Реферат: Сборный железобетонный цилиндрический и прямоугольный резервуары для воды со сборным балочным пе

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

«Сборный железобетонный цилиндрический
и прямоугольный резервуары для воды
Руководитель: ____________ Шидловский Э.С.
Расчет сборной, преднапряженной ребристой

· b × l = 1500×6000м – номинальные размеры ж/б плиты;
· b × l = 1480×5970м – конструктивные размеры ж/б плиты;
· q k
= q k
’
•b = 20.24•1.5 = 30.36кН/м;
· q d
= q d
’
•b = 23.7•1.5 = 35.55кН/м;
· бетон класса: панели стенки – С 45/55
; панели перекрытия – С 30/37
;
· γ c
= 1.5 – частный коэффициент безопасности по бетону;
Расчетная схема плиты – однопролетная разрезная свободнолежащая балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой.
Предварительно задаемся размерами ригеля, на который опираются плиты:
Ширина пролета: l eff
= l – а 3
– ½(b - a 3
) = 6000 – 30 – ½(300 - 30) = 5.835м,
Найдем максимальные усилия от внешней расчетной нагрузки – расчетный изгибающий момент и расчетную поперечную силу:
M sd
= q d
•l eff
2
/8 = 35.55•5.835 2
/8 = 151.3кН•м;
V sd
= q d
•l eff
/2 = 35.55•5.835/2 = 103.7кН.
Определим размеры поперечного сечения плиты и требуемое расчетом количество продольной преднапряженной арматуры:·
· высота сечения: h f
= l/20 = 6000/20 = 300мм;
· расчетная ширина сжатой полки таврового сечения: h f
’
= 50мм;
· рабочая высота: h = h f
– h f
’
= 300 – 50 = 250мм;
· ширина продольных ребер понизу: b p
= 60÷90мм, принимаем b p
= 80мм;
· ширина продольных ребер поверху: b p
’
= 100÷150мм, принимаем b p
’
= 120мм;
· ширина ребер: b = 2•b р
= 2•80 = 160мм;
· ширина верхней полки b f
= 1480мм;
· ширина верхней полки с зазорами b n
= 1500мм;
· высота рабочей (полезной) части сечения d = h – с cov
= 300 – 20 = 280мм. Поскольку арматура – S1400, следовательно, с cov
≥ 20;
Расчет прочности и подбор продольной рабочей арматуры в ребрах.

Рассмотрим тавровое сечение. Предположим, что нейтральная ось проходит в полке, т.к. х ≤ h f
’
= 50мм, то сжатая зона сечения представляет собой прямоугольник A cc
= b’ eff
•x (площадь сечения бетона в сжатой зоне).
Величина с cov
– защитный слой бетона – принимается в зависимости от вида арматуры: для стержневой S1400, т.е. c cov
= 20мм и диаметр ø, соответственно, 3…15мм.
Определим c для стержневой арматуры, располагаемой в 2 ряда:
Армирование проведем в 2 ряда. Соответственно, тогда получаем:
d расч.
= h – c max
= 300 – 60 = 240мм – рабочая высота сечения.
α m
= M sd
/(f cd
•b’ eff
•d 2
), где:
f с
d
= f ck
/γ c
= 30/1.5 = 20МПа;
f ck
, f ctk
– временное сопротивление осевому, соответственно, сжатию и растяжению призм, МПа,
f cd
, f ctd
– расчетное сопротивление осевому сжатию и растяжению призм, МПа.
α m
= (151.3•10 6
)/(20•1480•240 2
) = 0.088 – зона деформирования
Зная величину α m
, определим ζ – относительную высоту сжатой зоны.
Из формулы: M sd
≤ f cd
•b’ eff
•x•(d – 0,5•x), выражаем:
ζ•(1 – 0,5•ζ) = α m
, следовательно, ζ = 0.093; η = 0.953.
x = ζ•d = 0.093•240 = 22.32мм, следовательно, нейтральная ось проходит в сжатой зоне полки.
Определяем количество продольной напряженной арматуры:
A sp
= M sd
/f 0.2d
•d•η = 151.3•10 6
/1165•240•0.953 = 567.8мм 2
;
n = A sp
/a sp(ø6
мм
)
= 567.8/28.3 = 20шт.
Тогда фактическая площадь напряженной арматуры:
A sp
факт.
= a sp
•n = 28.3•20 = 566мм 2
.
с факт.
= 20 + 3 + 10 + 10 = 43мм =>
Расчет полки плиты на местный изгиб.

