钢板筒仓计算书

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=0.4/3*8*31.65=33.76KN/㎡ 计算风荷载
依据规范可知风压高度变化系数 取 1.46;
风荷载体形系数 取 0.8
风振系数 取 1.25
则风荷载标准值 计算雪荷载
=1.25*0.8*1.46*0.4=0.584KN/㎡
雪荷载标准值
屋面积雪分布系数,取 0.662
雪压基本值
取库顶自重 1750KN 其他设备重 50KN 荷载组合计算如下:
钢板厚度 t=16mm 共 2 节/1.5 米;t=14mm 共 4 节/1.5 米;t=12mm 共 4 节/1.5 米;t=10mm 共 4 节/1.5 米;t=8mm 共 4 节/1.5 米。钢板 t=8-10mm 厚度的钢板,单面坡口双面焊。钢板 t=12-16mm 厚度的钢板,双面坡口双面焊。
二、设计依据
1、《*********************灰渣综合利用项目》(河南建筑材料研究设计院有限公司) 2、《*******************项目中间地质勘查资料》(新乡市建筑设计研究院有限公司) 3、《钢筒仓技术规范》(GB50884-2013) 4、《建筑结构荷载规范》(GB5009-2012) 5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011) 6、甲方提供的其他资料 7、有关的法律法规、规范规程等
由于竖向有抗风柱和工字钢,其和仓壁的折算厚度 t 取为 0.1m; =0.137
=0.137*206000*0.1/22.25=126.84MPa 满足要求
b 在竖向压力及贮料水平向压力的共同作用下,
=0.186
=0.186*206000*0.1/22.25=172.2MPa
满足要求
由于有风时的 有地震时的 ,按有风时的 计算
=701.1/0.016=43.8MPa 310MPa
依照此原则,不同部位以及不同的加劲肋的钢筒仓仓壁验算如下表:
h(m) S(m)
3.54 0.0 7.08 0.0 10.62 0.3 14.16 3.9 17.70 7.4 21.24 11.0 24.78 14.5 28.32 18.0 31.86 21.6 仓壁厚度验算:
其中 是深仓贮料水平压力修正系数,
计算 s 深度处贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值:
a
=31.65*8/3=84.4KN/㎡
b
=
=140.48KN/㎡
两者取最大者, =140.48 KN/㎡ 计算 s 深度处贮料作用于仓壁单位面积上的竖向压力标准值:
=8*31.65=253.2 KN/㎡ 计算 s 深度处贮料作用仓壁单位面积上的总摩擦力标准值:
=1.2*12.154+1.3*519.85+1.4*0.6*(7.535+5.251) =701.1KN/m 有地震参与时:
=1.2*12.154+1.3*0.9*519.85+1.3*(0.6*5.251) =626.9KN/m 钢板设有加劲肋,按下式进行计算: a 贮料在水平力作用下,按轴心受拉构件进行计算:
2)受力分析
1、仓型判断 贮料高度 =27m+4.65m=31.65m,仓库内径 =44.5m, / =0.711<1.5,钢筒仓类型为 浅仓。 2、仓顶验算 仓顶的验算可按照下面公式:
=0.403KPa 仓顶外部荷载设计值应满足下式要求:
外部荷载设计值为: =3.21
KPa
仓顶配置满足要求。 3、计算参数选取
则 =0.662*0.3=0.199 KN/㎡
作用于仓壁的单位面积上的水平压力的基本组合如上图: =1.3*140.48=182.62KN/㎡
=
=7.535KN/m
永久荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力标准值,钢板厚度暂取 t=0.012m
