臨時攪拌站基礎設計計算書

1、港珠澳大橋島隧工程第m工區(qū)二分區(qū)沉管預制廠臨時攪拌站根底設計計算書 常核： 中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第m工區(qū)二分區(qū)項B經(jīng)理部1. 編制依據(jù)12. 計算方法13. 攪拌站地平結(jié)構(gòu)計算13.1. 荷載分析13.2. 荷載組合13.3. 結(jié)構(gòu)形式23.4. 地平承載力計算24. 攪拌站粉罐根底計算24.1. 概況24.2. 計算模型34.3. 荷載分析34.4. 荷載組合34.5. 根底計算45. 結(jié)語71. 編制依據(jù)?港口工程荷載標準?(JTJ215H 98);?建筑結(jié)構(gòu)荷載標準?(GB50009-2001);?港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設計標準?(JTJ267 98);廣州江宇提供的攪拌站總圖和

2、設備安裝示意圖.2. 計算方法本計算書采用承載水平極限狀態(tài)法對結(jié)構(gòu)進行設計核算.包載為有利荷載時,取1.0的荷載分項系數(shù)；為不利荷載時,取 1.2的荷載分項系 數(shù).活載取1.4的荷載分項系數(shù).因攪拌站為臨時工程,故結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取0.9.材料抗力取材料的設計值,根據(jù)?港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設計標準?(JTJ267 98),C30混凝土軸心抗壓設計強度fc 15MPa ,軸心抗拉設計強度ft 1.5MPa ;二級鋼筋 抗拉及抗壓設計強度取310MPa.3. 攪拌站地平結(jié)構(gòu)計算3.1. 荷載分析地平結(jié)構(gòu)承受的荷載形式如下：攪拌主樓支腿荷載12t,即120kN;15m3配料站支腿荷載12t,即120kN

3、;斜皮帶機支腿荷載5t,即50kN;配料站底平皮帶機支腿荷載 3t,即30kN;限制房支腿荷載2t,即20kN;30t碌罐車荷載,車輪胎著地尺寸為前輪0.3m 0.2m,后輪0.6m 0.2m,總重30tq汽k=30kN , q汽2 =60kN3.2. 荷載組合各工況下荷載設計值如下：攪拌主樓支腿荷載設計值：0.9X 1.2X 120=129.6kN;15m3配料站支腿荷載設計值：0.9 X 1.2 X 120=129.6kN;斜皮帶機支腿荷載設計值,0.9 X 1.2X 50=54kN;配料站底平皮帶機支腿荷載設計值,0.9X 1.2X 30=32.4kN;限制房支腿荷載設計值,0.9 X

4、1.2 X 20=21.6kN;30t碌罐車荷載設計值,單個輪 0.9X 1.4X 60=75.6kN.3.3. 結(jié)構(gòu)形式原地面承載力較好,達200kPa,活表后,澆筑20cm厚C30混凝土作為地平3.4. 地平承載力計算各工況列表計算如下:攪拌主樓支腿15m配料站支腿斜皮帶機支腿配料站底平皮帶 機支腿限制房支腿30t碌罐車荷載設計值kN129.60129.6054.0032.4021.6075.60與地平接觸面積m20.360.250.250.160.160.12接地比壓kPa360.00518.40216.00202.50135.00630.00C3她平厚度m0.200.200.200.2

5、00.200.20按45.擴撒與原地表接觸面積m21.000.810.810.640.640.60原地表承受壓應力kPa129.60160.0066.6750.6333.75126.00根據(jù)計算結(jié)果知：地平外表承受最大壓應力630kPa fc；原地表承受最大壓應力160kPa 200kPa；地平結(jié)構(gòu)設計符合攪拌站使用要求.4. 攪拌站粉罐根底計算4.1.概況攪拌站位丁牛頭島惠記石料廠附近,料罐直徑 6.5m,料罐總高度21.38m 裝料部 分高12.08m,為500t罐,6條支腿,滿載時各條支腿承受 100t荷載.料罐根底采用 C30混凝土,根底結(jié)構(gòu)平面尺寸如以下圖所小,根底厚度為 1m.根底

6、上共4個料罐,單 個料罐裝滿材料后總重為600t,料罐空載時重40t.料罐根底平面示意圖4.2. 計算模型取一個料罐作為計算對象,根底尺寸為8.5mx8.5mx 1m.4.3. 荷載分析 滿載時料罐自重600t,即6000kN; 空載時料罐自重40t,即400kN; 混凝土根底自重：8.5 X 8.5X 1X 26=1878.5kN; 風荷載：?港口工程荷載標準?(JTJ21弘98)中垂直作用在港口結(jié)構(gòu)外表上的荷 載標準值應按下式計算：Wks zW0式中Wk 風荷載標準值(kPa)；s風荷載體形系數(shù),查?建筑結(jié)構(gòu)荷載標準?(GB50009-2001),取1.2;z風壓高度變化系數(shù),按 A類地面

