浅谈钢制储罐基础环墙计算
浅谈3000立方米储油罐环墙基础的设计
浅谈3000立方米储油罐环墙基础的设计摘要:钢储罐主要用于存储原油、中间产品及成品油等石油化工行业中的产品,其所作用的荷载强度大、分布面积大。
钢制储罐基础的设计是石油化工行业构筑物设计中的重要内容,并且储罐基础是保证储罐正常投入使用、安全生产的关键环节。
对于大型储罐而言,环墙式储罐基础是应用较多的一种基础形式。
关键词:基础选型;环墙设计;构造措施;防渗措施本文主要介绍的环墙式基础是目前国内应用最多的一种钢储罐基础形式,以期给以后的工程提供一定的参考。
一、工程概况此次以实际工程项目中某一3000立方米内浮顶钢储裂解汽油罐基础的设计为例进行分析。
工程地处广东省惠州市大亚湾石化区。
1、储油罐参数油罐为3000 m3内浮顶裂解汽油罐,罐壁内径15 m,罐壁高度17.82 m,罐底板直径15.15 m,罐体自重900 kN,充水水重31540 kN,罐底层壁厚12 mm。
罐内介质温度65ºС。
2、地质条件1)场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05 g,设计地震分组为第一组,场地特征周期为0.35 s。
2)本单体坐落在能级为8000 kN·m的强夯区,有效加固深度约6~9 m,地基承载力特征值为220 kPa。
强夯层下层土为中粗砂层,地基承载力特征值为230 kPa。
中粗砂层以下为卵砾石土层,地基承载力特征值为460 kPa。
3)场地土标准冻结深度小于0.3 m。
二、环墙基础设计1、地震作用、风荷载作用根据规范[1],不设置地脚螺栓的非桩基储罐基础可只需符合相应的抗震措施要求,不再进行抗震验算;不设置锚固螺栓的储罐基础,风荷载作用可不考虑。
2、环墙厚度在设计中需要达到一个目标是使环强底压强与环墙内同一水平地基土压强相等,因此采用规范[2]如下环墙厚度计算公式以达到此目标:(3-1)其中,(gk为罐壁底端传至环墙顶端的线分布荷载标准值)(γL为罐内使用阶段存储介质的重度),(hL为环墙顶面至罐内最高储液面高度),(γC为环墙的重度),(γm为环墙内各垫层的平均重度),(β为罐壁伸入环墙顶面宽度系数),(基础埋深0.8 m,基础高出地面1.057 m),则环墙厚度为:取。
谈钢储罐环墙基础的设计与构造
F= h +寺 伽 )R (Q — y^ 。 7
正常使用时 , 可按下式计算 :
[ ] G 0 3 -0 2 建筑边坡工程技术规 范[ ] 3 B5 302 0 , s.
Ab t a t h o g ei t d ci n o ep e t s e n h rg a l o sr cin o u d t n p ts p otn e ie c ul i g i a g s r c :T ru h t n r u t ft rsr s d a c o a ec b ec n t t f n ai i u p r go ar sd n eb i n Gu n . h o o h e u o f o o i f d n
3 储罐基础顶 面应设 置厚度宜为 8 m~10 m 的沥青砂 大质量 5 8 . N, ) 0m 5 m 62 17k 储罐平均壁厚为 9m m。罐基础顶面高于地 面 基础埋深 15m, . 修正后 的地基承载力特征值 为 20k a 0 P 。 绝缘层 , 压实系数不应小于 0 9 。中砂 与石油沥青 的重量 配 比宜 标高 lm, .5
,
te s d a c o a e c l n p c o e t r s e n h r g a e i s e t n ts. b i Ke r s:p e te s d a c o a e c l ,c n tu t n t s n y wo d r sr s e n h r g a e o sr c o , e t g b i i
谈 钢 储 罐 环 墙 基 础 的 设 计 与 构 造
陈 敬 洪
( 中海油研 究总院 , 北京 10 2 ) 0 0 7
特种基础:储罐基础
七、储罐基础的设计计算
1、环墙基础的受力分析
作用在环基的荷载主要有 以下几种:
(1) 环基顶面储罐壁荷载P1 及储罐边缘处的分布荷载 q1,分布宽度为C。分布宽 度C通常取罐内壁至环基 放脚内侧边缘间的距离。
(2) 环基内侧储液荷载q1及 砂垫层自重产生的侧向压 力q2。
环基的受力体系
(3) 环基内壁砂垫层的竖向摩擦力
环基单元体
环基单元体等代荷载
环基单元体等代荷载
最终,通过处理可以将原来受 力比较复杂环基单元简化为受 几个集中力和集中力矩作用的 单元体,在此基础上通过静力 分析计算环基单元的内力及进 行相关的配筋计算。
环基单元体受力分析图
3、环基内力分析
进行环基的内力分析时,先考察环基在受荷载作用时的变 形情况,在不同的荷载条件或阶段,环基单元的变形情况 可用下图表示:
储罐基础地基承载力计算模式
对应于整个底宽的破坏,B/L=1,对于局部底宽破坏,此 时基础底面类似于一个弓形(上图中b),在计算 (1+0.2B/L)时,其中的B/L可以用B’/L’代替,当改变计算 宽度,使B’/L’=1→0时,(1+0.2B/L)=1.2→1,若承载力系 数Nc取5.14,则Nc(1+0.2B/L)=6.17→5.14,计算时可以直 接查上图中(c)或(d)中的直线,比较简便。
碎石环梁顶面宽度不宜小于3m,其中罐内2m,罐外1m左 右,碎石环梁用碎(卵)石加中粗砂分层铺筑,每层虚铺 厚度不大于30cm,碎石粒径不宜大于40mm。
3、边缘挡土结构
对于主要由散粒材料构筑成的柔性基础,需要设置基础边 缘挡土结构,通常由钢筋混凝土环梁等构成或护坡构成。
4、砂石垫层
砂石垫层的主要作用是将上部荷载通过垫层分散传递给地 基,最上层的砂垫层一般不小于30cm,灰土及素土垫层 按常规的压实系数控制。
谈谈储油罐基础设计及沉降计算
谈谈储油罐基础设计及沉降计算1、引言随着世界石油工业的迅速增长和能源需求的不断增加,原油和成品油的储备受到了各国的普遍关注,对各类油库储备能力的要求也越来越高,因而使各类储罐的数量剧增,对储油罐基础的安全设计有了更高要求。
