金风121∕2000 梁板式预应力锚栓基础计算书170530.docx

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1、基础计算书CA1CU1ATIONDOCUMENT项目编号：17AJXXX项目名称：GW121-2000-IOOm型风机装配式梁板式基础设计阶段：施工图设计专业：结计算内容：上部结构计算书审定人：吴水根审核人：刘魁校对人：屠海明专业负责人：屠海明设计人：屠海明B期：2017.05.31版本号：A版本说明：同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司TONGJ1ARCHITECTURA1DESIGN(GROUP)CO.,1TD日冷设计TJADCA1CU1ATIONDOCUMENT11 项目概况12设计依据13设计说明11.1 设计荷载11.2 地质情况24基础形式及相关尺寸25 基础验算45.1 地基承

2、载力验算45.2 基础强度计算55.3 基础材料及相关数据65.4 底板抗冲切验算65.5 底板抗剪切验算76 基础配筋计算76.1 底板配筋计算76.2 J11配筋计算117 环壁配筋计算168局部压力计算179地基处理181项目概况拟建工程的场地位于位于山东省德州市夏津县北部，在2号机位布置一台预制装配梁板式风机基础。机型为金风GW121-200（M00m型风机。2设计依据风电场工程等级划分及设计安全标准FD002-2007风电机组地基基础设计规定FD003-2007建筑结构载荷规范GB50009-2012工程结构可靠度设计统一标准GB5O153-2OO8混凝土结构设计规范GB5OO10-

3、2010（2015年版）建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑抗震设计规范GB50011-2010（2016年版）高耸结构设计规范GB50135-2006德州润津夏津二期IOOMW风电场项目详细勘察阶段岩土工程勘测报告风机位勘察报告GW-12SS.0640_金风/2000机组基础载荷计算报告（SW59.5叶片，轮毂高度IOO米，钢塔六段，IECS）_归档版_A3设计说明根据风电机组地基基础设计规定（FDOO3-2007）第5.0.1条，机组单机容量为2.5MW、轮毂高度为90m,持力层以上粉质粘土需换填，换填之后的承载力不小于200kpa,其基础设计属1级；根据第7.1.2条，风电机

4、组地基基础抗震设防属丙类；基础混凝土结构环境类别为二a类。3.1 设计荷载根据金风科技GW-12SS.0640_金风121/2000机组基础载荷计算报告（SW59.5叶片，轮毂高度100米，钢塔六段，IECS）_归档版_A得基础的设计载荷如下：（1）极端荷载工况极端荷载工况荷载分项系数：1.35荷载设计值：M=91337.0(kNm),F=866.1(kN),=4837.5(M)强度计算按风电机组地基基础设计规定(FDOo3-2007)第7.3.5条，上部各荷载分项系数取值分别为：对,取为1.2；对M、F,取为1.5。标准值：M=67657.0(Mm),FDX=641.6(kN),Fzk=35

5、833(kN)设计值：Me=IO1485.6GWn),F=962.3(iW),F.=4300.0(jV)(2)正常运行工况正常运行工况荷载分项系数：1荷载设计值：M=33727.0(MM,F=384.9GWV),E=3675.2(iW)强度计算按风电机组地基基础设计规定(FDOO3-2007)第7.3.5条，上部各荷载分项系数取值分别为：对,取为1.2；对M、F,取为1.5。标准值：Mn.,=33727.0(w),F.=384.9(),；=3675.2(M)tV-IJ1八4b*V设计值：Mxy,=50590.5(kNn),FN=5T1A(M),工二4410.2(M)3.2 地质情况根据地质勘察

6、报告，根据地质勘察报告，需要采用水泥土搅拌桩对地基进行加固，加固后承载力特征值不低于200KPaO根据基础顶面作用载荷，采用梁板式预应力锚栓基础，基础埋深d=3.5米，基底直径D=19.0米。基底面积S=万02/4=283.5(m2)基底等代宽度人=？=16.8m6.0m,取b=6.0mYm=Y=Y1.O(kN府)%=,/=1ofa=fak+7y(b-3)+d,Sd-05)(kPa)=251.0kpa4基础形式及相关尺寸J11：b1=1(m),1=1.1(m),h2=3.5(m),11=6.60(m)底板厚：hb=0.7(m)中心区域:内径4=3.4(m),外径d0=5.8(m)法兰顶面标高=

7、O.85(m),混凝土顶面标高也=0.72(m)筒内地面标高h1=0.27(m)土体扩散角近似取为6=15。土体圆台地表直径D=O+2dtan。=20.9(?)地基加固分界圆直径D2=5.8(M总体积:=J(D2+DD1+D12)=1093.0(m3)7昆凝土体积：V碎=V板+V梁+V中心=S+(h11+h12-2hb)1g48+d4(J-+)-兀d：/4(J1C一hi)n,)=363.4(n3)土体体积：乙=%-七=729.6(加)5基础验算5.1 地基承载力验算极端荷载标准值Mk=(Mn.,+Fxyk(d+)=951045(kNm)其中，根据风电机组地基基础设计规定(FDOo3-2007)

