水泥罐基础

目录

一、概述..................................................

二、基础设计方案..........................................

1、基础形式..............................................

2、埋件..................................................

三、基础验算..............................................

四、构造要求..............................................

五、基础施工..............................................

六、安全注意事项..........................................

一、概述

为了满足现场需要，拟安装3台水泥储料罐，安装位置见水泥罐平面布置图。砂浆罐自重为9吨，可装最大水泥重量为100吨。

水泥罐参数：砂浆罐总高15m，其中罐身高13m，罐脚高2m，直径3m。

二、基础设计方案

1、基础形式

砂浆罐采用钢筋混凝土基础，尺寸为4.0m×4.0m×，混凝土强度为C30，配筋为双层双向Φ16@250，钢筋保护层为25mm，详见下图：

2、埋件

水泥罐采用脚底板与基础预埋件烧焊连接（满焊），焊缝高度与钢板同厚，脚底板由厂家提供。

预埋件锚板采用与脚底板材质相同的钢板。锚筋采用4Φ20钢筋。钢筋与锚板连接采用焊接，采用E43型焊条，焊缝高度大于10mm，预埋件做法详见下图：

三、基础验算

1、荷载计算

C30混凝土轴心抗压强度设计值f c=，轴心抗拉强度设计值f t=。

（1）恒荷载

基础自重：F1＝×××25＝200kN，砂浆罐空载时自重F2＝90KN，砂浆罐满载时自重F3＝1000KN。

（2）风荷载

风荷载标准值按照以下公式计算

W k=βzμz·μs·ω0

其中βz--风振系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：βz =；

ω0-- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)

的规定采用：ω0 = kN/m2；

μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》

(GB50009-2001)的规定采用：μz= ；

μs -- 风荷载体型系数：取值为；

经计算得到，风荷载标准值为:

W k = ××× = kN/m2；

受风面积S＝d×H＝3×13＝39m2（d为罐身直径，H为罐身高度），则风荷载F风＝S× W k＝×39×＝,风荷载产生弯距M＝F风×h＝×9＝（h为风荷载作用点离基础底面的距离）。

2、地基承载力验算：

基础位置地基土为夯实的杂填土，地基承载力必须满足下面的验算要求。

受偏心荷载作用时，基础底面的压力应满足（依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.1：

Pk≤fa

Pkmax≤

式中：Pk---相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值；

fa---修正后的地基承载力特征值；

Pkmax---相应于荷载效应标准组合时基础底面边缘的最大压力值；

Pk＝（F+G）/A＝×（200+90+1000）/（×）＝m2。

Pkmax＝（F+G）/A+M/W＝＋（××2/3）＝m2

fa＝Pkmax/=m2；

浇注100厚C15混凝土垫层，垫层下为夯实的的原土层，要求夯实后的地基承载力不小于m2。

3、抗冲切验算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。

验算公式如下:

式中hp──受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp 取，当h大于等于2000mm时，hp取，其间按线性内插法取用。本例取hp＝。

f t ──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 f t =mm 2；

h 0──基础冲切破坏锥体的有效高度，为h 0＝475mm ；

a m ──基础冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

a t ──冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交

接处的受冲切承载力时取柱宽；本例a t ＝250mm 。

a b ──冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边

长，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时取柱宽加两倍基础有效高度。本例a b ＝+2×＝。

故 a m =（+/2=。

P j ──扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地

基土单位面积净反力：

基础受偏心作用，P j = Pkmax ＝m 2

A l ──冲切验算时取用的部分基底面积；

A l ＝（+）×2+×

＝

则实际冲切力 j j A P F l

F l =×=。

允许冲切力： ×××775×475

= kN >

实际冲切力小于允许冲切力设计值，所以抗冲切能满足要求！

4、基础抗弯计算

基础面最大弯距按下式计算：

基础底最大弯距按下式计算：

式中： l —水泥罐脚间距；取l=2080 mm;

a —钢混凝土基础底板边缘至水泥罐脚边缘长度；取a=（4000-2080）/2=960mm;

