筒仓基础钢管桩基础设计计算.docVIP

拌合站基础承载力及稳定性验算 1、筒仓基础钢管桩基础承载力计算 由于混凝土搅拌站筒仓吨位重，对基础承载力要求高，综合地层分布从安全、经济角度考虑基础采用Φ600mm壁厚为10mm的钢管桩基础，单根桩进入土层长为18m。 根据初步地质勘探报告资料DZS9-1可知，该处管桩地层分别为：杂填土、淤泥和粉砂层。 筒仓装满灰后，最重可达100吨，筒仓基础底部设4个钢管桩基础，每个需分担25吨的垂直压力，即250KN。最大风力作用时单根管桩最大承载力为34.3吨. 管桩基础单桩极限承载力计算： 钢管桩设计直径(m) 层次 岩土名称 每层厚度（m） 本层土底面所在深度（m） 桩极限侧阻力标准值（KPa） 桩底所在层极限桩端阻力（KPa） 本层土侧阻力（t） 极限桩端阻力（KN） 0.6 1 杂填土 1.70 1.70 0 0.00 0.00 钢管桩成孔直径(m) 2 淤泥 7.00 8.70 15 19.79 0.00 0.6 3 粉砂 9.0 18 25 70 43.71 极限摩阻力：19.79+43.71=63.5（t） 桩尖极限承载力σR=2×m0×λ〔［σ0］+K2γ2×（h-3）〕σR=52(t) 钢桩容许承载力［P］=（U×Li)×τp+A×σR）/2m0=1 λ=0.7 K2=1.5 γ2=18.5 ［σ0］=300(kp) AP=0.28（m2） U=1.88（m） Li:各土层厚度 筒仓抗风载计算 横向风压计算:W=K1*K2*K3*K4*W0 W0：根据设计图纸得12级最大风速为41m/s,W0=V2/1.6=1050Pa. K1:风速频率换算系数取0.85 K2:风载体型系数取0.8 K3:风压高度变化系数取1.0 K4:地形、地理条件系数取1.3 W=K1*K2*K3*K4*W0=0.85*0.8*1*1.3*1050=928Pa 横向风力F=W*S=928*2.96*14.2=39KN 为了保证筒仓的安全,每次台风来临前设置地锚缆风. 地锚设计为重力式地锚,每个筒仓设置3根缆风,缆风绳间角度为120o 。大风来临时,按风载由一根缆风绳承担.地锚设置在原地面基坑内. 地锚计算: 现设置1m*1.5m*1.5m地锚,其中高度为1m,为现浇混凝土地锚,混凝土容重22KN/m3,设置在筒仓30m外位置,筒仓高度为19.2m,缆风绳与水平分力HT的夹角为32.6o.地锚与基坑底得摩擦系数f取0.4.缆风绳采用φ21.5mm钢丝绳，台风来临期间采用1T导链施力拉紧。 地锚抗倾覆稳定性验算: KM=M稳/M倾=(2.25*22*0.75)/(15.7*0.902)=2.62＞1.4 符合要求 地锚抗滑稳定性验算: KH=(2.25*22*0.4)/(15.7*Cos32.6o)=1.5＞1.4 符合要求 地锚上拔安全验算: KY=(2.25*22)/(15.7*Sin32.6o)=5.85＞2 符合要求 筒仓基础抗上拔计算: 迎风面管桩基础承载力计算:对支腿底部的弯矩M=39*11.7=456KN.M 风力作用下支腿承载力F=25-［27.8/(1.5*2)］=9.8t,基础仍承受压力,不承受上拔力,符合要求. 拌合楼主机抗风载计算 横向风压计算:W=K1*K2*K3*K4*W0 W0：根据设计图纸得10分钟平均最大风速为41m/s,W0=V2/1.6=1050Pa. K1:风速频率换算系数取0.85 K2:风载体型系数取1.4 K3:风压高度变化系数取1.0 K4:地形、地理条件系数取1.3 W=K1*K2*K3*K4*W0=0.85*1.4*1*1.3*640=1624Pa 主机最大迎风面积为2.7*2.2m2 横向风力F=W*S=1624*2.7*2.2=9.6KN 支撑主机30a工钢4.9m高.工钢与管桩顶面处焊缝应力: δ=F*E*y2/IW=(57.6KN.m*0.15m)/8950*10-8m4=96.5MPa 次应力由迎风面前两个支腿承担,即为48.25MPa＜160MPa符合要求. 参考资料： 《公路桥涵设计规范》 JTG D60-2004 《路桥施工计算手册》 人民交通出版社 《琅岐闽江大桥及接线工程设计图》 《钢结构设计手册》 中国建筑工业出版社