1 0 0 t 水泥罐基础设计计算书
一、工程概况
某大型工程混凝土搅拌站采用loot水泥罐，水泥罐直径2.7m,顶面高度20m 水泥罐基础采用C25钢筋混凝土整体式扩大基础，基础断面尺寸为 4.2mx 0.5m+3.2m x 1.0m。
二、设计依据：
1、《建筑结构荷载规范(2006版)》(GB50009-2001
2、《混凝土结构设计规范》 ( GB50010-2010)
3、《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)
4、《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)。
三、荷载计算
1、水泥罐自重：8t ；满仓时水泥重量为100t。
2、风荷载计算：
宜昌市50年一遇基本风压：①°=0.3kN/ m2,
风荷载标准值：3 k= B z [1 s卩z 3 0
其中：B z=1.05 , 1 z=1.25 , 1 s=0.8，贝U:
3k=B z1s1z 30=1.05x0.8x1.25x0.3=0.315 kN/ m
四、水泥罐基础计算
1地基承载力验算
考虑水泥罐满仓时自重荷载和风荷载作用。
水泥罐满仓时自重荷载：G =1000+80=1080kN
混凝土基础自重荷载：G Ck= (3.2 X3.2 X 1. 0+4.2 X3.2 X 0.5 )X2 4=407kN 风荷载：风荷载作用点高度离地面12.5m,罐身高度15m直径2.7m。
F wk=0.315 X 15X 2.7=12.8kN
风荷载对基底产生弯矩：M Wk=12.8 X( 12.5+2 ) =185.6kN •m
基础底面最大应力：
G k+G M Wk 407+1080 185.6
i bh W 4.2 X3.2 9.408
2、基础配筋验算
(1)基础配筋验算
混凝土基础底部配置①16钢筋网片，钢筋间距250mm按照简支梁验算。
1 2
混凝土基础承受弯矩：ML=1.2 X( X 207X3.2 X 1.9 12)=362kN
8
按照单筋梁验算:
M Tax 0C s = 2 6
362 X 10
—0 013
E =1- l-2as =1- 1-2X 0.0 13 =0.013 <E b =0.55
f c bEh o 11.9 X3 200X 0.0 13X 850 2
A=〒厂= 300 =1403mm
在基础顶部及底部均配筋13①16, A s 实=13X 20仁2613mm> A s =1403mm 基础配筋满
足要求。
(2)基础顶部承压验算
考虑水泥罐满仓时自重荷载和风荷载作用。
迎风面立柱柱脚受力：
G M Wk 1080 185.6
F1k = G 「=〒「右=270-69=276kN
背风面立柱柱脚受力:
五、空仓时整体抗倾覆稳定性计算
F 2k =
G M Lk 1080 + ' = + 185.6
2.7 =270+69=339kN
背风面立柱柱脚受力最大, F 2d =1.2 F 2k =406.8kN
基础顶部预埋件钢板尺寸 600mrX 600mm 混凝土承受压力:
CT = 3
406.8 X 10 600X600
=1.1MPa<f c =11.9MPa,基础顶部局部承压受力满足要求
ab
考虑水泥罐空仓时自重荷载和风荷载作用 水泥罐空仓时自重荷载：Gk =80kN
混凝土基础自重荷载：G k =256kN
倾覆力矩作用点取背风面基础边缘，安全系数：
80 x 1 6+256 X 1 6
K= ---- 后二——一=2.9>1.5，水泥罐抗倾覆稳定性满足要求。
185.6
六、柱脚预埋件验算
空水泥罐在风荷载作用下，迎风面柱脚受拉力：
M Wk G 0k 185.6 80
N<= - ' = ' - =69-20=49kN
Z 4 2.7 4
风荷载在柱脚产生剪力:
柱脚预埋件承受拉剪共同作用，预埋件钢板尺寸 600mrX 600mX 20mm
锚栓共4根,
直径 24mm A=4X 353=1809mim 。
预埋件锚栓面积需满足：
V N
+
a r a v f y 0.8 a
b f y
=3.2kN
12.
8
a b =0.6+0.25t/d=0.6+0.25 X 20/24=0.81，代入上式:
埋件共采用4根直径24mm 锚栓，可以满足要求
锚栓锚固长度:
f y
l ab 》a 璋d=0.16 X 215/1.27 X 24=650mm 实际锚固长度取 750mm 可以满足要求。
六、结论
1、 水泥罐基础采用尺寸3.2mX 3.2mX 1.0m 的C25钢筋混凝土基础，基础受力满足要 求。
2、 为保证水泥罐基础安全，要求混凝土基础地基承载力不得小于 200kPa 。
3、 水泥罐在风荷载作用下的抗倾覆稳定性满足要求。
4、水泥罐柱脚预埋件强度满足要求
a r a v
f y N = 0.8 a b f y 3 1.2 X 3.2 X 10 3 1.2 X 49 X 10 2 2 如
0.8 X 0.81 X 215 =458mm <A s =1809mm 预。