沥青站计算书

沥青站安装安全计算书

一、 拌和楼的设置

1）根据工程情况及进度计划，我方在拌和站配置一台日工DG4000沥青拌和机，拌和机理论产量为280吨/小时。

2）拌和楼总长44.95米、宽31米，设立于拌和站北部。

3）按照拌和楼基础图浇筑拌和机基础，基础向下挖1米深度，基础内扎钢筋网后用C30混凝土浇筑。拌和机和基础各衔接点及支撑点安放预埋铁，安装设备时与设备衔接。

4）拌和机配置5个集料上料仓、2个可储100吨的矿粉桶仓，1个成品仓。所有设备在进场后协调统一、同步安装，确保相互位置准确。

5)矿粉罐基础施工

⑴每个矿粉罐直径3.5m，高9m，下设4条支腿，支腿采用Φ 219×8钢管，支腿下法兰80×80cm，螺栓采用Φ普通螺栓，自重约15吨。

⑵矿粉罐基础下挖1.0m，基础结构形式采用C30钢筋混凝土结构，混凝土基础平面尺寸为3.6×3.6m，厚度1.0m，配筋按Φ16钢筋间距15cm设置，钢筋净保护层4cm，具体设置详见下图（图中未示出架立钢筋，施工时依现场情况合理设置）。

⑶质量及安全控制注意事项

①基础基底下土层为软弱地基时，需进行换填砂砾或石灰土处理。

②基础混凝土标号不低于C30，确保基础强度，浇筑后及时覆盖洒水养生，养生7d以后方可上人继续施工。

③严格控制基础内预埋地脚螺栓和钢板的标高及平面位置，基础平整度正负误差控制在1cm以内，矿粉罐安装时用经纬仪从两个垂直方向检测垂直度，防止罐体倾斜，影响使用安全。

⑷基底承载力验算如下：

矿粉罐满载时总重（含自重）：100+15=115t

C30混凝土基础自重为：5m×5m×1.0m×2.6t/m3=65t

根据以往该地区施工经验，基底承载力按160Kpa计算（基槽开挖后，进行钎探试验，复核基底承载力，若达不到再制定相应的处理措施）

基底验算：（115+65）×10/（5×5）=72Kpa<160Kpa

∴基底承载力满足要求。

⑸混凝土强度验算

每个矿粉罐有4条支腿，每条支腿下接触的钢板尺寸为0.8×0.8m，受力面积0.m2。每个支腿承重：115/4=28.75吨

接触面混凝土抗压强度：28.75×10/(0.8×0.8)/1000=0.449Mpa<30Mpa

∴混凝土强度满足要求。

⑹矿粉罐抗倾覆验算

每个矿粉罐直径3.5m，高9m，下设4条支腿，支腿采用Φ 219×8钢管，支腿下法兰80×80cm，螺栓采用Φ36普通螺栓，自重约15吨。

①风力计算

a.上部罐体的迎风面积S1=3.5×9=31.5㎡

风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为：

wp=0.5·ro·v² ————(1)

其中 wp 为风压[kN/m²]，ro为空气密度[kg/m³]，v为风速[m/s]。

由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为 r=ro·g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用这一关系，得到 ：

wp=0.5·r·v²/g ————(2)

此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa（毫巴）, 温度为15°C), 空气重度 r=0.01225 [kN/m³]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 得到

wp=v²/1600 ————(3)

此式为用风速估计风压的通用公式。将风速代入(3), 12 级大风相当于32.7m/s-36.9m/s, 取最大值36.9 m/s，得到风压wp≈0.85[kN/m²]；

b.风荷载计算

罐体所受风力F=0.85×31.5=26.775kN

②水泥及罐体自重力的计算

a．上部罐体重心高度位置的计算

满负荷工作时，上部罐体重心在罐体中心位置处。

罐体体积V =9×π×（3. 5/2）2=86.55m³

上部罐体重心距地面高度h=9/2+2=6.5m

b.满负荷工作时，矿粉罐质量及整体重心位置计算

满负荷工作时，矿粉罐总质量m=100+15=115t

由矿粉罐的质量分布可知，矿粉罐整体重心在距地面高度6.5m处。

c.矿粉罐重心的偏距L偏的计算

6.5/9=L偏/0.2

得：L偏 =0.144m

③罐体稳定性计算

a.弯矩与剪力计算

上部罐体所受风力相对基础中心产生的弯矩

M= F×h=26.775×6.5=174.04kN·m

b．矿粉罐基础中心处受到的拉力与剪力计算

矿粉罐基础中心处受到的拉力F拉

F拉= M/L，其中L=2.475m（支撑法兰中距）

F拉=174.04/2.475=70.32kN

c.矿粉罐基础中心处受到的剪力F剪

F剪= F=26.775 KN

④强度校核

a.支腿Φ 219×8钢管抗拉强度与抗剪强度校核

经查得Φ 219×8钢管横截面积为53.03cm2，抗拉强度为215N/mm2，抗剪强度为125N/mm2。

b.抗拉强度的校核

单根Φ 219×8钢管的抗拉强度F拉max

F拉max=53.03×102×215=1140.15KN>70.32KN

Φ 219×8钢管抗拉强度满足要求。

c.抗剪强度校核

单根Φ 219×8钢管的抗剪强度F剪max

F剪max=53.03×102×125=662.88 KN> F剪=26.775KN

Φ 219×8钢管抗剪强度满足要求。

d.单个法兰盘4×Φ36普通螺栓的抗拉抗剪强度校核

查得：普通螺栓的抗拉抗剪强度分别以300N/mm2、125N/mm2计。

e.单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗拉强度校核

单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗拉强度F1拉max

F1拉max=π×（36/2）2×4×300=1220.83KN>70.32KN

单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗拉强度满足要求。

f.单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗剪强度校核

单个法兰盘4×Φ36螺栓能承受的最大剪力F1剪max

F1剪max=π×（36/2）2×4×125=508.7KN> F剪=26.775KN

单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗剪强度满足要求。

⑤混凝土基础抗倾覆验算

风荷载对基础的扭矩=F×（h+1）=26.775×7.5=200.8 kN·m

混凝土基础结构抗倾覆扭矩=基础自重×基础长度/2

=5×5×1×2.5×10×5/2=312.5 kN·m

风荷载对基础的扭矩<混凝土基础结构抗倾覆扭矩，所以5×5×1m钢筋混凝土基础满足要求。

⑥结论

通过以上计算可知，矿粉罐满足十二级风力最不利荷载组合条件下的安全稳定性要求，因此，无需采取额外加固措施。但是，要随时关注务必使法兰盘螺栓处于拧紧状态，且上部螺帽均不得少于2个。相邻罐体顶部之间采用两根不小于[8槽钢或不小于∠75×5的角钢连接成一个整体。

7）主机基础施工

主机基础采用1m厚钢筋混凝土结构，按设备厂家提供的基础平面位置图立模浇筑双层钢筋混凝土，混凝土标号为C30，配筋为Φ16钢筋，间距10cm设置，钢筋净保护层

4cm，钢筋安装完成后预埋地脚螺栓，确保预埋件位置准确且牢固，避免浇筑混凝土时预埋件变形。

承载力验算如下：

拌和楼主机每条支腿承载12t，基底承载力仍按160Kpa计算：

混凝土基础自重：1m×1m×1m×2.6t/立方米=2.6t

（120+26）/（1×1）=146 Kpa <160Kpa

∴主机基础满足要求。