集料拌和站基础及立柱设计计算书
汉十铁路客运专线HSSG-6标段一工区砼拌和站设置两台HZS-180型拌合机，每台拌合机配备6个罐，共4个水泥罐，每个拌和站的两个水泥罐基础联体设置。
一、设计资料
（1）每个水泥罐自重8t ，装满水泥重100t ，合计108t ；水泥罐直径2.8m 。水泥罐基础采用C25钢筋砼条形承台基础满足两个水泥罐同时安装。6个罐放置在圆环形基础上，圆环内径7米，外径11.46米，基础高1.5m ，外露0.5m 。基础采用φ18@300mm×300mm 上下两层钢筋网片，架立筋采用φ18@450mm×450mm 钢筋双排双向布置，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。
（2）水泥罐总高18.5米，罐高13.5米，罐径2.8米，柱高5m ，柱子为4根正方形布置，柱子间距为2.06米，柱子材料为D21.9cm 厚度8mm 的钢管柱。
施工前先对地基进行处理，处理后现场检测，测得地基承载力超过350kpa 。
二、水泥罐基础计算书
1、计算基本参数
水泥罐自重8t ，装满水泥共重108t 。
水泥罐总高18.5米，罐高13.5米，柱高5m 。
2、地基承载力计算
水泥罐基础要求的承载力
1) 砼基础面积：S=97.51m2；
砼体积：V=97.51×1.5=146.65m3；
底座自重：Gd=146.65×2500×9.8=3592.925KN（砼自重按2500kg/m3）;
2）装满水泥的水泥罐自重：Gsz=6×108×9.8=6350.4KN；
3）总自重为：Gz=Gd+Gsz=3592.925+6350.4=9943.325KN；
4）基底承载力：P=Gz/S=9943.325/97.51=102kpa；
5) 基底经处理后检测的承载力P ’≥140kpa ；
6） P≤P ’
经验算，地基承载力满足要求。
水泥罐基础满足地基承载力要求，则主机也同时满足承载力要求。
3、抗倾覆计算
抗倾覆计算以空罐计算，空罐计算满足则抗倾覆满足。
由于水泥搅拌机属于受风敏感且筒体高度较大，为确保筒体和施工人员的安全，根据《高耸结构设计规范》（GBJ135-2006以下简称高规），应考虑风荷载对结构的影响。
1）风荷载强度计算：跟全国风压表，枣阳地区最大风荷载取值为0.25KN/㎡。
2）风力计算：
平均作用高度为：H=13.5/2+5=11.75m；
单根水泥罐的风力大小为F=A×W=13.5×2.8×0.25=9.45KN； 1个水泥罐的叠加倾覆力矩
M 1=F×H=9.45*11.75=111.04KN·m
6个水泥罐的叠加倾覆力矩
Mz=F×H*6=9.45*11.75*6=666.24KN·m
3）抗倾覆计算
抗倾覆计算以空罐计算，6个水泥罐自重48t ，力矩为基础宽度的4.16米，则基础与水泥罐总重产生的稳定力矩为
Gw=(Gd+Gs) /2×L=（359.3+48×9.8) /2*4.16=1725.8 KN·m Mz
4、钢柱承载力计算
1）空罐钢柱承载力
对于单个罐体的四根柱子，每个罐体总重8t ，每根承力柱的受力面积为Ss=3.14*0.219*0.008=0.0055㎡
四根承力柱的受力面积为Ssz=3.14*0.219*0.008*4=0.022㎡ 对于单个罐体每根柱子所受的压应力fk=8*9.8/0.022=3.56MPa 在风荷载作用下，考虑对其中一根柱子最大叠加应力，叠加应力时，最大力的柱脚的力臂为L=1.4米，最大风力矩为M 1=111.04KN·m ，
叠加应力ft=M1/(Ss*L)=111.04/（0.0055*1.4）=14.42MPa
柱子所有的最大应力=fk+ft=3.56+14.42=17.97MPa
