某油库工程基础及部分结构设计(附件)
摘 要本次毕业设计课题为某油库工程基础及部分结构设计。本工程位于浙江舟山外钓岛，拟建油库设计总罐容为122×104m3，储存燃料油。新建泵房 、泡沫站、事故水池、初期雨水池等辅助生产设施及道路等附属工程。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，建筑抗震设防类别为丙类。本设计主要依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）等规范，主要包括燃料油储罐的基础部分设计、变电所的基础部分设计、机柜间的基础部分设计、事故水池结构设计并绘制施工图。其中，燃料油储罐TK-2101容积30000m3，材料采用Q235B/Q345R钢材，主要设计钢筋混凝土钻孔灌注嵌岩桩基础并验算桩基础承载力；变电所为两层钢筋混凝土框架结构，主要设计桩基承台式基础；机柜间为一层框架-抗爆墙结构，主要设计混凝土条形基础与柱下独立基础并进行基础强度验算、持力层强度验算与变形验算；事故水池为半地下式无盖水池，主要设计底板与侧壁结构部分。
目 录
第一章 工程概况 1
第二章 燃料油储罐桩基础设计 3
2.1建筑设计资料 3
2.2桩的类型和几何尺寸确定 3
2.3单桩竖向承载力确定 3
2.3.1单桩竖向极限承载力标准值Quk的确定 4
2.3.2桩基竖向承载力设计值R 5
2.4确定桩的数量、间距及平面布置 6
2.4.1桩数 6
2.4.2桩距sa 6
2.4.3布置形式 6
2.5桩基础承载力验算 7
2.5.1桩数验算 7
2.5.2桩基竖向承载力验算 8
2.5.3桩基水平向承载力验算 10
2.6桩身结构 13
2.7承台设计 15
2.7.1承台尺寸设计 15
2.7.2抗弯验算 16
2.7.3冲切验算 17
2.7.4抗剪强度验算 18
2.8绘制施工图 18
第三章 变电所桩基础设计 19
3.1建筑设计资料 19
3.2桩的类型和几何尺寸确定 22
3.3单桩竖向承载力确定 23
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3.3.1区域Ⅰ 23
3.3.2区域Ⅱ 25
3.3.3区域Ⅲ 26
3.3.4平均桩基竖向承载力设计值R 28
3.4确定桩的数量、间距及平面布置 28
3.4.1桩数 28
3.4.2布置形式 28
3.5桩基础承载力验算 29
3.5.1桩数验算 29
3.5.2桩基竖向承载力验算 30
3.5.3桩基水平向承载力验算 31
3.6桩身结构 35
3.7承台设计 36
3.7.1承台尺寸设计 36
3.7.2抗弯验算 37
3.7.3冲切验算 38
3.7.4抗剪强度验算 39
3.8绘制施工图 39
第四章 机柜间墙下条形基础设计 40
4.1建筑设计资料 40
4.2设计原则 41
4.3荷载计算 41
4.4确定基础的埋置深度d 41
4.5确定地基承载特征值fa 42
4.6确定基础的宽度、高度 43
4.6.1基础宽度 43
4.6.2基础高度 43
4.7.1基底处附加压力 45
4.7.2下卧层顶面处附加压力 45
4.7.3下卧层顶面处自重压力 46
4.7.4下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值 46
4.7.5验算下卧层的强度 46
4.8计算基础底板配筋 46
4.9绘制施工图 47
第五章 机柜间柱下独立基础设计 48
5.1建筑设计资料 48
5.2设计原则 49
5.3确定基础的埋置深度d 49
5.4确定地基承载特征值fa 50
5.5确定基础的底面面积 51
5.6持力层强度验算 51
5.7基础高度验算 52
5.7.1地基净反力 52
5.7.3变阶处截面 54
5.8基础沉降验算 54
5.8.1计算基础底面的附加压力 54
5.8.2确定分层厚度 54
