水泥罐抗倾覆验算讲课稿

1、水泥罐抗倾覆验算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JS 1000型 搅拌站2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220X6、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

2、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

3、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。1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重二M10二 （3.8X1+100X1+3.6X3.6X2.5X2.4） X 10=1815.6KN基底面积 A=3.6X3.6=12.96m2基底应力 6 = F 重/A=1815.6/12.96二140.093KPa（实测） 说明基底承载力满足需要。2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

4、。风荷载强度W=K1*K2*K3*W0式中：为风载体形系数，查表得K1=0.8；%为风压高度变化系数，查表得K1.0；K为地形、地理变化系数，按一般平坦空旷地区取 3K=1.0；3W为基本风压值；基本风压值W0=(YV2)/2q式中：Y为空气重度，取标准大气压下，常温为15C时的空气重度 12.255N/m3。q为重力加速度，取9.8m/S2W0= (12.255X28.42)/ (2X9.8) =0.504KPaW= K1*K2*K3*W0=0.8X1.0X1.0X0.504=0.403KPa罐体有效受风面积A=12.5 X 3=37.5 tf罐体所受的风力F风二WA=37.5X0.403=

5、15.113KN空罐体和基础总重G= (3.8X1+3.6X3.6X2.5X2.4)X10= 815.6KN风力作用高度：H=5.7m+12.5m/2=11.95m风力产生的力矩M 风二F 风XH=15.113X11.95=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 重二GXD=815.6X2.12=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Q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重二M10二 (3.8X 2+100 X 2+6.9X3.6X2.5X2.

6、4)X 10=3566.4KN基底面积 A=6.9X3.6=24.84m2基底应力6 = F重/A=143.575KPa(实测)说明基底承载力满足需要。Q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=kK2.K3.W0W0= (12.255X28.42)/ (2X9.8) =0.504KPaW=K1K2K3W0=0.8X1.0X1.0X0.504=0.403KPa罐体有效受风面积A=12.5X6.3=78.75 tf罐体所受的风力F风=78.75X0.403=31.736KN空罐体和基础总重G= (3.8X2+6.9X3.6X2.5X2.4)X10= 1566.4KN风力

7、作用高度：H=5.7m+12.5/2=11.95m风力产生的力矩M 风二F 风 XH=31.736X11.95=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 重二GXD=1566.4X2.12=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Q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重二M10二 (3.8X4+100X4+14X3.6X2X2.4) X10=6571.2 KN基底面积 A=14X3.6=50.4 m2基底应力6=F重/A=130.381 KPa(实

8、测)说明基底承载力满足需要。Q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=K1*K2*K3*W0W0= (12.255X28.42)/ (2X9.8) =0.504KPaW=KiK2KWo=0.8X1.0X1.0X0.504=0.403KPa罐体有效受风面积A=12.5 X 13=162.5 tf罐体所受的风力F风二162.5X0.403=65.488 KN空罐体和基础总重G= (3.8X4+14X3.6X2X2.4)X10= 2571.2KN风力作用高度：H=6.3m+12.5m/2=12.55m风力产生的力矩M 风二F 风 XH=65.488X12.55=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