本文以春风油田二号联合站建设工程5000立方储油罐(拱顶罐)基础设计为例,简单介绍了钢储罐环墙式基础的设计步骤。
2、钢储罐基础设计2.1储油罐参数油罐为5000m3拱顶罐,罐壁内径23.64m,罐底直径23.8m,高度12.518m,罐体自重(不含罐底板)1700kN,罐底板自重300kN,保温重230kN,运行重量50250kN。
罐的设计温度为95℃,操作温度为93℃。
2.2、地质条件表1 各土层一览表地层编号岩土名称土层厚度(m)压缩模量Es(MPa)内摩擦角(°)黏聚力(kPa)桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩的极限端阻力标准值qpk (kPa)地基承载力特征值(kPa)①粉质黏土0.5~3.4 13.47 20.9 19.1 40 300 140①1 粉土0.7~2.6 17.5 22.3 19.1 53 400 140②粉砂 1.2~5.6 8 25 0 46 400 140③粉质黏土最大揭露厚度24.50m 13.02 22 18.5 53 400 140③1 粉砂0.7~7.0 8 25 0 35 600 160③2 粉砂1.2~7.9 10 27 0 50 750 160③3 粉砂0.5~5.6 10 27 0 50 900 180③4 粉砂1.5~1.8 14 30 0 64 1100 180场地土对混凝土结构具有中腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋有强腐蚀性。
场区地下水埋深在8.55~8.94m。
2.3、基础环墙设计规范指出,当地基土不能满足承载力设计值要求,但计算沉降差不超过规范允许值,场地受限制时,采用环墙式基础[1]。
图1 储油罐及罐基础图2 罐基础断面详图(1)环墙厚度根据规范计算环墙厚度[1]:,取0.60m。
立式钢储罐环墙基础设计
壁 的变形 。
米。因此 ,储罐基础的设计也显的尤为重要 。在 储罐基础的多种选型中 ,环墙基础应用的越来越 多。因此 ,本文将结合 自身的设计施工经验 , 对
钢筋 混凝 土 环墙基 础进 行探讨 。
地 基 。环墙 基 础一 般应 用 于 中软 、软或 较不 均匀
() 4 混凝土环墙基础为罐壁的安装提供 了一
个平整坚实的表面,利于罐壁的安装。
( )当罐体 出现不均匀沉降时 ,可 以通过对 5
环墙的调整来平衡不均匀沉降。因此环墙的设置
有利 于事故 的处理 。
的场地 , 适用于大型储罐 、 高位储罐和浮顶罐等。
环墙宽度的计算一般是先假定 p ,求出 b , 值
环墙最小宽度不小于 20 m。环墙刚度大小对调 5m
将基底放在同一土层上 , 并放在非液化 的稳定图
层上。
节地基变形有很大关系,当地基土不是很好时 , 可以适当增大环墙刚度,但环墙刚度的增大与地
基不均匀沉降并无绝对的线性关系,因此用环墙
及9 度区的环墙基础,需进行抗震验算。 为防止储罐在地震作用下倾覆或滑移 ,一般 对储罐采用锚固螺栓进行加 固。另外 ,在地震区
力设计值要求 , 且计算沉降差不能满足 7 .条规 .1 3
定 的允许值或地震作用地基土有液化时。
4 0
对 环墙采 用 的抗 震措施 一般有 :
新疆化工
21 0 0年第 2期
新疆化工
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立 式钢 储 罐 环 墙基 础 设计
宋益 斌
( 新疆化工设计研 究院 。乌鲁木齐 8 00 3 0 6)
大容量储油罐钢筋混凝土环墙式基础设计
大容量储油罐钢筋混凝土环墙式基础设计摘要:随着石油储备的重要性日益突出,大型、大容量石油储罐的建设日益增加,但同时也面临着许多技术难题,而储油罐基础设计就是其一。
本文结合具体储油罐工程,对几种基础型式进行了比较,并依据安全经济原则,选择了钢筋混凝土环墙式基础方案,并详细介绍了其设计思路,其设计经验可供类似工程参考。
关键词:大容量储油罐;钢筋混凝土;环墙;配筋计算1 前言随着我国经济对石油的需求大幅度增长,我国的大型、大容量储油罐的建设也越来越普遍。
储油罐基础施工难度、施工造价在整个工程建设中占有较大的比重,并对保证储油罐的正常使用和安全至关重要。
基于以上几点,在储油罐基础选型进行设计时,要考虑各方面因素的综合影响,为保证基础的安全与稳定,采用正确的基础型式和设计方法,可加快工程施工进度、保证工程质量、降低工程造价。
2工程概况某大容量储罐为立式圆筒形的钢罐、自支撑式拱顶罐结构,直径36.14m,溢流口高13m,拱顶距罐底高18.17m,有效容积约12700m3。
罐底距油罐区地面1.20m高。
3储油罐基础设计3.1大型储罐基础设计要求及特点大型储罐基础的主要作用是支撑罐体。
基础对罐体可靠度起决定作用,基础损坏失效所造成的严重后果是不堪设想的。
大型储罐基础必须具有足够的安全性、适用性和耐久性。
大型储罐罐体具有大柔性、易变形、易受地基沉降变形影响的特点,因此要求基础必须具有足够的稳定性、均匀性和足够的平面抗弯刚度。
大型储罐基础荷载作用的特征是由于荷载面近乎水平,所以是均布荷载,且与一般基础不同,具有较大的柔性。
同时由于储量经常变动,所以荷载压力是变化的。
同时,大型储罐为了防止在贮液压力下底板出现变形集中或皱折,底板下一般均以砂石材料分层铺筑压实,使底板在液压荷载作用下可以紧密附着于基础。
另外,储罐存在泄漏的危险,基础设计中应有相应的结构构造措施,譬如设泄漏孔。
3.2大型储罐基础选型储罐基础分为护坡式基础、环墙式基础、外环墙式基础,以及山区储罐基础。
罐基础的环墙宽度和配筋随储罐体积变化的规律探讨
F= ^ × w %M  ̄x )R no y h + x h 唧 K
J 可 取 11 y 呷 ., 可 取 10; . w可 取 98, 可 取 l . h .^ y 80;w取
墙 顶 面 至罐 内最 高 储 液 面 的 高度 对环 墙 宽度 的 影响 还 耍 减 去
一
根 据 《 油 化 工 企 业 钢 储罐 地基 与基 础 设 计 规 范》 - 2 石 第53 .
