粉罐地基承载力计算

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粉罐地基承载力计算
计算:耿谦伟
计算资料:
1、 基础为片石混凝土,内部配有钢筋,标号为C30,内部布钢
筋不小于Ø12。

2、 单个粉罐最大静荷载为240吨(含罐自重);迎风面积为120
平方米。

抗灾能力应达到抗震里氏6级,抗风12级。

3、 地基的地质应坚固,地的承载力应大于20吨/平方米。

4、 地质情况:本地为湿陷黄土,含水量为19%。

计算过程: 一、砼强度验算:
1、 按均布荷载作用在基础上时:(单个粉罐的基础可视为刚性
基础,进行整体受力分析。


①静荷时:单个罐重为240吨,则其产生的压强P=Mg=2.4
×105
×9.8=2.35×106
KN.
σ=A P ==⨯2
64
.51035.28.1×104
Pa ②最不利荷载作用时:偏心受力(既同时受横向和竖向力,竖向力是由罐重力产生;横向力是由风力或机械的偶然碰撞。


[]0
2
min
max 6

Ne e P h T M A ab W W
M
A N i i i i =∑+∑===
≤±=
ρσ
从上可得出: []σρρσ≤⎪⎪⎭

⎝⎛±=±=00m i n
m a x
1e A N A Ne A
N
受力图示:
a
b c
d
从公式中可分析: ①、 当e 0
=0时,σ=
A
N
,基地压应力均匀分布,如图a 。

②、 当e 0﹤ρ时,1±ρ
e >0,基地压应力分布图为梯形b 。

③、 当e 0=ρ时,1-ρ
e =0,这时min σ=0,基地压应力分布图为
三角形,如图c 。

④、 当e 0>ρ时,1-
ρ
e <0,这时min σ<0,说明基地一侧出现了
拉应力,整个基底面积上部分受压部分受拉,如图d 。

因此需考虑基底应力重分布,并假定全部荷载由受压部分承担及基地压应力仍按三角形分布。

对于矩形基础、其受压分布宽度b 、
,则三角形分布压力作用点及静力平衡条件可得:(对于改地基出现拉应力时,必须在基础内部布置拉筋,和基础之上的支架相互连接,以保证粉罐的稳定)。

Pa
e b a N
e b a b a N e b b e b
K b K maz 56
0max
0max 00
101.23424.54.531035.22232232121232
,31⨯=⎪
⎭⎫

⎛-⨯⨯⨯⨯=
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=
⎪⎭

⎝⎛-⨯='=⎪


⎝⎛-='-='=σσσ则:所以: 地基砼强度标号为C30,按75%折减后,其强度为
2.25×107
Pa,并且布有钢筋,则安全系数
5.210
1.21025.25
7
21>⨯⨯==σσK 所以满足强度要求。

2、按分解力后计算:
进行受力分析:基础上部的荷载,完全由个支架支撑
着,所以每个支架所承受的力为总荷载的1/4。

既每个角支座上所承担的荷载为Pa P P 511088.54
1
⨯==
则其每个支座所受到的压应力为:
Pa A P 62
51
11039.165
.01088.5⨯=⨯==σ 砼强度标号为C30,按75%折减后,砼28天后强度为2.25× 107。

则十天后安装强度为:
Pa f f 77
28101056.133
.31025.23.228lg 10lg ⨯=⨯⨯⨯=
则安全系数:5.2111039.11056.16
710
1
>=⨯⨯==
Pa
Pa
f K σ 所以满足强度要求。

二、三七石灰土层验算:
作用在三七灰土层上的力分为粉罐和砼基础自重,则
合力为:
KN g m P N 62361078.38.90.24.5105.2102.35⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯=+=砼
a P 101.35.4
KN
103.78A N 526⨯=⨯==灰土
σ 经三七灰土拌和,夯实处理后地基土承载力通过现场当地建筑经验确定,其容许承载力一般在190KPa~250KPa 范围内,可参考我国《公桥基规》中黄土的容许承载力。

所以对于其三七灰土层的强度符合要求。

三、湿陷性黄土验算:
由于砼、灰土层满足强度要求,则复核持力层之下
土层,即湿陷黄土层。

该层为软卧下卧层,验算其下卧层的承载力:
[]Pa
h a z h z
h z h 55211096.0)27.18103.1(7418.0)5.02(25)()(⨯=⨯-⨯⨯++⨯=≤-++=++σγσγσ 我国《公桥基规》一般新黄土的容许承载力为图表所示:
[]0σ(KPa )
e L
ω表示液限与孔隙比的比值,在含水量相等的情况
下,孔隙比越小,表明该土层越密实,则其容许承载力越大。

按22=e L ω时,则[]0σ=1.5×10
5
所以:z
h +σ=0.96×105≤[]0
σ=1.5×105
则:软卧下卧层满足强度要求。

技术要求:
1、 设备安装表面误差不大于3mm 。

2、 同一组基础标高应一致,误差不大于3mm 。

3、 搅拌站避雷接地应分别使用大于1m ×1m ×0.5m 的
钢筋网埋于地下1—1.5m ,接地接出端子用40×40
镀锌角钢高出地面0.2m,阻抗小于50欧姆且搅拌
站接地与电气接地应离开1.5m以上。

4、垫板上表面和基础上表面平齐,地脚螺栓和基础钢
筋网相连。

计算:复核:审核:审定:。