0.46\)
\(V=4.8\times3.4\times0.46=7.5\)
7.地锚正面土抗力
$$R=\gamma hK_pA=17\times 1.2\times\tan^2(45+\frac{25}{2})\times 0.6\times 1=30.2KN$$
8.地锚安全系数
水平方向 \(K_x=\frac{30.2}{8.2}=3.7\) 满足要求!
竖直方向\(K_y=\frac{15.3+9+7.5}{8.2}=3.9\)满足要求!
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