Q235钢材的容许应力为205MPa ，故在最大不利条件小，柱子的强度满足要求。
2）满罐钢柱承载力
对于单个罐体的四根柱子，每个罐体和水泥总重108t ，每根承力柱的受力面积为Ss=3.14*0.219*0.008=0.0055㎡
四根承力柱的受力面积为Ssz=3.14*0.219*0.008*4=0.022㎡ 对于单个罐体每根柱子所受的压应力fm=108*9.8/0.022=48.11MPa
在风荷载作用下，考虑对其中一根柱子最大叠加应力，叠加应力时，最大力的柱脚的力臂为1.4米，最大风力矩为111.04KN ·m ，叠加应力ft=M1/(Ss*L)=1111.04/（0.0055*1.4）=14.42MPa
柱子所有的最大应力=fm+ft=48.11+14.42=62.53MPa
Q235钢材的容许应力为205MPa ，故在最大不利条件小，柱子的强度满足要求。
5、钢柱的柔度稳定性
考虑在四根柱子情况下的失稳条件，利用压杆的欧拉公式进行验算。在风荷载叠加的最不利条件下，计算主力的临界应力。惯性矩为I=3.14*0.219*0.008*1.4*1.4*2=0.0216m4，柱脚为刚性连接，故压杆长度系数为μ=2，柱子的弹性模量为E=206GPa；罐体柔度几乎为0，故整体的杆体计算长度为柱子的长度，计算长度为L=5米，根据压杆
π2EI 9欧拉临界失稳欧拉公式F CR ==3.14*3.14*206*10*0.0216/2(μL )
（2*5)2=437900330.6N
失稳应力=437900330.6/0.0055=7962*103*MPa
柱子所有的最大应力=f+ft=3.56+14.42=17.97MPa，所以柱子不会失
稳倾覆。
经以上验算，水泥罐的柱子、基础均满足强度及抗倾覆要求，水泥罐时安全的。
集料拌和站基础及立柱设计计算书
汉十铁路客运专线HSSG-6标段一工区砼拌和站设置两台HZS-180型拌合机，每台拌合机配备6个罐，共4个水泥罐，每个拌和站的两个水泥罐基础联体设置。
一、设计资料
（1）每个水泥罐自重8t ，装满水泥重100t ，合计108t ；水泥罐直径2.8m 。水泥罐基础采用C25钢筋砼条形承台基础满足两个水泥罐同时安装。6个罐放置在圆环形基础上，圆环内径7米，外径11.46米，基础高1.5m ，外露0.5m 。基础采用φ18@300mm×300mm 上下两层钢筋网片，架立筋采用φ18@450mm×450mm 钢筋双排双向布置，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。
（2）水泥罐总高18.5米，罐高13.5米，罐径2.8米，柱高5m ，柱子为4根正方形布置，柱子间距为2.06米，柱子材料为D21.9cm 厚度8mm 的钢管柱。
施工前先对地基进行处理，处理后现场检测，测得地基承载力超过350kpa 。
二、水泥罐基础计算书
1、计算基本参数
水泥罐自重8t ，装满水泥共重108t 。
水泥罐总高18.5米，罐高13.5米，柱高5m 。
2、地基承载力计算
水泥罐基础要求的承载力
1) 砼基础面积：S=97.51m2；
砼体积：V=97.51×1.5=146.65m3；
底座自重：Gd=146.65×2500×9.8=3592.925KN（砼自重按2500kg/m3）;
2）装满水泥的水泥罐自重：Gsz=6×108×9.8=6350.4KN；
3）总自重为：Gz=Gd+Gsz=3592.925+6350.4=9943.325KN；
4）基底承载力：P=Gz/S=9943.325/97.51=102kpa；
5) 基底经处理后检测的承载力P ’≥140kpa ；
