HZS90拌合站混凝土拌合站基础计算书.doc

HZS90拌合站混凝土拌合站基础计算书

一、拌和站罐基础设计概括
计划投入两套HZS90拌合站，单套HZS90拌合站投入2个150t型水泥罐（装满材料后），根据公司以往拌合站施工经验，结合现场地质条件以及基础受力验算，水泥罐采用砼扩大基础，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。
二、基本参数
1、风荷载参数：查询公路桥涵设计通用规范得知：本工程相邻地区宁国市10年一遇基本风速：；
2、仓体自重：150t罐体自重约15t，装满材料后总重为150t；
3、扩大基础置于粉质黏土上，地基承载力基本容许值，采用碎石换填进行地基压实处理后，碎石换填地基承载力基本容许值；
4、当采用两个水泥罐基础共同放置在一个扩大基础上时，扩大基础尺寸为9m×4m×1.5m（长×宽×高）；当采用单个水泥罐基础放置在一个扩大基础上，扩大基础尺寸为4m×4m×1.5m（长×宽×高）；
三、空仓时整体抗倾覆稳定性稳定性计算
1、受力计算模型（按最不利150吨罐体计算），空仓时受十年一遇风荷载，得计算模型如下所示：

图3-1 空仓时整体抗倾覆稳定性稳定性计算模型
2、风荷载计算
根据《公路桥涵设计通用规范》可知，风荷载标准值按下式计算：；
查《公路桥涵设计通用规范》得各参数取值如下：
空气重力密度：；
地面风速统一偏安全按离地20m取：；
其中：，，；
代入各分项数据得：
单个水泥罐所受风力计算：
①、迎风面积：
作用力：
作用高度：
②、迎风面积：
作用力：
作用高度：
③、迎风面积：
作用力：
作用高度：
2、单个水泥罐倾覆力矩计算

3、稳定力矩及稳定系数计算
假定筒仓绕单边两支腿轴线倾覆，稳定力矩由两部分组成，一部分是仓体自重稳定力矩，另一部分是扩大基础自重产生的稳定力矩。
①、但水泥罐扩大基础分开时，稳定力矩计算如下所示：
；
；
稳定系数：
，抗倾覆满足要求，同时罐体设置抗风绳可以提高安全系数。
②、但两个水泥罐共用一个扩大基础时，稳定力矩计算如下所示：
；
；
稳定系数：
，抗倾覆满足要求，同时罐体设置抗风绳可以提高安全系数。
四、水泥罐基础承载力计算
1、但水泥罐扩大基础分开时，水泥罐基础承载力计算如下所示：
水泥罐基础采用4m×4m×1.5m的砼扩大基础形式，基础采用预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。
①、水泥罐装满时，其自重大小为：；
②、扩大基础自重为：；
③、扩大基础与底部地基接触面积为：；
④、基础承受最大倾覆力矩为：；
⑤、基础抗弯截面系数为：；
⑥、基础底部应力最大为：
，得扩大基础承载能力满足要求！
2、但两个水泥罐共用一个扩大基础时，水泥罐基础承载力计算如下所示：
水泥罐基础采用9m×4m×1.5m的砼扩大基础形式，基础采用预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。
①、水泥罐装满时，其自重大小为：；
②、扩大基础自重为：；
③、扩大基础与底部地基接触面积为：；
④、基础承受最大倾覆力矩为：；
⑤、基础抗弯截面系数为：；
⑥、基础底部应力最大为：
，得扩大基础承载能力满足要求！
五、扩大基础砼局部承压计算
扩大基础上设60×60cm的15mm厚钢板与水泥罐支腿焊接传递压应力，得扩大基础砼局部承压验算如下所示：
局部承压面积：；
局部承压计算底面积：（钢板边缘距扩大基础边缘距离最小为10cm）；
砼局部承压强度提高系数：；
得水泥罐支腿传递的最大轴向力为；
有（扩大基础采用C25砼，混凝土轴心抗压强度设计值）；
得砼局部承压满足要求！
六、扩大基础抗滑移验算
1、但水泥罐扩大基础分开时，扩大基础抗滑移验算如下所示：
基础所受水平力大小为：;
基础底部摩擦系数：；
基础所受最小轴向力：；
基础抗滑移稳定系数为：，得扩大基础抗滑移验算满足要求；
2、但两个水泥罐扩大基础共用时，扩大基础抗滑移验算如下所示：
基础所受水平力大小为：;
基础底部摩擦系数：；
基础所受最小轴向力：；
基础抗滑移稳定系数为：，得扩大基础抗滑移验算满足要求；
七、换土垫层计算
1、换土垫层厚度计算
换土垫层的厚度定为100cm，换土垫层的厚度应满足以下要求：

式中：；
；

；
；
；
；
；
；
代入相关数据得：
；
得，换填100cm厚碎石垫层，满足承载力要求；
2、垫层宽度计算
垫层底面宽度应满足压力扩散的需求，得垫层宽度为
；
实际布置时，垫层底面分别距基础底面宽度为150cm，满足要求。
八、施工建议
①、施工期间加强对地基基础承载力的检验，基坑开挖完成后，检测地基承载力满足要求后，方能进行下一步施工；
②、基础底部应力水平相对较小，不会造成扩大基础混凝土开裂，但为满足结构构造性要求，建议在扩大基础顶面和底面各设置一层直径不小于Φ16的15cm×15cm的钢筋网片；
③、施工期间为加强水泥罐整体稳定性，对两个罐子之间可采用钢管或型钢焊接为一个整体；