100t水泥罐验算

水泥罐矩形板式基础计算书 计算依据： 1、《混凝土结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 规范》GB50010-2010 2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 一、水泥罐属性 水泥罐型号 水泥罐 水泥罐独立状态的最大起吊高度H0(m) 21 水泥罐独立状态的计算高度H(m) 21 水泥罐身桁架结构 圆钢管 水泥罐身桁架结构宽度B(m) 2.121 二、水泥罐荷载 1、水泥罐传递至基础荷载 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 竖向荷载标准值Fk'(kN) 1150 水平荷载标准值Fvk'(kN) 16.8=0.4×3×14 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) 235.2=16.8×14 2、水泥罐传递至基础荷载设计值 竖向荷载设计值F'(kN) 1.35Fk'＝1.35×1150＝1552.5 水平荷载（风荷载）设计值Fv'(kN) 1.35Fvk'＝1.35×16.8＝22.68 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35Mk＝1.35×235.2＝317.52 三、基础验算 矩形板式基础布置图 基础布置 基础长l(m) 4 基础宽b(m) 4 基础高度h(m) 1.25 基础参数 基础混凝土强度等级 C25 基础混凝土自重γc(kN/m3) 25 基础上部覆土厚度h’(m) 0 基础上部覆土的重度γ’(kN/m3) 19 基础混凝土保护层厚度δ(mm) 40 地基参数 地基承载力特征值fak(kPa) 100 基础宽度的地基承载力修正系数ηb 0.3 基础埋深的地基承载力修正系数ηd 1.6 基础底面以下的土的重度γ(kN/m3) 19 基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3) 19 基础埋置深度d(m) 1.25 修正后的地基承载力特征值fa(kPa) 128.5 软弱下卧层 基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m) 1 地基压力扩散角θ(°) 0 软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa) 100 软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa) 158.9 地基变形 基础倾斜方向一端沉降量S1(mm) 30 基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm) 10 基础倾斜方向的基底宽度b'(mm) 4000 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhγc=4×4×1.25×25=500kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×500=675kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk''=235.2kN·m Fvk''=Fvk'/1.2=16.8/1.2=14kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M''=317.52kN·m Fv''=Fv'/1.2=22.68/1.2=18.9kN 基础长宽比：l/b=4/4=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=4×42/6=10.67m3 Wy=bl2/6=4×42/6=10.67m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=235.2×4/(42+42)0.5=166.31kN·m Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=235.2×4/(42+42)0.5=166.31kN·m 1、偏心距验算 满罐时：相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(1150+500)/16-166.31/10.67-166.31/10.67=71.94kPa≥0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 空罐时，相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(150+500)/16-166.31/10.67-166.31/10.67=9.45kPa≥0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 满罐时： Pkmin=71.94kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(1150+500)/16+166.31/10.67+166.31/10.67=134.31kPa 空罐时： Pkmin=9.45kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(150+500)/16+166.31/10.67+166.31/10.67=71.80kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(1150+500)/(4×4)=103.12kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) =100.00+0.30×19.00×(4.00-3)+1.60×19.00×(1.25-0.5)=128.50kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=103.12kPa≤fa=128.5kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=134.31kPa≤1.2fa=1.2×128.5=154.2kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-δ=1250-(40+20/2)=1200mm X轴方向净反力： Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(1150.000/16.000-(235.200+14.000×1.250)/10.667)=65.049kN/m2 Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(1150.000/16.000+(235.200+14.000×1.250)/10.667)=129.014kN/m2 P1x=Pxmax-((b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b=129.014-((4.000-2.1210)/2)(129.014-65.049)/4.000=113.99kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(1150.000/16.000-(235.200+14.000×1.250)/10.667)=65.049kN/m2 Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(1150.000/16.000+(235.200+14.000×1.250)/10.667)=129.014kN/m2 P1y=Pymax-((l-B)/2)(Pymax-Pymin)/l=129.014-((4.000-2.1210)/2)(129.014-65.049)/4.000=113.99kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(129.01+113.99)/2=121.5kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(129.01+113.99)/2=121.5kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=121.5×(4-2.121)×4/2=456.597kN Vy=|py|(l-B)b/2=121.5×(4-2.121)×4/2=456.597kN X轴方向抗剪： h0/l=1200/4000=0.3≤4 0.25βcfclh0=0.25×1×11.9×4000×1200=14280kN≥Vx=456.597kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1200/4000=0.3≤4 0.25βcfcbh0=0.25×1×11.9×4000×1200=14280kN≥Vy=456.597kN 满足要求！ 6、软弱下卧层验算 基础底面处土的自重压力值：pc=dγm=1.25×19=23.75kPa 下卧层顶面处附加压力值： pz=lb(Pk-pc)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ)) =(4×4×(103.12-23.75))/((4+2×1×tan0°)×(4+2×1×tan0°))=79.38kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值：pcz=zγ=1×19=19kPa 软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值 faz=fazk+ηbγ(b-3)+ηdγm(d+z-0.5) =100.00+0.30×19.00×(4.00-3)+1.60×19.00×(1.00+1.25-0.5)=158.90kPa 作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=79.38+19=98.38kPa≤faz=158.9kPa 满足要求！ 7、地基变形验算 倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|30-10|/4000=0.005>0.001 不满足要求！请增大基础尺寸。 四、基础配筋验算 基础底部长向配筋 HRB335 Φ20@180 基础底部短向配筋 HRB335 Φ20@180 基础顶部长向配筋 HRB335 Φ16@200 基础顶部短向配筋 HRB335 Φ16@200 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： MⅠ=(b-B)2pxl/8=(4-2.121)2×121.5×4/8=214.486kN·m 基础Y向弯矩： MⅡ=(l-B)2pyb/8=(4-2.121)2×121.5×4/8=214.486kN·m 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=214.486×106/(1×11.9×4000×12002)=0.003 ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003 γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.9985 AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=214.486×106/(0.9985×1200×300)=597mm2 基础底需要配筋：A1=max(597，ρbh0)=max(597，0.0015×4000×1200)=7200mm2 基础底长向实际配筋：As1'=7292mm2≥A1=7200mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=214.486×106/(1×11.9×4000×12002)=0.003 ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003 γS2=1-ζ2/2=1-0.001/2=0.9985 AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=214.486×106/(0.9985×1200×300)=597mm2 基础底需要配筋：A2=max(597，ρlh0)=max(597，0.0015×4000×1200)=7200mm2 基础底短向实际配筋：AS2'=7292mm2≥A2=7200mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3'=4220mm2≥0.5AS1'=0.5×7292=3646mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4'=4220mm2≥0.5AS2'=0.5×7292=3646mm2 满足要求！ (5)、基础竖向连接筋配筋面积 基础竖向连接筋为双向Φ10@500。 五、配筋示意图 矩形板式基础配筋图 结论和建议： 1.地基变形验算，不满足要求！请增大基础尺寸。