A :10 2 2 x1 3 0 8 6 mm2 .x 4 0 0+ 0 = 0 5
个 定值 后 才 引 起 环 墙 宽 度 的反 比 变 化 .所 以 环墙 基 础 的宽
对 以上 各 罐 基 础 的 环墙 宽度 和 配 筋 进 行 了计 算 。并 对 环 墙 宽 度 的 变化 规 律 进 行 了分 析
2 各 罐 基 础 设计 计 算
2 1 5 0 0 罐 环 墙 计 算 . 0 0 m3
按 最 小配 筋 率 O3 x 0 x 5 0 O 0 = 3 0 2 - % 3 0 1 0 x . 3 1 5 mm 0 取 1 @2 o实 际 配 筋 2 1 > 3 0 m 。 6 o O 0 l5 m 2
1 K 可 取 O3 R 取 3 。 9: -3: O
=
(.x . 1 + .x 8 22 _3 3 = 4 0 N 1 98 9 1 1x .03× O 2 2 K 1 x 0 )
v F,
高 度 成 反 比关 系 , 一 定 区 间 内 , 荷 载 的 变 化 较 快 , 且 环 在 线 而
罐基础计算表(两种情况)
罐基础计算表1(高度折算系数)统一单位:kg, m, kN(仅配筋面积用mm)需要输入的值间接输出值一、垂直荷载计算g -罐壁底端传给环墙顶端的线分布荷载标准值kN /m 设备质量kg 平台梯子质量保温层质量229590750055790Gt -(设备+平台梯子重量)kN GI -保温层重量Gt.B -储罐底板自重2370.9557.9536.8二、环墙宽度计算计算值b -环墙宽度m 0.60β-罐壁伸入环墙顶面宽度系数0.5r L -罐内使用阶段储存介质的重度kN /m38.34h L -环墙顶面至罐内最高储液面高度m 16.9r c -环墙的重度kN /m325r m -环墙内填料的平均重度kN /m318h -环墙高度m 3.6三、环墙上环向力计算环墙单位高环向力设计值kN/m F t =(r Qw r w h w +r Qm r m h )KRK -环墙侧压力系数0.33r Qw -为水的分项系数 1.1r Qm -填料的分项系数1r w -水的重度kN /m310r m -环墙内填料的平均重度kN /m318h w -环墙顶面至罐内最高储水面高度16.9R -环墙中心线半径14四、环墙截面配筋计算计算配筋面积环墙单位高环向钢筋面积mm 2/m 3869r 0重要性系数1F t (kN/m )1160.7h h gb mc L L )()1(γγγβ---=yt f F r AS0=.t I t BG G Gg D π+-=f y 钢筋的抗拉强度设计值(kN /mm 2)0.3环向钢筋配筋率ρ=As/b/10000000.64%>构造配筋率0.4%五、地基承载力计算1.基础底面平均压力kN/m2227.2<地基承载力特征值f ak =250 kN/m 2F=G z +G s 102928.8储罐总重G z 2928.8充水水重Gs 100000充水水质量G -罐基础各层自重设计值42937DnA -罐基础底面面积642.12.环墙基础底面压力计算基础底面压力kN /m2地基承载力特征值f ak =250 kN/m 2q l—g c —环墙自重(kN /m)g c =r c bh AGF P +=p =c m bhr D h Dn r G ππ+=2)2(最终计算值手动调整值27.2储罐底板厚度储罐底板直径m储罐直径m0.01128.1428钢材密度kg/m3重力加速度kN/kg78500.01实际取值0.6最小密度介质密度kg/m3834832罐筒体高度m17.84高度折算系数0.951160.7实际配筋面积3869载力特征值f ak=250 kN/m21000000027.4载力特征值f ak=250 kN/m2。
环墙
2.2 环墙计算2.2.1 储罐载荷组合规定储罐基础上的载荷分类,应符合下列规定:1 永久荷载:储罐自重、基础自重和基础上的土重等。
2 可变荷载:储罐中的储液重或储罐中充水试压得水重,风荷载,储罐地基基础设计时,荷载效应最不利于组合与相应的抗力限值应符合下列规定:1 验算地基承载力时,传至基础上的荷载效应应按正常使用极限状态下载荷效应的标准组合,相应的抗力应采用地基承载力特征值。
2 计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用,相应的限值应为储罐地基变形允许值。
3 计算地基稳定时,荷载效应应按承载能力极限状态载荷效应的基本组合,但其分项系数均应为1.0。
4 在计算组合环墙环向力和承台内力、确定配筋极验算材料强度时,上部结构传至基础的载荷效应组合,应按承载能力极限状态下载荷效应的基本组合,并应采用相应的分项系数,当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
基本组合永久荷载分项系数,应符合下列规定:1 储罐自重应取1.2。
2 储罐中储液应取1.3储罐的风荷载应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》的有关规定, 准永久值系数,应符合下列规定1 储罐充水试压时水重应取0.85;储罐中储液应取1.0。