-между продольными ребрами: l 1
= b f
– 2•b p
’
= 1480 – 2•120 = 1240мм
-между поперечными ребрами: l 2
= 1470 – 2•120 = 1230мм.
Определяем отношение l 1
/l 2
= 1240/1230 ≈ 1 < 3, следовательно, полка плиты рассчитывается как плита, опертая по контуру, поэтому ее моменты равны в обоих направлениях. И момент в данном случае равен:
Учтем защемление плиты по контуру. Примем армирование плиты пролетных и опорных сечений одинаковыми.
Расчетная нагрузка на 1м 2
плиты толщиной 50мм с учетом ее собственной массы и данных равна:
Расчетный изгибающий момент в опорном и пролетном сечениях полки плиты для полосы шириной 1м определяем, имея в виду, что армирование плиты ведется рулонными сварными сетками:
Принимаем: с = 20мм; расчетная высота сечения полки плиты b = 1000мм. Для сварной сетки с рабочими стержнями в обоих направлениях арматуры S400: c cov
= 20мм и ø, соответственно, 6…22мм. Принимаем ø = 6мм.
Определяем количество поперечной арматуры на 1м полки:
Зная величину α m
, определим ζ – относительную высоту сжатой зоны: ζ = 0.032; η = 0.984.
Определяем количество продольной напряженной арматуры:
Подбором определяем количество арматуры. Рабочая арматура ставится в обоих направлениях, т.к. полка работает в обоих направлениях.
n = A sp
/a sp
(ø6мм)
= 72.2/28.3 = 2.55 ≈ 3шт.
Принимаем сварную сетку с рабочими стержнями ø6мм S400 с шагом S w
= 200мм.
Расчет прочности по наклонным сечениям.

В продольных ребрах плиты устанавливаются плоские каркасы с горизонтальной монтажной арматурой, конструктивно. Диаметр поперечных стержней принимается из условия технологии сварки. Принимаем арматуру S240, мм, мм.
За грань арматуры должно заводиться ≥ 2 стержня и в поперечнике ≥ 2, т.о.:
Проверяем условия необходимости расчета поперечных стержней:
- расчетная поперечная сила от нагрузки, кН; в данном случае кН;
- расчетная поперечная сила, воспринимаемая элементом без поперечного армирования, кН.
- коэффициент, определенный по опытным данным (0,6 – принимаем минимальное значение);
- коэффициент, учитывающий влияние на прочность сечения предельной растянутой арматуры:
- коэффициент, учитывающий влияние свесов полок таврового сечения;
- коэффициент, учитывающий влияние свесов полок таврового сечения, предварительно напряженных;
Поскольку , то поперечные стержни устанавливаем по расчету.
Теперь задача всего расчета сводится к нахождению оптимального шага установки поперечных стержней арматуры. Определим минимальный шаг поперечных стержней из 3-х условий:
МПа – расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению;
- площадь поперечного сечения стержней в нормальном сечении;
, кН – поперечное усилие – усилие воспринимаемое поперечными стержнями на единицу длины элемента, где:
- коэффициент, определенный по опытным данным (= 2).
Для дальнейшего расчета принимаем наибольшую величину Н/м.п.:
- коэффициент, определенный по опытным данным (= 1.5).
Т.к. h пл
= 300мм < 450мм, то S w
= h/2 < 150мм.
Принимаем минимальное значение из трех условий S w
1
= 150мм (кратно 50). С этим шагом устанавливаем поперечные стержни на приопорных участках ребер плиты длиной:
В средней части пролета устанавливаем арматуру с шагом:
Расчет плиты перекрытия по образованию трещин, нормальных

