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立式钢制储罐环墙基础设计和计算

发布时间:2020-11-06 12:53

  中国科技期刊数据库 工业 C 2016 年 41 期 21 立式钢制储罐环墙基础设计和计算 钟 希 化工部长沙设计研究院,湖南 长沙 410000 摘要:以某罐区立式钢制储罐基础设计为例,探讨环墙基础用于储罐基础的设计方法和构造;并结合工程实例进行分析,对类似的立式钢制储罐基础设计和计算具有参考意义。 关键词:储罐基础设计;环墙基础;承载力;稳定计算 中图分类号:TU476 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2016)41-0021-01 1 引言 从事工业建筑结构设计中往往我们会碰到大型储罐的基础设计工作,罐体一般为立式钢制储罐,内部储存物为液体介质。面对这样的立式钢制储罐基础,基础...

  中国科技期刊数据库 工业 C 2016 年 41 期 21 立式钢制储罐环墙基础设计和计算 钟 希 化工部长沙设计研究院,湖南 长沙 410000 摘要:以某罐区立式钢制储罐基础设计为例,探讨环墙基础用于储罐基础的设计方法和构造;并结合工程实例进行分析,对类似的立式钢制储罐基础设计和计算具有参考意义。 关键词:储罐基础设计;环墙基础;承载力;稳定计算 中图分类号:TU476 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2016)41-0021-01 1 引言 从事工业建筑结构设计中往往我们会碰到大型储罐的基础设计工作,罐体一般为立式钢制储罐,内部储存物为液体介质。面对这样的立式钢制储罐基础,基础形式有护坡式基础,环墙式基础,筏板基础,桩基础等。我们主要探讨环墙基础在立式钢制储罐基础设计上的应用。 2 储罐基础分类和特点 立式钢制罐基础采用钢筋混凝土环墙基础原因在于储罐的绝大部分荷载通过罐底传递到基础上,罐壁直接落在钢筋混土的环墙上,环墙只承受罐壁,罐壁外保温、罐顶部和罐体内小部分液体荷载,而大部分的荷载由环墙内垫层承担。 设置环墙还有如下好处: (1)钢筋混凝土环墙对于基础变形具有一定的变形协调作用。环墙可以减少罐周的不均匀沉降,减少罐壁的变形,避免浮顶罐与内浮顶罐发生浮顶不能上浮的现像; (2)环墙是储罐与地基很好的连接体,罐体的荷载可以通过环墙较均匀的传递给基础; (3)环墙基础更好约束环墙内压密垫层,使垫层不易流失、侵蚀,压密垫层形成圆柱形支撑体同环墙共同作用,承担上部罐体的均布荷载; 图1 3 钢筋混凝土环墙计算 3.1 罐基础底面(持力层顶面)处压力确定, 对于天然地基或经处理后的地基应符合下列要求: Pf P-罐基础底面(持力层顶面)处平均压力设计值(KN/m2 ); f-地基承载力设计值(KN/m2 ) 3.2 环墙厚度和高度的确定 根据《钢制储罐地基基础设计规范》GB50473-2008 第4.1.2 条采用下式计算: 对于计算式中字母含义详见规范第 4.1.2 条,在计算 b时,可以先假设 值,然后根据计算的 b 值适的调整 值,或者既定满足构造要求的 b 值(b250mm)再求 值( 取值范围 0.4~0.6,宜取 0.5)。 环墙厚度和高度需要根据不同的地质情况下地基承载力,储罐体积,荷载等情况调整。 3.3 环墙的内力计算 环墙单位高度环向力设计值分为充水试压和正常使用两种。 充水试压时按下式计算: 正常使用时按下式计算: 3.4 环墙截面配筋计算 单位高度环墙配筋环向钢筋截面面积按下式计算: 3.5 储罐基础的抗震计算 储罐基础落在基础上,靠钢储罐底与基础顶面的摩擦力承受风荷载和地震作用时,由于钢制储罐自重作用下最大静摩擦力远大于风荷载和地震作用,所以该类储罐基础设计可以不考虑风荷载和地震作用。 