=12.154KN/m 贮料作用于仓壁单位周长上的总摩擦力标准值:
⑤、粉质粘土:黄褐色、浅红黄褐色,可塑-硬塑,局部夹杂大量钙质结核,粒径 0.5-5cm, 光泽反应为稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等偏高(部分孔底部见 5-1 层底砾,含有 块石及卵石夹杂姜石,干钻不能钻进)。层厚 0.5-3.4m,层底埋深 8.3-11.6m。
⑥、残积土:红黄、灰白、浅褐、褐黄等杂色,硬塑-坚硬,含有零星泥灰岩小角砾,见 有铁锰结核及钙质结核,局部夹杂有泥灰岩夹层,光泽反应为有关泽,无摇振反应,干强度、 韧性高。物质成分主要为蒙脱石、伊利石及水云母。具有较高的亲水性,当失水时收缩,甚至 龟裂,遇水膨胀隆起,自由膨胀率 45%,属弱等膨胀性土。层厚 1.3-7.8m,层底埋深 10.1-20.2m。
竖向压力修正系数 =1.4
水力半径为
=11.125m
钢材的弹性模量取 206GPa
侧压力系数
=1/3
=7.33
KPa
贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值 但由于该钢筒仓内径 大于 12m,且贮料高度 大于 10m,依据规范还应按照深仓水平 压力的计算公式计算,两者计算值取其大者。 深仓贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值
12.8
⑥ 残积土
20.7
42
18.5
18
⑦ 泥灰岩
21.2
25
3、地下水
本场地地下水位埋深在 40 米以下。地下水主要赋存于深部岩层中,为孔隙、裂隙水, 年变幅 2—4m,地下水的补给来源主要为大气降水,排泄方式主要为开采地下水和向下游 径流,其它因素的影响较小。
本区水和土对建筑材料均具微腐蚀性。
=182.62*44.5/(2*0.016)=254MPa 310MPa 满足要求 b 贮料在竖向力作用下,按轴心受拉构件进行计算: 由于有风时的 有地震时的 ,按有风时的 计算
=701.1/0.016=43.8MPa 310MPa 满足要求 钢筒仓在竖向力的作用下,仓壁按下述方法进行稳定计算:、 a 在竖向轴压的作用下
3、水平加强肋:下涨圈共设三道[16 的槽钢,外置;环形加强筋采用[14 的槽钢共计 5 道;[12 的槽钢共计 6 道;[10 的槽钢共计 4 道;环形加强筋均为外置,间距如图分布;环形肋 槽钢上部满焊,下部断焊,焊接 200mm,间隔 200mm。
4、抗风立柱采用螺旋焊管和国标槽钢,共计 14 根,抗风主柱采用直径Φ426mm 螺旋焊管, 壁厚 10mm,在抗风主柱之间加设 18 工字钢共计 42 根;间距根据库体周长平均分布;竖筋槽 钢均焊接槽钢翼板,采用断焊,焊接 200mm,间隔 200mm。螺旋焊管用δ=10mm 筋板与库体焊 接,采用断焊,焊接 200mm,间隔 200mm。
⑦、泥灰岩:灰黄色、灰白色,强风化-全风化,局部风化成残积土。主要矿物成分为伊 利石、蒙脱石,遇水崩解,岩芯短柱状、柱状,层状结构,块状构造,风化裂隙发育,钙质胶 结,岩石质量指标 RQD=60—80,为较差,完整程度较完整,属软岩,岩体质量等级 IV 级。(局 部夹杂残积土夹层)
2、岩土物理力学指标统计
=1.1*11.125*42.48=519.85KN/m
依据规范,落地式钢板筒仓可不计算竖向地震作用 仓顶及仓顶上建筑可变荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力标准值:
=5.251KN/m
作用于仓壁单位周长上的竖向压力的基本组合为: 无风荷载参与时:
=1.2*12.154+1.3*519.85+1.4*(0.6*5.251)=694.8KN/m 有风荷载参与时:
剪切试验及单轴抗压强度成果统计(表 1)
层号
名称
重度
内摩擦角
粘聚力(KPa)
(KN/m3)
(°)
压缩模量 0.1-0.2
(MPA)