Т.к. конструкция данной ж/б плиты относится к III категории трещиностойкости XC2 – водонасыщенное состояние поверхности конструкции, длительное время контактирующей с водой. Расчет ведется по нормативным нагрузкам и сопротивлениям материала с учетом усилия предварительного напряжения арматуры.
Проверим условие образования трещин:
- изгибающий момент от внешних нормативных нагрузок, кН•м;
- изгибающий момент, который может воспринять сечение без образования трещин, кН•м.
- нормативная нагрузка на 1м 2
; кН•м.
, мм 3
–момент сопротивления сечения относительно нижней растянутой грани, трещиностойкость которой проверяется с учетом пластических свойств, где:
- коэффициент, учитывающий физические свойства бетона; ;
, мм 3
- момент сопротивления приведенного сечения, где:
-момент инерции относительно растянутой грани приведенного сечения, мм 4
:
- статический момент приведенного сечения относительно нижней растянутой грани сечения, мм 3
:
МПа – отношение модулей арматуры S240 и бетона С 30
.
- приведенная площадь бетона, мм 2
:
Момент M sk
определяют при расчете по образованию трещин в зоне сечения от действия внешних нагрузок, но считают от усилия предварительного обжатия бетона:
σ 0,
max
= (0.8…0.9)•f 0.2
k
– для стержневой арматуры.
Эксцентриситет усилия обжатия P относительно центра тяжести приведенного сечения:
e op
= y 0
– c факт.
= 217.8 – 43 = 174.8мм;
Условие не выполняется, образуются трещины. Следовательно, необходим расчет ширины раскрытия трещин.
Расчет стенки прямоугольного железобетонного резервуара

Рассчитаем и законструируем стенку сборного прямоугольного железобетонного резервуара со сборным балочным перекрытием.
· ненапрягаемая арматура класса S400 с Н/мм 2
;
· бетон класса С 45/55
; γ с
= 1.5 – частный коэффициент безопасности по бетону:
Сборные стеновые панели (по расчетному сечению I-I):
Стыки стеновых панелей шириной 200мм замоноличивают бетоном класса С 16/20
. Внизу стеновые панели заделываются в паз монолитного днища (жесткое защемление), вверху соединяются со сборными железобетонными плитами перекрытия на сварке (шарнирно-подвижное закрепление).
Расчет стеновой панели производится для двух случаев:
1) в период гидравлического испытания от гидростатического давления жидкости при отсутствии обвалования грунтом;
2) в период эксплуатации на давление грунта обвалования при отсутствии давления жидкости (опорожненное состояние – ремонт, профилактика и т.д.).
Стеновые панели рассчитываются по балочной схеме с жесткой заделкой внизу и шарнирным соединением вверху (расчетная ширина балки – 1м).
· при загружении гидростатическим давлением жидкости
· от горизонтального давления грунта
· резервуар находится в стадии испытания – нагрузка от гидростатического давления воды на уровне заделки стеновых панелей в днище:
· резервуар находится в стадии эксплуатации – в случае незаполненного резервуара водой – величина бокового давления грунта возрастает с увеличением глубины по линейному закону:
м – высота от плиты перекрытия до поверхности земли;
м – толщина устройства панели перекрытия;
м – временная нагрузка на поверхности (для такой расчетной схемы стеновой панели) заменяется эквивалентным слоем грунта, плотность которого принимаем .
Расчетное боковое давление грунта по верху стенки:
- угол внутреннего трения грунта, при котором - коэффициент, учитывающий связность грунта.
Нагрузки от давления грунта с учетом обвалования на уровне заделки стеновой панели в днище:
Определение максимальных изгибающих моментов в расчетных сечениях по высоте стеновой панели

· для резервуара в стадии испытания (от давления воды – расчетные сечения у защемления – по I-I):
Найдем опорный момент в защемлении:
Необходимо определить расчетное сечение, в котором действует пролетный момент (от защемления):
· для резервуара в стадии эксплуатации (от давления грунта):
Этот момент действует в сечении на расстоянии:
Подбор сечения вертикальной рабочей арматуры.