7、粗糙度,20m高,取1.63;W0根本風壓,查全國風壓表,珠海地區(qū)取0.7 kPa.經(jīng)計算 Wk 1.37kPa.料罐受風面積 S=6.5X 12.08=78.52m2料罐承受的風壓力 F=1.37X 78.52=107.6kN4.4. 荷載組合最大承載力計算荷載組合：0.9 X 1.2 X (+)+1.4 X；抗傾覆計算荷載組合：0.9X 1.0X +1.4X4.5. 根底計算4.5.1. 支腿處混凝土4.5.1.1. 受力分析料罐受力不'意圖料罐支腿分布圖支腿最大反力計算采用最大承載力計算荷載組合G=0.9 X 1.2X =0.9 X 1.2X 6000=6480kNF=0.9X

8、1.4X =0.9X 1.4X 107.6=135.6kNM=F X (12.08/2+21.38-12.08)=2080kN.m支腿反力計算Nik G皿也堅2*n V Xj其中Mxk和Myk為繞樁群形心x和y主軸的力矩,xi, x, yi, yj為第i、j支腿至y, x軸的距離.其中力矩加載方向取x軸方向最不利.Kl 6480 2080 3.250 0N ik max 1293.3kN631.6931.69支腿最小反力計算采用抗傾覆計算荷載組合G=0.9 X 1.0X =0.9 X 1.0X 400=360kNF=0.9X 1.4X =0.9X 1.4X 107.6=135.6kNM=F X

9、 (12.08/2+21.38-12.08)=2080kN.m支腿反力計算,力矩加載方向取 x軸方向最不利.絲 LJ5 W153.3kN631.6931.69支腿剪力計算Q F n 135.6 6 22.6kN4.5.1.2.強度計算混凝土承壓計算1293.3kN, AN 1293.3A 0.360.6 0.63.6MPa0.36m1 2fc 15MPa ,混凝土承壓符合標準要求.混凝土受沖切計算?港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設計標準?JTJ262 98 5.4.2對矩形截面處的矩形根底, 在柱與根底交接處以及根底變階處的受沖切承載力可按下歹0公式計算：Flu1 -,一 -0.7 ftbmh.dbmbt

10、bb2式中Flu受沖切承載力設計值N;d結(jié)構(gòu)系數(shù)取1.1；bt沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長mm；當計算柱與根底交接處的受沖切承載力時,取柱寬；當計算根底變階處的受沖切承載力時,取上階寬.本工 程取600mm；bb沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的下邊長mm;當計算柱與根底交接 處的受沖切承載力時,取柱寬加兩倍根底有效高度；當計算根底變階處的受沖切承載力 時,取上階寬加兩倍該處的根底有效高度.本工程取2600mm；ft 混凝土軸心抗拉強度設計值MPa;h0根底有效高度 mm,本工程取1000mm.bmFlubt bb 600 2600 1600mm22大值:As1.1VaavfyNM0.8a

11、b f y1.3arab fy zN0.8abfy0.4arab f yz當有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時,應按以下兩個公式計算,并取其中的較V剪力設計值N;N 法向拉力或法向壓力設計值N;法向壓力設計值應符合N 0.5fcA,此處A為錨板的面積；M 彎矩設計值N.mm;ar 錨筋層數(shù)的影響系數(shù),當?shù)乳g距配置時,二層取1.0;三層取0.9;四層取0.85;frav鋼筋的受男承載力系數(shù)；av 4.0 0.08dJ亍,當av 0.7時,取av 0.7;ab錨板彎曲變形的折減系數(shù)；ab 0.6 0.25- , d為鋼筋直筋mm, t為錨 d板厚度mm,當采取舉措預防錨板彎曲變形時,可取ab 1;z

12、外層錨筋中央線之間的距離mm.經(jīng)計算As 907mm2當有剪力、法向壓力和彎矩共同作用時,應按以下兩個公式計算,并取其中的較 大值:M 0.4Nz1.3aab fy zA 1.1V 0.3NAs aav fyM 0.4Nz 0.4arab f yz當 M 0.4Nz 時,取 M 0.4Nz 0.經(jīng)計算As 0mm2結(jié)論：本工程錨固鋼筋采用 4根直徑為20mmHRB335鋼筋,As=1256mm2滿足規(guī)范要求.鋼筋長度取15d=300mm.4.5.2. 料罐混凝土根底地基承載力計算 采用最大承載力計算荷載組合G=0.9X 1.2X(+)=0.9X 1.2X (6000+18783 =8508.7

13、8kNF=0.9X 1.4X =0.9X 1.4X 107.6=135.6kNM=F X (12.08/2+21.38-12.08+1)=2215.704kN.m 11接觸面抗彎截面系數(shù) W bh2 8.53 102.35m3 66G M 8508.78 2215.704取大地基承載力一 一 139.4kPa 200kPaA W 8.5 8.5102.35原地基承載力符合使用要求.4.5.3.料罐抗傾覆計算采用抗傾覆計算荷載組合：0.9 X 1.0 X (+)+1.4 X.G=0.9X 1.0X(+)=0.9X 1.0X (400+18783 =2050.65kNM =2215.704kN.m抗傾覆平安系數(shù)K % 2050.65 8.5 2 3.9 2 M 2215.704抗傾覆平安系數(shù)符合標準要求.5. 結(jié)語經(jīng)計算,雖然料罐根底采用 C30素混凝土符合