2.2.2 确定环墙宽度因为工艺对罐基础无特殊要求,根据《GB 50473-2008 钢制储罐地基基础设计规范》计算环墙宽度:()()h h g b m c L L k γγγβ---=1 (2.1)式中 b -环墙厚度(m);k g -罐壁底端传至环墙顶端的竖向线分布荷载标准值(kN/m);β-罐壁伸入环墙顶面宽度系数,可取0.4~0.6;c γ-环墙的重度(kN/m 3);L γ-罐内使用阶段储存介质的重度(kN/m 3);m γ-环墙内各层材料的平均重度(kN/m 3);L h -环墙顶面至罐内最高储液面高度(m);h -环墙高度(m)。
钢制储罐混凝土环墙基础设计中美规范对比
1071 前言随着石油化工行业的发展,作为主要存储构筑物的储罐也越来越规模化、大型化。
目前针对混凝土环墙基础设计,国内所依据的规范主要是《钢制储罐地基基础设计规范》(GB50473-2008)[1],而美国主要依据的规范是由PIP协会编制的《Guidelines for Tank Foundations Designs》(PIP STE03020)[2]。
本文将针对这两本规范中有关混凝土环墙基础厚度的计算、配筋等方面进行对比,找出中美规范的差异,加深对储罐环墙基础设计的理解。
2 关于钢制储罐混凝土环墙基础基础设计中美规范对比2.1 环墙厚度的计算国标规范GB50473-2008中有关钢制储罐环墙基础厚度的计算公式,是根据环墙底面的压强与环墙内侧同一深度处地基土的压强相等推导出来的。
假定罐壁深入环墙顶面的宽度系数为β,即有(式中各参数具体释义详见国标规范GB50473-2008):(1)从而推导出环墙基础的厚度b的计算公式如下:(2)图1 中国规范环墙受力示意 图2 美国规范环墙受力示意美标规范PIPSTE03020中有关钢制储罐环墙基础厚度的计算公式,是由环墙底面的附加压强需满足土体的承载力条件推导而来,即(式中各参数具体释义详见美标规范PIPSTE03020):(3)由此式推导出环墙基础的厚度b的计算公式如下:(4)2.2 环墙环向钢筋的配筋计算国标要求计算充水试压以及正常操作这两种工况下的环墙环向力设计值Ft,具体公式见GB50473-2008式(4.1.3-1)及(4.1.3-2),并取二者中的大值来计算环向钢筋。
由此得到环墙单位高度上的环向钢筋截面面积:(5)此外还需要满足最小配筋率的要求:环向受钢制储罐混凝土环墙基础设计中美规范对比孙琪晶中国石化工程建设有限公司 北京 10010摘要:在全球化大潮的背景下,越来越多的项目走出国门。
混凝土环墙基础是钢制储罐常采用的基础形式之一,通过钢储罐环墙基础的设计实例,对中美规范中有关混凝土环墙基础的厚度、配筋等计算进行对比,找出差异,加深对储罐环墙基础设计的理解,更好的进行储罐环墙基础的设计。
罐基础钢筋计量
罐基础钢筋计量2000m³罐直径15.8m 周长=3.14×15.8=49.61m ①、环向钢筋;Ф16、内外侧各20根、重量=54m×40根=2160m×1.58Kg/m=3412.8Kg②、竖向钢筋;Ф12长度=0.3+0.3+2.45+2.45+0.1+0.1=5.7m根数=49.61÷0.16=311根长度=311×5.7=1772.7m×0.888Kg/m=1574.16Kg③、拉筋;Ф10数量=124×(0.3+0.1+0.1)=124×0.5=62m×9=558m重量=558m×0.617Kg/m=344Kg④、附加环向钢筋;Ф16数量=54×7=378m×1.58Kg/m=597.24Kg⑤、基础钢筋;Ф14重量=54×14=756m×1.209Kg/m=914Kg⑥、基础箍筋;Ф14箍筋长度=0.9+1.0+0.25+0.25+0.1+0.1=2.6m数量=54m周长÷0.1间距=540根×2.6m=1404m重量=1404×1.209Kg/m=1697.44Kg钢筋重量合计;Ф16=3413+597.24=4010.24KgФ12=1574KgФ10=344KgФ914=2611.44Kg 合计=8539.68Kg2000m³钢筋总用量;Ф16=3413+597.24=4010.24Kg×6个=24061.44KgФ12=1574Kg×6个=9444KgФ10=344Kg×6个=2064KgФ14=2611.44×6个=15668.64Kg1000m³钢筋总用量;Ф16=2528+442.4=2970.4×10=29704KgФ12=1265.4×10个=12654KgФ10=238.78×10个=2387.8KgФ14=677.04×10个=6770.4Kg500m³钢筋总用量;Ф12=951.58×4个=3806.32KgФ10=133.27×4个=533.08KgФ14=3246.41×4个=12985.64Kg1000m³直径11.0m 周长=3.14×11.0=34.54m①、环向钢筋;Ф16、内外侧各20根、重量=40m×40根=1600m×1.58Kg/m=2528Kg②、竖向钢筋;Ф12长度=0.3+0.3+2.45+2.45+0.1+0.1=5.7m根数=40÷0.16=250根长度=250×5.7=1425m×0.888Kg/m=1265.4Kg③、拉筋;Ф10数量=86×(0.3+0.1+0.1)=86×0.5=43m×9=387m重量=387m×0.617Kg/m=238.78Kg④、附加环向钢筋;Ф16数量=40×7=280m×1.58Kg/m=442.4Kg⑤、基础钢筋;Ф14重量=40×14=560m×1.209Kg/m=677.04Kg⑥、基础箍筋;Ф14箍筋长度=0.9+1.0+0.25+0.25+0.1+0.1=2.6m数量=34.54m周长÷0.1间距=345根×2.6m=897m重量=897×1.209Kg/m=1084.47Kg钢筋重量合计;Ф16=2528+442.4=2970.4KgФ12=1265.4KgФ10=238.78KgФ14=677.04+1084.4=1761.44Kg 