計畫投入兩套hzs90拌合站,單套hzs90拌合站投入2個150t型水泥罐(裝滿材料後),根據公司以往拌合站施工經驗,結合現場地質條件以及基礎受力驗算,水泥罐採用砼擴大基礎,基礎頂預埋地腳鋼板與水泥罐支腿滿焊。
1、風荷載引數:查詢公路橋涵設計通用規範得知:本工程相鄰地區寧國市10年一遇基本風速:;
2、倉體自重:150t罐體自重約15t,裝滿材料後總重為150t;
3、擴大基礎置於粉質黏土上,地基承載力基本容許值,採用碎石換填進行地基壓實處理後,碎石換填地基承載力基本容許值;
4、當採用兩個水泥罐基礎共同放置在乙個擴大基礎上時,擴大基礎尺寸為9m×4m×1.5m(長×寬×高);當採用單個水泥罐基礎放置在乙個擴大基礎上,擴大基礎尺寸為4m×4m×1.5m(長×寬×高);
1、受力計算模型(按最不利150噸罐體計算),空倉時受十年一遇風荷載,得計算模型如下所示:
圖3-1 空倉時整體抗傾覆穩定性穩定性計算模型
2、風荷載計算
根據《公路橋涵設計通用規範》可知,風荷載標準值按下式計算:;
查《公路橋涵設計通用規範》得各引數取值如下:
空氣重力密度:;
地面風速統一偏安全按離地20m取:;
其中:,,;
代入各分項資料得:
單個水泥罐所受風力計算:
①、迎風面積:
作用力:
作用高度:
②、迎風面積:
作用力:
作用高度:
③、迎風面積:
作用力:
作用高度:
2、單個水泥罐傾覆力矩計算
3、穩定力矩及穩定係數計算
假定筒倉繞單邊兩支腿軸線傾覆,穩定力矩由兩部分組成,一部分是倉體自重穩定力矩,另一部分是擴大基礎自重產生的穩定力矩。
①、但水泥罐擴大基礎分開時,穩定力矩計算如下所示:;;
穩定係數:
,抗傾覆滿足要求,同時罐體設定抗風繩可以提高安全係數。
②、但兩個水泥罐共用乙個擴大基礎時,穩定力矩計算如下所示:;;
穩定係數:
,抗傾覆滿足要求,同時罐體設定抗風繩可以提高安全係數。
1、但水泥罐擴大基礎分開時,水泥罐基礎承載力計算如下所示:
水泥罐基礎採用4m×4m×1.5m的砼擴大基礎形式,基礎採用預埋地腳鋼板與水泥罐支腿滿焊。
①、水泥罐裝滿時,其自重大小為:;
②、擴大基礎自重為:;
③、擴大基礎與底部地基接觸面積為:;
④、基礎承受最大傾覆力矩為:;
⑤、基礎抗彎截面係數為:;
⑥、基礎底部應力最大為:
,得擴大基礎承載能力滿足要求!
2、但兩個水泥罐共用乙個擴大基礎時,水泥罐基礎承載力計算如下所示:
水泥罐基礎採用9m×4m×1.5m的砼擴大基礎形式,基礎採用預埋地腳鋼板與水泥罐支腿滿焊。
①、水泥罐裝滿時,其自重大小為:;
②、擴大基礎自重為:;
③、擴大基礎與底部地基接觸面積為:;
④、基礎承受最大傾覆力矩為:;
⑤、基礎抗彎截面係數為:;
⑥、基礎底部應力最大為:
,得擴大基礎承載能力滿足要求!
擴大基礎上設60×60cm的15mm厚鋼板與水泥罐支腿焊接傳遞壓應力,得擴大基礎砼區域性承壓驗算如下所示:
區域性承壓面積:;
區域性承壓計算底面積:(鋼板邊緣距擴大基礎邊緣距離最小為10cm);
砼區域性承壓強度提高係數:;
得水泥罐支腿傳遞的最大軸向力為;
有(擴大基礎採用c25砼,混凝土軸心抗壓強度設計值);
得砼區域性承壓滿足要求!
1、但水泥罐擴大基礎分開時,擴大基礎抗滑移驗算如下所示:
基礎所受水平力大小為:;
基礎底部摩擦係數:;
基礎所受最小軸向力:;
基礎抗滑移穩定係數為:,得擴大基礎抗滑移驗算滿足要求;
2、但兩個水泥罐擴大基礎共用時,擴大基礎抗滑移驗算如下所示:
基礎所受水平力大小為:;
基礎底部摩擦係數:;
基礎所受最小軸向力:;
基礎抗滑移穩定係數為:,得擴大基礎抗滑移驗算滿足要求;
1、換土墊層厚度計算
換土墊層的厚度定為100cm,換土墊層的厚度應滿足以下要求:
式中:;;;
;;;;
;代入相關資料得:
;得,換填100cm厚碎石墊層,滿足承載力要求;
2、墊層寬度計算
墊層底面寬度應滿足壓力擴散的需求,得墊層寬度為
;實際布置時,墊層底面分別距基礎底面寬度為150cm,滿足要求。
①、施工期間加強對地基基礎承載力的檢驗,基坑開挖完成後,檢測地基承載力滿足要求後,方能進行下一步施工;
②、基礎底部應力水平相對較小,不會造成擴大基礎混凝土開裂,但為滿足結構構造性要求,建議在擴大基礎頂面和底面各設定一層直徑不小於φ16的15cm×15cm的鋼筋網片;
③、施工期間為加強水泥罐整體穩定性,對兩個罐子之間可採用鋼管或型鋼焊接為乙個整體;
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