搅拌站基础计算

搅拌站基础计算

目录

肇花三标东岸搅拌站基础设计及验算 (2)

1.筒仓基础设计及验算 (2)

1.1抗拔及承压工况计算 (3)

1.2钢管桩入土深度计算 (4)

2.主机架基础设计及验算 (8)

3.送料系统基础设计及验算 (8)

4.操作室基础设计及验算 (9)

5.配料系统基础设计及验算 (9)

搅拌站基础设计及验算

**项目部拟采用HZS100和HZS75搅拌站各一台，现在根据厂家图纸和现场地基条件设计和验算搅拌站基础。

搅拌站基础主要分五大基础：筒仓基础、主机架基础、送料系统基础、操作室基础和配料系统基础。计算中，筒仓考虑风荷载并根据地质条件使用钢管桩增强抗拔。其他基础均根据图纸采用混凝土扩大基础，其中土质承载力根据《工程地质勘察报告》，地基承载力取90kPa。

1.筒仓基础设计及验算

根据肇花项目东岸搅拌站选址地质情况，筒仓基础拟采用钢管桩配上混凝土承台作为承载基础。

图1.1 筒仓基础结构

混凝土扩大基础拟采用□3.5m×3.5m×0.5m的混凝土结构。钢管桩拟采用直径Ф630mm，壁厚为6mm。

将混凝土如图均分4份，根据北江特大桥勘探资料，表面土层为素填土，允许承载力为90kPa。

1.1抗拔及承压工况计算

根据实际工作分析，抗拔最大工况为风荷载最大且筒仓空载：

如图所示，风荷载作用位置H=15m ，风级按12级风，风压p 取1.3kPa ：

kN kPa F 21.54)]8.03(35.0123[3.1=+⨯⨯+⨯⨯=；

风荷载产生弯矩：m kN FH M ⋅=⨯==15.8131521.54；

另外，考虑m e 1.0=偏心，其中筒仓空载载荷载取kN g m k 200=，kN g m m 1400=，则：m kN kN m M ek ⋅=⨯=202001.0，m kN kN m M em ⋅=⨯=14014001.0

对钢管桩产生附加荷载F ∆的计算：

0='++=∑M M

M M e

，Fd M ∆='；

风向平行钢管所在正方形的边长和对角线时，力偶臂分别为：m d 95.11=和

m d 76.22=。

故，kN m

m

kN d M M d M F e 6.21395.1215.83322111=⨯⋅=+='=

∆； kN m

m kN d M M d M F e 9.30176.215.833222=⋅=+='=

∆； 所以，钢管桩承载力：

每份混凝土质量：kN vg g m t 8.39105.075.175.16.2=⨯⨯⨯⨯==ρ

kN g m R m 7.6919.3018.394max =++=

，kN g

m R k 1.2128.394

9.301min =--=（方向向上）。

图1.2 筒仓风荷载

每份混凝土承压：kN A R h 6.2759075.175.1=⨯⨯==σ

所以，钢管桩承压：kN R R R h y 55.4056.27515.681max =-=-=

钢管桩抗拔荷载不小于于212.1kN ，承压荷载不小于405.55kN ，故考虑入土深度按满足承压要求计算。

1.2钢管桩入土深度计算

图1.3 XX#地质图

根据地理位置，选择XX#墩位置作为地质参考。

表1.1 XX#地层相关数据

根据《港口工程灌注桩设计与施工规程》（JTJ--2001），钢管桩的入土深度可按下下式计算：

()max /i fi R R P U L q q A γ=+∑

其中：max P ---单桩极限承载力（kN ）； U ---钢管桩截面周长（m ）；

fi q ---第i 层土的极限侧摩阻力标准值（kPa ）；

i L ---钢管桩穿过第i 层土的确长度（m ）； R q ---

单桩极限端阻力标准值（kPa ）；

A ---桩身截面面积（m 2）；

R γ---单桩垂直承载力分项系数，一般取1.60～1.65。有试桩资料

时取

1.60，无试桩资料时取1.65。

其中，kPa q R 0=，端阻力不考虑计算。

由表1.1计算根据kN R R 2.66965.155.405max =⨯=γ可知，钢管桩深度在第三层土层中，深度范围m L m 7.147.6<<。

由条件：

()max 2211max /)(63.0/R A q q L q L A q q L U P R R f f R R fi i =++=+=∑γπγ 22

2

max L Dq N R L f R +-=

πγ

m L 10]69.9[7.625

14.363.03

.5212.669==+⨯⨯-=

1.3 钢管桩承台配筋设计与验算

图1.4 筒仓基础结构受力图

如图1.4所示，在筒仓满载且风荷载和偏向产生的弯矩方向垂直对角线时，承台弯矩最大。以钢管桩阵列的几何中心分析，风向和偏心方向沿1-4对角线方向。

由条件得：

kN g

m R m 1.489.3014

1=-=

kN g m R R m 3504

1400

432==== kN g

m R m 9.6519.3014

4=+=

可以看出，3-4方向和2-3方向弯矩最大，根据

54.09

.6513504342===R R R R ，m l l 95.14342==--推出集中荷载距离两支点的距离a 和b 分别为；m a 68.054.0195.154.0=+⨯=

，m b 27.154

.0195

.11=+⨯=

故，m kN b a R R ab b a abF M ⋅=+⨯⨯=++=+=

72.44395

.1)

9.651350(27.168.0)(42（偏保守，混凝土自重不考虑）

设计保护层厚度为5cm ，采用二级钢筋Ф16mm 钢筋则：

扩大基础的砼强度为C25，砼的轴心抗压强度设计值2/9.11mm N R a =，砼的轴心抗拉强度设计值2/27.1mm N R t =。

主筋采用HRB335钢筋，2/300mm N R g =（普通钢筋的抗拉强度设计值）。 箍筋采用HRB335钢筋，2/300mm N R g =（普通钢筋的抗拉强度设计值）。 1.3.1正截面强度设计

计算时b=1.75m ，h=0.5m

1)

承台受力筋配筋

假设钢筋保护层为5cm ，则结构有效高度m 45.00.05-5.0h h 0==-=a 由 ⎪⎭⎫ ⎝

⎛

-=

≤2x h bx R M M 0c a

u j γ 得：)x 2

x

-m 45.0m 75.11.25N/m 109.1143.72kN 426（⨯⨯⨯=

⋅m 解得:0053.09.02=+-x x ,

m h m a ac b b x b 252.045.056.00633.02

053

.049.09.024022=⨯=<=⨯--=---=ξ

于是得：