拌合樓水泥倉基礎(chǔ)承載力計算書

1、混凝土拌合站水泥倉基礎(chǔ)計算書編制： 審核： 目 錄1 基本概況32 計算公式32.1 計算依據(jù)32.2 地基承載力32.3 風(fēng)荷載強度32.4 基礎(chǔ)抗傾覆計算42.5 基礎(chǔ)承載力43 拌合站基礎(chǔ)驗算43.1 儲料罐基地開挖及澆筑43.2 計算方案53.3 儲料罐擴大式基礎(chǔ)驗算63.3.1 滿倉時地基承載力63.3.2 空倉時基礎(chǔ)抗傾覆73.3.3 儲蓄罐支腿處混凝土承壓73.4 水泥倉樁基礎(chǔ)驗算83.4.1 樁基承載力驗算83.4.2 樁基穩(wěn)定性驗算93.4.3 承臺驗算93.5 樁基配筋計算11拌合站水泥倉基礎(chǔ)承載力計算書1 基本概況本項目拌合站位于武穴大橋項目部駐地處，主要服務(wù)于主橋的混凝

2、土供應(yīng)需求。拌合站配備兩臺拌合機，每臺拌合機設(shè)有4個200t的儲料罐，儲料罐筒高20m，罐筒為圓形截面，直徑為3m。儲料罐基礎(chǔ)采用擴大基礎(chǔ)和鋼管樁基礎(chǔ)兩種方式驗算，通過計算分析選擇更為安全合理的鋼管樁基礎(chǔ)。2 混凝土擴大基礎(chǔ)2.1 計算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB 50007-2011)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50010-2010)建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2010)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2012)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)鋼筋混凝土承臺設(shè)計規(guī)程(CECS 88-97)2.2 地基承載力P/A=0P儲料罐重量，kNA基礎(chǔ)作用于地基上的有效面積，mm2

3、地基所受到的壓應(yīng)力，MPa0地基容許的應(yīng)力，MPa通過地質(zhì)勘測并經(jīng)計算得土體的容許應(yīng)力為0=120kPa2.3 風(fēng)荷載強度W=K1K2K3W0=K1K2K3×1/1.6V2W風(fēng)荷載強度，PaW0基本分壓值，PaK1、K2、K3風(fēng)荷載系數(shù)，查表分別取0.8、1.3、1.0V風(fēng)速，m/s，取30m/s2.4 基礎(chǔ)抗傾覆計算Kc=M1/M2=P1×0.5×基礎(chǔ)寬度/P2×受風(fēng)面×h1.5 即滿足要求M1抗傾覆矩，KN·MM2傾覆矩，KN·MP1儲料罐及基礎(chǔ)自重，KNP2風(fēng)荷載，KNh基礎(chǔ)底距受風(fēng)面的距離2.5 基礎(chǔ)承載力P/A=0

4、P儲料罐單腿重量，KNA儲料罐單腿作用于基礎(chǔ)上的有效面積，mm2基礎(chǔ)所受到的壓應(yīng)力，MPa0基礎(chǔ)混凝土容許應(yīng)力，MPa3 拌合站基礎(chǔ)驗算3.1 儲料罐基地開挖及澆筑根據(jù)廠家提供的拌合站安裝及施工圖紙，現(xiàn)場平面尺寸圖如下：圖2-1拌合站平面布置圖3.2 計算方案開挖深度少于3m，根據(jù)規(guī)范不考慮摩擦力的影響，計算只考慮單個儲料罐通過基礎(chǔ)作用于地基上，單個儲料罐滿倉按220t計算，空倉時灌重20t，基礎(chǔ)尺寸為3850mm×3850mm×1200mm，承載力計算示意圖如下：圖2-2地基承載力計算示意圖根據(jù)武穴市歷年氣象資料，考慮最大風(fēng)速30m/s，儲料罐筒倉高20m，直徑3.05m

5、，迎風(fēng)面積為（20-2）×3.05=54.9m2,，在最不利風(fēng)速下計算基礎(chǔ)的抗傾覆性，計算示意圖如下：圖2-3基礎(chǔ)抗傾覆計算示意圖基礎(chǔ)采用混凝土C25,儲料罐支腿受力最為集中，受力面積為600mm×600mm。3.3 儲料罐擴大式基礎(chǔ)驗算3.3.1 滿倉時地基承載力根據(jù)上面1.1的公式，已知單個儲料罐重量P1=2200KN，基礎(chǔ)自重P2=3.85×3.85×1.2×2.4KN，A=3850×3850mm2，P/A=(2200+3.85×3.85×1.2×24)KN/3850×3850mm2=0.

