拌和站基础计算书
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拌和站基础计算书
1. 拌合站概况
某搅拌站共有6个水泥罐,单个罐满载时单个支腿受力35t,罐宽3m,罐身高14m,支腿长7m,罐车基础采用C25砼扩大基础,长22m,宽5m,深1.5m,地基承载
力180kPa,基底土摩擦系数0.25。搅拌站地区最大风速21.3m/s。主楼采用回字形基础,外环7*7m,内环3*3m,深0.9m。主楼轮廓高8m,宽12m,单腿支撑12t。
2. 拌合站储料罐基础计算
2.1 储料罐概况
储料罐基础采用砼扩大基础,材料为C25砼,长22m,宽为5m,浇注深度为1.5m,基础底面积A=22×5=110m2 。
2.2 荷载计算
储料罐重量通过基础作用于土层上,单个罐满载时每个支腿为35t,共6个罐,每个罐4个支腿,总重集中力P=6×4×10×35=8400kN,基础自重G=25×22×5×1.5=4125kN,承载力计算示意见下图
本拌和站地区,最大风速v=21.3m/s,储料罐罐身长14m,6个罐基本并排竖立,单个罐宽3m,总受风面积Af=6×3×14=252m2 。整体受风荷载等效成水平集中力,如下图所示:
风荷载强度计算式为:
W=K
1 K
2 K
3 W
0
其中:
W ——风荷载强度 Pa;
W
0 ——基本风压值 Pa,可按W
0 =V2
1.6 计算;
K
1 ——风载体型系数,圆形取0.8;
K
2 ——风压高度变化系数,按30m高考虑为1.13;
K
3 ——地形地理条件系数,按山岭峡谷考虑,取1.2;
V- 风速 m/s;
本拌和站地区,最大风速21.3m/s,则:
W
0 =V2
1.6 =21.32
1.6 =283.6Pa
W=K
1 K
2 K
3 W
0 =0.8×1.13×1.2×283.6=307.6Pa
单个罐宽3m,高14m,总受风面积A=252m2 ,风荷载等效成水平集中力
P=A·W=252×307.6×10-3=77.5kN
2.3储料罐地基承载力计算
其中:
P- 储蓄罐重量(kN),为8400kN;
G-基础砼自重(kN),为4125kN;
A- 基础作用于地基上有效面积(m2 ),为110m2 ;
M- 由风荷载引起基础的弯矩(kN·m);
M=P·h风=77.5×(7+7)=1085kN·m;
W=bh2
6 =22×52
6 =91.7m3 。
σ- 土基受到的压应力(kPa)
σ
0 - 土基容许承载应力(kPa)
σ
max =8400+4125110 + 108591.7 =125.7kPa
σ
min =8400+4125110 - 108591.7 =102kPa>0,故不用考虑应力重分布。
σmax<σ0=180MPa,故地基承载力满足要求!
2.4 储料罐基础抗倾覆稳定性计算
计算式为:Kc= M
1M 2
其中:M
1 --总稳定弯矩(kN·m)
M
2 --总倾覆弯矩(kN·m)
则:
Kc=M
1M 2 =N·b2P·h =(8400+4125)×2.577.5×15.5 =26.1>1.5
故满足抗倾覆稳定要求!
2.5 储料罐基础滑动稳定性计算
计算式为:K
0 =N·μP 其中:
N-储蓄罐与基础自重( kN)
P-风力等效水平集中力( kN)
μ-基底土摩擦系数,根据土质查表得: 0.25
K
0 =(8400+4125)×0.2577.5 =40.4>1.3
故满足抗滑动稳定性要求!
3.主楼基础计算
3.1主楼基础概况
尺寸外边长为7m×7m的长方形,内边为3m×3m的长方形,浇筑深度0.9m。
3.2荷载计算
根据拌和站安装图可知:主楼每个支腿承受净载为12t,总共4个支腿,总重集中力P=4×10×12=480kN,基础采用回字形基础,基础有效底面积为A=7×7-3×3=40m2 。基础自重G=25×40×8=8000kN。
风荷载强度计算式为:
W=K
1 K
2 K
3 W
0
其中:
W ——风荷载强度 Pa;
W
0 ——基本风压值 Pa,可按W
0 =V2
1.6 计算;
K
1 ——风载体型系数,圆形取0.8;
K
2 ——风压高度变化系数,按30m高考虑为1.13;
K
3 ——地形地理条件系数,按山岭峡谷考虑,取1.2;
V- 风速 m/s;
本拌和站地区,最大风速21.3m/s,则:
W
0 =V2
1.6 =21.32
1.6 =283.6Pa
W=K
1 K
2 K
3 W
0 =0.8×1.13×1.2×283.6=307.6Pa
拌合主楼长12m,高8m,总受风面积A=96m2 ,风荷载等效成水平集中力P1=A·W=96×307.6×10-3=29.5kN,作用点距基础顶面4m。主楼受力示意图如下图:
3.3 主楼地基承载力计算
其中:
P- 主楼重量(kN),为480kN;
G-基础砼自重(kN),为8000kN;
A- 基础作用于地基上有效面积(m2),为40m2;
M- 由风荷载引起基础的弯矩(kN·m);
M=P1·h风=29.5×7=118kN·m
W=bh2
6 =7×72
6 =57.2m3
σ- 土基受到的压应力(kPa)
σ0- 土基容许承载应力(kPa)
σ
max =480+800040 + 11857.2 =214.1kPa
σ
min =480+800040 - 11857.2 =209.9kPa>0,故不用考虑应力重分布。
σmax>σ0=180kPa,故地基承载力不满足要求!
3.4主楼基础抗倾覆稳定性计算 计算式为:Kc= M
1M 2
其中:M
1 --总稳定弯矩(kN·m)
M
2 --总倾覆弯矩(kN·m)
则:
Kc=M
1M 2 =N·b2P·h =(480+8000)×3.529.5×4 =251.5>1.5
故满足抗倾覆稳定要求!
3.5主楼基础滑动稳定性计算
计算式为:K
0 =N·μP
其中:
N-主楼与基础自重( kN)
P-风力等效水平集中力( kN)
μ-基底土摩擦系数,根据土质查表得: 0.25
K
0 =(480+8000)×0.2529.5 =71.9>1.3
故满足抗滑动稳定性要求!