拌合楼水泥仓基础承载力计算书资料

1、混凝土拌合站水泥仓基础计算书编制：审核：目录1 基本概况 3.2 计算公式 3.2.1 计算依据 3.2.2 地基承载力 3.2.3 风荷载强度 3.2.4 基础抗倾覆计算 4.2.5 基础承载力 4.3 拌合站基础验算 4.3.1 储料罐基地开挖及浇筑 4.3.2 计算方案 5.3.3 储料罐扩大式基础验算 6.3.3.1 满仓时地基承载力 6.3.3.2 空仓时基础抗倾覆 7.3.3.3 储蓄罐支腿处混凝土承压 7.3.4 水泥仓桩基础验算 8.3.4.1 桩基承载力验算 8.3.4.2 桩基稳定性验算 9.3.4.3 承台验算 9.3.5 桩基配筋计算 1.1.拌合站水泥仓基础承载力计算

2、书1 基本概况本项目拌合站位于武穴大桥项目部驻地处， 主要服务于主桥的混凝土供应需 求。拌合站配备两台拌合机，每台拌合机设有 4 个 200t 的储料罐，储料罐筒高 20m,罐筒为圆形截面，直径为 3m。储料罐基础采用扩大基础和钢管桩基础两 种方式验算，通过计算分析选择更为安全合理的钢管桩基础。2 混凝土扩大基础2.1 计算依据建筑地基基础设计规范 (GB 50007-2011)混凝土结构设计规范 (GB 50010-2010)建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)钢筋混凝土承台设计规程 (CECS

3、 88-97)2.2 地基承载力P/A=?W?oP 储料罐重量， kNA 基础作用于地基上的有效面积，mm2? 地基所受到的压应力， MPa?0地基容许的应力， MPa 通过地质勘测并经计算得土体的容许应力为 ?0=120kPa2.3 风荷载强度W=K iK2K3Wo=KiK2K3 X1/1.6V2W 风荷载强度， PaW0 基本分压值， PaK1、K2、K3 风荷载系数，查表分别取 0.8、1.3、1.0V风速，m/s,取 30m/s2.4 基础抗倾覆计算Kc=Mi/M2=PiX).5基础宽度/P2X受风面x h> 1.即满足要求Mi抗倾覆矩，KN-MM2倾覆矩，kn-mP 1储料罐及

4、基础自重， KNP2 风荷载， KNh基础底距受风面的距离2.5 基础承载力P/A=?w?oP-储料罐单腿重量， KNA储料罐单腿作用于基础上的有效面积，mm2? -基础所受到的压应力，MPa?0 基础混凝土容许应力，MPa3 拌合站基础验算3.1 储料罐基地开挖及浇筑根据厂家提供的拌合站安装及施工图纸，现场平面尺寸图如下：图2-1拌合站平面布置图3.2计算方案开挖深度少于3m,根据规范不考虑摩擦力的影响，计算只考虑单个储料罐通过基础作用于地基上，单个储料罐满仓按220t计算，空仓时灌重20t，基础尺寸为3850mrH 3850mrX 1200mm,承载力计算示意图如下：P=2400KN图2-

5、2地基承载力计算示意图根据武穴市历年气象资料，考虑最大风速 30m/s，储料罐筒仓高20m,直径3.05m,迎风面积为（20-2） X3.05=54.9m2'，在最不利风速下计算基础的抗倾覆性，计算示意图如下:抗倾覆点1图2-3基础抗倾覆计算示意图基础采用混凝土 C25,储料罐支腿受力最为集中，受力面积为 600mm< 600mm。3.3储料罐扩大式基础验算满仓时地基承载力根据上面1.1的公式，已知单个储料罐重量P仁2200KN，基础自重P2=3.85 <85 <.2 <.4KN，A=3850X3850mm2，P/A=(2200+3.85 385 <1.2

6、 <24)KN/3850 <3850mm2=0.177MPa风压为：W=K iK2K3Wo=KiK2K3 X1/1.6V2=0.8 X.3 X.0/1.6 302=585Pa风荷载为：F=WA 风=0.585 >54.9=32.12kN风荷载作用位置为 H=15m 处，则产生的弯矩为：M=F(H+1.2)=32.12 W.2=520.344kN m 基础传递弯矩产生的最大应力：30.5 >3.85)M/I=0.5 >3.85 >520.344/(3.85 >3.85/12)=0.055MPa 组合应力为： 0.177+0.055=0.232MPa取安全

7、系数为 1.5，则：1.5 0.232=0.348MPa>0.12MPa不能满足地基承载力要求。3.3.2 空仓时基础抗倾覆对于空仓时，由于竖向荷载较小， 能满足地基承载力要求， 而水平风压较大， 故只做基础抗倾覆性验算。罐体自重为 20t，根据1.3公式：Kc=M1/M2=P1>0.5 基础宽度 /( P2X受风面 > (15+1.2)=(200+3.85 3.85 1.2 24) >0.5 3.85/ (0.585 54.9 16.2)=2.321.3满足抗倾覆要求。3.3.3 储蓄罐支腿处混凝土承压根据上面的1.4公式，已知储料罐单个支腿承重550KN支撑面积为6

