HZS90拌合站混凝土拌合站基础计算书

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一、拌和站罐基础设计概括

计划投入两套HZS90拌合站，单套HZS90拌合站投入2个150t型水泥罐（装满材料后），根据公司以往拌合站施工经验，结合现场地质条件以及基础受力验算，水泥罐采用砼扩大基础，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。

二、基本参数

1、风荷载参数：查询公路桥涵设计通用规范得知：本工程相邻地区宁国市10年一遇基本风速：smV/3.2010；

2、仓体自重：150t罐体自重约15t，装满材料后总重为150t；

3、扩大基础置于粉质黏土上，地基承载力基本容许值Kpafa1800，采用碎石换填进行地基压实处理后，碎石换填地基承载力基本容许值Kpafa5000；

4、当采用两个水泥罐基础共同放置在一个扩大基础上时，扩大基础尺寸为9m×4m×1.5m（长×宽×高）；当采用单个水泥罐基础放置在一个扩大基础上，扩大基础尺寸为4m×4m×1.5m（长×宽×高）；

三、空仓时整体抗倾覆稳定性稳定性计算

1、受力计算模型（按最不利150吨罐体计算），空仓时受十年一遇风荷载，得计算模型如下所示：

F1F2F3GR

图3-1 空仓时整体抗倾覆稳定性稳定性计算模型

2、风荷载计算

根据《公路桥涵设计通用规范》可知，风荷载标准值按下式计算：gVWdk22；

查《公路桥涵设计通用规范》得各参数取值如下：

空气重力密度：01199899.0012017.00001.0Ze；

地面风速统一偏安全按离地20m取：smVkkV/4.31105220；

其中：12.12k，38.15k，smV/3.2010；

代入各分项数据得：222/60.08.924.3101199899.02mKNgVWdk

单个水泥罐所受风力计算：

①、迎风面积：218.12.15.1mA

作用力：8KN0.18.16.01F

作用高度：mH35.181

②、迎风面积：223.36113.3mA

作用力：KN78.213.366.02F

作用高度：mH1.122

③、迎风面积：23125.42/5.23.3mA

作用力：KN475.2125.46.03F

作用高度：mH475.53

2、单个水泥罐倾覆力矩计算

mKNhFMii91.296475.5475.21.1278.2135.1808.131倾

3、稳定力矩及稳定系数计算

假定筒仓绕单边两支腿轴线倾覆，稳定力矩由两部分组成，一部分是仓体自重稳定力矩

1稳M，另一部分是扩大基础自重产生的稳定力矩2稳M。

①、但水泥罐扩大基础分开时，稳定力矩计算如下所示：

mKNM625.1702/275.210151稳；

mKNM2.6552/275.2245.1442稳；

稳定系数：

5.178.291.2962.655625.170＞倾稳MM，抗倾覆满足要求，同时罐体设置抗风绳可以提高安全系数。

②、但两个水泥罐共用一个扩大基础时，稳定力矩计算如下所示：

mKNM25.34122/275.210151稳；

mKNM2.14742/275.2245.1492稳；

稳定系数：

5.106.3291.2962.147425.341＞倾稳MM，抗倾覆满足要求，同时罐体设置抗风绳可以提高安全系数。

四、水泥罐基础承载力计算

1、但水泥罐扩大基础分开时，水泥罐基础承载力计算如下所示：

水泥罐基础采用4m×4m×1.5m的砼扩大基础形式，基础采用预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。

①、水泥罐装满时，其自重大小为：KNN1500101501；

②、扩大基础自重为：KNN576245.1442；

③、扩大基础与底部地基接触面积为：21644mA；

④、基础承受最大倾覆力矩为：mKNM91.296倾；

⑤、基础抗弯截面系数为：325.15.1461mW；

⑥、基础底部应力最大为：

KpaKpaWMANp50069.3275.191.296162076max＜，得扩大基础承载能力满足要求！

2、但两个水泥罐共用一个扩大基础时，水泥罐基础承载力计算如下所示：

水泥罐基础采用9m×4m×1.5m的砼扩大基础形式，基础采用预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。

①、水泥罐装满时，其自重大小为：KNN30002101501；

②、扩大基础自重为：KNN1296245.1492；

③、扩大基础与底部地基接触面积为：23649mA；

④、基础承受最大倾覆力矩为：mKNM82.593倾；

⑤、基础抗弯截面系数为：32375.35.1961mW；

⑥、基础底部应力最大为：

KpaKpaWMANp50028.295375.382.593364296max＜，得扩大基础承载能力满足要求！

五、扩大基础砼局部承压计算

扩大基础上设60×60cm的15mm厚钢板与水泥罐支腿焊接传递压应力，得扩大基础砼局部承压验算如下所示：

局部承压面积：2360000600600mmAl；

局部承压计算底面积：264000010026001002600(mmAb）（）（钢板边缘距扩大基础边缘距离最小为10cm）；

砼局部承压强度提高系数：33.1360000640000lbAA；

得水泥罐支腿传递的最大轴向力为KN5.5625.14/1500；

有KNAfKNlcd58.49553600005.1133.19.09.05.562＜（扩大基础采用C25砼，混凝土轴心抗压强度设计值MPafcd5.11）；

得砼局部承压满足要求！

六、扩大基础抗滑移验算

1、但水泥罐扩大基础分开时，扩大基础抗滑移验算如下所示：

基础所受水平力大小为：KNT335.25475.278.2108.1;

基础底部摩擦系数：3.0f；

基础所受最小轴向力：KNN726576150；

基础抗滑移稳定系数为：5.160.8335.257263.0＞TfNKc，得扩大基础抗滑移验算满足要求；

2、但两个水泥罐扩大基础共用时，扩大基础抗滑移验算如下所示：

基础所受水平力大小为：KNT67.502475.278.2108.1;

基础底部摩擦系数：3.0f；

基础所受最小轴向力：KNN15961296300；

基础抗滑移稳定系数为：5.150.9335.2515963.0＞TfNKc，得扩大基础抗滑移验算满足要求；

七、换土垫层计算

1、换土垫层厚度计算

换土垫层的厚度定为100cm，换土垫层的厚度应满足以下要求：

aRgkokfpp

tan2tan2)''(zlzbppblpgkokok

式中：)KPapok（垫层底面处的附加应力；

KPaKPapgk551195.124)，取力（垫层底面处的自重压应；

；抗力提高系数，取25.1R

；载力容许值为地质报告得粉质粘土承地基承载力容许值，查KPafa180

mb4基础宽度，取；

ml4基础长度，取；

KPapok69.327'基础底面压应力，取；

KPapgk365.124'，取基础底面处自重压应力；

m1垫层厚度，取z；

045压力扩散角，取为；

代入相关数据得：

KPappgkok64.18455)45tan124)(45tan124()3669.327(4400；

得KPaKPappgkok22518025.164.184＜，换填100cm厚碎石垫层，满足承载力要求；

2、垫层宽度计算

垫层底面宽度应满足压力扩散的需求，得垫层宽度为

mzbb0.645tan124tan201；

实际布置时，垫层底面分别距基础底面宽度为150cm，满足要求。

八、施工建议

①、施工期间加强对地基基础承载力的检验，基坑开挖完成后，检测地基承载力满足要求后，方能进行下一步施工；

②、基础底部应力水平相对较小，不会造成扩大基础混凝土开裂，但为满足结构构造性要求，建议在扩大基础顶面和底面各设置一层直径不小于Φ16的15cm×15cm的钢筋网片；

③、施工期间为加强水泥罐整体稳定性，对两个罐子之间可采用钢管或型钢焊接为一个整体；

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