5.8.3确定沉降计算深度 55
5.8.4计算分层沉降量 55
5.8.5确定沉降计算经验系数(s 55
5.8.6最终的沉降量 56
5.9基础底板配筋计算 57
5.9.1 II截面 57
5.9.2 IIII截面 57
5.10绘制施工图 58
第六章 事故水池结构设计 59
6.1建筑设计资料 59
6.2水池截面尺寸 60
6.3水池抗稳定性计算 61
6.3.1水池自重标准值计算 61
6.3.2整体抗浮验算 62
6.3.3局部抗浮验算 62
6.4水池荷载计算 63
6.4.1底板荷载 63
6.4.2池壁荷载 63
6.5地基承载力验算 64
6.6池壁、底板内力计算 64
6.6.1池壁内力计算 64
6.6.2底板内力计算 65
6.7绘制施工图 66
结束语 67
致 谢 68
参考文献 69
第一章 工程概况
所有建造于地球上的工程结构物，都必须支承在一种称为“基础”的结构构件上。基础是整个工程体系的一部分，它用来将其所承受的上部荷载及其自重传递到下部土层或者岩层。这些荷载会导致地基土体中的原有应力状态的改变，在土体中产生附加于原有应力之上的应力，即附加应力。而原有应力是指由土体自重及地质历史所形成的土体中的应力。
基础构件的尺寸必须既要保证基地压力处于安全应力水平，又要将沉降控制在容许的范围内。在过去的50多年内，很少有建筑物（许多堤坝类型构筑物除外）因地基承载力不足而破坏。反而，沉降过大的问题却相当普遍，但是只有最引人注目的工程才会被披露出来引起较大关注，而大多数工程的沉降问题都都鲜为人知。
地基土体的可变性以及未能预见的荷载或后来的地基运动都会导致设计者无法控制的沉降问题。使基础设计大为复杂化的一个主要因素在于用于设计的地基土体参数是在工程开始之前得到的。之后当基础坐落于地基土体之上时，地基土体性质可能与原始状态相比已发生了较大改变，其原因就是在于施工过程或基础的设置。开挖过程的卸载也可使下部土体产生膨胀，打桩往往可使土体更加密实等。
由于在荷载、土体性质以及对土体可变性进行解释的尝试和其他因素方面存在着不确定性，通常在设计基础这一部分时需要采取一定的安全储备。
另外，基础必须具有足够的埋深以防止扩展基础和筏型基础以下土体的侧向挤出。类似地，在基坑开挖时必须考虑邻近场地已有建筑物基础下的土体也可能发生上述侧向挤出，因此，必须对其采取适当保护措施。基础的埋深应位于季节性体积变化带的土层以下，体积变化可由冻结、融化或植物生长引起。
目 录
第一章 工程概况 1
第二章 燃料油储罐桩基础设计 3
2.1建筑设计资料 3
2.2桩的类型和几何尺寸确定 3
2.3单桩竖向承载力确定 3
2.3.1单桩竖向极限承载力标准值Quk的确定 4
2.3.2桩基竖向承载力设计值R 5
2.4确定桩的数量、间距及平面布置 6
2.4.1桩数 6
2.4.2桩距sa 6
2.4.3布置形式 6
2.5桩基础承载力验算 7
2.5.1桩数验算 7
2.5.2桩基竖向承载力验算 8
2.5.3桩基水平向承载力验算 10
2.6桩身结构 13
2.7承台设计 15
2.7.1承台尺寸设计 15
2.7.2抗弯验算 16
2.7.3冲切验算 17
2.7.4抗剪强度验算 18
2.8绘制施工图 18
第三章 变电所桩基础设计 19
3.1建筑设计资料 19
3.2桩的类型和几何尺寸确定 22
3.3单桩竖向承载力确定 23
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3.3.1区域Ⅰ 23
3.3.2区域Ⅱ 25
3.3.3区域Ⅲ 26
3.3.4平均桩基竖向承载力设计值R 28
3.4确定桩的数量、间距及平面布置 28
3.4.1桩数 28
3.4.2布置形式 28
3.5桩基础承载力验算 29
3.5.1桩数验算 29
3.5.2桩基竖向承载力验算 30
3.5.3桩基水平向承载力验算 31
3.6桩身结构 35
