管樁基礎攪拌站各基礎承載力和配筋等演算

1、攪拌站基礎設計及驗算*項目部擬采用HZS100和HZS75攪拌站各一臺，現(xiàn)在根據(jù)廠家圖紙和現(xiàn)場地基 條件設計和驗算攪拌站基礎。攪拌站基礎主要分五大基礎：筒倉基礎、主機架基礎、送料系統(tǒng)基礎、操作室基 礎和配料系統(tǒng)基礎。計算中，筒倉考慮風荷載并根據(jù)地質條件使用鋼管樁增強抗拔。 其他基礎均根據(jù)圖紙采用混凝土擴大基礎，其中土質承載力根據(jù)工程地質勘察報告， 地基承載力取90kPa。1. 筒倉基礎設計及驗算根據(jù)肇花項目東岸攪拌站選址地質情況，筒倉基礎擬采用鋼管樁配上混凝土承臺 作為承載基礎。圖1.1筒倉基礎結構混凝土擴大基礎擬采用口3.5m x 3.5mx 0.5m的混凝土結構。鋼管樁擬采用直徑 630m

2、m，壁厚為 6mm。將混凝土如圖均分4份，根據(jù)北江特大橋勘探資料，表面土層為素填土，允許承載力為90kPa。1.1抗拔及承壓工況計算根據(jù)實際工作分析，抗拔最大工況為風荷載最大且筒倉空載:如圖所示，風荷載作用位置 H=15m，風級按12級風，風壓p取1.3kPa：F =1.3kPa 3 120.5 3 (3 0.8) = 54.21kN ;風荷載產生彎矩：M 二 FH =54.21 15 = 813.15kN m ;另外，考慮e=0.1m偏心，其中筒倉空載載荷載取 mkg =200kN , mmg =1400kN ,則：Mek=0.1m 200kN =20kN m，M em =0.1m 1400

3、kN =140kN m對鋼管樁產生附加荷載厶F的計算：' M 二M Me M =0, M ；Fd ；風向平行鋼管所在正方形的邊長和對角線時，力偶臂分別為：d 1.95m和d2 = 2.76m。故,2d12d1833.15kN m2 1.95m= 213.6kN» 性= 833.15kN .301 ； d2 d22.76m所以，鋼管樁承載力:每份混凝土質量：mtg、g=2.6 1.75 1.75 0.5 10 =39.8kNRma“罟和 301-691.杯，(方向向上)pi圖1.2筒倉風荷載每份混凝土承壓：RhA=1.75 1.75 90 =275.6kN所以，鋼管樁承壓：Ry

4、 mRx -Rh =681.15 - 275.6 =：405.55kN鋼管樁抗拔荷載不小于于212.1kN,承壓荷載不小于405.55kN,故考慮入土深度 按滿足承壓要求計算1.2鋼管樁入土深度計算圖1.3 XX#地質圖根據(jù)地理位置，選擇XX#墩位置作為地質參考表1.1 XX#地層相關數(shù)據(jù)土層編號土層土質土層厚度（m）q fi (Kpa)鋼管樁受 力（kN）總受力（KN ）總深（m）1素填土1.43391.3928491.392841.42粉質粘土5.341429.86286521.25576.73淤泥質粉質粘土825395.64916.895714.74粉砂5.750563.7871480.

5、682720.4根據(jù)港口工程灌注樁設計與施工規(guī)程（JTJ-2001）,鋼管樁的入土深度可按下 下式計算：Pmax = U 二 Liqfi qRA / R其中：Pmax - -單樁極限承載力（kN）；U - -鋼管樁截面周長（m）；qfi -第i層土的極限側摩阻力標準值（kPa）；Li-鋼管樁穿過第i層土的確長度（m）;qR單樁極限端阻力標準值（kPa）;A樁身截面面積（m2）;yR - -單樁垂直承載力分項系數(shù)，一般取 1.601.65。有試樁資料時取 1.60,無試樁資料時取1.65。其中，qR=0kPa，端阻力不考慮計算。由表1.1計算根據(jù)Rmax R =405.55 1.65 = 669

