水泥罐抗倾覆验算

1、精心整理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日一、工程概况根据本工程的砼需求量和拌和站的设计要求，设置J 1000 型搅拌站台、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2206、壁厚 10mm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

2、泥储存罐立柱高 6.3m。水泥储存罐基础参数：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：精心整理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 28.4

3、m/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 1+1001+3.63.6 2.5 2.4） 10=1815.6KN2基底面积 A=3.6 3.6=12.96m2基底应力 =F 重/A=1815.6/12.96=140.093KPa（ 实测） 说明基底承

4、载力满足需要。结构整体的抗倾覆性取最不利因素为 1 个罐全为空罐时计算。精心整理风荷载强度 W=K1?K2?K3?W0 式中： K1为风载体形系数，查表得 K1=0.8 ；K2 为风压高度变化系数，查表得 K2=1.0 ；K3 为地形、地理变化系数，按一般平坦空旷地区取 K3=1.0 ； W0为基本风压值；基本风压值 W0=( ?2)/2q 式中：为空气重度，取标准大气压下， 常温为 15时的空气重度 q 为重力加速度，取 9.8m/ s22W0=(12.25528.42)/(29.8 )=0.504KPa W=K1?K2?K3?W0=0.81.01.0 0.504=0.403KPa 罐体有效

5、受风面积 A=12.5 3=37.5 罐体所受的风力 F 风=W?A=37.50.403=15.113KN 空罐体和基础总重G=(3.81+3.63.6 2.5 2.4 ) 10=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=F 风H=15.11311.95=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 重力产生的力矩12.255N/m3D=2.12mM重=GD=815.62.12=1729.072KN?m精心整理M风M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

6、素 2 个罐水泥全满时计算罐体和基础总重F 重 =M?10=(3.82+1002+6.93.62.52.4) 10=3566.4KN 基底面积 A=6.9 3.6=24.84m2 基底应力 =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=K1?K2?K3?W0W0=(12.25528.42)/(29.8 )=0.504KPaW=K1?K2?K3?W0=0.81.01.0 0.504=0.403KPa 罐体有效受风面积 A=12.5 6.3=78.75 罐体所受的风力 F 风=78.75 0.403

7、=31.736KN 空罐体和基础总重G=(3.82+6.93.6 2.5 2.4 ) 10=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=F 风H=31.73611.95=379.245KN精心整理D=2.12m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 重力产生的力矩M重=GD=1566.42.12=3320.768KN M风M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 =M?10=(3.8 4+100 4+143.6 22

8、.4) 10=6571.2KN 基底面积 A=143.6=50.4m2 基底应力 =F 重/A=130.381KPa(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=K1?K2?K3?W0 W0=(12.25528.42)/(29.8 )=0.504KPaW=K1?K2?K3?W0=0.81.01.0 0.504=0.403KPa 罐体有效受风面积 A=12.5 13=162.5 罐体所受的风力 F 风=162.5 0.403=65.488KN 空罐体和基础总重G=(3.8 4+143.6 22.4 ) 10=2571.2KN精心整理风力作用高度：H=6.3m+12.5m/2=12.55m 风力产生的力矩M风=F 风H=65.48812.55=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