水泥罐基础验算

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1、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1001,合计1081；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,圆环径 7米,外径 11.46 米，基础髙1.5m，外露0.5m。基础采用ei8300mmX300mm上下两层 钢筋网片，架立筋采用d 18450mmX450mm钢筋双排双向布置，基础 顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊

2、。(2) 水泥罐总髙 18.5米，罐髙 13.5米，罐径 2.8米，柱髙 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1081。水泥罐总髙 18.5米，罐髙 13.5米，柱髙 5m。2、地基承载力计算水泥罐基础要求的承载力1）砼基础面积：S=97.51m2；砼体积：V=97.51X1.5=146.65m3；底座 自重：Gd=146.65 X 2500 X 9.8=3592.925KN （砼

3、 自重按 2500kg/m3）;2）装满水泥的水泥罐自重：Gsz=6X108X9.8=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）PWP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，根据髙耸结构设计规（GBJ135-2006以下简称髙 规

4、），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/tfo2）风力计算：平均作用髙度为：H=13.5/2+5=11.75m；单根水泥罐的风力大小为F二AXW=13.5X2.8X0.25=9.45KN；1个水泥罐的叠加倾覆力矩M=FXH=9.45*11.75=111.04KN m16个水泥罐的叠加倾覆力矩Mz二FXH*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481,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) /2XL= (359.3+48X9.

5、8) /2*4.16=1725.8 KN m MzG，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二M/(Ss*L)=111.04/ (0.0055*1.4) =14.

6、42MPa1柱子所有的最大应力二fk+f t=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。2)满罐钢柱承载力对于单个罐体的四根柱子，每个罐体和水泥总重1081,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fm=108*9.8/0.022=48.11MPa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1.4米，最大风力矩

7、为111.04KNm,叠 加应力 ft=M /(Ss*L)=1111.04/(0.0055*1.4)=14.42MPa1柱子所有的最大应力二fm+f t=48.11+14.42=62.53MPaQ235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。5、钢柱的柔度稳定性考虑在四根柱子情况下的失稳条件，利用压杆的欧拉公式进行验算。在风荷载叠加的最不利条件下，计算主力的临界应力。惯性矩为I=3.14*0.219*0.008*1.4*1.4*2=0.0216m4，柱脚为刚性连接，故压 杆长度系数为口=2,柱子的弹性模量为E=206GPa；罐体柔度几乎为0， 故整体的杆体计算长度为柱子的长度，计算长度为 L=5 米，根据压杆 欧 拉临界 失稳欧 拉公式F二兀2E1 =3.14*3.14*206*109*0.0216/CR (pL)2(2*5)2=437900330.6N失稳应力=437900330.6/0.0055=7962*103*MPa柱子所有的最大应力二f+ft=3.56+14.42=17.97MPa,所以柱子不会失稳倾覆。经以上验算，水泥罐的柱子、基础均满足强度及抗倾覆要求，水泥罐时安全的。