水泥罐抗傾覆驗(yàn)算

1、混凝土攪拌站水泥罐抗傾覆驗(yàn)算計(jì)算書復(fù)核： 計(jì)算： 日期：2015年4月15日一、工程概況根據(jù)本工程的砼需求量和拌和站的設(shè)計(jì)要求，設(shè)置J1000型攪拌站臺(tái)、HZS90P攪拌站1臺(tái)。每個(gè)JS1000型攪拌站設(shè)置水泥儲(chǔ)存罐2個(gè)，HZS90P攪拌站設(shè)置水泥儲(chǔ)存罐4個(gè)。為了保證拌和站能正常安全使用，現(xiàn)在將水泥罐的抗傾覆性進(jìn)行受力驗(yàn)算。二、各項(xiàng)參數(shù)水泥儲(chǔ)存罐各項(xiàng)參數(shù)：直徑3m，高12.5m，自重3.8T；滿罐時(shí)水泥重100t。立柱采用4根220×6、壁厚10mm無縫鋼管與基礎(chǔ)連接，JS1000型攪拌站水泥儲(chǔ)存罐立柱高5.7m，HZS90P型攪拌站水泥儲(chǔ)存罐立柱高6.3m。水泥儲(chǔ)存罐基礎(chǔ)參數(shù)：JS

2、1000型：長(zhǎng)3.6m，寬3.6m，埋深2.5m，采用整體式C30基礎(chǔ)HZS90P型：長(zhǎng)14m，寬3.6m，埋深2m，采用整體式C30基礎(chǔ)拌和站示意圖如下： （圖1）三、計(jì)算說明：1、由于水泥儲(chǔ)存罐建在高處，所以沒有發(fā)生意外碰撞的可能，計(jì)算時(shí)不考慮外界碰撞；水泥儲(chǔ)存罐基礎(chǔ)在澆筑時(shí)，已經(jīng)對(duì)基底標(biāo)高，頂面標(biāo)高，預(yù)埋鋼板標(biāo)高經(jīng)過嚴(yán)格控制，高差都控制在±1cm內(nèi)，所以對(duì)水泥儲(chǔ)存罐自身傾斜帶來的水平分力忽略不計(jì)。計(jì)算時(shí)主要考慮風(fēng)對(duì)罐體的影響。2、計(jì)算時(shí)均按最不利因素考慮，風(fēng)力采用當(dāng)?shù)貥O少見的10級(jí)風(fēng)(風(fēng)速28.4m/s)，有效的受風(fēng)面按（圖1）所示分別計(jì)算。2個(gè)或4個(gè)罐按連接體計(jì)算，對(duì)罐與罐之

3、間的空隙不再折減。但立柱受的風(fēng)壓不考慮。3、計(jì)算時(shí)主要考慮三個(gè)方面的安全性：1）驗(yàn)算基底承載力夠不夠；2）驗(yàn)算從罐體到基礎(chǔ)作為整體時(shí)的抗傾覆性；3）驗(yàn)算罐體立柱與基礎(chǔ)連接處的安全性。四、計(jì)算過程1、1個(gè)罐基地承載力：取最不利因素1個(gè)罐水泥全滿時(shí)計(jì)算罐體和基礎(chǔ)總重F重=M10=(3.8×1+100×1+3.6×3.6×2.5×2.4) ×10=1815.6KN基底面積A=3.6×3.6=12.96m2基底應(yīng)力= F重/A=1815.6/12.96=140.093KPa<(實(shí)測(cè))說明基底承載力滿足需要。結(jié)構(gòu)整體的抗傾覆性取

4、最不利因素為1個(gè)罐全為空罐時(shí)計(jì)算。風(fēng)荷載強(qiáng)度W=K1K2K3W0式中：K1為風(fēng)載體形系數(shù)，查表得K1=0.8；K2為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，查表得K2=1.0；K3為地形、地理變化系數(shù)，按一般平坦空曠地區(qū)取K3=1.0；W0為基本風(fēng)壓值；基本風(fēng)壓值W0=（2）/2q式中：為空氣重度，取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，常溫為15時(shí)的空氣重度12.255N/m3。 q為重力加速度，取9.8m/s2W0=（12.255×28.42）/（2×9.8）=0.504KPaW= K1K2K3W0=0.8×1.0×1.0×0.504=0.403KPa罐體有效受風(fēng)面積A=12.5

