风机基础计算书.docx

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风机基础计算书

风机基础计算书

一、基础类型及尺寸

基础图例如上图所示。

基础尺寸为：

    基础底板半径R=8.5m

    基础棱台顶面半径R1=2.6m

    基础台柱半径R2=2.6m

    塔筒直径b3=4.2m

    基础底板外缘高度H1=1m

    基础底板棱台高度H2=1.5m

    台柱高度H3=0.4m

    上部荷载作用力标高Hb=0.2m

    基础埋深Hd=2.9m

二、钢筋、混凝土及岩土力学参数

混凝土：

强度等级C35；fcd=16.7N/mm2；ftd=1.57N/mm2；fck=23.4N/mm2；ftk=2.2N/mm2；Ec=31500N/mm2；Efc=14000N/mm2

钢筋：

等级HRB335（20MnSi）；fy=300N/mm2；fy'=300N/mm2；Es=200000N/mm2；ft=155N/mm2

z（kNm）

正常运行荷载工况    233.7    0    -2015    14868.2    0    175.7

极端荷载工况    562.2    0    -1577    33253    0    886

多遇地震工况    394.86    0    -2107.43    24321.72    0    175.7

罕遇地震工况    1240.95    0    -2592.688    73952.697    0    175.7

疲劳荷载工况（上限）    318.5    125.4    -1901    8943.5    18778    1645

疲劳荷载工况（下限）    -64.5    -129.6    -2105    -7631.5    -4172    -1543

计算工况为[极端荷载工况]

四、地基反力计算

基础混凝土水下体积V11：

0.000m3

基础混凝土水上体积V12：

394.298m3

基础覆土水下体积V21：

0.000m3

基础覆土水上体积V22：

263.944m3

基础自重：

9857.454kN

回填土重：

5278.881kN

基础自重与回填土重之和：

15136.335kN

塔筒底部荷载标准值：

  Frk：

562.200kN

  Fzk：

-1577.000kN

  Mrk：

33253.000kNm

  Mzk：

886.000kNm

塔筒底部荷载修正标准值：

  *1.35

  Hk：

758.970kN

  Nk：

-2128.950kN

  Mk：

44891.550kNm

  Mzk：

1196.100kNm

基础底部荷载标准值（计入基础混凝土重和土重）：

  Frk：

562.200kN

  Nk+Gk：

13559.335kN

  Mrk：

34995.820kNm=562.2*3.1+33253

  Mzk：

886.000kNm

基础底部荷载修正标准值（计入基础混凝土重和土重）：

*1.35 

  Hk：

758.970kN

  Nk+Gk：

13007.385kN

  Mrk＋Hk*Hd1：

47244.357kNm

  Mzk：

1196.100kNm

基础底面不利时荷载设计值（计入基础混凝土重和土重）：

 *

  Fr：

843.300kNm=562.2*1.5

  N+G：

16271.202Kn=13559.335*1.2

  Mr：

52493.730kN=34995.82*1.5

  Mz：

1329.000kNm=886*1.5

荷载修正标准值（用于地基承载力验算）：

  偏心距：

3.632m=

  实际受压宽度：

12.200m

  基础底面平均压力：

57.306kPa

  基础底面最大压力：

168.098kPa

  基础底面最小压力：

0.000kPa

荷载标准值（用于变形和疲劳验算）：

  偏心距：

2.581m

  实际受压宽度：

15.368m

  基础底面平均压力：

59.738kPa

  基础底面最大压力：

133.059kPa

  基础底面最小压力：

0.000kPa

荷载设计值（计入基础混凝土自重和覆土重，用于抗弯和配筋验算）：

  偏心距：

3.226m

  实际受压宽度：

13.356m

  基础底面平均压力：

71.686kPa

  基础底面最大压力：

188.102kPa

  基础底面最小压力：

0.000kPa

荷载设计值（不计基础混凝土自重和覆土重，用于抗冲切和抗剪验算）：

  基础底面最大压力：

108.079kPa

五、地基承载力复核

地基持力层的承载力特征值：

1500.000kPa

地基承载力复核时不对地基持力层的承载力特征值进行修正;

