拌合站基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、拌合站基礎(chǔ)設(shè)計(jì)書設(shè)計(jì)目的（略）設(shè)計(jì)依據(jù)地層情況和參考數(shù)據(jù)：本地層系Q3、Q4系I級(jí)濕陷性黃土地基，地層地下水位低，施工時(shí)應(yīng)鋪10cm厚的碎石墊層，并夯實(shí)地基，使地基承載力不小于180KPa,確保1.3倍的安全系數(shù)。鋼筋采用普通I級(jí)鋼筋，強(qiáng)度取值210MPa，砼采用C20，設(shè)計(jì)值：9.6MPa。風(fēng)荷載按鄭州地區(qū)取值：0.35KPa。水泥倉相關(guān)參數(shù)：迎風(fēng)面積：30.57，風(fēng)載離樁頂高度：12.92m。設(shè)計(jì)內(nèi)容：基礎(chǔ)尺寸擬定：基礎(chǔ)埋深2m，其中設(shè)1m深擴(kuò)展基礎(chǔ)，基礎(chǔ)上部設(shè)1.4m高樁，地面外露部分：0.4m。如下圖所示：（單位：mm）基礎(chǔ)相關(guān)參數(shù)：基底面積：A=75.94,基底截面特性：Ix=273

2、00m4，Iy=57000m4。單樁面積：A0=0.64，最不利相連二樁面積：A=1.17。單樁豎向受力：F0=350KN，土容重：rs=18kN/m3，砼容重：rc=25kN/m3。基底容許承載力：=180KPa。自身強(qiáng)度檢算：樁身強(qiáng)度：0=350/0.64=546.88KPa<c 0max=700/1.17=598.29KPa<c風(fēng)載：W=0.8×0.5=0.4KPa Fw=0.4×30.57=12.23KN風(fēng)載在樁底產(chǎn)生的最大彎矩：M0=12.23×14.32=175.13KN·m風(fēng)載在基底邊緣產(chǎn)生的最大彎矩：Mw=5×12.

3、23×15.32=936.82KN·m基礎(chǔ)自重：G=(75.94+17.92)×25=2346.5KN土重：Gs=(75.94-12.8)×18=1136.52KN最不利傾位：如下圖：（單位：mm）傾覆系數(shù)：K=(4.9+2.75+2.02+3.24+5.45)×1400+2346.5×3.6/936.82>1.5基底應(yīng)力：xmax=(2346.5+1136.52+7000)/75.94+936.82×1.392/27300=138.1MPaymax=(2346.5+1136.52+7000)/75.94+936.82

4、×3.33/57000=138.1MPa基底安全系數(shù):K=180/138.1=1.3截面配筋：樁上配筋：A=175130000/(750×210)=11122故采用4根20鋼筋A(yù)=314.2×4>1112其余配筋按構(gòu)造配：箍筋用8，主基水平筋用12，上下二層。在相連樁中增設(shè)一層鋼筋網(wǎng)片，見圖。主機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：連樁設(shè)計(jì)：截面尺寸擬定如圖：基礎(chǔ)面積：3.35×2.4=8.04I級(jí)臺(tái)階面積：1.6×2.55=4.08樁頂面積：1.75×0.8=1.4基礎(chǔ)體積：8.04×0.5+4.08×0.5+1.4×1.

5、4=8.02m3覆土體積：(8.04-4.08) ×0.5+(4.08-1.4)=4.66m3基礎(chǔ)重：8.02×25=200.5KN覆土重：4.66×18=83.88KN=(200.5+83.88+600)/8.04=110kPa配筋圖如下：?jiǎn)螛对O(shè)計(jì)：截面尺寸擬定如圖：基礎(chǔ)面積：2.2×2.2=4.84I級(jí)臺(tái)階面積：1.4×1.4=1.96樁頂面積：0.8×0.8=0.64基礎(chǔ)體積：4.84×0.5+1.96×0.5+1.4×0.64=4.3m3覆土體積：(4.84-1.96) ×0.5+(1.

6、96-0.64)=2.76m3基礎(chǔ)重：4.3×25=107.5KN覆土重：2.76×18=49.7KN=(107.5+49.7+300)/4.84=94.5kPa基礎(chǔ)配筋圖：斜皮帶機(jī)支架基礎(chǔ)：5t一號(hào)類型：按設(shè)計(jì)尺寸：長(zhǎng)2.6m，寬0.6m，深度1.01m，其中埋深0.8m?；A(chǔ)體積：2.6×0.6×1.01=1.58m3基礎(chǔ)重：1.58×25=39.4KN=(39.4+50)/(2.6×0.6)=57.3kPa5t二號(hào)類型：按設(shè)計(jì)尺寸：長(zhǎng)1.72m，寬0.5m，深度0.8m?；A(chǔ)體積：1.72×0.5×0.8=0

