设备基础简化的设计.pdf

设备基础简化设计 在大型装置中地面和楼面有大量的设备基础，虽然设备基础设计相对比较简 单，但出图量大，制图繁琐。本文旨在通过分类、分型，制成图表，从而减少图 纸数量，提高制图效率。同时总结设备基础设计的一些经验，提出出更有效的设 备支撑形式。希望通过合理的设计，能取得较大的经济效益。 1．罐基础 1.1．立式储罐基础。受力特点为均匀的面荷载。结构形式可分以下几种： 1.1.1．环墙式罐基础。用环墙箍住中间的素土和砂石，见图 1.1。如地基承 载力不足，可通过大罐充水预压提高承载力。建议在基底应力小于 1.3 倍地基承 载力特征值，且土体易排水固结情况下采用。 环墙厚度由下面公式确定： g b (1) h (  )h L L c m 其计算原理是环墙下地基压应力与环墙内底层土的压应力相等，从而实现环 墙和其内的土体沉降相等。石化规范规定，环墙应设置成等截面，不许向内和向 外扩展，致使设计中出现小罐的环墙厚度很厚。某罐高 5m，直径 11m，如按公 式计算环墙厚度竟需 900mm 。其实如计算环墙厚超过了构造需要的厚度较多， 可采用环墙底外扩形式，但要满足以下要求：1、环墙底压应力接近罐中心下等 标高处填土压应力；2 、环墙底压应力均匀。以上两条一般容易满足，故石化规 范的规定不妥。环墙式罐基础厚度还应满足埋设地脚螺栓的构造要求。 设计图表见图 1.1 类型 A 。 1.1.2．外环墙式罐基础和护坡式罐基础。这两类基础形式因占用场地多，影 响设备和管道布置，与环墙式基础相比也没有明显的经济优势，故现在已经很少 采用。图示如下： 1 注：b — 环墙厚度，（m）； h — 环墙高度，（m）； b — 外环墙内侧至罐壁内侧距离，（m）； 1 H — 罐底至外环墙底高度，（m）。 图 外环墙式基础 图 护坡式基础 1.1.3．桩基式罐基础。过去应用较少，随着沿海开放带来的软土地基增多， 项目建设工期紧，以及桩基应用的普及，近十多年来采用桩基越来越多。桩基式 罐基础上应设承台，为减小承台厚度，常常在承台上设环墙。设计图表见图 1.1 类型 B 。设计需注意以下问题： 1）布桩均匀，使每根桩分担等面积荷载。常常有设计者担心桩数不足，在 2 外周边布桩较密，其实有百害而无一益，势必造成更大的锅底形沉降。 2 ）在强震区，如基桩抗剪承载力不足，应考虑在周边布置斜桩抗水平力， 而不是采用大量增加桩数量。在港工建设中高桩承台已普遍采用斜桩抗水平作 用。采用斜导轨引导打桩。斜桩以降低很小的竖向承载力换来较大的水平承载力， 足以抵消施工的麻烦。 3 ）桩顶宜设桩帽，减小大板的底层钢筋保护层厚度，提高板的抗冲切承载 力和降低筏板弯矩，效果非常明显。 4 ）承台按桩筏计算，满足冲切和强度即可，不要动辄 1m 多厚，浪费钱财， 且大体积混凝土施工复杂。当基础顶较高时可上设环墙，当墙内填砂时，受力形 式类似圆形水池，但因砂层厚一般不超过 1.5m，远小于环墙直径，侧向又受承 台约束，故可简化为仅按悬臂墙受力，忽略环向力。当墙内填浆砌毛石时，环墙 仅受竖向压力。 5 ）承台宜尽量浅埋以降低填土荷载，对桩和承台都有利。 1.1.4．复合地基式罐基础。同桩基式罐基础一样，也是近十多年来才较多应 用。一般采用水泥粉煤灰碎石桩、水泥土搅拌桩、预应力混凝土管桩作加固体， 桩土共同承重。复合地基的桩顶和基础之间需设置 150～300