Проектирование и расчет ж/б резервуара. Компоновка конструктивной схемы резервуара. Проверка прочности кольцевого сечения

Федеральное агентство по образованию РФ

Дальневосточный государственный технический университет

Строительный институт

Кафедра строительных конструкций и материалов

Курсовая работа

на тему: “Проектирование и расчет ж/б резервуара”.

Выполнил: студент

гр. С-1932

Проверил: преподаватель

Владивосток

2005 г.

Содержание:

Стр.

Задание………………………………………………………………………………………………..2

1.  Компоновка конструктивной схемы резервуара……………………………………………….…3

2.  Определение усилий в стенке резервуара………………………………………………………… 3

3.  Подбор кольцевой горизонтальной арматуры……………………………………………….…….6

3.1.1  Предварительный подбор из расчета на прочность……………………………………….…6

3.2 Проверка прочности и трещиностойкости стенки резервуара в кольцевом направлении…………………………………………………………………………………………     ...6

3.2.1 Проверка прочности кольцевого сечения………………………………………………7

3.2.2Проверка сечения у низа стенки ………………………………………………………...7

3.2.3Проверка несущей способности стенки на сжатие…………………………………..…7

4. Подбор вертикальной арматуры в стенке………………………………………………………….…9

4.1 Проверка прочности из расчета на монтажные нагрузки ………………………………9

4.2 Проверка прочности на эксплуатационную нагрузку ……………………………….….10

5 Расчет и конструирование днища резервуара …………………………………………………..……10

Список литературы ……………………………………………………………………………………….12

Задание

Таблица 1.1  

Внутрен. диаметр  D, м	Высота стены      Н, м	Конструкция стыка	Удел. вес грунта	Расчетное давление грунта R, МПа	Угол внутре. трения	Высота грунта на покрытии    h1, м
20	4,3	Шарнирный	17	0.2	34	1,5

Конструкция стенки – сборная;

Район строительства – 4 – снеговой район

1.  Компоновка конструктивной схемы резервуара.

Требуется рассчитать цилиндрический резервуар из предварительно напряженных железобетонных конструкций. Днище резервуара монолитное, а стена выполнена из сборных железобетонных панелей. Панели соединены с днищем путем установки их в паз на битумной мастике, допускающей смещение стенки относительно днища.

 

Рис 1.1.Компановка конструктивной схемы каркаса.

Поверхность панели принимаем криволинейной. Высота панели равна 4,3 м., ширина кратна числу П=3,14. Для этого найдем длину окружности L=ПД=3,14∙20=62,8м. Принимаем 20 панелей шириной 3,14 м. При этом d_шв=14 см., и конструктивная ширина стеновой панели b_констр=3 м.

Толщина стеновой панели рассчитываем по формуле:

Þ принимаем 22 см.

Резервуар армируется кольцевой напрягаемой арматурой. Напряжение производится до замонолчивания стыка стеновых панелей с днищем, но после замоноличивания стыка стеновых панелей и достижение бетоном замоноличивания прочности не менее 70% проектной.

Стеновые панели в процессе монтажа устанавливаются с зазорами, чтобы обеспечить заполнение швов бетоном. Каждый слой напрягаемой арматуры защищают слоем цементно-песчанного раствора, нанесенного путем торкретирования. Защитный слой наносят при наполненном резервуаре, чтобы избежать впоследствии появления в нем трещин.

Класс бетона панелей и днища В 35, расчетное сопротивление бетона на сжатие R_b=17 МПа, начальный модуль упругости бетона E_b=31000 МПа

Длина стены

2. Определение усилий в стенке.

I расчетный случай (давление жидкости изнутри).

Расчет производится по следующей схеме разрушения: резервуар наполнен жидкостью, а обсыпка отсутствует. При этом действуют нагрузки: собственный вес стены, вес покрытия, гидростатическое давление жидкости.

 

Рис.2.1. Расчетная схема.

  , где g_f = 1.3 – коэффициент надежности по нагрузке, g = 9.81 кН/м³

Разбиваем стенку на 3 пояса высотой 1 м, а последний высотой 1.3 м. Находим давление в середине каждого пояса.

Определяем кольцевое растягивающее усилие в каждом поясе и максимальный момент:

; где

 - кольцевое растягивающее усилие для свободной степени, опред. для каждого поса.

Шарнирное сопряжение стенки с днищем; V = 1350,2 м³ > 500 м³ Þ учитываем силу трения. 

- усилие созд. силой трения, где

Сила трения:

=60.47×0.5=30.24 , где m = 0.5 – коэффициент трения,

- вес стены:

- вес покрытия, где

=323,5 м²;

- полный вес

;  где  - безразмерная координата,        

 - безразмерная характеристика

=, где    , при  

,

Максимальный момент:

Расчёт нагрузок сведен в таблицу 1

Таблица 2.1