7、.69m3基礎(chǔ)重：0.69×25=17.2KN=(17.2+50)/(1.72×0.5)=71.1kPa5t三號(hào)類型：按設(shè)計(jì)尺寸：長(zhǎng)1.83 m，寬0.6m，深度0.955m, 其中埋深0.8m?；A(chǔ)體積：1.83×0.6×0.955=1.05m3基礎(chǔ)重：1.05×25=26.2KN=(26.2+50)/(1.83×0.6)=69.4kPa斜皮帶機(jī)支架基礎(chǔ)：2t類型：按設(shè)計(jì)尺寸：長(zhǎng)1.69m，寬0.4m，深度0.8m?；A(chǔ)體積：1.69×0.4×0.8=1.18m3基礎(chǔ)重：1.18×25=29.52KN=

8、(29.52+20)/(1.69×0.4)=72.3kPa斜皮帶機(jī)尾架基礎(chǔ)：3t類型：按設(shè)計(jì)尺寸：長(zhǎng)1.35m，寬0.5m，深度0.8m?；A(chǔ)體積：1.35×0.5×0.8=0.54m3基礎(chǔ)重：0.54×25=13.5KN=(13.5+30)/(1.35×0.5)=64.4kPa配筋圖如下：傳送帶基礎(chǔ)：厚度0.7m，圖示單位：mm?；A(chǔ)面積：23.92基礎(chǔ)體積：23.92×0.7=16.7m3基礎(chǔ)重量：16.7×25=418.6kN=(418.6+1940)/23.92=98.6KPa配筋計(jì)算：截面按最不利荷載考慮，可等效為

9、如下圖所示：等效均布荷載：q=(150+150+20+20)/3.63+0.45×0.7×25=101.5kN/m跨中最大彎矩：M=101.5×3.63×3.63/8=167.2kNm按7cm保護(hù)層配筋：A=167200/（0.63×210）=1263.8mm21263.8X0.95=1200.6mm2用4根20鋼筋： A=314.2×4=1248.8mm2>1200.6mm2基礎(chǔ)配筋圖：四、拌和站地基承載力檢算1、計(jì)算公式（1）地基承載力 P1/A=0/1.2(1.2為安全系數(shù)) P1 水泥罐重量與基礎(chǔ)本身重量 KN A 基礎(chǔ)

10、作用于地基上有效面積mm2 土基受到的壓應(yīng)力 Map0 土基容許的應(yīng)力 Map通過動(dòng)力觸探計(jì)算得出土基容許的應(yīng)力（具體見動(dòng)力觸探地基承載力報(bào)告）（2）風(fēng)荷載強(qiáng)度W=K1K2K3W0= K1K2K3/1.62W 風(fēng)荷載強(qiáng)度 Pa W0 基本風(fēng)壓值 Pa K1、K2、K3風(fēng)荷載系數(shù)，查表分別取0.8、1.13、1.0 風(fēng)速 m/s,取武漢最大風(fēng)速19.1m/sW =237.1Pa（3）基礎(chǔ)抗傾覆計(jì)算Kc=M1/ M2=P1×1/2×基礎(chǔ)寬/ P2×受風(fēng)面×(7+7)1.5 即滿足要求M1 抵抗彎距 KNM M2 抵抗彎距 KNMP1儲(chǔ)蓄罐與基礎(chǔ)自重 KNP2

11、風(fēng)荷載 KN（4）基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算K0= P1×f/ P21.3 即滿足要求P1儲(chǔ)蓄罐與基礎(chǔ)自重 KNP2風(fēng)荷載 KNf-基底摩擦系數(shù)，查表得0.25；（5）基礎(chǔ)承載力P/A=0 P 儲(chǔ)蓄罐單腿重量 KN A 儲(chǔ)蓄罐單腿有效面積mm2 基礎(chǔ)受到的壓應(yīng)力 Map0 砼容許的應(yīng)力 MPa2、水泥罐基礎(chǔ)驗(yàn)算（1）水泥罐地基開挖及澆筑根據(jù)廠家提供的拌和站安裝施工圖，現(xiàn)場(chǎng)平面尺寸如下：地基開挖尺寸為外弧長(zhǎng)度16.5m，內(nèi)弧11.4m，寬4.04m，開挖及澆筑深度為1.5m，幾個(gè)水泥罐基礎(chǔ)連體澆筑，基礎(chǔ)面積56。（2）計(jì)算方案A、承載力計(jì)算：開挖深度為1米，根據(jù)規(guī)范，不考慮摩擦力的影響，計(jì)算時(shí)

12、按照整個(gè)儲(chǔ)蓄罐重量通過基礎(chǔ)作用于土層上，集中力P1=4×1000KN+基礎(chǔ)本身重量，基礎(chǔ)本身重量=（56×1m+0.8*0.8*0.8*16）×24KN/m3=1540.6N，整個(gè)水泥罐基礎(chǔ)受力面積為56m2,P=4000+1540.6=5540.6KN，承載力計(jì)算示意見下圖 P1=5540.6KN1m基礎(chǔ)4m 粉質(zhì)粘土B、抗傾覆計(jì)算：本儲(chǔ)料罐受南方季風(fēng)氣候影響，根據(jù)歷年氣象資料，考慮最大風(fēng)力為19.1m/s，儲(chǔ)蓄罐頂至地表面距離為17.3米，罐身長(zhǎng)12.5m,4個(gè)罐基本并排豎立，受風(fēng)面223m2，整體受風(fēng)力抵抗風(fēng)載，在最不利風(fēng)力下計(jì)算基礎(chǔ)的抗傾覆性。計(jì)算示意圖如

