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
基础底面钢筋直径:
32mm
基础顶面钢筋直径:
32mm
混凝土容重:
25kN/m3
混凝土保护层厚度:
50mm
覆土容重(自然):
20kN/m3
覆土容重(湿):
20kN/m3
地下水埋深:
10m
岩土力学参数值
土层编号 岩土名称 厚度(m) 重力密度(自然)
(kN/m3) 重力密度(湿)
(kN/m3) 压缩模量Es(MPa) 内聚力C(kPa) 摩擦角ψ(°) 承载力特征值fak(kPa) 宽度承载力修正系数ηb 深度承载力修正系数ηd 地基抗震承载力修正系数ζα
1 岩土1 0.8 20 20 10 30 15 300 0 0 1.3
2 岩土2 5 22 22 20 30 20 1500 0 0 1.5
3 岩土3 30 22 22 20 30 20 2500 0 0 1.5
三、上部结构传至塔筒底部的内力标准值
荷载分项系数:
永久荷载分项系数(不利/有利):
1.2/1
可变荷载分项系数(不利/有利):
1.5/0
疲劳荷载分项系数:
1
偶然荷载分项系数:
1
结构重要性系数:
1
荷载修正安全系数:
1.35
工况名称 Fx(kN) Fy(kN) Fz(kN) Mx(kNm) My(kNm) M
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!
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