填土
18.2
7.0
14.0
-
② 粉质粘土
19.3
28
15.8
12
③ 粉质粘土
18.5
26
15.5
9.3
④ 粉质粘土
20.1
32
16.5
14
⑤ 粉质粘土
19.7
30
16.0
170
12
③ 粉质粘土
6.6
178
④ 粉质粘土
15.6
385
⑤ 粉质粘土
8.6
201

残积土
25.0
680
⑦ 强风化泥灰岩
750
150
9.3
200
14
180
12.8280源自1835025
5、抗震设防烈度
本区抗震设防烈度为 8 度,设计地震分组为第一组。设计基本地震加速度值为 0.20g(其 中 g 为重力加速度),场地特征周期 0.35s。本工程抗震设防类别为丙类。
1.000 1.000 0.996 0.955 0.915 0.877 0.840 0.806 0.772
Cf
1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100
Np Ch
(kN/m2) (kN/m) 1.100 0.00 0.00 1.100 0.00 0.00 1.136 1.04 30.00 1.505 15.23 440.42 1.874 35.49 1026.65 2.000 54.79 1584.85 2.000 71.00 2053.70 2.000 86.54 2503.07 2.000 101.43 2933.78
③、粉质粘土:褐黄、灰黄色,可塑,见白色菌丝体和针状虫孔,偶见有钙质结核此层粉 质含量高,夹粉土薄层,偶见姜石,局部夹(3-1 层底砾,层厚一般 0.2-0.4m,含大颗粒卵石、
块石),光泽反应为稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等。层厚 0.3-6.0m,层底埋深 1.7-8.4m。
④、粉质粘土:浅红、红褐色,硬塑-坚硬,局部见有大量白色菌丝体,铁锰质结核,小 姜石,底部见有(4-1 层底砾,夹杂大颗粒块石、卵石及钙质结核,层厚一般 0.5m 左右),光 泽反应为稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性高。层厚 0.1-5.0m,层底埋深 6.7-11.0m。
5、仓壁下端与环形均压梁连接,环形均压梁下部采用楔形基础,基础埋深 2.4m,楔形基 础材料采用钢筋混凝土;库底采用钢筋混凝土楔形基础连接成整体,库板厚度 0.53m,形成倒 杯式基础。
五、设计计算
1)一般参数选取
1、依据钢筒仓技术规范(GB50884-2013),粉煤灰的内摩擦角取 30°,与钢板的摩擦系 数为 0.4,重力密度取 8KN/m³。
三、工程地质条件
1、根据勘察中间资料可知,场地内地层主要为第四系沉积层,地层结构较为复杂,部分 层位变化较大,依据地层结构、岩土性质的不同,把场地进一步划分为 7 个工程地质单元层。 各层岩土特征自上而下如下:
①、填土:褐色、灰褐色,以粘性土为主,结构较松散,密实程度不一,表部为耕土,局 部见有建筑垃圾及生活垃圾。层厚 0.5-1.2m,层底埋深 0.5-1.2m。
钢板筒仓计算书
一、工程概况
*******************的 2×50000m3 钢结构粉煤灰储存库工程位于******************* 西侧。
该粉煤灰储存库采用落地式平底钢板筒仓结构形式,地道式出料通道;仓筒采用不等厚钢 板焊接拼装成型,水平肋采用槽钢,竖向抗风柱采用螺旋钢管内浇混凝土,并采用工字钢进行 加强。
粉煤灰贮料参数表(表 3)
堆积密度 重力密度γ 内摩擦角 贮料名称
(t/m³) (KN/m³)
°
摩擦系数μ 钢板
粉煤灰
0.8
8
30
0.4
2、依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),工程所在地在淇县地区雪荷载和风荷载 R=50 年的基本值:
基本雪压:0.3KN/㎡ 基本风压:0.4KN/㎡
②、粉质粘土:灰褐、浅棕褐色,可塑-硬塑,见有植物根系和釉质光泽,白色菌丝体及 小姜石,光泽反应为稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等。层厚 0.6-1.8m,层底埋深 1.3-2.6m。(部分孔见有 2-1 层卵石层,青灰色,粒径 1-8cm,大者超过 20cm,夹杂粉质粘土及 砂土,次圆-浑圆状,有棱角,泥砂质冲填。松散-稍密,层厚 0.7-2.2m,层底埋深 1.2-2.7m)
4、地基承载力及变形参数
各土层承载力特征值确定及变形参数 (表2)
根据标准贯入试验N 根据土工

值确定承载力特征值 试验指标 建议各土层 建议压

岩土名称
确定承载 承载力特征 缩模量

N/N63.5/N1 fak
力特征值 值(kPa) (Mpa)

20(击) (kPa)
(kPa)
② 粉质粘土
7.2
190
场地 20 米深度范围内,岩土层的等效剪切波速值为 283m/s,本场地为中硬场地土,建筑 场地类别 II 类。
四、设计说明
1、粉煤灰储存库每个库容 50000m³,高 35.4m,直径 44.5m,直立仓壁 27m,圆形钢屋盖 高度 8.4m。
2、库顶采用 t=3-8mmQ235B 钢板,下部桁架支撑系统与环形钢梁连接在一起,最后与竖向 立柱连接。库体钢板均采用 Q345B 钢板。
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