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

Федеральное агентство по образованию

Дальневосточный Государственный Технологический Университет.

(ДВПИ им. В.В. Куйбышева)

Строительный институт.

Кафедра строительных конструкций и материалов.

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе:

«Расчет и конструирование заглублённого цилиндрического железобетонного резервуара».

Выполнил: студент

Гр. С-2931

Проверил: преподаватель

Владивосток 2006г.

Содержание:

Исходные данные. 3

1.    Расчёт и конструирование стенки резервуара. 4

1.1. Сбор нагрузки. 5

1.2. Определение усилий в стенке. 6

1.3.       Подбор кольцевой предварительно напряженной арматуры в стенке. 8

1.4.       Потери предварительного напряжения в кольцевой арматуре. 9

1.5.       Проверки прочности стенки резервуара. 10

1.6.       Подбор вертикальной арматуры в стенке. 11

1.7.       Проверка вертикальной арматуры из расчета на внецентренное сжатие от эксплуатационных нагрузок. 11

2.    Расчёт и конструирование днища резервуара. 13

2.1. Расчет геометрических характеристик и подбор арматуры. 13

2.2. Проверка напряжений в грунте под днищем. 13

Список литературы.. 15

Исходные данные.

1.  Внутренний диаметр резервуара – D=16 м

2.  Высота стенки резервуара – Н=6 м

3.  Конструкция стенки – сборная

4.  Стык стенки с днищем – жесткий узел

5.  Высота слоя грунта над покрытием – h1=1м

6.  Расчетное сопротивление грунта – Rгр=1,1МПа

7.  Удельный вес грунта –

8.  Угол внутреннего трения грунта –

1.  Расчёт и конструирование стенки резервуара.

Требуется рассчитать цилиндрический заглублённый резервуар из сборных железобетонных конструкций. Днище резервуара монолитное, стенка выполнена из сборных железобетонных панелей. Панели соединены с днищем путем установки их в паз, смещение стенки относительно днища не допускается.

Рис 1.1.Компановка резервуара.

Поверхность панели принимаем криволинейной. Высота панели равна 6 м. Найдем длину стенки L=ПД=3,14∙16=51,75м. Принимаем 17 панелей шириной 3м. При этом d_шв=10 см,  конструктивная ширина стеновой панели b_констр=2,9 м.

Толщина стеновой панели рассчитываем по формуле:

 см

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

Стеновые панели в процессе монтажа устанавливаются с зазорами, чтобы обеспечить заполнение швов бетоном. Каждый слой напрягаемой арматуры защищают слоем торкрет бетона . Защитный слой наносят при наполненном резервуаре, чтобы избежать впоследствии появления в нем трещин.

Класс бетона панелей и днища принимаем В20, расчетное сопротивление бетона на сжатие R_b=11,5 МПа, начальный модуль упругости бетона E_b=27000 МПа.

1.1. Сбор нагрузки.

I расчетный случай:

Расчет производится по следующей схеме разрушения: резервуар наполнен жидкостью, а обсыпка отсутствует.

Нагрузки:

·  Гидростатическое давление воды –

·  Собственный вес стенки –

·  Нагрузка от покрытия  –

II расчетный случай:

Расчет производиться в случае, когда емкость ещё пустая, но выполнена засыпка землей.

Нагрузки:                                                                                                   

·  Боковое давление грунта – , где

·  Вертикальное давление грунта на покрытие –

·  Собственный вес стенки –

·  Нагрузка от покрытия  –

1.2. Определение усилий в стенке.

Для расчета разбиваем стенку на 6 поясов высотой 1 м.

I расчетный случай:

Находим давление в каждом поясе. Определяем кольцевое растягивающее усилие в каждом поясе:

; где

 - кольцевое растягивающее усилие для свободной стенки.

;  ,где  - безразмерная величина,         

 - безразмерная величина

Момент:

Все расчеты сведены в таблицу 1.

Таблица 1