Расчет и конструирование заглублённого цилиндрического железобетонного резервуара. Подбор кольцевой предварительно напряженной арматуры в стенке, страница 3

sbp- максимальная величина сжимающих напряжений, необходимая для обеспечения плотности стыков (0,8 МПа  для сечений, расположенных на расстоянии  и 0,5 МПа  для остальных сечений).

Все расчеты сведены в таблицу 3.

Таблица 3

№ пояса

Nx,

кН/м

sbp, МПа 

P,

 кН

Asp,

см2

Принимаем

1

184,18

0,8

192

4,49

23 ф5 B-II Asp=4,51 см2 s=43мм

2

316,23

0,8

192

6,07

31 ф5 B-II Asp=6,076 см2 s=32мм

3

316,23

0,5

120

5,21

27 ф5 B-II Asp=5,29 см2 s=37мм

4

286,30

0,5

120

4,85

25 ф5 B-II Asp=4,9 см2 s=40мм

5

191,06

0,5

120

3,72

19 ф5 B-II Asp=3,73 см2 s=52мм

6

91,68

0,5

120

2,53

13 ф5 B-II Asp=2,55 см2s=76мм

1.4.  Потери предварительного напряжения в кольцевой арматуре.

Потери предварительного напряжения от усилия и ползучести определяем с учетом передаточной прочности бетона панелей в момент передачи усилий предварительного обжатия.

Rbp = Rb=11,5 МПа; модуль упругости бетона Еb=27000 МПа.

Потери от релаксации напряжения в высокопрочной проволоке определяем по формуле:

Потери от усадки бетона:

Потери от ползучести бетона:

так как , где α=1;

Потери от смятия бетона витками спиральной арматуры при D>3м

Потери от деформации обжатия стыков:

МПа, где λ = 0,3 см; n = 1 – количество стыков по длине арматурных стержней; L = bном=3м.

Общие потери:

Напряжения в арматуре с учётом всех потерь:

 

1.5.  Проверки прочности стенки резервуара.

1. Проверка предварительного напряжения в бетоне при действии гидростатического давления воды и усилия обжатия бетона.

, gsp = 0,9

– условие выполняется

2. Проверка несущей способности сечения при действии максимального кольцевого сжимающего усилия от бокового давления грунта и усилия обжатия бетона.

,

где j = 1 – коэффициент продольного изгиба

899,37кН < 3003,04кН - условие выполняется

3. Проверка предварительных напряжений обжатия в бетоне.

,                  где    ,            gsp = 1,1

 ,

Rbp = Rb=11,5 МПа

– условие выполнено

1.6.  Подбор вертикальной арматуры в стенке.

При расчете и конструировании арматуры в стенке кроме давления грунта и жидкости необходимо учесть и монтажные нагрузки. Вертикальная арматура сеток принимается из расчета на изгиб панели от монтажных нагрузок.

Нагрузка, действующая на горизонтально расположенную панель при монтаже:

, где gбет = 25 кН/м3;

;

;

Подбираем арматуру АIII(Rs = 355 МПа) по

_z=0,99;

Принимаем  13 стержней Æ6 с шагом 80 мм, Asф = 3,68 см2.

1.7.  Проверка вертикальной арматуры из расчета на внецентренное сжатие от эксплуатационных нагрузок.

Проверка прочности:

;

;

;              

,         где

   - условие выполняется

Þ am = 0,048

, где

                    

4357,12 кН∙см > 29,88,75 кН∙см - условие выполнено.

2.  Расчёт и конструирование днища резервуара.

Днище рассчитывается на местный изгиб в месте операния стенки. Условно вырезаем из круглой плиту радиальную полосу шириной 1м.

Принимаем конструктивно dдн = 20 см.

2.1. Расчет геометрических характеристик и подбор арматуры.

Момент инерции сечения днища: ;

Упругая характеристика балки: ;

где

Собственный вес стенки N=119,55 кН/м

Максимальное значение изгибающего момента:

;

Определение требуемой площади рабочей арматуры на 1 м днища:

Þ z = 0,825

, принимаем 12Æ14 АIII , S=80 мм, Аs=18,47 см2

 2.2. Проверка напряжений в грунте под днищем.

Необходимо проверить условие:

Местное опорное давление:

;

;

;

;

Т.к Rгр = 1,1 МПа=1100 , следовательно

180,1 <1320 Þ прочности грунта  обеспечена.

Список литературы:

1.  В.Н.Байков, Э.У.Сигалов «Железобетонные конструкции. Общий курс». М. Стройиздат, 1991.

2.  А.П. Мандриков «Примеры расчёта металлических конструкций». М Стройиздат, 1991г.

3.  В.Н.Байков «Железобетонные конструкции. Специальный курс». М. Стройиздат, 1981.

4.  В.М. Бондаренко «Железобетонные и каменные конструкции», М. 2004

5.  СНиП 2.03.01-84* «Железобетонные конструкции»