水泥罐抗倾覆验算教学提纲.doc

水泥罐抗倾覆验算精品资料混凝土搅拌站水泥罐抗倾覆验算计算书复核： 计算： 日期：2015年4月15日一、工程概况根据本工程的砼需求量和拌和站的设计要求，设置J1000型搅拌站台、HZS90P搅拌站1台。每个JS1000型搅拌站设置水泥储存罐2个，HZS90P搅拌站设置水泥储存罐4个。为了保证拌和站能正常安全使用，现在将水泥罐的抗倾覆性进行受力验算。二、各项参数水泥储存罐各项参数：直径3m，高12.5m，自重3.8T；满罐时水泥重100t。立柱采用4根2206、壁厚10mm无缝钢管与基础连接，JS1000型搅拌站水泥储存罐立柱高5.7m，HZS90P型搅拌站水泥储存罐立柱高6.3m。水泥储存罐基础参数：JS1000型：长3.6m，宽3.6m，埋深2.5m，采用整体式C30基础HZS90P型：长14m，宽3.6m，埋深2m，采用整体式C30基础拌和站示意图如下： （图1）三、计算说明：1、由于水泥储存罐建在高处，所以没有发生意外碰撞的可能，计算时不考虑外界碰撞；水泥储存罐基础在浇筑时，已经对基底标高，顶面标高，预埋钢板标高经过严格控制，高差都控制在1cm内，所以对水泥储存罐自身倾斜带来的水平分力忽略不计。计算时主要考虑风对罐体的影响。2、计算时均按最不利因素考虑，风力采用当地极少见的10级风(风速28.4m/s)，有效的受风面按（图1）所示分别计算。2个或4个罐按连接体计算，对罐与罐之间的空隙不再折减。但立柱受的风压不考虑。3、计算时主要考虑三个方面的安全性：1）验算基底承载力够不够；2）验算从罐体到基础作为整体时的抗倾覆性；3）验算罐体立柱与基础连接处的安全性。四、计算过程1、1个罐基地承载力：取最不利因素1个罐水泥全满时计算罐体和基础总重F重=M10=(3.81+1001+3.63.62.52.4) 10=1815.6KN基底面积A=3.63.6=12.96m2基底应力= F重/A=1815.6/12.96=140.093KPa(实测)说明基底承载力满足需要。结构整体的抗倾覆性取最不利因素为1个罐全为空罐时计算。风荷载强度W=K1K2K3W0式中：K1为风载体形系数，查表得K1=0.8；K2为风压高度变化系数，查表得K2=1.0；K3为地形、地理变化系数，按一般平坦空旷地区取K3=1.0；W0为基本风压值；基本风压值W0=（2）/2q式中：为空气重度，取标准大气压下，常温为15时的空气重度12.255N/m3。 q为重力加速度，取9.8m/s2W0=（12.25528.42）/（29.8）=0.504KPaW= K1K2K3W0=0.81.01.00.504=0.403KPa罐体有效受风面积A=12.53=37.5罐体所受的风力F风= WA=37.50.403=15.113KN空罐体和基础总重 G=（3.81+3.63.62.52.4）10= 815.6KN风力作用高度：H=5.7m+12.5m/2=11.95m风力产生的力矩M风=F风H=15.11311.95=180.6KN重力作用的力矩：按照最不利因素考虑，重力作用在水泥储存罐支腿的一个面上，则D=2.12m重力产生的力矩M重=GD=815.62.12=1729.072 KNmM风M重：说明十级风产生的力不足以使整个结构倾覆。2、2个罐基地承载力：取最不利因素2个罐水泥全满时计算罐体和基础总重F重=M10=(3.82+1002+6.93.62.52.4)10=3566.4KN基底面积A=6.93.6=24.84m2基底应力= F重/A=143.575KPa(实测)说明基底承载力满足需要。结构整体的抗倾覆性取最不利因素为2个罐全为空罐时计算。风荷载强度W=K1K2K3W0W0=（12.25528.42）/（29.8）=0.504KPaW=K1K2K3W0=0.81.01.00.504=0.403KPa罐体有效受风面积A=12.56.3=78.75罐体所受的风力F风=78.750.403=31.736KN空罐体和基础总重 G=（3.82+6.93.62.52.4）10= 1566.4KN风力作用高度：H=5.7m+12.5/2=11.95m风力产生的力矩M风=F风H=31.73611.95=379.245KN重力作用的力矩：按照最不利因素考虑，重力作用在水泥储存罐支腿的一个面上，则D=2.12m重力产生的力矩M重=GD=1566.42.12=3320.768KNM风M重：说明十级风产生的力不足以使整个结构倾覆。3、4个罐基地承载力：取最不利因素4个罐水泥全满时计算罐体和基础总重F重=M10=(3.84+1004+143.622.4) 10=6571.2 KN基底面积A=143.6=50.4 m2基底应力= F重/A=130.381 KPa(实测)说明基底承载力满足需要。结构整体的抗倾覆性取最不利因素为4个罐全为空罐时计算。风荷载强度W=K1K2K3W0W0=（12.25528.42）/（29.8）=0.504KPaW=K1K2K3W0=0.81.01.00.504=0.403KPa罐体有效受风面积A=12.513=162.5罐体所受的风力F风=162.50.403=65.488 KN空罐体和基础总重 G=（3.84+143.622.4）10= 2571.2KN风力作用高度：H=6.3m+12.5m/2=12.55m风力产生的力矩M风=F风H=65.48812.55=821.874KN.m重力作用的力矩：按照最不利因素考虑，重力作用在水泥储存罐支腿的一个面上，则D=2.12m重力产生的力矩M重=GD=2571.22.12=5450.944KN.mM风M重：说明十级风产生的力不足以使整个结构倾覆。五、结论综上所述，水泥储存罐基础在10级风+罐体空载作用下安全可靠，符合抗倾覆安全系数。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢8