水泥罐基础验算.doc

1、水泥罐基础验算集料拌和站基础及立柱设计计算书汉十铁路客运专线HSSG-6标段一工区砼拌和站设置两台HZS-180型拌合机，每台拌合机配备6 个罐，共 4 个水泥罐，每个拌和站的两个水泥罐基础联体设置。一、设计资料（ 1）每个水泥罐自重 8t ，装满水泥重 100t ，合计 108t ；水泥罐直径 2.8m。水泥罐基础采用 C25钢筋砼条形承台基础满足两个水泥罐同时安装。 6 个罐放置在圆环形基础上，圆环内径 7 米，外径 11.46 米，基础高 1.5m，外露 0.5m。基础采用 18300mm300mm上下两层钢筋网片，架立筋采用18450mm450mm钢筋双排双向布置，基础顶预埋地脚钢板与

2、水泥罐支腿满焊。（2）水泥罐总高 18.5 米，罐高 13.5 米，罐径 2.8 米，柱高 5m，柱子为 4 根正方形布置，柱子间距为 2.06 米，柱子材料为 D21.9cm厚度 8mm的钢管柱。施工前先对地基进行处理，处理后现场检测，测得地基承载力超过350kpa。二、水泥罐基础计算书1、计算基本参数水泥罐自重 8t ，装满水泥共重108t 。水泥罐总高 18.5 米，罐高 13.5 米，柱高 5m。2、地基承载力计算2水泥罐基础要求的承载力2；1) 砼基础面积： S=97.51m3； V=97.51 1.5=146.65m 砼体积：底座自重： Gd=146.6525009.8=3592.

3、925KN（砼自重按 3 ）;2500kg/m2）装满水泥的水泥罐自重：Gsz=61089.8=6350.4KN；3）总自重为： Gz=Gd+Gsz=3592.925+6350.4=9943.325KN；4）基底承载力： P=Gz/S=9943.325/97.51=102kpa ；5) 基底经处理后检测的承载力 P 140kpa；6） PP经验算，地基承载力满足要求。水泥罐基础满足地基承载力要求，则主机也同时满足承载力要求。3、抗倾覆计算抗倾覆计算以空罐计算，空罐计算满足则抗倾覆满足。由于水泥搅拌机属于受风敏感且筒体高度较大，为确保筒体和施工人员的安全，根据高耸结构设计规范（GBJ135-20

4、06以下简称高规），应考虑风荷载对结构的影响。1）风荷载强度计算：跟全国风压表，枣阳地区最大风荷载取值为0.25KN/ 。2）风力计算：平均作用高度为： H=13.5/2+5=11.75m；3单根水泥罐的风力大小为F=AW=13.52.8 0.25=9.45KN；1 个水泥罐的叠加倾覆力矩M=FH=9.45*11.75=111.04KN m 16 个水泥罐的叠加倾覆力矩Mz=FH*6=9.45*11.75*6=666.24KN m3）抗倾覆计算抗倾覆计算以空罐计算， 6 个水泥罐自重 48t ，力矩为基础宽度的4.16米，则基础与水泥罐总重产生的稳定力矩为Gw=(Gd+Gs) /2L=（359

5、.3+489.8) /2*4.16=1725.8 KNmMzG，则抗倾覆合格。4、钢柱承载力计算1）空罐钢柱承载力对于单个罐体的四根柱子，每个罐体总重8t，每根承力柱的受力面积为 Ss=3.14*0.219*0.008=0.0055四根承力柱的受力面积为Ssz=3.14*0.219*0.008*4=0.022对于单个罐体每根柱子所受的压应力fk=8*9.8/0.022=3.56MPa在风荷载作用下，考虑对其中一根柱子最大叠加应力，叠加应力时，最大力的柱脚的力臂为L=1.4 米，最大风力矩为M=111.04KNm，1叠加应力 ft=M/(Ss*L)=111.04/（0.0055*1.4 ）=14

6、.42MPa1 柱子所有的最大应力=fk+ft=3.56+14.42=17.97MPaQ235钢材的容许应力为205MPa，故在最大不利条件小，柱子的强度满足要求。42 ）满罐钢柱承载力，每根承对于单个罐体的四根柱子，每个罐体和水泥总重 108t Ss=3.14*0.219*0.008=0.0055力柱的受力面积为Ssz=3.14*0.219*0.008*4=0.022四根承力柱的受力面积为力应受所的压罐体每根柱子个对于单fm=108*9.8/0.022=48.11MPa叠加应力考虑对其中一根柱子最大叠加应力，在风荷载作用下，叠m米，最大风力矩为111.04KN时，最大力的柱脚的力臂为1.4=

7、14.42MPa）（0.0055*1.4加应力ft=M/(Ss*L)=1111.04/1=fm+ft=48.11+14.42=62.53MPa柱子所有的最大应力，故在最大不利条件小，柱子的205MPaQ235钢材的容许应力为 强度满足要求。 5 、钢柱的柔度稳定性利用压杆的欧拉公式进行验考虑在四根柱子情况下的失稳条件，惯性矩为在风荷载叠加的最不利条件下，计算主力的临界应力。算。4，柱脚为刚性连接，故压 I=3.14*0.219*0.008*1.4*1.4*2=0.0216m，0E=206GPa；罐体柔度几乎为柱子的弹性模量为杆长度系数为=2，根据压杆米，故整体的杆体计算长度为柱子的长度，计算长度为L=52 EI9 式=3.14*3.14*206*10*0.0216/ 欧拉公稳拉欧临界失FCR2 L()2=437900330.6N2*5) （3*MPa失稳应