水泥罐基础验算.doc

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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100t，合计108t；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，圆环内径7米，外径11.46米，基础高1.5m，外露0.5m。基础采用φ18@300mm×300mm上下两层钢筋网片，架立筋采用φ18@450mm×450mm钢筋双排双向布置，基础顶

2、预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。（2）水泥罐总高18.5米，罐高13.5米，罐径2.8米，柱高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108t。水泥罐总高18.5米，罐高13.5米，柱高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=97.51×1.5=146.65m3；底座自重：Gd=146.65×250

3、0×9.8=3592.925KN（砼自重按2500kg/m3）;2）装满水泥的水泥罐自重：Gsz=6×108×9.8=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）P≤P’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

4、较大，为确保筒体和施工人员的安全，根据《高耸结构设计规范》（GBJ135-2006以下简称高规），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/㎡。2）风力计算：平均作用高度为：H=13.5/2+5=11.75m；单根水泥罐的风力大小为F=A×W=13.5×2.8×0.25=9.45KN；1个水泥罐的叠加倾覆力矩M1=F×H=9.45*11.75=111.04KN·m6个水泥罐的叠加倾覆力矩Mz=F×H*6=9.45*11.75*6=666.24KN·m3）抗倾覆计算抗倾覆计算以空罐计

5、算，6个水泥罐自重48t，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)/2×L=（359.3+48×9.8)/2*4.16=1725.8KN·mMz

6、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M1=111.04KN·m，叠加应力ft=M1/(Ss*L)=111.04/（0.0055*1.4）=14.42MPa柱子所有的最大应力=fk+ft=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108t，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

7、*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，最大风力矩为111.04KN·m，叠加应力ft=M1/(Ss*L)=1111.04/（0.0055*1.4）=14.42MPa柱子所有的最大应力=fm+ft=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。4、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

8、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μ=2，柱子的弹性模量为E