抓渣池计算书.doc
抓渣池结构计算书1设计资料结构安全等级为二级;计算简图见图10.1-1图10.1-1 矿石仓图(1) 计算参数(2) 竖壁、斜壁厚均为300mm。储料重度丫 =26kN/m3(3) 竖壁高度h1=1.5m；斜壁高度h2=3.0m；(4) 漏斗高度h3=0.3m，漏斗口 0.5m；(5) 内摩擦角 屮二35度，斜壁倾角a =41度;2 2(6) fy=360N/mm ; fc=14.3 N/mm ;(7) k=tan2 (45°射2) = tan227.5°0.271(8) 卸料口阀门总重：15kN/个。(9) 顶部平台传至竖壁荷载：顶部无平台。(10) 结构重要性系数r0=1.0。 贮料冲击影响系数：C=1.2。(11) 仓体材料：混凝土： C30。钢筋：采用HRB400级钢筋(), 2、仓壁的荷载2.1竖壁的水平压力标准值PhPh = k c h =0.271*1.2*26*1.5 = 12.7KN/m2。2.2斜壁法向压力标准值Pn2.2oE= cos a +ksina, a= 49 , k = 0.271。2 2U cos49°0.271*sin 49° 0.585。1) Pn1 =EV c r h2U 0.585 *2 ：26X1.5= 27.4kN/m22) Pn2= 0.585 为.2)26.0*(1.5+3.5) = 91.2kN/m23) 三角形板尖部Pn,按公式(5.2-21)。I I a rPn= Pn2 = 91.2*7.5/(7.5-0.5) = 97.8kN/m22.3竖向荷载标准值2.3.1贮料荷载贮料体积V按公式(3.1-1)V = abh+(A1+A2+3=7.2A2*1.5+3.5/3*(7.2A2+0.5A2+sqrt(7.2A2*0.5A2)=142.7m3Pk= r V=26*142.7=3711.0kN2.3.2斜壁及卸料口阀门总重Gk = (3.5/cos49*(7.5+0.5)/2*0.3+0.3*0.45*0.95)*4*26+15.0=606.9kN2.3.3竖壁上部荷载 竖壁上部平台荷载本筒仓无顶盖。 竖壁自重g?k = 0.3 X.5 >26= 11.7KN/m3.内力计算3.1拉力计算3.1.1竖壁底部水平拉力Nhk竖壁顶部有平台，竖壁按一端自由，一端固定的悬臂板计算。由贮料水 平压力产生的拉力即板的反力，作用在竖壁与斜壁的交肋处。Nhk = NRbn/2=Phhn/2 >n/2= 0.5*12.7*1.5*7.2/2 = 34.3KN设计值 Nh = 34.3 X.3= 44.6KN3.1.2斜壁水平拉力Nh1k 顶部：Nh1k = 0.5 (Pn1+qkcos49° bnsin49°=0.5* (27.4+0.3*26*0.656) *7.2*0.755=88.3kN/m设计值Nh1 = 0.5* (1.3*27.4+1.2*0.3*26*0.656 ) *7.2*0.755=113.4kN/m 底部：Nh2k = 0.5* (76.7+0.3*26*0.656) *0.5*0.755=18.5KN/m设计值Nh2 = 0.5* (1.3*91.2+1.2*0.3*26* 0.656) *0.5*0.755=23.5KN/m 中部设计值： = 0.5*(1.3* (27.4+91.2)/2+1.2*0.4*26*0.656) *3.85*0.755=121.0kN/m3.1.3竖壁下部竖向拉力设计值 NvNv=( rQPK+gGk) /4a=(1.3*3711.0+1.2*606.9)/4/7.5= 185.1KN/m3.1.4斜壁顶部的斜向拉力设计值N tiNt1 Nv185.1/sin49 =245.1 KN/msin a3.1.5斜壁中部的斜向拉力目彳 阴影部分体积（图10.1-4）=3.85A2*(1.5+3.5/2)+3.5*0.5*(3.85A2+0.5A2+SQRT(3.85A2*0.5A2)/3 =358.1m3 阴影部分贮料重量= 58.1 ）26.0= 1510.3KN 阴影漏斗部分自重及斗口边梁、阀门重Nt=(2&+砾)/ 4?