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水泥罐基礎演算設計報告
 
一、直徑3550mm水泥罐基礎計算
    舉例子,本工程選用直徑3550mm,載荷100T,水泥罐進行承載力驗算。場地基承載力特征值為300Kpa。
     基礎承台平麵尺寸設定為2500mm×2500mm,高度為800mm。承台混凝土強度等級均為C20。
   1.1水泥罐計算
   1.1.1參數信息
      水泥罐型號:100T水泥罐,自重(滿罐時包括水泥總量在內)F1=1060.00KN(水泥滿載1000KN,罐體自身總重為60KN)
       水泥罐高度H=19.400m,水泥罐身寬度B=3.00m,,罐體支撐架寬度為1.91m。
       混凝土強度:C20,鋼筋級別:Ⅱ級,承台長度Lc或寬度Bc=2.500m
       承台厚度Hc=0.8m,基礎埋深D=0.6m,承台箍筋間距S=150mm,承台單層鋼筋采用φ18@150,雙向布置,保護層厚度:50mm
      西安地區風荷載為0.75KN/m2。
  1.1.2地基基礎承載力驗算
      依據<<建築地基基礎設計規範>>(GB50007-2002)第5.2條承載力計算。
      Pmax=(F+G)/A+M/W;
      式中F:水泥罐作用於基礎的堅向力,它包括水泥罐自重及滿罐時的水泥總量,F=1.2×1060=1272KN。
      G:基礎自重和基礎上麵的土重,G=25.0×(2.5×2.5×0.8)×1.2=150KN;
      Bc:基礎底麵的寬度,取Bc=2.50m,A=2.5×2.5=6.25m2;
      W:基礎底麵的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=2.6m3;
      M:傾覆力矩,主要風荷載產生的力矩,        M=1.4×0.75×3.0×19.4×1.91=116.72KN.m;
      a:合力作用點至基礎底麵最大壓力邊緣距離(m),按下式計算:
A=2.50/2-116.72/(1272+150)=1.168
經過計算得到:最大壓力設計值:Pmax=(1272+150)/6.25+116.72/2.6=272.41kpa
偏心距較大時壓力設計值:
Pkmax=2×(1272+150)/(3×3×1.8)=267.79kpa
地基基礎承載力驗算:
強夯地基承載力值為:fa=300.00kpa
地基承載力特征值fa=300.00kpa大於最大壓力設計值Pkmax=267.79kpa,滿足要求。
地基天載力特征值1.2×fa=360.00kpa大於偏心距較大時壓力設計值Pkmax=267.79kpa,滿足要求。
1.1.4受衝切承載力驗算
依據《建築地基基礎設計規範》GB50007-2002第8.2.7條。
驗算公式如下:F1≤0.7βhpftδmh0
βhp_____受衝切承載力截麵高度影響係數βhp取=1.0;
ft_______混凝土軸心抗拉台度設計值,取ft=1.57kpa;
Am--衝切破壞錐體最不力一側計算長度:
Am=[1.91+(1.91+2×0.8)]/2=2.71m;
h0--承台的有效高度,取h0=0.8m;
Pj--最大壓力設計值,取Pj=267.02kpa;
F1--實際衝切承載力:F1=PjAj
Aj--部分基底麵積:取係數0.8
F1=267.02×2.5×2.5×0.8=1335.1kN
允許衝切力為:0.7×1.0×1.57×2710×800=2382632N=2382.632KN
實際衝切力F1小於允許衝切力設計值,滿足要求。
1.15抗壓傾覆驗算
西安地區風荷載取值為0.75KN/m2
Q=0.75×3.0=2.25KN/m
R=ql=2.25×(19.4-1.91)=39.35KN
 
 
G=60KN(考慮空罐時的罐體自身總量)
MR=39.35×1.91=75.16KN*M
MG=60×1.91/2=57.3KN*M
MR≧MG,故在水泥空罐狀態下無法滿足風荷載作用的搞傾覆要求,必須采取措施進行加固處理:
一、 是在遇到風力較大天氣時(台風天氣)確保罐內水泥最低存量不得少於5T水泥。
最低水泥存重要求:75.16/0.995-60=15.54KN
故隻需滿足水泥罐自存重630KG以上, MG≧MR。
為保險起見,原則上水泥罐存量不少於5T。