混凝土攪拌站水泥罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

/100t水泥罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算書一、工程概況某大型工程混凝土攪拌站接受100t水泥罐，水泥罐直徑2.7m，頂面高度20m。水泥罐基礎(chǔ)接受C25鋼筋混凝土整體式擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)斷面尺寸為4.2m×0.5m+3.2m×1.0m。二、設(shè)計(jì)依據(jù)：1、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（2006版）》（GB50009-2001）2、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）3、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）4、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）。三、荷載計(jì)算1、水泥罐自重：8t；滿倉時(shí)水泥重量為100t。2、風(fēng)荷載計(jì)算：宜昌市50年一遇基本風(fēng)壓：ω0=0.3kN/㎡，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:ωk=βzμsμzω0其中：βz=1.05，μz=1.25，μs=0.8，則：ωk=βzμsμzω0=1.05×0.8×1.25×0.3=0.315kN/㎡四、水泥罐基礎(chǔ)計(jì)算1、地基承載力驗(yàn)算考慮水泥罐滿倉時(shí)自重荷載和風(fēng)荷載作用。水泥罐滿倉時(shí)自重荷載：Gk=1000+80=1080kN混凝土基礎(chǔ)自重荷載：Gck=（3.2×3.2×1.0+4.2×3.2×0.5）×24=407kN風(fēng)荷載：風(fēng)荷載作用點(diǎn)高度離地面12.5m，罐身高度15m，直徑2.7m。Fwk=0.315×15×2.7=12.8kN風(fēng)荷載對(duì)基底產(chǎn)生彎矩：Mwk=12.8×（12.5+2）=185.6kN·m基礎(chǔ)底面最大應(yīng)力：pk，max=EQ\F(Gck+Gk,bh)+EQ\F(Mwk,W)=EQ\F(407+1080,4.2×3.2)+EQ\F(185.6,9.408)=130.6kPa。2、基礎(chǔ)配筋驗(yàn)算(1)基礎(chǔ)配筋驗(yàn)算混凝土基礎(chǔ)底部配置Φ16鋼筋網(wǎng)片，鋼筋間距250mm，依據(jù)簡支梁驗(yàn)算?；炷粱A(chǔ)承受彎矩：Mmax=1.2×(EQ\F(1,8)×207×3.2×1.912)=362kN依據(jù)單筋梁驗(yàn)算：αs=EQ\F(Mmax,fcbh02)=EQ\F(362×106,11.9×3200×8502)=0.013ξ=1-EQ\R(,1-2αs)=1-EQ\R(,1-2×0.013)=0.013<ξb=0.55As=EQ\F(fcbξh0,fy)=EQ\F(11.9×3200×0.013×850,300)=1403mm2在基礎(chǔ)頂部及底部均配筋13Φ16，As實(shí)=13×201=2613mm2>As=1403mm2，基礎(chǔ)配筋滿足要求。(2)基礎(chǔ)頂部承壓驗(yàn)算考慮水泥罐滿倉時(shí)自重荷載和風(fēng)荷載作用。迎風(fēng)面立柱柱腳受力：F1k=EQ\F(Gk,4)-EQ\F(Mwk,Z)=EQ\F(1080,4)-EQ\F(185.6,2.7)=270-69=276kN背風(fēng)面立柱柱腳受力：F2k=EQ\F(Gk,4)+EQ\F(Mwk,Z)=EQ\F(1080,4)+EQ\F(185.6,2.7)=270+69=339kN背風(fēng)面立柱柱腳受力最大，F(xiàn)2d=1.2F2k=406.8kN基礎(chǔ)頂部預(yù)埋件鋼板尺寸600mm×600mm，混凝土承受壓力：σ=EQ\F(F2d,ab)=EQ\F(406.8×103,600×600)=1.1MPa<fc=11.9MPa，基礎(chǔ)頂部局部承壓受力滿足要求。五、空倉時(shí)整體抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算考慮水泥罐空倉時(shí)自重荷載和風(fēng)荷載作用。水泥罐空倉時(shí)自重荷載：G0k=80kN混凝土基礎(chǔ)自重荷載：Gck=256kN傾覆力矩作用點(diǎn)取背風(fēng)面基礎(chǔ)邊緣，平安系數(shù)：K=EQ\F(80×1.6+256×1.6,185.6)=2.9>1.5，水泥罐抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。六、柱腳預(yù)埋件驗(yàn)算空水泥罐在風(fēng)荷載作用下，迎風(fēng)面柱腳受拉力：Nk=EQ\F(Mwk,Z)-EQ\F(G0k,4)=EQ\F(185.6,2.7)-EQ\F(80,4)=69-20=49kN風(fēng)荷載在柱腳產(chǎn)生剪力：Vk=EQ\F(Fwk,4)=EQ\F(12.8,4)=3.2kN柱腳預(yù)埋件承受拉剪共同作用，預(yù)埋件鋼板尺寸600mm×600mm×20mm，錨栓共4根，直徑24mm，As=4×353=1809mm2。預(yù)埋件錨栓面積需滿足：As≥EQ\F(V,αrαvfy)+EQ\F(N,0.8αbfy)αr=1.0,αv=(4.0-0.08d)EQ\R(,fc/fy)=(4-0.08×24)EQ\R(,11.9/215)=0.49αb=0.6+0.25t/d=0.6+0.25×20/24=0.81，代入上式：EQ\F(V,αrαvfy)+EQ\F(N,0.8αbfy)=EQ\F(1.2×3.2×103,1.0×0.49×215)+EQ\F(1.2×49×103,0.8×0.81×215)=458mm2<As=1809mm2,預(yù)埋件共接受4根直徑24mm錨栓，可以滿足要求。錨栓錨固長度：lab≥αEQ\F(fy,ft)d=0.16×215/1.27×24=650mm，實(shí)際錨固長度取750mm，可以滿足要求。六、結(jié)論1、水泥罐基礎(chǔ)接受