=(0.5*(3.85+0.5) *0.4+0.3*0.45*0.95 ) *4*26+15.0 = 185.6KNsin = (1.3*1510.3+1.2*185.6) /(4*3.85*0.755)= 188.0KN/m3.1.6漏斗壁角肋顶部的斜向拉力=C(aNi nc.a+bNinc.b) / 2,其中 h/b= 1.5/ 7.5= 0.2,查图5.2-3得C=0.32, a=b=7.5m, Ninc.a= Ninc.b=Nt1=0.2* (2*6.85*288.7) /2= 395.5KN3.2平面外弯曲计算3.2.1斜壁计算al=0.5/ 7.5= 0.067<0.25按三边固定的等腰三角形板计算Lx = 7.5m； Ly = 3.5/0.755*7.5/ (7.5-0.5) = 4.97mLx / Ly = 7.5/4.97= 1.51三角形荷载(设计值)P= Lx Ly p / 3= 7.5*4.97*1.3* (97.8 -27.4) / 3= 1136.4kN矩形荷载(设计值)P= Lx Ly p / 2= 7.5*4.97*1.3*1136.4/ 2 = 2367.2KNMx = a p= 0.0178*2367.2 - 0.0188*1136.4= 20.8KN m/mMy = a p= 0.0163*2367.2-0.0184*1136.4= 17.7KN m/mMb =-血 p= -0.0349*2367.2+0.0357*1136.4= -33.1KN m/mMc =-色 p= -0.0387*2367.2+0.0446*1136.4 = -49.2KN m/m322竖壁计算按一端固定一端自由悬臂板计算I 1 I2Mb = XfQPhh6=-1/6*1.3*21.14*3.25=-6.2KN m/ m1m中=242XkPhh = -1.5 KN m/ m3.2.3竖壁和斜壁弯矩的平衡 相交处平衡弯矩M ° (Mb+Mc) / 2= (-48.4-54.2) / 2= -27.7KN m/ m 斜壁跨中弯矩修正My= 0.5*(49.2-27.7)+ 17.7= 28.4 KN m/ m 竖壁跨中弯矩修正Mmax= -0.5* (27.7-6.2) -1.5= -12.3KN m/ m3.3平面内弯曲计算3.3.1竖壁1计算 静荷载(标准值)：qk= g2k+Gk / (4*6.85) = 11.7+606.9 / 4/7.5= 31.9KN/m 活荷载(标准值)PK= Pk/(4 X5)= 3711.0/30= 123.7kN/m 设计值：q = rcqk= 1.2*31.9 = 38.3kN/m p= gpk = 1.3*123.7=160.8kN/m内力计算查连续梁图表M1 = M2 = 0.07ql2+0.096pl22 2Mb = -0.125ql-0.063pl=-0.125*38.3*7.5a2-0.063*160.8*7.5a2=-839.3kN?mMc = 0Vb 左=-0.607ql-0.563pl=-0.607*38.3*6.85-0.62*160.8*6.85 =-856.6 kN3.3.2竖壁2 （单跨）计算按简支梁计算qk = G/4a) 2+g2k=(606.9/4/7.5) *2+11.7= 52.3kN/mPk = Pk/(4*6.85) *2=(3711./4/7.5) *2=247.4kN/m设计值 q = 1.2qk = 1.2*52.3 = 62.8kN/mp = 1.3 Pk = 1.3*247.4= 321.6kN/m1t 22M =(q + p )l2= 1/8* (62.8+321.6) *7.5a28=2701.5kN?m1 1V = (q + P )l = -(62.8+321.6) *7.5=1440.8kN?m4截面配筋2 2已知：混凝土： C30, fc=14.3N/mm , ft=1.43N/mm ,a1=1.00 钢筋：HRB400, fy=360N/mm2, b =0.5184.1竖壁平面内按受弯构件计算4.1.1 竖壁 1 (400X3250)支座 B, MB = 839.3kN?m, b=300mm,ho=1455mmM839.3I06_0a= .2 = = °.°92aJcbh。14.3 況 300X4552a = (1-0.5 )'=1- 1 - 2as =1 -，1 -2 0.092 二 0.097 ： b则 印仁bh。二fyAsaf bh。