q —相对于荷载效应基本组合时的基础底面地基单面积净反力，取去q= Pkmax ＝m 2；

由 21M M <, 取2M M =经过计算得M=×××= ·m ；

配筋面积计算

式中 1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为,当混凝土强度等

级为C80时， 1取为,期间按线性内插法确定；

f c ──混凝土抗压强度设计值；

h 0──基础的计算高度。

经过计算得 s =×106/×××103×4752)= =1-(1-2×= s =2=

A s =×106/×475×=292mm 2。

由于最小配筋率min ρ＝%,最小配筋面积为As ＝%×500×4000＝3000mm 2。

现配筋为17Φ16（钢筋间距为250），As ＝ 3415mm2，满足要求。

5、抗倾覆验算

把砂浆罐看成一个整体进行抗倾覆稳定性验。为了保持基础的稳定状态，基础上的稳定力矩与倾覆力矩之比应大于，即：

K ＝Mk/Mp>

式中 K ――基础抗倾覆安全系数；

Mk ――基础的稳定力矩；

Mp――作用于基础上的倾覆力矩；

砂浆罐空载时为倾覆最不利状况：

稳定力矩是罐身自重和基础自重对基础底板边缘的力矩，而倾覆力矩则为风力对基础底板边缘产生的力矩，即：

Mk＝（F1+F2）×L=×（200+90)×＝580

Mp＝M风＝

Mk=580 >＝，满足要求！

四、构造要求

1、预埋件锚板采用与脚底板材质相同的钢板。锚筋采用4Φ20钢筋。钢筋与锚板连接采用焊接，采用E43型焊条，焊缝高度大于10mm；

2、预埋件钢板厚度不小于16mm；

3、做一组防雷接地，接地电阻值不大于4Ω。防雷接地做法：用L40×4（长度不小于2米）镀锌角钢埋于基础旁边，用镀锌扁铁与基础节连接。

五、基础施工

1、将基础位置范围的场地清理干净。

2、清理基面后，绑扎钢筋，同时埋设好预埋件。基础配双层钢筋网Φ16@250，钢筋底垫好垫块。

3、安装模板，采用木胶合板，并采用钢管和木枋保证模板体系的稳定性。

4、浇筑基础混凝土：

1）砼分层振捣，一次性浇筑，不留施工缝。

2）浇筑混凝土时，应注意防止混凝土的离析。

3）基础砼振捣采用插入式振捣器，插入式振动器移动间距不宜大于

30cm，振捣时间不得小于15秒，延续时间至振实和表面露浆为止。使用振动器要快插慢拔，振捣时避免碰撞预埋件、模板。

4）混凝土浇筑过程中，要保证混凝土保护层厚度及钢筋位置的正确性。不得移动预埋件原来位置，如发现偏差和位移，应及时校正。

5）要安排专人负责振动机的振捣，专人负责看模，发现模板、钢筋、埋件有变形移位及破坏情况应立即进行整修。

6）砼浇筑后要及时浇水养护，保证砼表面湿润一周，使砼充分达到设计强度。

5、混凝土浇筑完成后加强养护，待混凝土强度达到100％后方可开始安装。

六、安全注意事项

1、做好安全技术交底，教育施工人员遵守施工现场安全生产的各项规章制度。

2、施工前必须进行安全教育，作到不违章作业，不冒险蛮干，施工人员有权拒绝违章作业。

3、正确使用和爱护用品和安全设施、工具、安全标志，服从分配、坚守岗位，严格遵守操作规程，禁止随便开动他人使用的机械、电力设备，无证不得操作特殊工种。

4、经常检查作业的工作环境及使用的工具，作好文明施工，树立“安全第一”的思想，牢记“安全生产、人人有责”的观念。

5、有关施工人员必须严格遵守工地有关施工规章制度。各工种严格按照有关的操作章程进行施工。进入施工现场必须穿戴好工作服、工作鞋、安全帽及其它保护用品。

6、为保证水泥罐的安全，在使用过程中要对水泥罐基础进行定期沉降监测，每个星期对水泥罐基础的沉降及罐身的倾斜进行监测一次，当罐身垂直度超过2/1000时停止使用，进行处理后才能继续使用。