水泥砼系统水泥罐稳定性计算书终稿

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1、水泥砼系统水泥罐稳定性计算书根据测量结果，一、二、三工区水泥罐顶部中心与底部中心偏离最大的是：一工区贵广120楼的直径为3.25m，高度为23.467m的水泥罐，偏离值为15cm。因此，以罐体直径为3.25m，高度为23.467m的水泥罐为计算对象，计算条件为：12级台风，风速取36.9m/s,且风向与罐体的倾斜方向一致；水泥重量按满载150t计；考虑测量误差，偏离值按20cm计算。一、风荷载计算1.计算罐体下部排架的迎风面积S1罐体下部排架包括立柱、支撑角钢及焊接肋板等a．Φ219×8×8258立柱4根0.219×8.3×4=7.271㎡b．支撑角钢∠75×8×3283型,共8根；∠75×8

2、×1907型，共4根；∠75×8×2834型，共4根；0.075×3.283×8+0.075×1.907×4+0.075×2.834×4=3.392㎡C．焊接肋板①-8×253×403型共4块；②-8×99×250型共4块；③-8×235×830型共4块；④-8×250×764型共4块；⑤-8×250×323型共4块；⑥-8×74×250型共4块；①：（0.09+0.235）×0.403×1/2×4=0.263㎡；7②：（0.099×0.25）×1/2×4=0.05㎡；③：0.235×0.83×4=0.78㎡；④：0.25×0.764×4=0.764㎡；⑤：（0.25+0.09）×0.323×

3、1/2×4=0.22㎡；⑥：0.74×0.25×1/2×4=0.37㎡；S1=7.271+3.392+0.263+0.05+0.78+0.764+0.22+0.37=13.11㎡2.上部罐体的迎风面积S2上部罐体可分为三部分：高度7m~9m圆锥体部分、高度9m~23.25m圆柱罐体部分、高度23.25m以上不规则部分，取罐体最大截面积为迎风面积。a．高度7m~9m罐体部分的迎风面积1/2×3.25×2=3.25㎡b．高度9m~23.25m罐体部分的迎风面积3.25×（23.25－9）=46.313㎡c．高度23.25m以上罐体部分的迎风面积（3.25+0.687）×0.217×1/2+0.03

4、×0.657×2=0.467㎡d．上部罐体的迎风面积S2S2=3.25+46.313+0.467=50.03㎡73．风力计算a．风力公式风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为：wp=0.5·ro·v²(1)其中wp为风压[kN/m²]，ro为空气密度[kg/m³]，v为风速[m/s]。由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g,因此有ro=r/g。在(1)中使用这一关系，得到：wp=0.5·r·v²/g(2)此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013hPa（毫巴）,温度为15°C),空气重度r=0.01225[kN/m³]。纬度

5、为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²],得到wp=v²/1600(3)此式为用风速估计风压的通用公式。将风速代入(3),12级大风相当于32.7m/s-36.9m/s,取最大值36.9m/s，得到风压wp≈0.85[kN/m²]；b．风荷载计算①：上部罐体所受风力F1F1=0.85×50.03=42.53KN②：下部排架所受风力F2F2=0.85×13.11=11.14KN7③：水泥罐整体受到的风力F3F3=F1+F2=53.67KN二、水泥及罐体自重力的计算1.重心计算a．上部罐体重心高度位置h1的计算满负荷工作时，上部罐体重心在罐体中心位置处。①：上部罐体体积VV=1/3×2.5×π

6、×（3.25/2）2+π×（3.25/2）2×（23.25－9.5）+1/3×π×（3.25/2）2×0.217－1/3×π×（0.687/2）2×0.076=6.91+114+2.764－0.094=123.58m³②：上部罐体重心距地面高度h1123.58/2=6.91+π×（3.25/2）2×（h1－9.5）得：h1=16.12mb．下部排架结构的重心距地面高度h2h2=（8.3/2）+0.5=4.65m2．满负荷工作时，水泥罐质量及整体重心位置计算①：满负荷工作时，上部罐体的质量m1m1=150+7.489+0.213=157.7t②：下部排架质量m2m2=2.72+0.2+0.046

7、+0.105=3.071t7③：水泥罐总质量m3m3=157.7+3.071=160.771t④：由水泥罐的质量分布可知，水泥罐整体重心在距地面高度16.12m处。3.水泥罐重心的偏距L偏的计算16.12/23.467=L偏/0.2得：L偏=0.14m三．罐体稳定性计算1.弯矩与剪力计算a.弯矩计算①：上部罐体所受风力相对基础中心产生的弯矩M1M1=F1×h1=42.53×16.12=685.58