fy14.3 0.097 300 1455360=1672mm22选钢筋 5 25 ( As = 2455mm )边跨跨中，M1=1019.2kN?mas二 0.1121019.2 10614.3 300 14552=1-门二0.021 = 0.119 ： b14.3 0.119 300 14553602=2008mm竖壁底部水平拉力 Nh =44.5NNh344.5 1033602= 124mm2As 二 As1 As2 二 2008 124 二 2131mm选钢筋 5 25 ( As = 2455mm2) 箍筋控制条件为了防止发生斜压及斜拉这两种严重脆性的破坏形态，依据混凝土结构设 计规范给出的相应控制条件；按公式(6.3.1-2)：a当 h°/b _6时，V 乞 02：cfcbh。，"1.0，(C30)b.配筋率* - 0.28 ft / fyv,取fy厂fy(按照弯剪扭构件考虑) 配箍计算a. 核验截面V=1440.8kNh0/b=1455/300=4.85<60.2 Cfcbh0=0.2*1.0*14.3*300*1455=1248.4kN>V截面尺寸满足要求b、 仅配置箍筋时，按混凝土规范公式(6.3.4-16.3.4-3):4.1.2竖壁平面外按偏心受拉构件计算My=M°=27.7KN m/mNV=185.1KN/meo=M y/N v=27.7/185.1=0.150m=0.5h-viu+ eo=O.5*O.3-O.O45+O.15O=O.255mAs=Nve' /a)332=185.1*1OA *O.255*1OA /36O/(255-45)=623.3mm /m单肢箍筋总截面面积：2Asv/s+As=0.3*1000+623.3=921.6 mm=2As= As什 As2=6303+494=6797mm选 16 25 (As=7854 mm2 )箍筋计算3Asv1 / s =(1440.8*100.7*1.43*300*1455) / (2*360*1455*1.25)= 0.767mm /m 平面外按偏心受拉构件计算，同竖壁1, Asv1=623.3mm2/m 单肢箍筋总截面面积 Asv1 /s+As=623.3+767=1390mm2 /m 选 18100(2540mm /m) 4.3斜壁/m选 18100(2540 mm/m), 箍筋的配筋率pv=Asv/(bs)0.28f t /fyv=0.28 为.43 / 360=0.11%pv=2540/(400 1000)=0.00635=0.635%>0.11%满足要求4.2竖壁2计算跨中M=2701.4KN?m, V=1440.8KN二M / ( a b|；)=2701.4*10斜壁按偏心受拉构件计算，按公式 / ( 1*14.3*300*1455A 2)=0.297 1-sqrt(1-2*0.297)=0.364< $=0.5182Asi=aifc $ bh/ fy=ixi4.3 E.364 M00X455 / 360=6303mm"由竖壁底部水平拉力Nh,按受拉计算：As2=2Nh/ fy =2 X000 >44.5/360=494mm24.3.1 x方向支座：Nx=113.4kN;Mx=33.1 kN.m叫二空KmNx 113.4e =0.5h-as - eo=0.5*0.3-0.045+0.292=0.397Nxef y (ho" - as)113.4 103 O.397卩鼻点口口彳出360(255-45)对称配筋选 | |14150, As = A 1026mm2 /m跨中：Nx=121.0kN;Mx= 20.8kN.me0=Mx/Nx=20.8/121.0=0.172As J21 0： 172 103e'=0.5has' +e0=0.5*0.3-0.045+0.172=0.277m2442.8mm /m 360(255-45)对称配筋选 14150, As= 1026mm2/m4.3.2y方向支座:Ny=245.1kN;My=27.7kN.mNy =27.7/245.1=0.113=0.5*0-0.045+0.113=0.268As245J 03 0268 103 589mm2/m360(255 - 45)对称配筋选 | |14150, As =1026mm2 /m跨中:Ny=188.0kN;My=28.4kN.mM y 28.4Ny 188".仙e' =0.5*3-0.045+0.15 仁 0.256As=257.1*10A6*256/360/(255-45)=637mm2/m对称配筋选 | |14150, As = As =1026mm2 /m 4.4角肋骨架筋计算=588.4KN "incAs=N：c/fy=588.4X103/ 360=1634mm2选 4 25(As=1964mm2)
