Расчет и конструирование резервуара диаметром 17,6 метров, страница 2

                                                                                                                                     Таблица №3

№ пояса	Высота пояса	Nx	Аsp,x(теор)	Аsp,x(принятая	Кол-во, Æ и шаг ар-ры в каждом поясе
1	1	164,05	4,08	4,25	В-II  15Æ6  S = 67 мм
2	1	270,82	5,36	5,38	В-II  19Æ6  S = 53 мм
3	1	270,82	5,36	5,38	В-II  19Æ6  S = 53 мм
4	1	229,64	4,87	5,09	В-II  18Æ6  S = 56 мм
5	1,2	128,33	3,65	3,68	В-II  13Æ6  S = 77 мм

4. Проверка прочности и трещиностойкости стенки резервуара в                                                                                                      кольцевом направлении.

    Расчет проводят для неблагоприятных сочетаний нагрузок.

    Вариант загружения:

давление жидкости

предварительно напряженная арматура

    , где

g_sp = 0.9 - коэффициент точности натяжения арматуры.

A_sp = 5,38 см² – наибольшая площадь сечения арматуры

    - кольцевое растягивающее усилие

   

s_bp – сжимающее напряжение, причем:

в нижней части стенки () - s_bp³ 0.8 МПа

в верхней части стенки () - s_bp³ 0.5 МПа

    Определяем потери в предварительно напряженной арматуре:

    Задаем R_bp – максимальный ÞR_bp = R_b, для В25 – R_b = 14,5 МПа

—   Потери от релаксации при натяжении на бетон:

   

Потери от усадки бетона:

   

Потери от ползучести бетона:

   

    так как , где α = 0.85;

Потери от смятия бетона витками спиральной арматуры при Д >3м -

—  Потери от деформации обжатия стыков

    , где λ = 0.3 мм; n = 1 – количество стыков по длине арматурных стержней; L = b_ном

    Общие потери:

    Напряжения в арматуре с учётом потерь:

    -напряжения в арматуре с учётом потерь.

    -стыки обжаты достаточно

Проверка сечения у низа стенки (х = 0)

    Усилие обжатия в стенке от предварительно напряженной арматуры не должно превышать прочности бетона на сжатие.

    , где k= 0.55

 - проверка выполняется, сжимающие напряжения в норме.

Проверка несущей способности стенки на сжатие.

    В стенке: усилие обжатия от предварительно напряженной арматуры и кольцевое сжимающее усилие от давления грунта.

    , где j = 1 – коэффициент продольного изгиба

     - усилие предварительного напряжения

   

    128,33+1190,5 ·4,08 ·1,1 ·100=534424,73<1 ·(14,5 ·22 ·100+400 ·4,08) ·100=3353200

условие выполняется, то есть несущая способность стенки на сжатие достаточная.

        5.  Подбор вертикальной арматуры в стенке.

    При расчете и конструировании арматуры в стенке кроме давления грунта и жидкости необходимо учесть и монтажные нагрузки.

    , где g_бет = 25 кН/м³; g_d = 1.4 – коэффициент динамичности;

   

   

     l_кон– принимаем 0,36 м из условия l_кон≥1,5 δ_ст

    , где

   

    Подбираем арматуру АIII, R_s = 355 МПа

    , где g_b2 = 0.9 учет длительной нагрузки.

    По таблице определяем значение ζ=0,979.

   

    Устанавливаем 10 стержней Æ8  А_S=5,03.

    Проверка с условием минимума армирования:

     - условие выполняется.

    Проверка прочности:

   

   

¾ давление грунта:

αст = π(D+δст) = 3,14(17,6+0,22) = 55,98м

Агр==

Рпок,гр=γгр·H2·γ_f=17·1,2·1,3=26,52 кН/м²,   γ_f=1.3

Н2=Н1-Н-δпок=6,6-5,2-0,2=1,2 м

¾ вес покрытия:

,   

    ;                 24,97

   

   

   

    0,127 < 0,57 – условие  выполнено Þ

    , где

    - определен по значению xÞ 0,1186

     - условие выполнено.

         6. Расчет и конструирование днища резервуара.

    Конструирование стенки: арматура А IIIÆ 8 ~ 10, устанавливается с шагом 15 ~ 20 см, одинаковая в двух направлениях.

    Днище рассчитывается на восприятие краевых усилий от давления стенки (как в балке на упругом основании).

    Р – собственный вес стенки:               g_ст = 34,45 кН/м

    Вес покрытия:                                        g_пок = 27,45 кН/м

    Вес грунта:                                             g_гр  = 120,33 кН/м

    _______________________________________

    Всего:                                                                182,23 кН/м

d_ст = 15 см толщина днища конструктивно.

    Момент инерции сечения днища:

    Упругая характеристика балки: , где k = 30 – коэффициент пастели грунта

   

    Расстояние от оси стены до наибольшей ординаты М_max:

    Определение требуемой площади рабочей арматуры:

    ; - арматура на 1 м ширины днища.

   

    Þz = 0,983

    принимаем 10 Æ 14 А IIIA_s=15,39 см².

    Необходимо выполнение условия:

Определяем максимальное опорное давление:

>1,2·R=300кН/м²

   

   

    По заданию R = 250 кН/м², следовательно 332> 1,2×250 = 300 Þ прочности грунта не достаточно для данной конструкции и следует необходимость усиления грунта основания.

         Список литературы.

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

2.  Конспект лекций Игнатенко Т. К.