臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書

1、港珠澳大橋島隧工程第山工區(qū)二分區(qū)沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書批準(zhǔn)：_審核：_編制：_中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)項目經(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. 132 荷載組合.13.3. 結(jié)構(gòu)形式. 23.4. 地平承載力計算.24. 攪拌站粉罐基礎(chǔ)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. 基礎(chǔ)計算. 45. 結(jié)語.7港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-1 -1. 編制依據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTJ

2、215- 98);建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001);港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ267 98);廣州江宇提供的攪拌站總圖和設(shè)備安裝示意圖。2. 計算方法本計算書采用承載能力極限狀態(tài)法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計核算。恒載為有利荷載時，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)?；钶d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(shè)計值，根據(jù)港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ267 98),C30 混凝土軸心抗壓設(shè)計強度 fc=15MPa，軸心抗拉設(shè)計強度 ft=1.5MPa ;二級鋼筋 抗拉及抗壓設(shè)計強度取 310MPa

3、。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, 即卩 120kN ;15m3配料站支腿荷載 12t，即 120kN;斜皮帶機支腿荷載 5t，即 50kN ;配料站底平皮帶機支腿荷載 3t，即卩 30kN ;控制房支腿荷載 2t，即 20kN;30t 砼罐車荷載，車輪胎著地尺寸為前輪 0.3m 0.2m，后輪 0.6m 0.2m，總重 30t洋_ 才q汽 k=30kN，q汽 2=60kN3.2.荷載組合各工況下荷載設(shè)計值如下：攪拌主樓支腿荷載設(shè)計值：0.9X1.2X120=129.6kN;15m3配料站支腿荷載設(shè)計值：0.9X1.2X120=12

4、9.6kN;斜皮帶機支腿荷載設(shè)計值，0.9X1.2X50=54kN;港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-2 -配料站底平皮帶機支腿荷載設(shè)計值，0.9X1.2X30=32.4kN;控制房支腿荷載設(shè)計值，0.9X1.2X20=21.6kN;30t 砼罐車荷載設(shè)計值，單個輪 0.9X1.4X60=75.6kN。3.3.結(jié)構(gòu)形式原地面承載力較好，達(dá) 200kPa,清表后，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 機支腿控制房支腿30t 砼罐車荷

5、載設(shè)計值（kN）129.60129.6054.0032.4021.6075.60與地平接觸面積（m2）0.360.250.250.160.160.12接地比壓（kPa）360.00518.40216.00202.50135.00630.00C3（地平厚度（m0.200.200.200.200.200.20按 45。擴撒與原地表接觸面積（m2）1.000.810.810.640.640.60原地表承受壓應(yīng)力（kPa）129.60160.0066.6750.6333.75126.00根據(jù)計算結(jié)果知：地平表面承受最大壓應(yīng)力二二 630kPa： ： ：fc；原地表承受最大壓應(yīng)力=160kPa： ： ：

6、200kPa；地平結(jié)構(gòu)設(shè)計符合攪拌站使用要求。4.攪拌站粉罐基礎(chǔ)計算4.1.概況攪拌站位于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。料罐基礎(chǔ)采用 C30 混凝土，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面尺寸如下圖所示，基礎(chǔ)厚度為 1m?；A(chǔ)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。掙f港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-3 -料罐基礎(chǔ)平面示意圖42 計算模型取一個料罐作為計算對象，基礎(chǔ)尺寸為8.5mx8.5m

7、X1m。4.3. 荷載分析1滿載時料罐自重 600t,即 6000kN;2空載時料罐自重 40t,即卩 400kN;3混凝土基礎(chǔ)自重：8.5X8.5X1X26=1878.5kN;4風(fēng)荷載：港口工程荷載規(guī)范(JTJ215- 98)中垂直作用在港口結(jié)構(gòu)表面上的荷 載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算：Wk -TzW。式中 Wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)巴一一風(fēng)荷載體形系數(shù)，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001),取 1.2;Jz風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按 A 類地面粗糙度，20m 高，取 1.63;W0基本風(fēng)壓，查全國風(fēng)壓表，珠海地區(qū)取0.7 kPa。經(jīng)計算 Wk=1.37kPa。料罐受風(fēng)面積 S=6.5Xl2.0