合计=6236.02Kg500m³直径=9.0m 周长=3.14×9.0=28.26m①、环向钢筋;Ф14、内外侧各20根、重量=32m×40根=1280m×1.209Kg/m=1547.52Kg②、竖向钢筋;Ф12长度=0.3+0.3+2.45+2.45+0.1+0.1=5.7m根数=28.26÷0.15=188根长度=188×5.7=1071.6m×0.888Kg/m=951.58Kg③--、拉筋;Ф10数量=47×(0.3+0.1+0.1)=47×0.5=24m×9=216m重量=216m×0.617Kg/m=133.27Kg④、附加环向钢筋;Ф14数量=32×7=224m×1.209Kg/m=270.82Kg⑤、基础钢筋;Ф14重量=32×14=448m×1.209Kg/m=541.63Kg⑥、基础箍筋;Ф14箍筋长度=0.9+1.0+0.25+0.25+0.1+0.1=2.6m数量=28.26m周长÷0.1间距=282根×2.6m=733.2m重量=733.2×1.209Kg/m=886.44Kg500钢筋重量合计;Ф12=951.58KgФ10=133.27KgФ14=1547.52+270.82+541.63+886.44=3246.41Kg 合计=4331.26Kg混凝土工程量;2000m³1、垫层C20;数量=(3.14×8.9×8.9×0.1)-(3.14×7.9×7.9×0.1)=24.87-19.6=5.27m³ C20砼; 5.27 m³2、基础放大脚;C35数量=(49.61×1.0×0.3)+(49.61×1.0×0.1×1/2)=14.88+2.48=17.36 m³3、环墙;49.61×0.4×2.1=41.67 m³合计C35砼 59.03 m³总计;64.3 m³1000m³储罐砼;周长=34.57m1、垫层C20,数量=(3.14×5.2×5.2×0.1)-(3.14×5.8×5.8×0.1)=8.49-10.56=2.07m³垫层C20;2.07 m³2、基础放大脚砼; C35数量=(34.57×1.0×0.3)+(34.57×1.0×0.1×1/2)=10.37+1.73=12.1 m³3、环墙;C35 34.57×0.4×2.1=29.04 m³合计 C35砼;41.14 m³总计;43.21 m³500m³储罐砼;周长=28.26m3、垫层C20,数量=(3.14×4.2×4.2×0.1)-(3.14×4.8×4.8×0.1)=5.54-7.24=1.7m³垫层C20;1.7 m³4、基础放大脚砼; C35数量=(28.26×0.9×0.3)+(28.26×0.9×0.1×1/2)=7.63+1.27=8.9 m³3、环墙;C35 28.26×0.3×2.1=17.8 m³合计 C35砼;26.7 m³总计;28.4 m³。
石油化工企业钢储罐环墙基础设计中的设计体会
因此 ,可取 环 墙 宽 度 为 :b = 0 . 3 0 m 4 . 2 环 墙 上 作 用 效 应
地 基承载力设计值 :
f:1 . 1 :1 . I x 1 4 0 =1 5 4 印 ) p
钢筋 混凝土 环墙采用 C 4 0 级 混凝土 ( 采 用抗硫 酸盐水泥 ) H P B 3 0 0 、H R B 4 0 0 级钢筋现浇 ,混凝土保护层厚 4 5 m m。
环 向受 力钢筋接 头 , 应 采用焊 接连 接或机 械连接。 钢筋混凝土环墙宜 留后浇缝 ,在保证钢筋连续 的原则下均分三 段 浇灌 , 缝 宽宜为 3 0 0~ 5 0 0 a r m,接缝应采用 C 4 5 级微膨胀混凝土浇 灌
环墙单位高环向力设计值 :
=
(
+y  ̄z . h ) KR
式中 :
F 环墙单位高环 向力设计值 ( K  ̄ / m); Y Q Y Q 分 别为水 、 环墙 内各层 自 重分项 系数 , 分别取 1 . 1 、 1 0 ; h 一环墙顶面至罐 内最 高储液面高度 ( m) ,取 8 . 9 3 8 m;
并捣 实或采取 其他 有效措施 。 混凝土 浇筑后 必须加 强养 护 ,严 防干裂 ,顶 面抹 3 0 a r m厚 1 : 2 水
4 . 3 环墙截面 配筋
根据环墙 单位 高环向力设计值进行环墙配筋计算 。
环墙单位 高环 向钢 筋截 面面 积 :
:
泥砂 浆找平 ,顶表面的水平度每 9 m 圆周长不得超过 ±3 m m。
由此 可见 ,地基承 载力满足要求。
5 . 2 软 弱 下 卧 层 验 算
浅议消防钢储罐基础设计
浅议消防钢储罐基础设计一、工程概况本工程位于四川省眉山市东坡区象耳镇金象化工园区内,眉山地区抗震设防烈度为7度,设计基本加速度值为0.10g,设计地震分组外为第三组,场地土类型为中硬场地土,建筑场地类别为II类,修正后的地基承载力特征值180 ,消防水罐自身重量为24.5t,充水重为630t,平台梯子及保温质量为1.5t,罐体高度为10.5m,罐体直径为8.6m,罐体底板直径为8.72m,消防水罐顶部采用拱顶形式。
二、消防水罐基础计算2.1环墙宽度计算由于本工程消防水罐受场地限制,根据《钢制储罐地基基础设计规范》GB50473-2008[1]中3.2.3-4条,采用钢筋混凝土环墙基础。