Ввиду небольшого различия между величинами изгибающих и опорных моментов для двух случаев загружения стенки (давление воды + давление грунта) принимаем симметричное армирование, и расчет производим по максимальным моментам:
Расчетная ширина условной балки – полоса стеновой панели шириной 1м и толщина стеновой панели – 250мм:
Расчет ведем как для прямоугольного сечения с одинарной арматурой.
; следовательно, ζ = 0.025; η = 0.988.
Определяем количество продольной напряженной арматуры:
n = A sp
/a sp
(ø10мм)
= 462.6/78.5 = 5.89 ≈ 6шт.
Тогда фактическая площадь напряженной арматуры:
A sp
факт.
= a sp
•n = 78.5•6 = 471мм 2
/м.п.
Т.е. принимаем 6 стержней ø10мм S400 с A sp
факт.
= 628.0мм 2
/м.п. и шагами: горизонтальным мм и вертикальным мм. Предусматриваем сварную плоскую сетку С1:
, следовательно, ζ = 0.04; η = 0.98.
Определяем количество продольной напряженной арматуры:
Т.к. в опорном сечении стоит вертикальная арматура пролетного момента с A sp
факт.
= 471мм 2
/м.п., то требуется дополнительно на опорный момент:
A sp
факт.
= 740.8 - 471 = 269.8мм 2
/м.п.,
n = A sp
/a sp
(ø9мм)
= 269.8/63.6 = 4.26 ≈ 5шт =>
A sp
факт.
= a sp
•n = 63.6•5 = 318мм 2
/м.п.
Т.е. принимаем еще 5 стержней ø9мм S400 с A sp
факт.
= 318мм 2
/м.п. и шагом мм. И ставим дополнительную сетку С2.
Устанавливаем симметрично с 2-х сторон сечения стеновой панели.
x – точка теоретического отрыва вертикальных стержней С2, где они не нужны по расчету.
За данную точку необходимо завести стержни на длину зоны анкеровки ≥ 20 диметров вертикальных стержней, т.е. 20•9 = 180мм.
Расчет стенки цилиндрического подземного резервуара

Рассчитаем и законструируем стенку сборного цилиндрического железобетонного резервуара со сборным балочным перекрытием.
· предварительно-напряженная арматура класса S1400 с Н/мм 2
;
· ненапряженная арматура класса S400 с Н/мм 2
;
· бетон класса С 45/50
; γ с
= 1.5 – частный коэффициент безопасности по бетону:
· q d
= 35.55кН/м – расчетная нагрузка от перекрытия, следовательно:
· H n
= 4.6м – высота стеновой панели;
· B n
= 1.57м – номинальная ширина в осях стеновой панели (кратна π = 3.14, следовательно C = 2•π•R – целое число панелей);
· B ст
= 0.14м – ширина вертикального стыка панелей;
· B н
= 1.57 – 0.14 = 1.43м – конструктивная ширина стеновой панели при прямом стыке:
· сопряжение стенки с днищем – шарнирно-подвижное (при наличии битумной мастики – коэффициент трения бетона о битумную мастику f = 0.5).
Определение кольцевых усилий и вертикальных моментов в расчетных сечениях по высоте стеновой панели

Для определения кольцевых растягивающих усилий в стенке, разбиваем стенку по высоте на зоны по 1м (нумерация зон сверху вниз h1, h2…) и определяем кольцевые растягивающие усилия в центре каждой зоны:
Частный коэффициент безопасности для гидростатического давления ; плотность химически чистой воды :
Найдем собственный вес панели стенки на 1м.п.:
Нормальная сила на уровне днища равна:
Сила трещин между стенкой и днищем:
Определяем кольцевые растягивающие усилия с учетом силы трения по зонам:
η 1
– коэффициент для расчета балок на упругом основании (грунтовое обвалование стенки резервуара или подземный резервуар); η 1
определяется по таблице 10.1 в зависимости от от φ = (х/S), где х – расстояние от низа стенки до рассматриваемого сечения (Байкова, 1980г.).
Т.к. условие не выполняется, в расчет вводим меньшую величину, т.е.:
Для сечения по низу стенки при x = 0, φ = (х/S) = 0 и η 1
=1:
Для сечения на расстоянии x = 0.5м (ц.т. 5-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (0.5/1.9) = 0.56 и η 1
= 0.686:
Для сечения на расстоянии x = 1.5м (ц.т. 4-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (1.5/1.9) = 0.79 и η 1
= 0.227:
Для сечения на расстоянии x = 2.5м (ц.т. 3-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (2.5/1.9) = 1.32 и η 1
= -0.0043:
Для сечения на расстоянии x = 3.5м (ц.т. 2-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (3.5/1.9) = 1.84 и η 1
= -0.0059:
Для сечения на расстоянии x = 4.3м (ц.т. 1-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (4.3/1.9) = 2.26 и η 1
= -0.065:
Вертикальный (меридиональный) изгибающий момент определяется по формуле:
η 2
– коэффициент для расчета балок на упругом основании (грунтовое обвалование стенки резервуара или подземный резервуар); η 2
определяется по таблице 10.1 в зависимости от от φ = (х/S), где х – расстояние от низа стенки до рассматриваемого сечения (Байкова, 1980г.).
Для сечения по низу стенки при x = 0, следовательно φ = (х/S) = 0 и η 2
= 0:
Для сечения на расстоянии x = 0.5м (ц.т. 5-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (х/S) = (0.5/1.9) = 0.56 и η 2
= 0.237:
Для сечения на расстоянии x = 1.5м (ц.т. 4-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (1.5/1.9) = 0.79 и η 2
= 0.313:
Для сечения на расстоянии x = 2.5м (ц.т. 3-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (2.5/1.9) = 1.32 и η 2
= 0.2547:
Для сечения на расстоянии x = 3.5м (ц.т. 2-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (3.5/1.9) = 1.84 и η 2
= 0.2018:
Для сечения на расстоянии x = 4.3м (ц.т. 1-ой зоны) от низа стеновой панели, следовательно φ = (4.3/1.9) = 2.26 и η 2
= 0.087:
Максимальный меридиональный момент в стенке возникает при кН/м.п. и действует в сечении с ординатой x, соответствующей максимальному значению коэффициента η 2
, а именно η 2
= 0.313 (при x 0
= 1.5м):
Эпюры кольцевых растягивающих усилий и вертикальных изгибающих моментов в расчетных сечениях по высоте стеновой панели
Расчет на центральное растяжение стенки цилиндрического резервуара

