120吨水泥粉罐抗风强度计算书

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1、青岛市红岛—胶南城际（井冈山路—大珠山段）轨道交通工程朝两区间1号竖井水泥罐抗风强度计算编制：审核：批准：中国交建青岛轨道交通R3线工程五工区项目经理部二○一四年十二月十六日81、校核依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-20032、主要参数2.1设计参数粉罐直径：φ2900mm；粉罐高度：13500mm（不含底锥）；底部支腿高度：7230mm；上栏杆高度：1000mm；罐体板材材料：δ6钢板；支腿材料：φ219mm×6焊接管；支腿横、斜撑材料：10#槽钢。2.2环境参

2、数风速：70m/s（十二级风）3、基本载荷3.1粉罐自重：G=9200Kg=92000N水泥重量：G=120000Kg=1200000N3.2风载荷PW----作用在水泥罐上的风载荷，N;----风力系数，C=1.3；υ----风速，υ=70m/s----风压高度变化系数，8----计算风压，q=0.613υ----水泥罐垂直于风向的迎风面积，P=CKqA=0.613CKυAC=1.3K=1.39υ=70A=1㎡，代入上式得：P=5428NP=CKqA=0.613CKυAC=1.3K=1.23υ=70A=60㎡，

3、代入上式得：P=288175NP=CKqA=0.613CKυAC=1.3K=1υ=70A=4㎡，代入上式得：P=15620N4、强度计算水泥罐受力部分主要为罐体底部支腿，支腿竖向承受水泥粉罐自重和散装水泥的重量，同时横向承受罐体受风的侧压力而对支腿产生的拉力。检算过程依据《起重机设计手册》第三章中风载荷计算的相关内容。4.1支腿强度计算支腿强度计算分两种情况进行，第一种风正面吹向水泥粉罐，即方向垂直与支腿连接线；第二种风斜面吹向水泥粉罐，即支腿对角线方向。4.1.1风向垂直于支腿连接线8h=15.3mh=12.7

4、1mh=4.9mL=1.95m4.1.1.1以B点为支点(1)粉罐空载时Ph+Ph+Ph=PL+G×0.5L得：P=19127368N(2)粉罐满载时Ph+Ph+Ph=PL+（G+G）×0.5L得：P=1312737N4.1.1.2以A点为支点(1)粉罐空载时Ph+Ph+Ph+G×0.5L=PL得：P=2558736.41N(2)粉罐满载时Ph+Ph+Ph+（G+G）×0.5L=PL8得：P=2604736.92N支腿底部及加强筋的横截面为A=15.662×10㎡，则最大强度为：σ=P/2A=83.2Mpa<[σ

5、]=215Mpa（校核满足要求）（[σ]查GB50017-2003《钢结构设计规范》，得钢材的抗拉强度值为215Mpa）4.1.2风向为支腿对角线方向h=15.3mh=12.71mh=4.9mL=2.9m4.1.2.1以B点为支点(1)粉罐空载时Ph+Ph+Ph=PL+G×0.5L+P×0.5L+P×0.5L其中：P=P=0.5P得：P=478054.5N(2)粉罐满载时Ph+Ph+Ph=PL+（G+G）×0.5L+P×0.5L+P×80.5L其中：P=P=0.5P得：P=231047.6N4.1.2.2以A点为

6、支点(1)粉罐空载时Ph+Ph+Ph+G×0.5L=PL+P×0.5L+P×0.5L其中：P=P=0.5P得：P=888629.2N(2)粉罐满载时Ph+Ph+Ph+（G+G）×0.5L=PL+P×0.5L+P×0.5L其中：P=P=0.5P得：P=1026560.23N支腿底部及加强筋的横截面为A=15.662×10㎡，则最大强度为：σ=P/2A=32.77Mpa<[σ]=215Mpa（校核满足要求）4.2焊缝强度计算支腿底部与基础采用接方式连接，焊管周围布有6块三角加强筋，焊缝为直角焊缝，焊接形式为满焊，查G

7、B50017-2003《钢结构设计规范》得，16mm以下钢板焊缝的抗拉强度值为[σ]=160Mpa，[τ]=125Mpa。84.2.1正面角焊缝的强度计算（作用力垂直于焊缝长度方向）σ=≤βf其中σ-按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度的应力h-角焊缝的计算厚度，h=4.3×10ml-角焊缝的计算长度，l=0.9mf-角焊缝的强度设计值，f=160Mpaβ-正面角焊缝的强度设计值增大系数，β=1.22N-风载荷，N=288175N代入上式得：σ=74.46Mpa<195.2Mpa4.2.2侧面角焊缝的强度计算（作用

8、力平行于焊缝长度方向）τ=≤f其中τ-按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力h-角焊缝的计算厚度，h=7.14×10ml-角焊缝的计算长度，l=0.6mf-角焊缝的强度设计值，f=160MpaN-风载荷，N=288175N代入上式得：τ=67.27Mpa<160Mpa4.2.3在各种综合作用下，σ和τ共同作用处8将上面计算结果代入公式得：87.35Mpa<160Mpa