水泥罐基础

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fc=，轴心抗拉强度设计值ft=。 （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

Wk=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:

Wk = ××× = 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× Wk＝×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＝。

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=mm2； h0──基础冲切破坏锥体的有效高度，为h0＝475mm； am──基础冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

at──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at＝250mm。

ab──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ab＝+2×＝。

故 am=（+/2=。

Pj──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，Pj= Pkmax＝m2

Al──冲切验算时取用的部分基底面积； Al＝（+）×2+× ＝

则实际冲切力 FlPjAj Fl=×=。

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＝m2；

由 M1M2, 取MM2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； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──基础的计算高度。

经过计算得 s=×106/×××103×4752)= =1-(1-2×=

s

=2=

As=×106/×475×=292mm2。

由于最小配筋率min＝%,最小配筋面积为As＝%×500×4000＝3000mm2。 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。