6、177MPa風(fēng)壓為：W=K1K2K3W0=K1K2K3×1/1.6V2 =0.8×1.3×1.0/1.6×302 =585Pa風(fēng)荷載為：F=WA風(fēng)=0.585×54.9=32.12kN風(fēng)荷載作用位置為H=15m處，則產(chǎn)生的彎矩為：M=F(H+1.2)=32.12×16.2=520.344kN·m基礎(chǔ)傳遞彎矩產(chǎn)生的最大應(yīng)力：0.5×3.85×M/I=0.5×3.85×520.344/(3.853×3.85/12)=0.055MPa組合應(yīng)力為：0.177+0.055=0.232M

7、Pa取安全系數(shù)為1.5，則：1.5×0.232=0.348MPa>0.12MPa，不能滿足地基承載力要求。3.3.2 空倉時基礎(chǔ)抗傾覆對于空倉時，由于豎向荷載較小，能滿足地基承載力要求，而水平風(fēng)壓較大，故只做基礎(chǔ)抗傾覆性驗算。罐體自重為20t，根據(jù)1.3公式：Kc=M1/M2=P1×0.5×基礎(chǔ)寬度/（P2×受風(fēng)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 滿足抗傾覆要求。3

8、.3.3 儲蓄罐支腿處混凝土承壓根據(jù)上面的1.4公式，已知儲料罐單個支腿承重550KN，支撐面積為600mm×600mm，P/A=550/(0.6×0.6)=1.528MPa考慮風(fēng)荷載影響產(chǎn)生彎矩為：M=FH=32.12×15=481.8kN·m基礎(chǔ)最大彎曲應(yīng)力為：0.5×3.85×M/I=0.5×3.85×481.8/(3.853×3.85/12)=0.051MPa應(yīng)力組合為：1.528+0.051=1.579取安全系數(shù)為1.5，則：1.5×1.579=2.369MPa<25MPa，滿足

9、混凝土承壓要求。綜上所述，采用混凝土擴大基礎(chǔ)不能滿足設(shè)計要求，因此采用樁基礎(chǔ)。3.4 水泥倉樁基礎(chǔ)驗算筒倉高20米，直徑3.05米，重220噸（滿倉時總重），空倉重20噸，罐倉直徑3米，在上部荷載作用下，采用混凝土擴大基礎(chǔ)時其地基承載力驗算不能滿足要求，因此水泥筒倉基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，混凝土樁直徑600mm，樁長15m，承臺尺寸為3850mm×3850mm×1500mm。根據(jù)地質(zhì)勘察資料，基礎(chǔ)所處位置地質(zhì)條件如下：序號名稱土層厚度側(cè)摩阻力端阻力作用厚度1粉質(zhì)粘土6m26kPa1200kPa5m2粉細砂35.3m30kPa1800kPa10m3.4.1 樁基承載力驗算單樁豎向極限

10、承載力標準值按下式計算：式中，單樁豎向極限承載力標準值；總極限摩阻力標準值；總極限端阻力標準值；樁身周長，1.885m；第i層土的極限側(cè)阻力；第i層土厚；極限端阻力標準值；樁端面積，0.283m2；經(jīng)計算，單樁豎向極限承載力標準值為?？紤]承臺效應(yīng)，按下式計算：(不考慮地震作用)式中，承臺效應(yīng)系數(shù)，；承臺下1/2承臺寬度且不超過5米深度范圍內(nèi)各層土的地基承載力特征值按厚度加權(quán)平均值，取140kPa；計算樁基所對應(yīng)的承臺底凈面積，；計算樁基所對應(yīng)的承臺底凈面積，；計算樁基所對應(yīng)的承臺底凈面積，；則單樁承載力特征值單樁豎向力最大值：則豎向承載力滿足要求。3.4.2 樁基穩(wěn)定性驗算驗算樁基穩(wěn)定性時，最

11、不利工況為：風(fēng)力最大，水泥罐倉空載。水泥罐空倉重，承臺重結(jié)構(gòu)自重。按下式驗算樁基穩(wěn)定性：則樁基穩(wěn)定性滿足要求。3.4.3 承臺驗算（1）角樁對承臺的沖切驗算多樁矩形承臺受角樁沖切的承載力按下式計算：式中，扣除承臺和其上填土自重后的角樁樁頂相應(yīng)于作用的基本組合時的豎向力設(shè)計值（kN）；角樁沖切系數(shù)，；角樁沖跨比，其值滿足0.250.1，；從角樁內(nèi)邊緣至承臺外邊緣的距離，；從承臺底角樁內(nèi)邊緣引45o沖切線與承臺頂面或承臺變階處相交點至角樁內(nèi)邊緣的水平距離，（m）；承臺外邊緣的有效高度，；混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，；受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，取1.0?？紤]1.3的安全系數(shù)，則取，則，滿足要求。（

12、2）承臺斜截面受剪驗算承臺斜截面受剪驗算，按下式計算：圓樁換算為方樁截面邊長。式中，扣除承臺及其上填土自重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時斜截面的最大剪力設(shè)計值（kN）；承臺計算截面處的計算寬度，；計算寬度處的承臺有效高度，；剪切系數(shù)，；受剪切承載力截面高度影響系數(shù)，；計算截面的剪跨比。當<0.25時、取=0.25；當>3時，取=3，取1.0；柱或承臺變階處至x,y方向計算一排樁的樁邊的水平距離，；斜截面受剪驗算，滿足要求。綜上所述，采用樁基礎(chǔ)能夠滿足工程實際的要求。根據(jù)計算結(jié)果，混凝土承臺的主要作用是將上部荷載傳遞到樁基礎(chǔ)，因此對于承臺的配筋只需要采用構(gòu)造筋。3.5 樁基配筋計算取一端固定，一端為不移動的鉸，則計算長度