120吨水泥粉罐抗风强度计算书.doc

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 1、校核依据 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 2、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 环境参数 风速：70m/s（十二级风） 3、基本载荷 3.1 粉罐自重： G =9200 Kg=92000N 水泥重量： G =120000 Kg=1200000N 3.2 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， ---- 计算风压 ， q=0.613υ ---- 水泥罐垂直于风向的迎风面积， P=CKqA=0.613 CKυA C=1.3 K=1.39 υ=70 A=1㎡，代入上式得：=5428N P=CKqA=0.613 CKυA C=1.3 K=1.23 υ=70 A=60㎡，代入上式得： P=288175N P=CKqA=0.613 CKυA C=1.3 K=1 υ=70 A=4㎡， 代入上式得： P=15620N 4、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 h=15.3m h=12.71m h=4.9m L=1.95m 4.1.1.1 以B点为支点 (1)粉罐空载时 P h+ P h+ P h=P L+G×0.5 L 得： P (2)粉罐满载时 P h+ P h+ P h=P L+（G+ G）×0.5 L 得： P=1312737 N 4.1.1.2 以A点为支点 (1)粉罐空载时 P h+ P h+ P h+G×0.5 L=P L 得： P=2558736.41N (2)粉罐满载时 P h+ P h+ P h+（G+ G）×0.5 L=P L 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=83.2 Mpa [σ] =215 Mpa （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215 Mpa） 4.1.2 风向为支腿对角线方向 h=15.3m h=12.71m h=4.9m L =2.9m 4.1.2.1 以B点为支点 (1)粉罐空载时 P h+ P h+ P h=P L+G×0.5 L+P×0.5 L+ P×0.5 L 其中： P= P=0.5 P 得： P=478054.5N (2)粉罐满载时 P h+ P h+ P h=P L+（G+ G）×0.5 L+P×0.5 L+ P×0.5 L 其中： P= P=0.5 P 得： P= 231047.6N 4.1.2.2 以A点为支点 (1)粉罐空载时 P h+ P h+ P h+G×0.5 L=P L+ P×0.5 L+P×0.5 L 其中： P= P=0.5 P 得： P=888629.2N (2)粉罐满载时 P h+ P h+ P h+（G+ G）×0.5 L=P L+ P×0.5 L+P×0.5 L 其中： P= P=0.5 P 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=32.77 Mpa [σ]= 215 Mpa （校核满足要求） 4.2