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1、混凝土拌合站水泥仓基础计算书编制： 审核： 目 录1 基本概况32 计算公式32.1 计算依据32.2 地基承载力32.3 风荷载强度32.4 基础抗倾覆计算42.5 基础承载力43 拌合站基础验算43.1 储料罐基地开挖及浇筑43.2 计算方案53.3 储料罐扩大式基础验算63.3.1 满仓时地基承载力63.3.2 空仓时基础抗倾覆73.3.3 储蓄罐支腿处混凝土承压73.4 水泥仓桩基础验算83.4.1 桩基承载力验算83.4.2 桩基稳定性验算93.4.3 承台验算93.5 桩基配筋计算11拌合站水泥仓基础承载力计算书1 基本概况本项目拌合站位于武穴大桥项目部驻地处，主要服务于主桥的混凝
2、土供应需求。拌合站配备两台拌合机，每台拌合机设有4个200t的储料罐，储料罐筒高20m，罐筒为圆形截面，直径为3m。储料罐基础采用扩大基础和钢管桩基础两种方式验算，通过计算分析选择更为安全合理的钢管桩基础。2 混凝土扩大基础2.1 计算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)钢筋混凝土承台设计规程(CECS 88-97)2.2 地基承载力P/A=0P储料罐重量，kNA基础作用于地基上的有效面积，mm2
3、地基所受到的压应力，MPa0地基容许的应力，MPa通过地质勘测并经计算得土体的容许应力为0=120kPa2.3 风荷载强度W=K1K2K3W0=K1K2K31/1.6V2W风荷载强度，PaW0基本分压值，PaK1、K2、K3风荷载系数，查表分别取0.8、1.3、1.0V风速，m/s，取30m/s2.4 基础抗倾覆计算Kc=M1/M2=P10.5基础宽度/P2受风面h1.5 即满足要求M1抗倾覆矩，KNMM2倾覆矩，KNMP1储料罐及基础自重，KNP2风荷载，KNh基础底距受风面的距离2.5 基础承载力P/A=0P储料罐单腿重量，KNA储料罐单腿作用于基础上的有效面积，mm2基础所受到的压应力，
4、MPa0基础混凝土容许应力，MPa3 拌合站基础验算3.1 储料罐基地开挖及浇筑根据厂家提供的拌合站安装及施工图纸，现场平面尺寸图如下：图2-1拌合站平面布置图3.2 计算方案开挖深度少于3m，根据规范不考虑摩擦力的影响，计算只考虑单个储料罐通过基础作用于地基上，单个储料罐满仓按220t计算，空仓时灌重20t，基础尺寸为3850mm3850mm1200mm，承载力计算示意图如下：图2-2地基承载力计算示意图根据武穴市历年气象资料，考虑最大风速30m/s，储料罐筒仓高20m，直径3.05m，迎风面积为（20-2）3.05=54.9m2,，在最不利风速下计算基础的抗倾覆性，计算示意图如下：图2-3
5、基础抗倾覆计算示意图基础采用混凝土C25,储料罐支腿受力最为集中，受力面积为600mm600mm。3.3 储料罐扩大式基础验算3.3.1 满仓时地基承载力根据上面1.1的公式，已知单个储料罐重量P1=2200KN，基础自重P2=3.853.851.22.4KN，A=38503850mm2，P/A=(2200+3.853.851.224)KN/38503850mm2=0.177MPa风压为：W=K1K2K3W0=K1K2K31/1.6V2 =0.81.31.0/1.6302 =585Pa风荷载为：F=WA风=0.58554.9=32.12kN风荷载作用位置为H=15m处，则产生的弯矩为：M=F(
6、H+1.2)=32.1216.2=520.344kNm基础传递弯矩产生的最大应力：0.53.85M/I=0.53.85520.344/(3.8533.85/12)=0.055MPa组合应力为：0.177+0.055=0.232MPa取安全系数为1.5，则：1.50.232=0.348MPa0.12MPa，不能满足地基承载力要求。3.3.2 空仓时基础抗倾覆对于空仓时，由于竖向荷载较小，能满足地基承载力要求，而水平风压较大，故只做基础抗倾覆性验算。罐体自重为20t，根据1.3公式：Kc=M1/M2=P10.5基础宽度/（P2受风面（15+1.2） =（200+3.853.851.224）0.53