因为罐壁位于环墙顶面,环墙厚度计算根据《钢储罐地基基础设计规范》GB50473-2008中4.1.2条公式:取b=300mm,其中,b为环墙厚度,g为钢儲罐底端传至环墙顶端的竖向线分布荷载标准值,当有保温层时,尚应包括保温层的荷载标准值),为罐壁伸入环墙顶面宽度系数,可取0.5,为环墙的重度,取25 ,为环墙内各层土的平均值,取18 ,为罐体内试用阶段储存介质的重度,取9 ,为环墙顶面至罐内最高储液面高度,为环墙高度,取2m.2.2环墙内力计算因为罐体高宽比很小,消防水罐基础所承受的竖向荷载远大于水平荷载,所以在计算环墙内力时只考虑竖向荷载对环墙的作用,不考虑水平荷载的影响作用。
环墙基础所承受竖向荷载分为两个部分,一部分是消防水罐壁传给环墙顶面的罐体自重荷载,对环墙基础产生的竖向压应力;另一部分是由消防水罐底传给环墙内垫层的罐内水自重和环墙内各层自重荷载,环墙在上部荷载作用下产生侧压力,从而使得环墙外侧受拉应力影响,由于消防水罐本身的自重远远小于充满水的重量,因此,我们只需计算在拉应力作用下所需要配置的钢筋,而在竖向压应力作用下只需按照构造要求配置钢筋即可。
按《石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范》SH/T3068-2007[2]中6.2.3式计算环墙单位高度下的环向应力设计值:式中,为环墙基础单位高度环向应力设计值,、分别为水、环墙内各层自重分项系数,可取1.1,可取1.0,、分别为水的重度、环墙内各层的平均重度,可取9.8,可取18,为环墙顶面至罐内最高储水面高度,为侧压力系数,一般地基可取0.33,软土地基可取0.5,为环墙中心线半径。
储罐桩基基础环墙的计算及配筋
理 时 ,工程 中一 般采 用桩 基基 础 制 储 罐 地 基 基 础 设 计 规 范》中对 储 罐 基 础 型 式 进 行 了分 类 ,给 出 了 各 种 基础 的适用情况 ,并分别在第 4章和第 7章 内给 出 了基础 环墙 的设 计 方 法 ,但 未 能 直 接 说 明 桩基 基础 环墙 的计 算 内容 Ll J,在规 范 给 出 的基 础 环墙 设计 计算 公 式 中 ,计 算 环墙 内各 层 填 充 材 料 对 环 墙产 生 的环 向力 时 ,对 整 个 环 墙 高 度 取 用 了平 均 值 ,没有 体现 基 础 环墙 截 面上 下 范 围 内配 筋 面 积 的差 异 ,而根 据环 墙实 际受 力情 况 ,环墙 截 面在 不 同高度范 围处 的 内力并不 相 同 J。另外根据 实 测数 据及 理论 分 析 ,罐 壁 的径 向位 移 远 比环墙 的 径 向位移 大 ,环 墙底 截 面 的变 化 对 环 墙 的径 向位 移 、侧 向压 力 的分 布 和 环 向力都 有 影 响 J。在桩 基础 环墙 计算 中 ,环 墙 高度 取 值 直 接 影 响 到环 向 力 的计算 和环 墙环 向钢筋 的配 置 。本 文从 桩 基基 础环 墙受 力角 度进 行分 析 ,按 照 规范 要求 ,给 出桩 基基础环墙高度的取值建议 ,结合工程实例 ,比较 了高 度取 值对 环 向 内力 设 计 值 的影 响 ,并 根据 工 程经 验 提 出 了 桩 基 基 础 环 墙 竖 向 钢 筋 配 置 的 建议 。
1 桩 基基 础环 墙 受力 分析 当天 然地 基 承 载 力 特 征 值 小 于 基 底 平 均 压
力 、地 基变 形 不能满 足 规范规 定 的允许 值 、地震 作 用下地基有液化土层 ,且地基处理 困难 或不做处
石油化工企业钢储罐环墙基础设计中的设计体会
石油化工企业钢储罐环墙基础设计中的设计体会作者:李娟来源:《山东工业技术》2014年第23期摘要:本文通过对实际项目中罐基础的设计,分析了在石油化工企业钢制储罐地基基础设计中如何对设计条件、基础选型、环墙宽度及配筋、地基承载力及稳定性、地基变形、罐基础构造与材料等因素进行综合考虑,并由此得出一些结论。
关键词:石油化工;罐基础;地基;构造与材料1 工程概况此次分析的污水缓冲罐系“塔河油田奥陶系注水工程(一期)一号联污水处理系统扩建工程”单体之一,公称容积500m3,充水后最大重量6000KN,罐壁内径为8920mm,总高度8938mm。
工程区位于塔里木盆地北部边缘,地貌单元属塔里木河中、下游冲积平原;地表植物以红柳、芦苇为主。
2 设计条件2.1 地质条件从本工程岩土工程勘察报告中可以看出,该污水缓冲罐基础设计时应注意以下地质问题:拟建场区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,场地土类型为中软土,场地类别为Ⅲ类场地。
在勘探深度20.0m深度范围内,地层按物理力学性质自上而下可分为三大层,分述如下:(1)杂填土:干,较为松散,主要由粉砂、粉土组成,含有少量油污。
层厚0.70~1.80m。
(2)粉质粘土:可塑~硬塑状态,表层30~50cm被原油污染。
含有氧化铁斑纹,局部夹有粉土团块和粉砂薄层。
无摇震反应,有光泽反应,干强度中等,韧性中等。
压缩系数0.105 MPa-1、压缩模量15.66MPa,承载力特征值fak=140kPa。
层厚0.60~3.50m。
(3)粉砂:稍湿~饱和,稍密~中密,局部夹有薄层粉土及粉质粘土。
颗粒级配不良,颗粒形状以亚圆形为主,混粒结构,成份以长石、石英及暗色矿物为主,含粘粒较少。
承载力特征值fak=160kPa。
本工程中最大勘探深度为18.1m,该层末穿透。
场地土及地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋、混凝土均为强腐蚀性。
本场地地下水埋深2.8~6.3m。
本地区最大冻结深度按1.12米考虑,标准冻结深度为0.63m。
