2HZS120搅拌站下支架基础设计计算书
一、计算基础数据:
1、地质资料:第一层:素填土 厚度 0.5m 地基承载力fka1=80kPa 第二层:强风化泥岩 厚度 3.4m 地基承载力fka1=300kPa 2、构建基础主要尺寸:
整板基础面积:S?6m2(以搅拌站基础边缘放大0.35m作为整板基础,宽度方向两个支腿制作为一个整体)
基础厚度:t?0.35m (有0.05m厚的混凝土垫层) 独立柱基础:
a?0.8m b?0.8m h?0.85m h1?h?t?0.85?0.35?0.5(m)
独立柱基础数量:n?4 (四个基础共同承受整个搅拌站的载荷) 混凝土容重:r?24kN/m3 3.结构物载荷:
搅拌站载重p:p?95.74kN
搅拌站自重z:z?307.41kN (参见HZS120搅拌站主机架计算书) 搅拌站基础自重g:g?(2s?t?a?b?h1?n)?r?131.52(kN) 4.结构设计安全系数:??1.5 二、基础荷载计算:
地基承受荷载m:m?(p?z?g)?1.5?534.67(kN) 地基承载力Pa:Pa?m534.67??44.56(kN/m2)?44.56kPa S12搅拌站基础埋深0.35m地基承载力取值为80kPa大于44.56kPa能满足要求。 三、底模基础及柱基础均按构造配筋。
1
HZS120站主机架强度校核
HZS120站主楼主要由下机架、主机底盘、搅拌主机、中支架、上底盘、过渡储料斗、水秤、外加剂秤、水泥秤、收尘装置等组成,其结构参见附图一。装修后的外观尺寸:6515×5115×12500。
根据该产品设计图样及使用工况,HZS120站主机架主要承受各构件的自重,物料重量等永久载荷、承受风载荷、集灰载荷、雪载荷等可变载荷。 一、载荷
1. 永久载荷 1.1构件自重
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 代 号 2HZS120GT.6 2HZS120GT.7 2HZS120GT.5 MAO3000/2000 2HZS120GT.3 2HZS120GT.4 2HZS120GT.9 HZS120.16CA SC700B HZS120B.4 HPC-1500SA HZS90KZ.4 名 称 下机架 中支架 主机底盘 搅拌主机 上扶梯 上底盘 拢料斗 过渡储料斗 水 秤 外加剂秤 粉料秤 收尘装置 合 计 主 材 φ325×10 [250 [300 7530 δ8、δ3 [300 δ5 δ5 重 量 3504 1160 3600 15060 201 3024 514 1696 666 137 935 244 30741 备 注 动载荷系数2 1.2物料重量:考虑搅拌站最大物料荷载的状况,即为两倍搅拌机物料的荷载:正在搅拌一罐料,已配好待搅拌的一罐料。下面按C50混凝土配方确定载荷重量:
序号 名 称 容 积 比 重 单 重 合 重 备 注 2
1 2 3 4 5 4 砂 石 水 泥 煤 灰 矿 粉 水 外加剂 3550 744 140 107 236 10 4787 7100 1488 280 214 472 20 9574 PD425 合 计 不可变载荷累计重量:G=30741+9574=40615(kg) 2. 可变载荷
2.1风载荷:风载荷的大小主要与构件的体型和高度以及所在地区有关,其值可按下式计算:
Wk??z?s?zwo
uz------风压沿高度变化系数,《最新钢结构实用设计手册》查表4-21 uz=1.06 us------ 风荷载体型系数,《最新钢结构实用设计手册》查表4-23得:
HB12.5?0.48?0.03?
5.115?0.55?s?0.48?0.03?式中:H为构件总高度。 B为构件迎风面宽度。
w0------基本风压值,考虑该产品用于广西,为了安全起见采用广西最大风载荷系数:
w0=0.3kN/m2------《最新钢结构实用设计手册》表4-20查得。
?z------ 顺风向高度Z处的风振系数,《最新钢结构实用设计手册》查表4-22得:
根据:
w0T2?w0?(0.1?n)2?0.3??0.1?3??0.0272
3
Z8.8??0.7 H12.5查表4-22得:?z?1.61
Wk??z?s?zwo=1.61×0.55×1.06×0.3=0.28 (kN/m2)
作用在构件上的风载荷为:
Wf?Wk?S=0.28×6.515×7.2 =13.2 (kN) =1320kg
因搅拌站使用地位于宜宾市,所以不考虑雪载荷和集灰载荷的影响。 二、强度校核
1. HZS120站主机架受力分析:HZS120站主机架主要承受风载荷和不可变自重载荷,载荷均由四个牛腿型下机架承受。将不可变载荷转化为作用在主机底盘上的均布载荷进行计算,其均布载荷值为:q?G406150??17461(Nm)
2(6.515?5.115)23.262.根据附图二受力简图分析,该结构属于三跨梁,简化受力图分别为A图、B图。作用在下机架上的集中载荷,先计算A图的受力,其值为:
21qL1R?(?MB)
L12’ARB?(qL?2R’A)?2
MB?3332qL13(L1?L2)?qL2?L2?2L1??qL1L211?3???16?L1?L2?L1??L2?L1?L2??4????
2?17461?2.2823(2.282?1.95)?17461?1.953?1.95?2?2.282??17461?2.2823?1.95??3???16?2.282?1.95?2.282??1.95?2.282??1.95??4????=-8089Nm
2117461?2.28221qL1(?8089)?16378(N) R?(?MB)?2.2822L12’ARB?(qL?2R’)?2?40501(N) A)?2?(17461?6.515?2?136378按B图计算支腿的受力方法与以上方法相同:
MC??5779Nm
4
21qL1R?(?MC)?9614N
L12”ARC?(qL?2R”A)?2?(17461?5.115?2?9614)?2?35043(N)
3. B、C点的轴向力 B处斜撑的轴向力:
R’B?RB?com23.61??40501?0.9163?37111(N)C处斜撑的轴向力:
’RC?RC?com15.05?
?35043?0.966?33852(N)
4. B、C斜撑轴向力对主支撑的轴向压力: B处斜撑的轴向力对主支撑的轴向压力:
R”B?RB?com23.61??37111?0.9163?34005(N)C处斜撑的轴向力对主支撑的轴向压力:
”’RC?RC?com15.05?
?33852?0.966?32701(N)
5.作用在主支撑上的轴向压力:
”””RA?R’A?RA?RB?RC?16378?9614?34005?32701 ?92698(N)6. 作用在支腿上的总弯矩: 均布载荷对支腿所产生的弯矩:
Mj??MB?MC??8089?5779 ??13868(N.m)风载产生的弯矩不是单独作用在一个支腿上,而是作用在整个支架上,风载荷所产生的弯矩为:
5