拌合站粉罐地基计算.doc

粉罐基础承载力简算书
编制：
审核：
审批：
中铁xx局xx铁路xx标项目部拌合站
二〇一六年六月
目 录
一、计算公式 1
1、地基承载力 1
2、风荷载强度 1
3、基础抗倾覆计算 1
4、基础抗滑稳定性验算 2
5、基础承载力 2
二、储料罐基础验算 2
1、储料罐地基开挖及浇筑 2
2、储料罐基础验算过程 3
2.1 地基承载力 3
22 基础抗倾覆 4
2.3 基础滑动稳定性 5
2.4 储蓄罐支腿处混凝土承压性 5

拌合站粉仓基础承载力计算书
xx铁路标混凝土拌和站配备2HZS120拌和机，拌合楼处位于线路DKxxx+xxx右侧，占地面积21亩，靠近有公路、县道和乡道。每台拌和机配5个粉罐，每个水泥罐自重8t，装满水泥重100t，合计108t；水泥罐直径2.8m。水泥罐基础采用C25钢筋砼扩大基础满足5个水泥罐同时安装。5个罐放置在圆环形基础上，圆环内圆弧长14.651米，外圆弧长21.026米，立柱基础高3.3m，外露0.3m，埋入扩大基础1m。扩大基础采用φ18@300mm×300mm上下两层钢筋网片，架立筋采用φ18@450mm×450mm钢筋双排双向布置，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。
水泥罐总高18.5米，罐高13.5米，罐径2.8米，柱高5m，柱子为4根正方形布置，柱子间距为2.06米，柱子材料为D21.9cm厚度8mm的钢管柱。
施工前先对地基进行换填处理，处理后现场检测，测得地基承载力超过350kpa。
一、计算公式
1、地基承载力
P/A=σ≤σ0
P— 储蓄罐重量 KN
A— 基础作用于地基上有效面积mm2
σ— 土基受到的压应力 MPa
σ0— 土基容许的应力 MPa
通过地质触探并经过计算得出土基容许的应力σ0=140Kpa
2、风荷载强度
W=K1K2K3W0= K1K2K31/1.6ｖ2
W — 风荷载强度 Pa
W0— 基本风压值 Pa
K1、K2、K3—风荷载系数，查表分别取0.8、1.13、1.0
ｖ— 风速 m/s,取20.5m/s
σ— 土基受到的压应力 MPa
σ0— 土基容许的应力 MPa
3、基础抗倾覆计算
Kc=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×受风面×H≥1.5 即满足要求
M1— 抵抗弯距 KN•M
M2— 抵抗弯距 KN•M
P1—储蓄罐与基础自重 KN
P2—风荷载 KN
4、基础抗滑稳定性验算
K0= P1×f/ P2≥13 即满足要求
P1—储蓄罐与基础自重 KN
P2—风荷载 KN
f-----基底摩擦系数，查表得0.25；
5、基础承载力
P/A=σ≤σ0
P— 储蓄罐单腿重量 KN
A— 储蓄罐单腿有效面积mm2
σ— 基础受到的压应力 MPa
σ0— 砼容许的应力 MPa
二、储料罐基础验算
1、储料罐地基开挖及浇筑
根据厂家提供的拌和站安装施工图，现场平面尺寸如下：
一台拌和机
五个罐

地基开挖尺寸为半径为8.68m圆的1/3的范围，中心长18m,宽3.75m，总面积为66.564m2，浇筑深度为基础埋深3.0m。混凝土强度等级C25。
2、储料罐基础验算过程
2.1 地基承载力
开挖深度3米以内，根据规范，不考虑摩擦力的影响，计算时只考虑单个储蓄罐重量通过基础作用于土层上：
P
3.0m基础
66.564m2
基底换填片石
1)砼基础面积：S=66.564m2；
砼体积：V=66.564×1.0+0.7*0.7*2.3*20+66.564×0.5=122.386m3；
底座自重：Gd=122.386×2500×9.8=2998.457KN（砼自重按2500kg/m3）;
2）装满水泥的水泥罐自重：Gsz=5×108×9.8=5292KN；
3）总自重为：Gz=Gd+Gsz=2998.457+5292=8290.457KN；
4）基底承载力：P=Gz/S=8290.457/66.564=124.55kpa；
5) 基底经处理后检测的承载力P’=350kpa；
6） P≤P’
经验算，地基承载力满足要求。
2.2 基础抗倾覆
本储料罐受西南季风气候影响，根据历年气象资料，考虑最大风力为20.5m/s，储蓄罐顶至地表面距离为18.5米，罐身长14.0m,直径2.8m，5个罐基本并排竖立，受风面196m2，整体受风力抵抗风载，在最不利风力下计算基础的抗倾覆性。计算示意图如下：
储料罐 风力P2
抗倾覆点
基础
罐与基础自重P1
基础采用的是商品混凝土C25，储料罐支腿受力最为集中，单个粉罐总重量108吨，单腿受力P=270KN，混凝土受压面积为700mm×700mm：
P/A=270KN/（700mm×700mm）=0.55MPa≤25MPa
支腿混凝土满足受压要求。
2.2.1满载抗倾覆
根据上面的3力学公式：
Kc=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×受风面×H
=8290.457×0.5×3.75/(237.44×196×（5+7）/1000)
=27.83≥1.5满足抗倾覆要求
其中 W=K1K2K3W0= K1K2K31/1.6ｖ2
=08×1.13×1.0×1/1.6×20.52
=237.44Pa
2.2.2空载抗倾覆
Kc=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×受风面×H
=（2998.457+80×5）×0.5×3.75/(237.44×196×12/1000)
=11.41≥1.5满足抗倾覆要求
2.3 基础滑动稳定性
根据上面的4力学公式，
K0= P1×f/ P2=8290.457×0.25/(237.44×196/1000)=44.53≥1.3满足基础滑动稳定性要求。
2.4 储蓄罐支腿处混凝土承压性
根据5力学计算公式，已知108T的储存罐，单腿受力P=270KN，承压面积为700mm×700mm
P/A=270KN×1000/（700mm×700mm）
=0.551 MPa≤30MPa
满足受压要求。
经过验算，储料罐基础满足承载力和稳定性要求。