浅谈钢储罐环墙式基础设计
浅谈钢储罐环墙式基础设计摘要:钢储罐基础设计是储罐稳定的关键技术问题,本文针对钢储罐钢筋混凝土环墙基础的特点、作用、设置环墙的地基条件、采用的设计方法及环墙的构造要求进行了介绍,提出环墙基础在平时设计及施工中应考虑的因素及步骤。
关键词:钢储罐,环墙基础,设计,构造1、概述目前,随着工艺设计条件及建设方对建设条件的控制,储罐正日益朝着大型化趋近,由原先的几十上百立方米,渐变为今天的几千上万立方米。
因此,储罐基础的设计也显的尤为重要。
在储罐基础的多种选型中,环墙基础应用的越来越多。
因此,本文将结合自身的设计经验,对钢筋混凝土环墙基础进行探讨。
钢筋混凝土环墙基础不同于一般建筑的条形基础,钢储罐环墙式基础本身承载的荷载很小,对于浮顶罐只承受储罐壁重量;对于固定顶罐,只承受罐壁及罐顶和小部分介质的重量,而绝大部分的介质重量是由环墙内各个垫层直接承受并传到地基。
环墙基础一般应用于中软、软或较不均匀的场地,适用于大型储罐、高位储罐和浮顶罐等。
2、环墙的适用条件根据SH/T3068-2007《石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范》规定,下列地质条件宜采用钢筋混凝土环墙式基础。
(1)当地基土不能满足承载力设计值要求,但计算沉降差不超过规范规定的允许值时。
(2)当地基土为软弱土,地基土不能满足承载力设计值要求,且计算沉降差不能满足规范规定的允许值时或地震作用地基土有液化时。
(3)当建筑场地受限制时。
3、环墙基础的作用及优点(1)可以减少罐周边土不均匀沉降。
钢筋混凝土环墙平面抗弯刚度大,能很好地调整在地基下沉过程中出现的不均匀沉降,减少罐壁的变形,避免浮顶或内浮顶罐发生浮顶不能上浮的现象。
(2)可以将上部罐体传来的荷载均价传递到地基上。
(3)可以增强基础的稳定性,抗震性能好。
环墙基础像一道挡土墙可以保护内部垫层不被冲刷、侵蚀,保持罐底下垫层基础的稳定性。
(4)利于罐壁安装。
环墙为罐壁底端提供了一个平整而坚实的表面,为较平储罐基础面和保持外形轮廓提供有利条件。
钢储罐外环墙基础的设计探讨
钢储罐外环墙基础的设计探讨陈喜峰【摘要】结合工程实例,从外环墙基础的计算公式及结果两方面,对比分析了SHT3068-2007石油化工钢储罐地基与基础设计规范和GB50473-2008钢制储罐地基基础设计规范的差异性,并给出了钢储罐外环墙基础设计的建议,旨在确保工程设计的经济合理性.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)027【总页数】3页(P42-44)【关键词】钢储罐;外环墙基础;计算公式;配筋【作者】陈喜峰【作者单位】中国中材国际工程股份有限公司,江苏南京211100【正文语种】中文【中图分类】TU471在中东沙特阿拉伯地区,石油储量极为丰富,重油量多且价格便宜,这类国家的水泥厂通常会建设以重油为燃料的自备电站,工厂所用的全部电能由自备电站供应。
重油一般都是用钢罐来储存,需要根据地质情况选择基础形式,基础设计除了要满足《建筑地基基础设计规范》外,还要满足行业和国家的设计规范。
根据地质条件的不同,钢储罐基础有三种选择:护坡式、环墙式和外环墙式(钢筋混凝土)基础。
涉及到钢储罐的规范有两本:SHT 3068—2007石油化工钢储罐地基与基础设计规范和GB 50473—2008钢制储罐地基基础设计规范。
两本规范的适用范围,计算图形和公式基本相同,但是在钢储罐的环墙式基础计算方面有一定的区别。
由于本工程选用的是外环墙式基础,籍此对两本规范的外环墙计算内容进行了深入的比较,找出了不同规范的适用范围,以供广大设计者参考。
为方便起见,在下文中,两本规范分别以规范号代替。
外环墙尺寸示意图见图1。
规范6.2.4节,当罐壁位于环墙内侧一定距离时(即外环墙式),外环墙单位高环向力设计值可按下列公式计算。
1)当b1≤H时:a.在45°扩散角以下的部分,可按式(1)计算:b.在45°扩散角以上的部分,可按式(2)计算:2)当b1>H时:其中,Ft0为外环墙单位高环向力设计值,kN/m;γ为罐体自重分项系数,可取1.2;b1为外环墙内侧至罐壁内侧距离,m;Rh为外环墙内侧半径,m;Rt为储罐底圈内半径,m;H为罐底至外环墙底高度,m;R为外环墙中心线半径,m。
钢制储罐环墙式基础的设计计算与难点分析
钢制储罐环墙式基础的设计计算与难点分析
陆巍巍
【期刊名称】《石油化工建设》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】根据国内外储罐的建造和运行情况,储罐的基础形式主要有护坡式基础、环墙式基础、外环墙式基础和桩基础。
结合储罐这类构筑物的特点,考虑其施工安装和生产操作,环墙式基础应经济、方便且应用广泛。
以某工程20000m²内浮顶柴油储罐为例,对钢制储罐环墙式基础的设计计算与难点进行分析,以期为类似工程的基础设计与建造提供参考。
【总页数】4页(P95-98)
【作者】陆巍巍
【作者单位】中国化学工程第三建设有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU476
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2 0 1 5年 第 3 1 卷第 2期
P E T R O C HE MI C A 1 S A F E T Y A N D E N V I R O N ME N T A L P R O T E C T I O N T E C H N O L O G Y
