大型消防水罐基础设计.doc

浅析大型消防水罐的基础设计摘要：本文主要针对目前工程上遇见的大型消防水罐的实际情况，具体的阐述了大型消防钢储罐的基础选型、内力计算、地基承载力计算以及基础的构造要求，对以后大型钢储罐工程设计积累了丰富的经验，具有一定的参考价值。关键词：消防水罐；基础选型；地基；工程设计一、工程概况本工程位于四川省眉山市东坡区象耳镇金象化工园区内，眉山地区抗震设防烈度为7度，设计基本加速度值为0.10g，设计地震分组外为第三组，场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为II类，修正后的地基承载力特征值180 ，消防水罐自身重量为24.5t，充水重为630t，平台梯子及保温质量为1.5t，罐体高度为10.5m， 罐体直径为8.6m， 罐体底板直径为8.72m， 消防水罐顶部采用拱顶形式。二、消防水罐基础计算2.1环墙宽度计算由于本工程消防水罐受场地限制，根据钢制储罐地基基础设计规范GB50473-20081中3.2.3-4条，采用钢筋混凝土环墙基础。因为罐壁位于环墙顶面，环墙厚度计算根据钢储罐地基基础设计规范GB50473-2008中4.1.2条公式：取 b=300mm，其中，b为环墙厚度，g为钢储罐底端传至环墙顶端的竖向线分布荷载标准值，当有保温层时，尚应包括保温层的荷载标准值 ）， 为罐壁伸入环墙顶面宽度系数，可取0.5， 为环墙的重度，取25 ， 为环墙内各层土的平均值，取18 ， 为罐体内试用阶段储存介质的重度，取9 ， 为环墙顶面至罐内最高储液面高度， 为环墙高度，取2m.2.2环墙内力计算因为罐体高宽比很小，消防水罐基础所承受的竖向荷载远大于水平荷载，所以在计算环墙内力时只考虑竖向荷载对环墙的作用，不考虑水平荷载的影响作用。环墙基础所承受竖向荷载分为两个部分，一部分是消防水罐壁传给环墙顶面的罐体自重荷载，对环墙基础产生的竖向压应力；另一部分是由消防水罐底传给环墙内垫层的罐内水自重和环墙内各层自重荷载，环墙在上部荷载作用下产生侧压力，从而使得环墙外侧受拉应力影响，由于消防水罐本身的自重远远小于充满水的重量，因此，我们只需计算在拉应力作用下所需要配置的钢筋，而在竖向压应力作用下只需按照构造要求配置钢筋即可。按石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范SH/T3068-20072中6.2.3式计算环墙单位高度下的环向应力设计值：式中， 为环墙基础单位高度环向应力设计值 ， 、 分别为水、环墙内各层自重分项系数， 可取1.1， 可取1.0， 、 分别为水的重度、环墙内各层的平均重度 ， 可取9.8， 可取18， 为环墙顶面至罐内最高储水面高度， 为侧压力系数，一般地基可取0.33，软土地基可取0.5， 为环墙中心线半径。2.3环墙钢筋配置消防水罐基础混凝土等级为C30，环向钢筋采用HRB300级钢筋，按照石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范SH/T3068-2007中3.3.1式计算单位高度环向钢筋截面面积，式中重要性系数 为1.0，钢筋设计强度为300N/mm2，经计算：式中， 为环墙单位高度环向应力钢筋的截面面积 ， 为重要性系数，取1.0； 为普通钢筋的抗拉强度设计值，环向钢筋配7根12（一级钢），单位高度的实配钢筋截面面积为792mm2，环向钢筋总配筋率为1.32%，满足要求；环墙竖向钢筋用HRB300级钢筋，构造钢筋配12180，满足规范构造钢筋直径为12mm18mm，间距宜为150mm200mm，且竖向钢筋上下两端为封闭式的要求，拉筋配置为8400。2.4地基承载力计算由于消防水罐罐体高宽比很小，消防水罐基础所承受的竖向荷载远