7、.85/（0.58554.916.2） =2.321.3 满足抗倾覆要求。3.3.3 储蓄罐支腿处混凝土承压根据上面的1.4公式，已知储料罐单个支腿承重550KN，支撑面积为600mm600mm，P/A=550/(0.60.6)=1.528MPa考虑风荷载影响产生弯矩为：M=FH=32.1215=481.8kNm基础最大弯曲应力为：0.53.85M/I=0.53.85481.8/(3.8533.85/12)=0.051MPa应力组合为：1.528+0.051=1.579取安全系数为1.5，则：1.51.579=2.369MPa25MPa，满足混凝土承压要求。综上所述，采用混凝土扩大基础不能满足
8、设计要求，因此采用桩基础。3.4 水泥仓桩基础验算筒仓高20米，直径3.05米，重220吨（满仓时总重），空仓重20吨，罐仓直径3米，在上部荷载作用下，采用混凝土扩大基础时其地基承载力验算不能满足要求，因此水泥筒仓基础采用桩基础，混凝土桩直径600mm，桩长15m，承台尺寸为3850mm3850mm1500mm。根据地质勘察资料，基础所处位置地质条件如下：序号名称土层厚度侧摩阻力端阻力作用厚度1粉质粘土6m26kPa1200kPa5m2粉细砂35.3m30kPa1800kPa10m3.4.1 桩基承载力验算单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：式中，单桩竖向极限承载力标准值；总极限摩阻力标准值；
9、总极限端阻力标准值；桩身周长，1.885m；第i层土的极限侧阻力；第i层土厚；极限端阻力标准值；桩端面积，0.283m2；经计算，单桩竖向极限承载力标准值为。考虑承台效应，按下式计算：(不考虑地震作用)式中，承台效应系数，；承台下1/2承台宽度且不超过5米深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权平均值，取140kPa；计算桩基所对应的承台底净面积，；计算桩基所对应的承台底净面积，；计算桩基所对应的承台底净面积，；则单桩承载力特征值单桩竖向力最大值：则竖向承载力满足要求。3.4.2 桩基稳定性验算验算桩基稳定性时，最不利工况为：风力最大，水泥罐仓空载。水泥罐空仓重，承台重结构自重。按下式验算
10、桩基稳定性：则桩基稳定性满足要求。3.4.3 承台验算（1）角桩对承台的冲切验算多桩矩形承台受角桩冲切的承载力按下式计算：式中，扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于作用的基本组合时的竖向力设计值（kN）；角桩冲切系数，；角桩冲跨比，其值满足0.250.1，；从角桩内边缘至承台外边缘的距离，；从承台底角桩内边缘引45o冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离，（m）；承台外边缘的有效高度，；混凝土轴心抗拉强度设计值，；受冲切承载力截面高度影响系数，取1.0。考虑1.3的安全系数，则取，则，满足要求。（2）承台斜截面受剪验算承台斜截面受剪验算，按下式计算：圆桩换算为方桩截面边长
11、。式中，扣除承台及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值（kN）；承台计算截面处的计算宽度，；计算宽度处的承台有效高度，；剪切系数，；受剪切承载力截面高度影响系数，；计算截面的剪跨比。当3时，取=3，取1.0；柱或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，；斜截面受剪验算，满足要求。综上所述，采用桩基础能够满足工程实际的要求。根据计算结果，混凝土承台的主要作用是将上部荷载传递到桩基础，因此对于承台的配筋只需要采用构造筋。3.5 桩基配筋计算取一端固定，一端为不移动的铰，则计算长度0.7l,长细比，查表得稳定系数，C30混凝土抗压强度设计值，纵向钢筋HRB335带肋热轧钢筋抗压强度设计值，取轴心压力值，则纵向钢筋数量为：取纵向筋为828，满足要求。保护层厚度纵向筋距截面边缘净距，满足要求。封闭式箍筋选用8，满足直径大于且不小于8mm的要求。根据构造要求，箍筋间距，考虑桩长，便于布置箍筋选用箍筋间距S=300mm。混凝土桩内钢筋布置图如下图所示：钢筋布置图