8、8=78.52m2料罐承受的風(fēng)壓力 F=1.37X78.52=107.6kN4.4. 荷載組合最大承載力計算荷載組合：0.9X1.2X(+)+1.4X;港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-4 -抗傾覆計算荷載組合：0.9X1.0X（+）+1.4X4.5.基礎(chǔ)計算4.5.1. 支腿處混凝土4.5.1.1. 受力分析支腿最大反力計算（采用最大承載力計算荷載組合）G=0.9X1.2X=0.9X1.2X6000=6480kNF=0.9X1.4X=0.9X1.4X107.6=135.6kNM=FX(12.08/2+21.38-12.08)=20

9、80kN.m支腿反力計算 Nik其中 Mxk和 Myk為繞樁群形心 x 和 y 主軸的力矩，Xi, xj, 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6480 gOSL.25,=1293.3kN631.6931.69支腿最小反力計算（采用抗傾覆計算荷載組合）G=0.9X1.0X=0.9X1.0X400=360kNF=0.9X1.4X=0.9X1.4X107.6=135.6kNM=FX（12.08/2+21.38-12.08）=2080kN.m支腿反力計算，力矩加載方向取x 軸方向最不利料罐受力示意圖料罐支腿分布圖ik max港珠澳島隧工程沉管預(yù)制

10、廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-5 -支腿剪力計算ik min36062080 3.2531.690 031.69-153.3kN港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-6 -Q = F - n =135.6 - 6 =22.6kN4.5.1.2.強度計算混凝土承壓計算N =1293.3kN,A = 0.6 0.6 =0.36m2N 1293 3匚二一=-=3.6MPa：fc=15MPa，混凝土承壓符合規(guī)范要求。A 0.36混凝土受沖切計算港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ267 98）5.4.2

11、 對矩形截面處的矩形基礎(chǔ), 在柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力可按下列公式計算：1Flu0.7ftbmhd式中 Flu受沖切承載力設(shè)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(dāng)計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬；當(dāng)計算基礎(chǔ)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(dāng)計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；當(dāng)計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力 時，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度。本工程取2600mm；t混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值（MPa）;h0-

12、基礎(chǔ)有效高度 mm，本工程取 1000mm。10.7 1.5 1600 1000 =1527.3kN 1293.3kN1.1基礎(chǔ)抗沖切計算符合規(guī)范要求。預(yù)埋件計算港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ267 98）7.4.3 由錨板和對稱配置的直錨筋 所bmbtbb2bmbt600 26002=1600mmlu10.7佃帕d港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-7 -組成的受力預(yù)埋件，其錨筋的總截面面積應(yīng)按下列規(guī)定確定：港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-8 -當(dāng)有剪力、法向拉力和

13、彎矩共同作用時，應(yīng)按下列兩個公式計算，并取其中的較 大值：NM-+-0.8abfy0.4arabfyzV剪力設(shè)計值（N）；N法向拉力或法向壓力設(shè)計值（N）；法向壓力設(shè)計值應(yīng)符合 N 乞 0.5fcA，此 處 A為錨板的面積；M彎矩設(shè)計值（N.mm）；ar錨筋層數(shù)的影響系數(shù)，當(dāng)?shù)乳g距配置時，二層取1.0；三層取 0.9;四層取0.85；av鋼筋的受剪承載力系數(shù)；av=（4.0-0.08d）匡，當(dāng) a 0.7 時，取 a0.7 ；fyab-錨板彎曲變形的折減系數(shù)；ab=0.6 + 0.25丄，d 為鋼筋直筋（mm），t 為錨d板厚度（mm），當(dāng)采取措施防止錨板彎曲變形時，可取=1 ；z外層錨筋中心

14、線之間的距離（mm）經(jīng)計算 A 二 907mm2當(dāng)有剪力、法向壓力和彎矩共同作用時，應(yīng)按下列兩個公式計算，并取其中的較大值:當(dāng)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。_ 1.1Varavfy0.8abfyM1.3aVbfyZAs1.1V -0.3N M -0.4Nzaravfy1.3arabfyzAsM -0.4Nz0.4arabfyz港珠澳島隧工程沉管預(yù)制廠臨時攪拌站基礎(chǔ)設(shè)計計算書中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程第川工區(qū)二分區(qū)-9 -4.5.2. 料罐混凝土基礎(chǔ)地基承載力計算采用最大承載力計算荷載組合G=0.9X1.2X(+)=0.9X1.2X(6000+1878.5) =8508.78kNF=0.9X1.4X=0.9X1.4X107.6=135.6kNM=FX(12.08/2+21.38-12.08+1)=2215.704kN.m接觸面抗彎截面系數(shù)Wbh28.53= 102.35m36 6G M 8508.782215.704最大地基承載力139.4kPa：200kPaA W 8.5X8.5102.35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