收 稿 日期 :2 0 1 4— 0 9—1 8 。
是 根 据环 墙 底 部 压 强 P. 和 环 墙 内侧 同 一 水 平 地 基 土 压强 P : 标 准 值 相 等 计 算 得 来 的 ,储 罐 环 墙
基础 剖 面如 图 1 所示。
P 。 =P 2 P。= + h+ h ( 1 ) ( 2 )
钢储 罐 在 使 用 中要 求 基 础 平 稳 ,基 础 的 质 量 关 0 . 4~ 0 . 6 ,宜 取 0 . 5 ;
等
… ( 4 )
式 中 :J B — —罐 壁 深 入 环 墙 顶 面 宽 度 系 数 ,可 取 g — — 罐壁底 端 传 给 环墙 顶 端 的线 分 布 荷 载标 准值 ,k N / m;
要 。钢制 储罐 基础 计 算根 据储罐 类 型 不 同 而有 所 差 别 。分 析 了一般 储 罐 基 础 环 墙 和 设 有 内罐 储罐 基础 的计算 。 结合 工程 实例 ,分 析 了介 质 重度 和罐 壁 底 端 传 给 环墙 顶 端 的线 分 布荷 载标 准值 g 对储 罐环 墙 厚度 的影 响 。通过研 究分析 了储罐 重量 、介 质 高度 、介 质 重 度 、环 墙 高度 等 因素 对环 墙厚 度 的影 响 ,有利 于优 化设计 ,降低 环墙 厚度 ,节 省材料 用量 。
墙 和设 有 内罐 储 罐 基 础 计 算 进 行 研 究 ,并 结 合 工程 实 例 ,分 析 了 介 质 重 度 和 罐 壁 底 端 传 给 环 墙顶 端 的线 分 布 荷 载 标 准 值 g 对 储 罐 环 墙 厚 度 的影 响 ,研 究 了储 罐 重 量 、介 质 高 度 、介 质 重 度 、环 墙 高 度 对 环 墙 厚 度 的 影 响 ,有 助 于 通 过 优 化 设 计 ,降 低 环墙 厚 度 。
递分 配 到地基 上 的 ,而储 罐 环墙 基 础 是 环 墙 与环
1 储 罐基础环墙计 算
1 . 1 一般 储 罐基础 环 墙计 算 当储 罐罐 壁位 于环 墙 顶 面时 ,储 罐 环 墙 宽 度
墙 内各垫层 组 成 的柔 性 基 础 共 同 作用 。环墙 只承 受罐 壁 ( 浮 顶罐 ) 或 罐壁 、罐顶 ( 固定顶 罐 ) 荷 载及 小部 分储 罐介 质荷 载 ,而 大部 分 介 质 荷 载 是 由环 墙 内各垫 层传 递 到地 基 础 环墙 计 算 内罐基 础
钢制储 罐是 目前 国 内外 石油储 运 的主要 构
筑 物 之 一 。随 着 我 国 经 济 建 设 的 发 展 ,石 油 工 业 在 国 民经 济建 设 中扮 演 着 越 来 越 重 要 的角 色 , 钢制储 罐 是 石油 化 工生 产储 运 中 的重要 环 节 ,
由公 式 推导 得 :
★ 石 油化 工安 全 环 保 技 术 ★
2 0 1 5年 第 3 1 卷 第 2期
计算 环 墙截 面配 筋 ,还 要 验 算 地基 承 载 力 、地 基
变形等 是否 满足 设计要 求 。
1 . 2 设 有 内罐 的储 罐基 础环 墙计 算
对 于设 有 内罐 的储 罐 ,在 内罐 底 部 应单 独 设 置 内罐 基础 ,储 罐 内罐 和 内罐介 质 重 量 通 过 内罐 基 础传 递 到地基 上 ,内罐 和 内罐 介 质 的 荷 载 由内 罐 基础 独立 承担 ,内罐 基 础 应根 据 储 罐 内罐 和 内 罐液体 重 量单独 计 算 。对 于 设 有 内罐 的储 罐 环墙 计算 ,罐壁 底端 传 给环墙 顶端 的线分 布荷 载 g 的
作 者简 介 :王 晖 ,女 ,2 0 0 8年 毕业 哈尔 滨工 业大 学
防 灾 减 灾 及 防 护 工 程 专 业 ,硕 士 ,现 从 事 石 油 领 域
P 2= L h L+ h
( 3 )
结构设计 工 作 ,已发表 论 文 2篇 ,工 程 师。E — ma i l :
wa n g h ui — dl @c np c .c o n. e n
6 — — 环墙 厚度 ,m;
— —
乎到 储 罐 的 安 全 和 正 常 使 用 。 因 此 ,储 罐 基 础
设 计 是 石 油 化 工 构 筑 物 设 计 中 的 重 要 内 容 。 在
工程设计 中,钢制储 罐基 础设 计根 据储 罐类 型 不 同 而有 所 区 别 。 本 文 分 别 对 一 般 储 罐 基 础 环
图 1 储 罐 环 墙 基 础 剖 面
罐 内使 用 阶 段 储 存 介 质 的 重 度 ,
环墙顶面至罐 内最高储液面高度 ,m;
环墙 的重 度 ,k N / m ; 环 墙 高度 ,m。
k N/m ;
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y —— 环 墙 内填料 的平 均重 度 ,k N / m。 ;
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通过研 究 储 罐 环 墙 厚 度 计 算 公 式 可 以发 现 , 钢储 罐基 础环 墙 与一 般 建 、构 筑 物 的基 础 是有 差 别 的。一 般建 、构 筑 物 的 上部 荷 载 是 通 过 基 础传
浅谈 钢 制 储 罐基 础 环墙 计 算
王 晖 ,杨 强 ,封吟 川
( 中国石 油 工程 建设公 司大连 设计 分公 司,辽 宁 大连 1 1 6 0 1 1 ) 摘 要 :储罐 基 础是保 证储 罐 安 全 、正 常 使 用 的 关键 环 节 。 因此 ,储 罐 基 础 设 计 尤 为 重