3.6 沉降和变形计算 储罐基础处于下列情况之一时,应做变形量计算: (1)当储罐地基基础设计等级为甲级或乙级时; (2)当天然地基承载力不能满足要求或地基土有软弱土层时; (3)当储罐基础有可能发生倾斜时; (4)当储罐基础持力层有厚薄不均匀的地基土时。 地基沉降量可以考虑采用分层总和法进行计算,计算公式为: 对于地基沉降运行变形值详见规范表 6.1.3 相关内容。 4 环墙基础的构造 环墙基础构造需满足《钢制储罐地基基础设计规范》GB50473-2008 第 7.1.1~19 条要求。 5 环墙基础计算举例 青海省海西州某项目的室外罐区罐底直径 31.65m,罐体的直径 31.5m,储罐高度 15m,基础顶面到储罐内最高液面 (下转第 107 页) 中国科技期刊数据库 工业 C 2016 年 41 期 107 渡过的,所以室内设计的好坏严重影响着人们的出产日子。因而,相关工作人员在设计方案时,注重人体的感受,如安全、健康、功率、舒服等。 3.4 装饰绿色设计 在进行装饰设计时,绿色建筑装饰理念是思想基础。设计环节不仅要符合设计要求,还应和人们绿色生活的观念相适应。在装饰过程中,应加强对自然因素的重视,尽量做到装饰与自然的和谐统一,特别根据大自然的“滤色”打造建筑的“绿”,简化过于繁华的装饰。设计思路应集中于照明、通气等方面,将装饰格栅、装饰性遮阳系统、入口雨篷等方面融入绿色理念,如在建筑中设置格栅。格栅主要由很多并排细长的元件组成,通过挂入空调设备,能够起到遮阳保护的效果,并且可以美化建筑。绿色理念的应用实践对装饰材料的选择较为重视。怎么找到AG官方网站,应挑选符合建筑功能的环保构件,在公共休闲场所使用的材料要特别重视构件功能和再次利用率。所以,装饰设计的绿色理念应用,需重视设计思路的“绿色化”,防止出现华丽但不实用的现象。 4 结论 总而言之,就目前来说,关于我国建筑装饰设计人员的素质和能力还有待加强,只有使他们具备专业的建筑装饰设计管理水平,才能促进新时代下的建筑装饰设计管理工作,全面推进建筑装饰设计的发展。 参考文献 [1]鲍柱.建筑装饰设计中常见误区与处理对策[J].艺术科技,2015(05):227. [2]周兴贵.建筑装饰设计中常见误区与处理对策[J].中华民居(下旬刊),2014(08):124. [3]熊睿.建筑装饰设计的常见误区研究[J].神州,2013(24):281. [4]鲁千钧.建筑装饰设计中容易存在的误区及处理办法分析[J].中华民居,2011(10):31. (上接第 21 页)高度为 12m,罐内设计液体介质密度 10KN/m,储罐空重1415.7KN,充水质量最大静荷载 63000KN,储罐平均壁厚为10mm,罐基础顶面高于地面标高 1m,基础埋深 1.5m 因青海特殊地基地质情况为盐渍土地基,场区地层以粗粒石盐层为持力层,开挖后采用砂夹石换填处理地基,修正后的地基承载力特征值为 200KPa。 基础截面选择 根据《钢制储罐地基基础设计规范》GB50473-2008,钢筋混凝土等截面环墙的厚度可按下式计算: 图6 根据规范第 7.1.9 条钢筋混凝土环墙厚度不宜小于250mm,所以取 b=250mm 地基承载力计算: 即 Pk=128.21KPafa=200kPa,满足要求; 环墙单位高度环向力计算 充水试压时: = ( 1.1x9.8x12+0.5x1.2x18x2.5 )x0.33x15.75=812.68KN; 正常时 = ( 1.3x10x12+0.5x1.2x18x2.5 ) x0.33x 15.75= 951.14kN; 配筋计算 根据规范要求,fy=300N/mm2 ,环墙单位高度环向钢筋的截面面积按下式计算: 实配钢筋直径 25@150。 参考文献 [1]钢制储罐地基基础设计规范:GB50473-2008[S] [2]石油化工钢储罐地基与基础设计规范:SH/T3068-2007[S].2013.

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