6） P≤P ’
经验算，地基承载力满足要求。
水泥罐基础满足地基承载力要求，则主机也同时满足承载力要求。
3、抗倾覆计算
抗倾覆计算以空罐计算，空罐计算满足则抗倾覆满足。
由于水泥搅拌机属于受风敏感且筒体高度较大，为确保筒体和施工人员的安全，根据《高耸结构设计规范》（GBJ135-2006以下简称高规），应考虑风荷载对结构的影响。
1）风荷载强度计算：跟全国风压表，枣阳地区最大风荷载取值为0.25KN/㎡。
2）风力计算：
平均作用高度为：H=13.5/2+5=11.75m；
单根水泥罐的风力大小为F=A×W=13.5×2.8×0.25=9.45KN； 1个水泥罐的叠加倾覆力矩
M 1=F×H=9.45*11.75=111.04KN·m
6个水泥罐的叠加倾覆力矩
Mz=F×H*6=9.45*11.75*6=666.24KN·m
3）抗倾覆计算
抗倾覆计算以空罐计算，6个水泥罐自重48t ，力矩为基础宽度的4.16米，则基础与水泥罐总重产生的稳定力矩为
Gw=(Gd+Gs) /2×L=（359.3+48×9.8) /2*4.16=1725.8 KN·m Mz
4、钢柱承载力计算
1）空罐钢柱承载力
对于单个罐体的四根柱子，每个罐体总重8t ，每根承力柱的受力面积为Ss=3.14*0.219*0.008=0.0055㎡
四根承力柱的受力面积为Ssz=3.14*0.219*0.008*4=0.022㎡ 对于单个罐体每根柱子所受的压应力fk=8*9.8/0.022=3.56MPa 在风荷载作用下，考虑对其中一根柱子最大叠加应力，叠加应力时，最大力的柱脚的力臂为L=1.4米，最大风力矩为M 1=111.04KN·m ，
叠加应力ft=M1/(Ss*L)=111.04/（0.0055*1.4）=14.42MPa
柱子所有的最大应力=fk+ft=3.56+14.42=17.97MPa
Q235钢材的容许应力为205MPa ，故在最大不利条件小，柱子的强度满足要求。
2）满罐钢柱承载力
对于单个罐体的四根柱子，每个罐体和水泥总重108t ，每根承力柱的受力面积为Ss=3.14*0.219*0.008=0.0055㎡
四根承力柱的受力面积为Ssz=3.14*0.219*0.008*4=0.022㎡ 对于单个罐体每根柱子所受的压应力fm=108*9.8/0.022=48.11MPa
在风荷载作用下，考虑对其中一根柱子最大叠加应力，叠加应力时，最大力的柱脚的力臂为1.4米，最大风力矩为111.04KN ·m ，叠加应力ft=M1/(Ss*L)=1111.04/（0.0055*1.4）=14.42MPa
柱子所有的最大应力=fm+ft=48.11+14.42=62.53MPa
Q235钢材的容许应力为205MPa ，故在最大不利条件小，柱子的强度满足要求。
5、钢柱的柔度稳定性
考虑在四根柱子情况下的失稳条件，利用压杆的欧拉公式进行验算。在风荷载叠加的最不利条件下，计算主力的临界应力。惯性矩为I=3.14*0.219*0.008*1.4*1.4*2=0.0216m4，柱脚为刚性连接，故压杆长度系数为μ=2，柱子的弹性模量为E=206GPa；罐体柔度几乎为0，故整体的杆体计算长度为柱子的长度，计算长度为L=5米，根据压杆
π2EI 9欧拉临界失稳欧拉公式F CR ==3.14*3.14*206*10*0.0216/2(μL )
（2*5)2=437900330.6N
失稳应力=437900330.6/0.0055=7962*103*MPa
柱子所有的最大应力=f+ft=3.56+14.42=17.97MPa，所以柱子不会失
稳倾覆。
经以上验算，水泥罐的柱子、基础均满足强度及抗倾覆要求，水泥罐时安全的。