8、第5.0.7条，k=1.35。受压面积A=S万/4=257.1(M)填土容重九二17(ZN/加)根据高耸结构设计规范(GB50135-2006)第7.2.3条：Gk=嗑7睑+，卜7+=21488.0(M),kFk+Gk=26325.5()M/;=D2/2=2.90(W)e=3.61(w),4=0/2=9.50。九)，%+G乙=0.38,2片=0.31查高耸结构设计规范附录C可得：r=171,=1.11因此,基底受压面宽度4=里=16.27(n)基底边缘最大反力Pw=空粤=262.6(6%)v120=3O1.2(),满足求得脱开面积为25.08m2,约为基底面积的0.09。极端荷载标准值作用下，

9、基底脱开小于0.25倍基底面积，满足。正常运行荷载标准值Mk=koMxyk+FXyk3+%)=477913(kNm)Pkmax=a)+等=175.9(%&)0,满足AW5.2 基础强度计算根据风电机组地基基础设计规定(FD003-2007)第8.1.4条及第8.3.2条：MM=Mxv+Fx(d+hf)=0567.7(kNm)fe=3.51(MF.+G次=0.37,r2r=0.31查高耸结构设计规范附录C可得：r=1.74,J=1.13因此，基底受压面宽度.=盯=16.6(。p+G基底边缘最大反力Pa=-=294.1伏尸4)301.2kpar基底边缘最大净反力为基底最大反力减去基础自重产生的反力

10、，所以基底边缘最大净反力pi=Pmsui-G/A=193.8(ZRz)净反力作用宽度=CICPJPmM=10.9(/77)荷载标准值(用于验算裂缝)极端荷载工况：Mk=Mxyj1+FXyJd+hf)=70447.8(kNn)Fk+Gk=25071.4(kN)Me=2.81(w),4=O2=9.50(m),为=R2=2.90(tn)Fti+Gfierx=0.30,r2rx=0.31查高耸结构设计规范附录C可得：T=1.89,=1.24因此，基底受压面宽度=盯=18.0(基底边缘最大反力pkmM=3：Gk=223.7(炉0rPu=,na-GkIA=140.1(APa)正常运行工况：Mk=Mxy,k

11、+FMk3+%)=35401.3(kNm)PKM=+今=152。(kPa)PW=HMGk/A=68.4(kPa)自重设计值产生压力：p2=1.21/(J-)+J=99.5(ZPa)自重标准值产生压力：P2,k=1(d-)+/AJ=82.9(kPa)5.3 基础材料及相关数据混凝C40：/.=19.1(MPf1),f1=.Ii(MPa)M=26.8(MPa),EA=2.39(MPa)混凝土保护层厚度取为50mmOHRB335：fy2=300(MPa)；HRB400：fy3=360(MPa)HRB335：=335(MP4);HRB400：fy31c=AOO(MPa)5.4 底板抗冲切验算根据建筑地

12、基基础设计规范第8.2.8条底板有效厚度K=0.640(M,%=I,1n1=d8一A=I.38(M,1n2=6.56(，hn=Isin(2/16)-/?2=5.68(机)U.n=(1一K2)+(12一域/2)+(-2)2(M=19.86(w)07%加也=15210.6(M)耳=P1(1勺+1%-2愁)(力K)2=3843.0(jW)满足5.55.6 底板抗剪切验算根据建筑地基基础设计规范第8.2.9条0.70J(1%-2XK照=40755(kN)Vs=pi(1n22优)+(1%2.)(-2K)23=923.5(M)满足6基础配筋计算6.1底板配筋计算板区格荷载传递如图，可近似按单向板计算，分三

13、块板（两端固定单跨板）计算。三块板的跨度分别为11t2=6.56,1113=(D-21i3)8-b1=4.831z,4=(D-4113)8-b1=3.10(1)最边缘板配筋计算当板跨为1n2时，净反力为PI=193.77kPa跨中弯矩系数%=0.8/12=0.07,支座弯矩系数%=1/24=0.041基础受压侧，对Pi：Mm=tnxp1b=336.6(kNm)Mz=nixpy1b=538.5(kNtri)基础受拉侧，对P2：%,=也位=174.6(kNm)Mz=EP2改=279.4(kNni)板顶配筋：M=538.5(Nm)X=-展，-2MaJb=0.05(m)M、A=-=2423.7(mnf

14、)f-工/2)实配C18100,面积2544.69,最小配筋面积1050.00,满足板底配筋：M=336.6(kNm)X=ho-yh-2Ma1fcb=0.030(m)M7A=；=1493.6(mn)fy(ho-x2)实配。16100,面积2009.6,最小配筋面积1050.0,满足极端荷载标准值作用下板带处净反力：K=P1k(kPa)=140.5(kPa)正常运行荷载标准值作用下板带处净反力：K=AA(ZRZ)=63.7(kPa)板顶裂缝验算极端荷载：M=rnax(.pA4，/nA.p2)=390.5(kNm)x=ho-1稔-2Mafb=0.02(m)M=-=244.2(MPa)A优7/2)pte=0.010,-acr(1.9c+0.08)=0.24(mm)4Ep1e正常运行：M=InaX(EPiW砥Pza%)=190.2(Vzn)x=ho-yh