100t水泥罐验算.doc

水泥罐矩形板式基础计算书 计算依据： 1、混凝土结构设计规范GB50010-2010 2、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、水泥罐属性水泥罐型号水泥罐水泥罐独立状态的最大起吊高度H0(m)21水泥罐独立状态的计算高度H(m)21水泥罐身桁架结构圆钢管水泥罐身桁架结构宽度B(m)2.121 二、水泥罐荷载 1、水泥罐传递至基础荷载标准值竖向荷载标准值Fk(kN)1150水平荷载标准值Fvk(kN)16.8=0.4314倾覆力矩标准值Mk(kNm)235.2=16.814 2、水泥罐传递至基础荷载设计值竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.3511501552.5水平荷载（风荷载）设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3516.822.68倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.35235.2317.52 三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m)4基础宽b(m)4基础高度h(m)1.25基础参数基础混凝土强度等级C25基础混凝土自重c(kN/m3)25基础上部覆土厚度h(m)0基础上部覆土的重度(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度(mm)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)100基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.25修正后的地基承载力特征值fa(kPa)128.5软弱下卧层基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)1地基压力扩散角()0软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)100软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)158.9地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)30基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)10基础倾斜方向的基底宽度b(mm)4000 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=441.2525=500kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35500=675kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=235.2kNm Fvk=Fvk/1.2=16.8/1.2=14kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=317.52kNm Fv=Fv/1.2=22.68/1.2=18.9kN 基础长宽比：l/b=4/4=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=442/6=10.67m3 Wy=bl2/6=442/6=10.67m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=235.24/(42+42)0.5=166.31kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=235.24/(42+42)0.5=166.31kNm 1、偏心距验算 满罐时：相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(1150+500)/16-166.31/10.67-166.31/10.67=71.94kPa0偏心荷载合力作用点在核心区内。空罐时，相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(150+500)/16-166.31/10.67-166.31/10.67=9.45kPa0偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算满罐时： Pkmin=71.94kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(1150+500)/16+166.31/10.67+166.31/10.67=134.31kPa空罐时： Pkmin=9.45kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(150+500)/16+166.31/10.67+166.31/10.67=71.80kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(1150+500)/(44)=103.12kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =100.00+0.3019.00(4.00-3)+1.6019.00(1.25-0.5)=128.50kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=103.12kPafa=128.5kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=134.31kPa1.2fa=1.2128.5=154.2kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1250-(40+20/2)=1200mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(1150.000/16.000-(235.200+14.0001.250)/10.667)=65.049kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(1150.000/16.000+(235.200+14.0001.250)/10.667)=129.014kN/m2 P1x=Pxmax-(b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b=129.014-(4.000-2.1210)/2)(129.014-65.049)/4.000=113.99kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(1150.000/16.000-(235.200+14.0001.250)/10.667)=65.049kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(1150.000/16.000+(235.200+14.0001.250)/10.667)=129.014kN/m2 P1y=Pymax-(l-B)/2)(Pymax-Pymin)/l=129.014-(4.000-2.1210)/2)(129.014-65.049)/4.000=113.99kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(129.01+113.99)/2=121.5kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(129.01+113.99)/2=121.5kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=121.5(4-2.121)4/2=456.597kN Vy=|py|(l-B)b/2=121.5(4-2.121)4/2=456.597kN X轴方向抗剪： h0/l=1200/4000=0.34 0.25cfclh0=0.25111.940001200=14280kNVx=456.597kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1200/4000=0.34 0.25cfcbh0=0.25111.940001200=14280kNVy=456.597kN 满足要求！ 6、软弱下卧层验算 基础底面处土的自重压力值：pc=dm=1.2519=23.75kPa 下卧层顶面处附加压力值： pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =(44(103.12-23.75)/(4+21tan0)(4+21tan0)=79.38kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值：pcz=z=119=19kPa 软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值 faz=fazk+b(b-3)+dm(d+z-0.5) =100.00+0.3019.00(4.00-3)+1.6019.00(1.00+1.25-0.5)=158.90kPa 作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=79.38+19=98.38kPafaz=158.9kPa 满足要求！ 7、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b=|30-10|/4000=0.0050.001 不满足要求！请增大基础尺寸。 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB335 20180基础底部短向配筋HRB335 20180基础顶部长向配筋HRB335 16200基础顶部短向配筋HRB335 16200 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(4-2.121)2121.54/8=214.486kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(4-2.121)2121.54/8=214.486kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=214.486106/(111.9400012002)=0.003 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S1=1-1/2=1-0.003/2=0.9985 AS1=|M|/(S1h0fy1)=214.486106/(0.99851200300)=597mm2 基础底需要配筋：A1=max(597，bh0)=max(597，0.001540001200)=7200mm2 基础底长向实际配筋：As1=7292mm2A1=7200mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=214.486106/(111.9400012002)=0.003 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S2=1-2/2=1-0.001/2=0.9985 AS2=|M|/(S2h0fy2)=214.486106/(0.99851200300)=597mm2 基础底需要配筋：A2=max(597，lh0)=max(597，0.001540001200)=7200mm2 基础底短向实际配筋：AS2=7292mm2A2=7200mm2