Найдем площадь сечения напряженной кольцевой арматуры (рабочей, определяемой расчетом для восприятия кольцевых растягивающих усилий) по зонам для определения требуемого ее количества с учетом увеличения прочности на 30-40% для обеспечения трещиностойкости стенки (арматура S1400, следовательно Н/мм 2
):
Сведем полученные данные в таблицу:
Расчет стеновой панели цилиндрического резервуара на монтажные нагрузки (от собственного веса с учетом коэффициента динамичности )

Т.к.момент от монтажных нагрузок меньше максимального меридионального:
Т.о. площадь сечения вертикальной арматуры сетки стеновой панели подбираем по наибольшему значению, т.е. кН•м:
с = с cov
+ (d S
/2) = 20 + (20/2) = 30мм.
Т.к. арматура S1400 – Н/мм 2
и бетон класса С 45/55
– Н/мм 2
, то получаем:
; следовательно, ζ = 0.08; η = 0.960.
Определяем количество продольной напряженной арматуры:
Теперь найдем количество устанавливаемых стержней:
n = A sp
/a sp
(ø9мм)
= 232.5/63.6 = 3.65 ≈ 4шт;
A sp
факт
= a sp
•n = 63.6•4 = 254.4мм 2
/м.п.
Принимаем 4 стержня ø9мм S1400 с A sp
факт.
= 254.4мм 2
/м.п. и шагом мм. Поставим сварную сетку С1.

Название: Сборный железобетонный цилиндрический и прямоугольный резервуары для воды со сборным балочным пе
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: реферат
Добавлен 19:07:14 23 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 695
Комментариев: 14
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Сбор нагрузок на 1м 2
перекрытия резервуара
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Сборный железобетонный цилиндрический и прямоугольный резервуары для воды со сборным балочным пе
Курсовая Содержание Основных Трудовых Функций
Курсовая работа по теме Интернет реклама
Реферат На Тему Организация Дорожного Движения
Туризм В Беларуси Реферат
Мини Сочинение Слово
Орлова Диссертация
Французская Ассоциация По Стандартизации Реферат
Курсовая работа: Аудит кредитов банка
Исполнение Курсовых
Сочинение: Столичное и поместное дворянство в романе А. С. Пушкина Евгении Онегин
Доклад по теме Крепость Шлиссельбург
Реферат: Террористические акты в США (11 сентября 2001 года)
Аналого-цифровые преобразователи
Реферат: Congress of the United States
Реферат: Иван Алексеевич Бунин
Специфика Научного Познания Реферат
Реферат: Исчезновение статуи Свободы
Курсовая Задание Пример
Отчет по практике по теме Основы программирования в среде Delphi
Реферат: Оптика человека. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Анализ деловых переговоров
Научная работа: Активность основных карбоксипептидаз при действии нейролептиков
Реферат: Коррупция и методы борьбы с ней 2