3.7承台设计 36
3.7.1承台尺寸设计 36
3.7.2抗弯验算 37
3.7.3冲切验算 38
3.7.4抗剪强度验算 39
3.8绘制施工图 39
第四章 机柜间墙下条形基础设计 40
4.1建筑设计资料 40
4.2设计原则 41
4.3荷载计算 41
4.4确定基础的埋置深度d 41
4.5确定地基承载特征值fa 42
4.6确定基础的宽度、高度 43
4.6.1基础宽度 43
4.6.2基础高度 43
4.7.1基底处附加压力 45
4.7.2下卧层顶面处附加压力 45
4.7.3下卧层顶面处自重压力 46
4.7.4下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值 46
4.7.5验算下卧层的强度 46
4.8计算基础底板配筋 46
4.9绘制施工图 47
第五章 机柜间柱下独立基础设计 48
5.1建筑设计资料 48
5.2设计原则 49
5.3确定基础的埋置深度d 49
5.4确定地基承载特征值fa 50
5.5确定基础的底面面积 51
5.6持力层强度验算 51
5.7基础高度验算 52
5.7.1地基净反力 52
5.7.3变阶处截面 54
5.8基础沉降验算 54
5.8.1计算基础底面的附加压力 54
5.8.2确定分层厚度 54
5.8.3确定沉降计算深度 55
5.8.4计算分层沉降量 55
5.8.5确定沉降计算经验系数(s 55
5.8.6最终的沉降量 56
5.9基础底板配筋计算 57
5.9.1 II截面 57
5.9.2 IIII截面 57
5.10绘制施工图 58
第六章 事故水池结构设计 59
6.1建筑设计资料 59
6.2水池截面尺寸 60
6.3水池抗稳定性计算 61
6.3.1水池自重标准值计算 61
6.3.2整体抗浮验算 62
6.3.3局部抗浮验算 62
6.4水池荷载计算 63
6.4.1底板荷载 63
6.4.2池壁荷载 63
6.5地基承载力验算 64
6.6池壁、底板内力计算 64
6.6.1池壁内力计算 64
6.6.2底板内力计算 65
6.7绘制施工图 66
结束语 67
致 谢 68
参考文献 69
第一章 工程概况
所有建造于地球上的工程结构物，都必须支承在一种称为“基础”的结构构件上。基础是整个工程体系的一部分，它用来将其所承受的上部荷载及其自重传递到下部土层或者岩层。这些荷载会导致地基土体中的原有应力状态的改变，在土体中产生附加于原有应力之上的应力，即附加应力。而原有应力是指由土体自重及地质历史所形成的土体中的应力。
基础构件的尺寸必须既要保证基地压力处于安全应力水平，又要将沉降控制在容许的范围内。在过去的50多年内，很少有建筑物（许多堤坝类型构筑物除外）因地基承载力不足而破坏。反而，沉降过大的问题却相当普遍，但是只有最引人注目的工程才会被披露出来引起较大关注，而大多数工程的沉降问题都都鲜为人知。
地基土体的可变性以及未能预见的荷载或后来的地基运动都会导致设计者无法控制的沉降问题。使基础设计大为复杂化的一个主要因素在于用于设计的地基土体参数是在工程开始之前得到的。之后当基础坐落于地基土体之上时，地基土体性质可能与原始状态相比已发生了较大改变，其原因就是在于施工过程或基础的设置。开挖过程的卸载也可使下部土体产生膨胀，打桩往往可使土体更加密实等。
由于在荷载、土体性质以及对土体可变性进行解释的尝试和其他因素方面存在着不确定性，通常在设计基础这一部分时需要采取一定的安全储备。
另外，基础必须具有足够的埋深以防止扩展基础和筏型基础以下土体的侧向挤出。类似地，在基坑开挖时必须考虑邻近场地已有建筑物基础下的土体也可能发生上述侧向挤出，因此，必须对其采取适当保护措施。基础的埋深应位于季节性体积变化带的土层以下，体积变化可由冻结、融化或植物生长引起。
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