  基础底面平均压力：

57.306<=1500.000;承载力满足要求；

  基础底边最大压力：

168.098<=1500.000×1.2；承载力满足要求；

六、软弱下卧层验算

土层3（Es2/Es3=20/20=1）

  按平均压力计算：

  Pz+Pcz=-4.722+121.800=117.078kpa，faz=2500.000kpa；Pz+Pcz

  按最大压力计算：

  Pz+Pcz=102.179+121.800=223.979kpa，1.2*faz=3000.000kpa，Pz+Pcz<1.2*faz，满足要求

七、沉降和倾斜变形验算

计算沉降分层厚度：

1m

计算沉降：

  均匀分布：

  地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：

18

  计算沉降计算经验系数：

      沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：

20.000MPa

      沉降计算经验系数：

0.200

  最大沉降量为：

7.0mm

  允许沉降量为：

100.0mm，满足要求！

计算倾斜：

  三角形分布（2点）：

  地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：

18

  计算沉降计算经验系数：

      沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：

20.000MPa

      沉降计算经验系数：

0.200

  三角形分布（2点）沉降量为：

6.7mm

  三角形分布（1点）：

  地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：

28

  计算沉降计算经验系数：

      沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：

20.000MPa

      沉降计算经验系数：

0.200

  三角形分布（1点）沉降量为：

2.8mm

  均匀分布：

  地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：

18

  计算沉降计算经验系数：

      沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：

20.000MPa

      沉降计算经验系数：

0.200

  均匀分布沉降量为：

1.6mm

  1点合计沉降量为：

1.2mm

  2点合计沉降量为：

5.1mm

  倾斜率为：

0.0002

  允许倾斜率为：

0.0030，满足要求

八、基础抗倾覆验算

倾覆力矩设计值Ms：

47244.4kNm

抗倾力矩设计值Ma：

115254.3kNm

Ma/Ms：

2.44>安全系数：

1.60；满足要求

九、基础抗滑验算

滑动力Fs：

827.3kN

抗滑力（抗剪断公式）Fres：

11005.2kN

Fres/Fs：

13.3>安全系数：

1.3；满足要求

十、基础底板悬挑根部配筋计算

基础底板底面正交配筋：

      弯矩设计值:

890kNm

      弯矩计算单位宽度配筋面积为:

1224平方毫米

      单位宽度要求配筋面积为:

4868平方毫米

      实际配筋为:

        第一排配筋：

113Φ32@150（5346平方毫米/米），

      配筋率为：

0.21963%

基础底板顶面正交配筋：

      单位宽度要求配筋面积为（采用构造配筋）:

4868平方毫米

      实际配筋为:

        第一排配筋：

113Φ32@150（5346平方毫米/米），

      配筋率为：

0.21963%

十一、基础底板悬挑根部裂缝宽度验算

基础底板底面裂缝计算（正交配筋）：

  弯矩标准值:

546kNm

  裂缝宽度：

0.03418mm

  裂缝允许宽度：

0.3mm，满足要求!

十二、基础抗剪验算

剪力：

13688.812kN

抗剪力：

34980.981kN，满足要求！

十三、基础抗冲切验算

冲切力：

9771.228kN

抗冲切力：

55466.184kN，满足要求！

十四、台柱正截面强度验算：

台柱横截面半径：

2.6m

台柱水上体积：

8.49m3

台柱水下体积：

0.00m3

台柱混凝土自重：

212.37kN

台柱底面荷载设计值：

  Fr：

843.30kN

  N+G：

-1637.55kN

  Mr：

50385.48kNm

  Mz：

1329.00kNm

偏心距e：

-30.77m

台柱半径R2：

2.60m

台柱配筋计算：

  下面配筋按弯拉构件进行，但偏心距小于台柱半径，因此，下面配筋仅供参考。

  台柱要求的钢筋总面积：

258387平方毫米

  （当法兰筒深入台柱底面以下一定深度时，可将其计入，否则不能计入）

  台柱实际配筋面积为287116（平方毫米）：

      第一圈配筋：

      125Φ32@100（100531平方毫米）

      第二圈配筋：

      119Φ32@100（95705平方毫米）

      第三圈配筋：

      113Φ32@100（90880平方毫米）

  台柱配筋总根数：

357根

抗剪验算（取台柱第一圈钢筋直径）：

  剪力：

843.300kN

  抗剪力：

2077.876kN，符合要求！