Строительство и архитектура \ Железобетонные конструкции

Проектирование и расчет ж/б резервуара. Компоновка конструктивной схемы резервуара. Проверка прочности кольцевого сечения, страница 3

Пояс	Высота пояса, bi,см			Кол-во, шаг и Æ ар-ры в каждом поясе
1	100	311,5	3,72	19Æ5 S = 5,3 см A_sp^ф= 3,72 см²
2	100	325,82	3,897	20Æ5 S = 5 см A_sp^ф= 3,92 см²
3	100	428,68	5,13	26Æ5 S = 3,8 см A_sp^ф= 5,1см²
4	130	415,12	4,96	25Æ5 S = 5,2 см A_sp^ф= 4,9см²

Для подобранной арматуры необходимо проверить прочность и трещиностойкость стенки резервуара в кольцевом направлении.

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

R_bp = R_b=19,5 МПа; модуль упругости бетона Е_b=31000 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 = 0.03 мм; n = 1 – количество стыков по длине арматурных стержней; L = b_ном=3,14 м.

Общие потери: МПа

Напряжения в арматуре с учётом всех потерь:

МПа

Определяем напряжение в бетоне от различных сочетаний:

1. Напряжение в бетоне от нагрузки давления воды и обжатия предварительно-напряженной арматуры с учетом коэффициента точности натяжения арматуры g_sp = 0,9.

Стенка сжата с достаточным напряжением, трещиностойкость нижней зоны стенки обеспечена.

2. Проверяем сечение на действие сжимающих усилий в кольцевом направлении в стадии обжатия резервуара предварительно напряженной арматурой с учетом коэффициента точности натяжения g_sp = 1.

Сжимающие напряжения не превышают предельных значений 0,55R_bp.

3.Проверяем сечение на действие максимальных сжимающих усилий в кольцевом направлении от нагрузки давления грунта и воздействия предварительно напряженной арматуры (емкость не заполнена жидкостью). Необходимо выполнить условие N_сж≤N_сеч

, где j = 1 – коэффициент продольного изгиба

- усилие предварительного напряжения

1103018,5 < 4495200 - условие выполняется, то есть несущая способность стенки на сжатие достаточная.

4. Подбор вертикальной арматуры в стенке.

4.1 Из расчета на монтажные нагрузки.

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

;

, где ;

Подбираем арматуру АIII, R_s = 355 МПа;

Надпись: Рис.4.1. Расчетная схема панели на монтажные нагрузки. _j=0,05; z=0,975;

;

j£j_R; j_R=;

v=0.85-0.008R_b∙γ_b₂=0.85-0.008∙19.5∙1=0.694

0,01£0,52

A_s/A_b =0,0005, то A_smin=0,001∙ A_b=0,001∙300∙20=6 см²

Принимаем 12 стержней Æ8 с шагом 200 мм, A_s^ф= 6,036 см². Для соединения этой арматуры принимаем конструктивную арматуру

4.2. Проверка прочности на эксплуатационную нагрузку.

Проверка прочности:

;

N=G

;

- условие выполняется

- определен по значению x = 0,092 Þ a_m= 0,085

, где

Надпись: Рис. 4.2. Расчетная схема на эксплутационные нагрузки.

80223 кН∙см > 2286,5 кН∙см - условие выполнено.

5. Расчет и конструирование днища резервуара.

Днище рассчитывается на восприятие краевых усилий от давления стенки (как в балке на упругом основании). Условно вырезаем из круглой плиту радиальную полосу шириной 1м.

d_ст = 20 см толщина днища конструктивно.

Момент инерции сечения днища: ;

Упругая характеристика балки: ;

где k = 30 – коэффициент пастели грунта

Собственный вес стенки Р=G∙1,3=180,04∙1,3=234,05 кН;

Расстояние от оси стены до наибольшей ординаты

М_max: ;

Максимальное значение изгибающего момента:

Надпись: Рис.5.1. Схема нагрузок на днище на стыке с колонной ;

Этот момент соответствует расстоянию от точки приложения силы 103,04 см. Момент быстро уменьшается и на расстоянии см от точки приложения силы равна нулю.