HZS90拌合站混凝土拌合站基础计算书

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：s m V /3.2010=；

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[]

Kpa f a 1800=，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[]

Kpa f a 5000=；

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：

F1

F2

F3

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：g

V W d k 22

γ=；

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：01199899.0012017.00001.0==-Z

e

γ； 地面风速统一偏安全按离地20m 取：s m V k k V /4.31105220==； 其中：12.12=k ，38.15=k ，s m V /3.2010=；

代入各分项数据得：22

2

/60.08.924.3101199899.02m KN g V W d k =⨯⨯==γ

单个水泥罐所受风力计算： ①、迎风面积：218.12.15.1m A =⨯= 作用力：8KN 0.18.16.01=⨯=F 作用高度：m H 35.181= ②、迎风面积：223.36113.3m A =⨯= 作用力：KN 78.213.366.02=⨯=F 作用高度：m H 1.122=

③、迎风面积：23125.42/5.23.3m A =⨯= 作用力：KN 475.2125.46.03=⨯=F 作用高度：m H 475.53= 2、单个水泥罐倾覆力矩计算

m KN h F M i i ⋅=⨯+⨯+⨯=⨯=∑91.296475.5475.21.1278.2135.1808.13

1倾

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1稳M ，另一部分是扩大基础自重产生的稳定力矩2稳M 。

①、但水泥罐扩大基础分开时，稳定力矩计算如下所示：

()m KN M ⋅=⨯⨯=625.1702/275.210151稳； m KN M ⋅=⨯⨯⨯⨯=2.6552/275.2245.1442稳；

稳定系数：

5.178.291.2962

.655625.170＞倾稳=+=M M ，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：

()m KN M ⋅=⨯⨯⨯=25.34122/275.210151稳； m KN M ⋅=⨯⨯⨯⨯=2.14742/275.2245.1492稳；

稳定系数：

5.10

6.3291.2962

.147425.341＞倾稳=⨯+=M M ，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：KN N 1500101501=⨯=； ②、扩大基础自重为：KN N 576245.1442=⨯⨯⨯=； ③、扩大基础与底部地基接触面积为：21644m A =⨯=； ④、基础承受最大倾覆力矩为：m KN M ⋅=91.296倾；

⑤、基础抗弯截面系数为：325.15.1461

m W =⨯⨯=；

⑥、基础底部应力最大为：

Kpa Kpa W M A N p 50069.3275

.191.296162076max ＜=+=+=

，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：KN N 30002101501=⨯⨯=； ②、扩大基础自重为：KN N 1296245.1492=⨯⨯⨯=； ③、扩大基础与底部地基接触面积为：23649m A =⨯=； ④、基础承受最大倾覆力矩为：m KN M ⋅=82.593倾；

⑤、基础抗弯截面系数为：32375.35.1961

m W =⨯⨯=；

⑥、基础底部应力最大为：

Kpa Kpa W M A N p 50028.295375

.382.593364296max ＜=+=+=

，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：2360000600600mm A l =⨯=；

局部承压计算底面积：264000010026001002600(mm A b =⨯+⨯⨯+=）（）

（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：33.1360000

640000

===

l b A A β； 得水泥罐支腿传递的最大轴向力为()KN 5.5625.14/1500=⨯；

有KN A f KN l cd 58.49553600005.1133.19.09.05.562=⨯⨯⨯=β＜（扩大基础采用C25砼，混凝土轴心抗压强度设计值MPa f cd 5.11=）；

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：KN T 335.25475.278.2108.1=++=;