5、15;3=37.5罐體所受的風(fēng)力F風(fēng)= WA=37.5×0.403=15.113KN空罐體和基礎(chǔ)總重 G=（3.8×1+3.6×3.6×2.5×2.4）×10= 815.6KN風(fēng)力作用高度：H=5.7m+12.5m/2=11.95m風(fēng)力產(chǎn)生的力矩M風(fēng)=F風(fēng)×H=15.113×11.95=180.6KN重力作用的力矩：按照最不利因素考慮，重力作用在水泥儲(chǔ)存罐支腿的一個(gè)面上，則D=2.12m重力產(chǎn)生的力矩M重=G×D=815.6×2.12=1729.072 KNmM風(fēng)<M重：說明十級(jí)風(fēng)產(chǎn)生的力

6、不足以使整個(gè)結(jié)構(gòu)傾覆。2、2個(gè)罐基地承載力：取最不利因素2個(gè)罐水泥全滿時(shí)計(jì)算罐體和基礎(chǔ)總重F重=M10=(3.8×2+100×2+6.9×3.6×2.5×2.4)×10=3566.4KN基底面積A=6.9×3.6=24.84m2基底應(yīng)力= F重/A=143.575KPa<(實(shí)測(cè))說明基底承載力滿足需要。結(jié)構(gòu)整體的抗傾覆性取最不利因素為2個(gè)罐全為空罐時(shí)計(jì)算。風(fēng)荷載強(qiáng)度W=K1K2K3W0W0=（12.255×28.42）/（2×9.8）=0.504KPaW=K1K2K3W0=0.8×1.0&

7、#215;1.0×0.504=0.403KPa罐體有效受風(fēng)面積A=12.5×6.3=78.75罐體所受的風(fēng)力F風(fēng)=78.75×0.403=31.736KN空罐體和基礎(chǔ)總重 G=（3.8×2+6.9×3.6×2.5×2.4）×10= 1566.4KN風(fēng)力作用高度：H=5.7m+12.5/2=11.95m風(fēng)力產(chǎn)生的力矩M風(fēng)=F風(fēng)×H=31.736×11.95=379.245KN重力作用的力矩：按照最不利因素考慮，重力作用在水泥儲(chǔ)存罐支腿的一個(gè)面上，則D=2.12m重力產(chǎn)生的力矩M重=G×D

8、=1566.4×2.12=3320.768KNM風(fēng)<M重：說明十級(jí)風(fēng)產(chǎn)生的力不足以使整個(gè)結(jié)構(gòu)傾覆。3、4個(gè)罐基地承載力：取最不利因素4個(gè)罐水泥全滿時(shí)計(jì)算罐體和基礎(chǔ)總重F重=M10=(3.8×4+100×4+14×3.6×2×2.4) ×10=6571.2 KN基底面積A=14×3.6=50.4 m2基底應(yīng)力= F重/A=130.381 KPa<(實(shí)測(cè))說明基底承載力滿足需要。結(jié)構(gòu)整體的抗傾覆性取最不利因素為4個(gè)罐全為空罐時(shí)計(jì)算。風(fēng)荷載強(qiáng)度W=K1K2K3W0W0=（12.255×28.42）/

9、（2×9.8）=0.504KPaW=K1K2K3W0=0.8×1.0×1.0×0.504=0.403KPa罐體有效受風(fēng)面積A=12.5×13=162.5罐體所受的風(fēng)力F風(fēng)=162.5×0.403=65.488 KN空罐體和基礎(chǔ)總重 G=（3.8×4+14×3.6×2×2.4）×10= 2571.2KN風(fēng)力作用高度：H=6.3m+12.5m/2=12.55m風(fēng)力產(chǎn)生的力矩M風(fēng)=F風(fēng)×H=65.488×12.55=821.874KN.m重力作用的力矩：按照最不利因素考慮，重力作用在