13、下儲(chǔ)料罐 風(fēng)力P2抗傾覆點(diǎn) 基礎(chǔ)C、水泥罐基礎(chǔ)混凝本身強(qiáng)度驗(yàn)算：基礎(chǔ)采用的是滾筒式拌和混凝土C30，水泥罐支腿受力最為集中，混凝土受壓面積為800mm×800mm，等同于試塊受壓應(yīng)力低于30MPa即為滿足要求。（3）儲(chǔ)料罐基礎(chǔ)驗(yàn)算過程a.地基承載力根據(jù)上面的1力學(xué)公式，已知P=5540.6KN，計(jì)算面積A=56m2, =P/A= 5540.6KN/56m2=98.94kPa 其中1號(hào)站水泥罐基礎(chǔ)地基承載力為204kPa（見承載力報(bào)告）98.94Pa×1.2=118.73kPa其中2號(hào)站水泥罐基礎(chǔ)地基承載力為220kPa（見承載力報(bào)告）98.94kPa×1.2=11

14、8.73kPa所以達(dá)陽新制梁場(chǎng)拌和站兩個(gè)拌和樓水泥罐基礎(chǔ)地基承載力及安全系數(shù)滿足承載要求。b.基礎(chǔ)抗傾覆根據(jù)上面的3力學(xué)公式：Kc=M1/ M2=P1×1/2×基礎(chǔ)寬/ P2×受風(fēng)面×(7+7)=1540.6×2/(237.1×223×14/1000)=4.161.5滿足抗傾覆要求c.基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性根據(jù)上面的4力學(xué)公式，K0= P1×f/ P2=5540.6×0.25/(237.1×223/1000)=26.21.3滿足基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性要求。d.儲(chǔ)蓄罐支腿處混凝土承壓性根據(jù)5力學(xué)計(jì)算公式，已知10

15、0T的儲(chǔ)存罐，單腿受力P=400KN，承壓面積為800mm×800mmP/A=400KN/（800mm×800mm）=0.63 MPa25MPa滿足受壓要求。經(jīng)過驗(yàn)算，儲(chǔ)料罐基礎(chǔ)滿足承載力和穩(wěn)定性要求。3、拌和樓基礎(chǔ)驗(yàn)算（1）拌和樓地基開挖及澆筑根據(jù)廠家提供的拌和站安裝施工圖，基礎(chǔ)為每只腳一個(gè)方樁基礎(chǔ)，尺寸為1.2m×1.2m的長(zhǎng)方形，深度1m。（2）計(jì)算方案開挖深度大于1米，根據(jù)規(guī)范，不考慮摩擦力的影響，計(jì)算時(shí)考慮四個(gè)支腿重量通過基礎(chǔ)作用于土層上，單腿集中力 P1=300+2×2×1.0×24=396KN，基礎(chǔ)受力面積為 1.2m&

16、#215;1.2m×4,承載力計(jì)算示意見下圖 P1=396KN1m基礎(chǔ)2m粉質(zhì)粘土本拌和樓受西南季風(fēng)氣候影響，根據(jù)歷年氣象資料，考慮最大風(fēng)力為19.1m/s，樓頂至地表面距離為9米，受風(fēng)面64m2，整體受風(fēng)力抵抗風(fēng)載，在最不利風(fēng)力下計(jì)算基礎(chǔ)的抗傾覆性。計(jì)算示意圖如下拌和樓 風(fēng)力P2抗傾覆點(diǎn)基礎(chǔ)拌和樓與基礎(chǔ)自重P1基礎(chǔ)采用的是滾筒式拌和混凝土C30，拌和樓支腿受力最為集中，混凝土受壓面積為500mm×500mm，等同于試塊受壓應(yīng)力低于25MPa即為滿足要求。（3）拌和樓基礎(chǔ)驗(yàn)算過程a.地基承載力根據(jù)上面的1力學(xué)公式，已知靜荷載P1=396KN，取動(dòng)荷載系數(shù)為1.4，動(dòng)荷載P1=554.4KN,計(jì)算面積A=2×2=4m2, P1/A= 554.4/4/1000=138.6kPa 其中本拌合站拌和樓基礎(chǔ)地基承載力為212kPa（見承載力報(bào)告）138.6kPa×1.2=166.32kPa地基承載力滿足承載要求。b.基礎(chǔ)抗傾覆根據(jù)上面的3力學(xué)公式：Kc=M1/ M2=P1×1/2×基礎(chǔ)寬/ P2×受風(fēng)面×9=396×1/(237.1×64×9/100