6、.2kN可知，鋼管樁深度在第三層土層中，深度范圍6.7m ： L < 14.7m。由條件：Pmax 二 U' Liqfi qRA/ R =0.63 二(L2f1 L2qf2 7rA)/ R 二 Rmax6.7 二9.69 =10m669.2 -521.30.63 3.14 251.3鋼管樁承臺配筋設計與驗算圖1.4筒倉基礎結構受力圖如圖1.4所示，在筒倉滿載且風荷載和偏向產生的彎矩方向垂直對角線時，承臺彎矩最大。以鋼管樁陣列的幾何中心分析，風向和偏心方向沿1-4對角線方向由條件得：mmgRim301.9 =48.1kN4mmg1400R2 =R3m350kN44mmgR4m 30

7、1.9 =651.9kN4可以看出，3-4方向和2-3方向彎矩最大，根據(jù)R2R3350R4R4651.9= 0.54，-J = 1.95m推出集中荷載距離兩支點的距離分別為；0.54 1.951 1.95a0.68m， b1.27 m10.5410.54故,-abFab(R2+R4) 0.68 匯 1.27x (350+651.9)M/治仲仝M24443.72kN m (偏保寸,a +ba 十b1.95混凝土自重不考慮）設計保護層厚度為5cm，采用二級鋼筋16mm鋼筋則:擴大基礎的砼強度為C25,砼的軸心抗壓強度設計值 Ra =11.9N/mm2，砼的軸心抗拉強度設計值R = 1.27N /

8、mm2主筋采用HRB335鋼筋，Rg =300N/mm2 （普通鋼筋的抗拉強度設計值）箍筋采用HRB335S筋，Rg=300N/mm2 （普通鋼筋的抗拉強度設計值）正截面強度設計計算時 b=1.75m, h=0.5m1）承臺受力筋配筋假設鋼筋保護層為5cm，則結構有效高度h。二h_a =0.5-0.05 = 0.45mbxh°得:443.72kN11.9 106N/m1.25x1.75m （0.45m- ）x2解得：x2 -0.9x 0.053 = 0, b、：b2 4ac 0.90.92 4 x 0.053x =2a2=0.0633m ： bh0= 0.56 0.45 = 0.25

9、2m于是得:Jbx11.9 1.75 0.0633300=43.94cm2%人0= 0.15% 1.75 0.45 = 11.81cm2以 142013布置，As = 43.99cm2，配筋率為43990.559%3.5 匯 0.45全截面配筋27布置。抗剪強度設計正截面抗剪：砼提供抗剪 Q1 =A. =3038.75KN1149.8KN滿足抗剪要求!斜截面抗剪：箍筋配筋率：二卩 出096 =0.214%bSk 125漢15箍筋和砼能承受的剪力為：Q2 =0.0349bh0 2 p R%Rgk -2485.19KN 1149.8KN滿足斜截面抗剪要求!2. 主機架基礎設計及驗算根據(jù)廠家圖紙，主

10、機架每支腿荷載120kN,由于結構寬矮且重量相對較小，故不考慮風荷載和偏心的影響。兩種攪拌站擴大基礎尺寸均為口 Infix Infix 1.1m,其中入土深度0.9m。承載力 Rmax 二二Amg = 90 126 1.1 = 61.4 ： 120，故不滿足要求！由條件：Rf2hgp2=a=JAr上26吊"4m'取尺寸為1.5mo3. 送料系統(tǒng)基礎設計及驗算根據(jù)廠家圖紙，送料系統(tǒng)每支腿荷載50kN，由于結構寬矮且重量相對較小，故不考慮風荷載和偏心的影響。兩種攪拌站擴大基礎尺寸均為口 0.5mx 0.5mx 0.5m，其中入土深度0.4m。承載力 Rmax 二二A - mg =

11、90 0.52 -26 0.53 =19.25 ： 50，故不滿足要求！由條件：R a2hg 二二a2 = a = R = .50 二0.8 = 1m ,取尺寸為hg 90 -26 0.51 m。4. 操作室基礎設計及驗算根據(jù)廠家圖紙，操作室每支腿荷載10kN，由于結構寬矮且重量相對較小，故不考 慮風荷載和偏心的影響。兩種攪拌站擴大基礎尺寸均設計為 0.5mx 0.5mx 0.5m，其中入土深度0.4m。承載力 Rmax *A-mg =90 0.52 -26 0.53 =19.25 10，故滿足要求！5. 配料系統(tǒng)基礎設計及驗算根據(jù)廠家圖紙，配料系統(tǒng)每支腿荷載分 120kN （普通）和150kN （15方料斗），計算取150kN。由于結構寬矮且重量相對較小，故不考慮風荷載和偏心的影響。