8、00mm600mm，P/A=550/(0.6 0.6)=1.528MPa 考虑风荷载影响产生弯矩为：M=FH=32.12X 15=481.8kN m基础最大弯曲应力为：30.5 3.85 M/I=0.5 3.85 481.8/(3.85 3 3.85/12)=0.051MPa 应力组合为： 1.528+0.051=1.579取安全系数为1.5,贝1.5 X.579=2.369MPa<25MPa,满足混凝土承压要求。综上所述，采用混凝土扩大基础不能满足设计要求，因此采用桩基础3.4水泥仓桩基础验算筒仓高20米，直径3.05米，重220吨（满仓时总重），空仓重20吨，罐仓 直径3米，在上部荷

9、载作用下，采用混凝土扩大基础时其地基承载力验算不能满 足要求，因此水泥筒仓基础采用桩基础，混凝土桩直径600mm桩长15m承台尺寸为 3850mrX 3850mrK 1500mm根据地质勘察资料，基础所处位置地质条件如下：序号名称土层厚度侧摩阻力端阻力作用厚度1粉质粘土6m26kPa1200kPa5m2粉细砂35.3m30kPa1800kPa10m桩基承载力验算单桩竖向极限承载力标准值按下式计算:QukQskQpk u式中，Quk 单桩竖向极限承载力标准值；Qsk 总极限摩阻力标准值；Qpk 总极限端阻力标准值；u 桩身周长，1.885m；qsik 第i层土的极限侧阻力；li 第i层土厚；qp

10、k 极限端阻力标准值；Ap 桩端面积，0.283m2；经计算，单桩竖向极限承载力标准值为 Quk 1319.5kN 考虑承台效应，按下式计算：RccfakAj不考虑地震作用）式中,承台效应系数,0.4 ;fak 承台下1/2承台宽度且不超过5米深度范围内各层土的地基承载力特征 值按厚度加权平均值，取140kPa；A计算桩基所对应的承台底净面积，Ac (A nAps)/n ；Aps计算桩基所对应的承台底净面积，APs 0.2827m2 ；A 计算桩基所对应的承台底净面积，A 14.8225m2 ；C fak AC C0.4 140 3.423191.68kN则单桩承载力特征值Ra Quk/2.0

11、 &1319.469/2.0 191.68 851.4kN单桩竖向力最大值:maxN My max2yi2200 5336530 還 769.1kN44 1.525Ra 851.4kN则竖向承载力满足要求。桩基稳定性验算验算桩基稳定性时，最不利工况为：风力最大，水泥罐仓空载。水泥罐空仓重 Gg 200kN，承台重 Gc 3.85 3.85 1.5 2.4 533.6kN结构自重 Gg Gg Gc 200 533.6733.6kN。按下式验算桩基稳定性：0.95M G 1.25Mk 00.95MG 1.25Mk 0.95 733.6 1.525 1.25 53034.42kN0则桩基稳定

12、性满足要求。承台验算(1)角桩对承台的冲切验算多桩矩形承台受角桩冲切的承载力按下式计算:N|1x(C2aiy)iy(G1x0.561x °2iy0.561y °.2式中，N| 扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于作用的基本组合时的竖向力设计值（kN）；1x、1y角桩冲切系数,1xiy0.560.867 0.20.525 ；1x、1 y角桩冲跨比， 其值满足 0.250.1， ix aix/h。， iy 听/帕，1x 1y 1.3/1.50.867 ；Ci、C2 从角桩内边缘至承台外边缘的距离，G二C2 0.7m ；am a1y从承台底角桩内边缘引45°冲切线与

13、承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离，a1x=a1y 1.3m （m）；h0承台外边缘的有效高度，h01.5m ；t混凝土轴心抗拉强度设计值,1430kPa ；hp受冲切承载力截面高度影响系数,取 1.0。考虑1.3的安全系数，则1x(C2a1y2）1y（C1严）hpf。/1.1.0 1430 1.5/1.32338.9kN2338.9kN，满足要求。1.31.30.525 (0.7)0.525 (0.7)22取 Nl Nmax 851.4kN，则 Nl 851.4kN（2）承台斜截面受剪验算承台斜截面受剪验算，按下式计算:1.7510圆桩换算为方桩截面边长bp 0.8d0.8 6

14、00 480mm。式中，V 扣除承台及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值(kN)；b。一一承台计算截面处的计算宽度，b。2.57m ；h°计算宽度处的承台有效高度，h° 1.3m ；剪切系数， 0.875 ；hs 受剪切承载力截面高度影响系数，hs (800/ h°)0.25 0.885 ;计算截面的剪跨比。当入0.25时、取 入=0.25当入3寸，取入=3取1.0;a“ ay柱或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，a*二ay 1.3m ;斜截面受剪验算hs ftb0h00.885 0.885 1430 2.57 1.336

15、99.7kNV 2Ni 2 851.4 1702.8kN 3699.7kN，满足要求。综上所述，采用桩基础能够满足工程实际的要求。根据计算结果，混凝土承台的主要作用是将上部荷载传递到桩基础，因此对于承台的配筋只需要采用构造筋。3.5桩基配筋计算取一端固定，一端为不移动的铰，则计算长度0.71,长细比1°b0.7 150.617.5，查表得稳定系数0.62，C30混凝土抗压强度设计值fed 14.3MPa，纵向钢筋HRB335带肋热轧钢筋抗压强度设计值fsd' 280MPa，取轴心压力值N 600kN，则纵向钢筋数量为:1NAs'fed Afsd 0.91769.1 1032214.3 3.140.324908.3mm