拌合楼水泥仓基础承载力计算书

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 32 计算公式 32.1 计算依据 32.2 地基承载力 32.3 风荷载强度 42.4 基础抗倾覆计算 42.5 基础承载力 43 拌合站基础验算 43.1 储料罐基地开挖及浇筑 43.2 计算方案 53.3 储料罐扩大式基础验算 63.3.1 满仓时地基承载力 63.3.2 空仓时基础抗倾覆 73.3.3 储蓄罐支腿处混凝土承压 73.4 水泥仓桩基础验算 83.4.1 桩基承载力验算 83.4.2 桩基稳定性验算 93.4.3 承台验算 93.5 桩基配筋计算 11拌合站水泥仓基础承载力计算书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2001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(GB 50007-2011)混凝土结构设计规(GB 50010-2010)建筑抗震设计规(GB 50011-2010)建筑结构荷载规(GB 50009-2012)建筑桩基技术规(JGJ 94-2008)钢筋混凝土承台设计规程(CECS 88-97)2.2 地基承载力P/A=O WO0P储料罐重量，kNA基础作用于地基上的有效面积，mm2O地基所受到的压应力，MPaO地基容许的应力，MPa0通过地质勘测并经计算得土体的容许应力为 O =120kPa02.3 风荷载强度W二KKKW 二KKK XI/I.6V2 1230 123W风荷载强度，PaW基本分压值，Pa 0K、K、K风荷载系数，查表分别取0.8、1.3、1.01 23V风速，m/s，取 30m/s2.4 基础抗倾覆计算K二M/M二P X0.5X基础宽度/P X受风面Xh1.5即满足要求 c 1 2 1 2M抗倾覆矩，KNM1M倾覆矩，KNM2P1储料罐及基础自重，KNP2风荷载，KNh基础底距受风面的距离1.5 基础承载力P/A=O WO0P储料罐单腿重量，KNA储料罐单腿作用于基础上的有效面积，mm2O 基础所受到的压应力，MPaO基础混凝土容许应力，MPa 03 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201,基础尺 寸为3850mmX3850mmX1200mm，承载力计算示意图如下：图 2-2 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：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600mmX600mm。3.3 储料罐扩大式基础验算3.3.1 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 P1=2200KN， 基础自重 P2=3.85X3.85X1.2X2.4KN, A=3850X3850mm2,P/A=(2200+3.85X3.85X1.2X24)KN/3850 X 3850mm2=0.177MPa风压为：W=K K K W =K K K X1/1.6V21 2 3 01 2 3=0.8X1.3X1.0/1.6X302=585Pa风荷载为：F=WA =0.585X54.9=32.12kN风风荷载作用位置为H=15m处，则产生的弯矩为：M二F(H+1.2)=32.12X16.2=520.344kN m基础传递弯矩产生的最大应力：0.5X3.85XM/I=0.5X3.85X520.344/(3.853X3.85/12)=0.055MPa 组合应力为：0.177+0.055=0.232MPa取安全系数为1.5，则：1.5X0.232=0.348MPa0.12MPa,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201,根据1.3公式：K =M /M =P X0.5X基础宽度/ (P X 受风面 XC15+1.2)c 1 2 1 2=(200+3.85X3.85X1.2X24)X0.5X3.85/ (0.585X54.9X16.2) =2.3221.3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 600mmX600mm，P/A=550/(0.6X0.6)=1.528MPa考虑风荷载影响产生弯矩为：M=FH=32.12X15=481.8kN m基础最大弯曲应力为：0.5X3.85XM/I=0.5X3.85X481.8/(3.853X3.85/12)=0.051MPa 应力组合为：1.528+0.051=1.579取安全系数为1.5，则：1.5X1.579=2.369MPa25MPa,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 3850mmX3850mmX1500mm。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35.3m30kPa1800kPa10m3.4.1 桩基承载力验算单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：Q = Q + Q = u 工 q I +q A式中QukQskQpku uk sk pksik i pk p单桩竖向极限承载力标准值； 总极限摩阻力标准值； 总极限端阻力标准值；桩身周长，1.885m；q 第 i 层土的极限侧阻力；sikl 第 i 层土厚；iq 极限端阻力标准值；pkA桩端面积，0.283m2；p经计算，单桩竖向极限承载力标准值为Q = 1319.5kN。uk考虑承台效应，按下式计算：R二耳f A （不考虑地震作用）C C ak C式中，承台效应系数，耳二0.4 ；Cf 承台下 1/2 承台宽度且不超过 5 米深度围各层土的地基承载力特征值按 ak厚度加权平均值，取 140kPa；A计算桩基所对应的承台底净面积，A = (A-nA )/n ;c c psA 计算桩基所对应的承台底净面积，A = 0.2827m2 ；ps psA 计算桩基所对应的承台底净面积，A二14.8225m2；R 二耳 f A n 二 0.4X140X 3.423 二 191.68kNC C ak C C则单桩承载力特征值Ra 二 Q /2.0 + R 二 1319.469/2.0 +191.68 二851.4kNukC单桩竖向力最大值：NmaxN My+ max4 工y2i2200 + 5336 + 53X1525 二 769.1kN 0GK0.95M -1.25M 二 0.95 x 733.6 x 1.525 -1.25 x 530 二 34.42kN 0GK则桩基稳定性满足要求。3.4.3 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P fhhp t 0aaN W a (c +) +a (c +1x)11x 221 y120.56lx 九 + 0.21xX1y0.56九 + 0.21y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 l力设计值(kN)；X 、 X1x1 y角桩冲切系数，X = X1x1 y0.560.867 + 0.2=0.525九、九1x1 y0 f h /1.hp t 0角桩冲跨比，其值满足 0.250.1,九二a /h ,九二a /h ,1x 1x 01 y 1 y 0九二九 二 1.3/1.5 二0.867 ；1x1 yC、C 从角桩边缘至承台外边缘的距离，C =C二0.7m；1 2 1 2a、a从承台底角桩边缘引45。冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至1x 1 y角桩边缘的水平距离，a二a = 1.3m (m)；1x 1 yh 承台外边缘的有效高度， h = 1.5 m ；00混凝土轴心抗拉强度设计值， f =1430kPa ；t0受冲切承载力截面高度影响系数，取1.0。hp考虑1.3的安全系数，则aaXix（C2 + 2）+X1 y（C1+T）=0.525 x （0.7 + 3） + 0.525 x （0.7 + 虫）x1.0x1430x 1.5/1.3 = 2338.9kN2 2取N = N = 851.4kN，则 N = 851.4kN 2338.9kN，满足要求。 l max l(2)承台斜截面受剪验算承台斜截面受剪验算，按下式计算：V 3时，取入=3,九 取 1.0；a 、a 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， xya =a = 1.3 m ；xy斜截面受剪验算0 0 f b h = 0.885 x0.885 x1430x2.57 x1.3 = 3699.7kNhs t 0 0V = 2N = 2x851.4 = 1702.8kN 0.5%，满足要求。s 3.14 x 3002保护层厚度纵向筋距截面边缘净距c二50-31.6/2二34.2 30mm，满足要求。封闭式箍筋选用8,满足直径大于丄d =x28 = 7mm且不小于8mm的要求。根44据构造要求，箍筋间距S 15d = 15x28 = 420mm;S 600mm，考虑桩长，便于布置箍筋选用箍筋间距S=300mm。混凝土桩钢筋布置图如下图所示:3003000 8(Z160$28K d 8 $钢筋布置图rKoIA.