水泥罐抗倾覆验算

1、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、工程概况根据本工程的硅需求量和拌和站的设计要求，设置J S 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220 X 6、壁厚10mn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

2、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

3、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=M?10=（3.8 X 1+100X 1+3.6 X 3.6 X 2.5 X 2.4） X 10=1815.6KN基底面积 A=3.6 X 3.6=12.96m 2基底应力 5 = F重/A=1815.6/12.96=140.093KPa v （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

4、为1个罐全为空罐时计算风荷载强度W=Ki?K2?K3?W0式中：Ki为风载体形系数，查表得 Ki=0.8 ;&为风压高度变化系数，查表得K2=1.0 ；&为地形、地理变化系数，按一般平坦空旷地区取&=1.0 ;W的基本风压值；基本风压值 W= ( 丫 ? V 2) /2q式中：丫为空气重度，取标准大气压下，常温为15C时的空气重度 12.255N/m 3。2q为重力加速度，取 9.8m/s2W= (12.255 X 28.42) / (2X 9.8 ) =0.504KPaW= K?&?K 3?W=0.8 X 1.0 X 1.0 X 0.504=0.403KPa罐体有效受风面积 A=12.5 X

5、 3=37.5 m2罐体所受的风力 F风二 W?A=37.5 X 0.403=15.113KN 空罐体和基础总重G= (3.8X 1+3.6 X3.6X2.5X2.4 )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 X H=15.113 X 11.95=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 GX D=815,6 X 2.12=1729.072 KN ?mM风乂重：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

6、罐水泥全满时计算罐体和基础总重F 重=M?10=(3.8 X2+100 X2+6.9X3.6X2.5X2.4) X 10=3566.4KN2基底面积 A=6.9X 3.6=24.84m 2基底应力5 = 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=Ki?K2?K3?W0W0=( 12.255 X28.4 2) /( 2X9.8) =0.504KPaW=K i?K2?K3?W=0.8 X1.0X1.0X0.504=0.403KPa罐体有效受风面积 A=12.5 X 6.3=78.75 m2罐体所受的风力 F风=

7、78.75 X 0.403=31.736KN 空罐体和基础总重G=(3.8X2+6,9X3,6X2,5X2.4)X10= 1566.4KN风力作用高度：H=5,7m+12.5/2=11.95m风力产生的力矩M 风二 F 风 X H=31.736 X 11.95=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 GX D=1566,4 X 2.12=3320.768KNM风乂重：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 重二 MP10=(3.8

8、X4+100 X4+14X3,6X2X2.4) X10=6571.2 KN2基底面积 A=14X 3.6=50.4 m 2基底应力5 = 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=Kl?K2?K3?W02W0=( 12,255 X28.42) /( 2X9.8 ) =0.504KPaX1.0 X1,0X 0.504=0.403KPa罐体有效受风面积 A=12,5 X 13=162,5 m2罐体所受的风力F风=162,5 X 0.403=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 X H=65.488 X 12.55=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