Конструктивна частина

Курсова робота

з дисципліни: “ Залізобетонні конструкції ”

на тему:

“Розрахунок та конструювання

збірного прямокутного резервуара”

 

 

Виконав:

студент ФБА гр. ПЦБ-51

Білоус М.В.

 

Перевірив:

Григорчук А.Б.

 

Рівне - 2012

Зміст.

1.Вихідні дані.........................................................................3

2.Конструктивна частина........................................................4

3.Розрахунок стінки резервуару.............................................6

4.Навантаження на стінову панель..........................................7

5.Розрахунок стійкості стінової панелі по першій групі граничних

станів......................................................................................9

6.Розрахунок днища резервуару.............................................11

Література..............................................................................16

 

 

 

1. Вихіді дані.

Призначення будівлі – прямокутний резервуар.

Вид залізобетону – збірний.

Розмір в плані – 12х18 м.

Висота – 3,6 м.

Товщина стін – 200 мм.

Клас робочої арматури – А500С.

Клас бетону – В25.

Густина грунту γ – 1,85 т/м³

Кут внутрішнього тертя φ⁰ = 28⁰.

Конструктивна частина

Функціональне призначення резервуару – зберігання води.

Прямокутна форма доцільна при об’ємі 6-20 тис. м³ і більше. В даному випадку вміст близько 770 м³.

Резервуар збірний, перекриття влаштовуємо із збірних уніфікованих залізобетонних елементів. За сітки колон 6х6 м використовуємо плити 6х1.5 м, що обпираються на ригелі та консолі стін, висота 400 мм.

Стінка резервуару товщиною 200 мм. З низу з’єднання стінки з днищем жорстке, а зверху шарнірне. Стінку виконуємо гладкою з постійною по висоті товщиною. Ззовні влаштовується гідроізоляція з двох шарів гарячої бітумної мастики.

Розміри в плані 12х18 м.

Колони приймаємо прямокутного перерізу для промислових будівель без мостових кранів розміром перерізу 300х300 мм, висотою 3,4 м.

Колони встановлюються в гнізда, виконані безпосередньо в потовщених ділянках днища.

Днище виконуємо монолітним.

Для підтримання стаціонарного теплового режиму всередині резервуару покриття утеплюють шаром грунту товщиною 1м. Для доступу людей всередину резервуару і пропуску вентиляційних шахт в покритті влаштовують отвори. Влаштовуємо одну вентиляційну трубу та один люк.

В днищі виконуємо приямок розміром 1х1 м і глибиною 0,8 м на випадок очистки і повного опорожнення резервуару. При цьому днище повинно мати ухил і=0,01 від центру до країв.

План збірного прямокутного резервуару показано на рис. 1, а поздовжній переріз на рис. 2.

 

 

3. Розрахунок стінки резервуару

Резервуар збірний, перекриття збірне із системи плит перекриття та балок.

Проліт балок –6м. Висота колони – 3,4м.

Оскільки висота стіни резервуара h=3,6м < 4м, то стіни приймаємо без ребер жорсткості. Розрахункова схема являє собою однопролітну балку, шириною 1м жорстко защемлену на одному кінці, та завантажену тиском грунту і води.

 

 

 

Рис.3 Розрахункова схема стінки резервуара

4. Навантаження на стінову панель

Горизонтальна розрахункове навантаження від тиску води на рівні защемлення стіни:

де =1,1 – коефіцієнт надійності за роботою для рідин;

=10кН/м³ – об’ємна маса води;

Н_ст=Н_нп-(h_f/2-t₁)=3600-(750/2-300)=3525мм=3,53м;

h_f=750 – висота фундамента;

t₁=50мм – заглиблення стінової панелі в фундамент.

b=1пог.м довжини стіни.

 

Визначимо висоту еквівалентного шару обсипки:

H_екв=V/ γ_гр =10/18.5=0.54;

де V=10кН/м² – тимчасове навантаження на поверхны грунту;

γ_гр =18.5кН/м³ – об’ємна маса грунту обсипки.

 

Горизонтальне розрахункове навантаження від тиску грунту і тимчасового навантаження на рівні верху стінової панелі (від тиску грунту обсипки)

де =1,15 – коефіцієнт надійності за навантаженням для насипних грунтів;

Н₁=Н₃+Н_екв=1,0+0,54=1,54 – сума висот обсипки і еквалентного шару;

Н₃=1.0м – висота обсипки;

φ=28º - кут внутрішнього тертя обсипки.

 

Горизонтальне навантаження від тиску грунту обсипки на рівні заглиблення стінової панелі в днище резервуара

 

де Н₂=Н_ст+Н_екв+Н_з=3,53+0,54+1,0=5,07м

 

Визначимо внутрішні розрахункові зусилля в стіновій панелі від тиску води:

- згинальний момент на рівні защемлення стіни

- максимальний згинальний момет в прольоті від рівня верха стіни на відстані х_о=0,45Н_ст=1,56м

-поперечна сила на рівні защемлення

Визначим внутрішні розрахункові зусилля від тиску грунту:

- згинаючий момент на рівні защемлення стіни

- максимальний згинаючий момент в прольоті від рівня верха стіни на відстані х_о=0,411Н_ст=1,45м

- поперечна сила на рівні защемлення

 

5. Розрахунок стійкості стінової панелі по першій групі граничних станів

 

Стінова панель на стійкість по нормальним перерізам розраховуємо як плиту з одиночною арматурою з шириною розрахункової смуги b=1000мм.

Робоча висота перерізу

h_о= δ - a = 200 – 30 = 170мм

де δ = 200мм – товщина стыновоі панелі;

a = 30мм - захисний шар бетону.

 

В розрахунку по стійкості із двух розрахункових схем приймаємо більше значення згинального моменту.

= 39,02 кНм;

= 23,31 кНм.

 

Розглянемо переріз на рівні защемлення:

1.

2.

3. Характеристика стиснутої зони бетону

де = 0,85 - для важкого бетону.

4. Граничне значення відносної висоти зжатої зони бетону

де = R_s = 510 МПа – розрахунковий опыр арматури классу А-IV;

= 450 МПа – гранична напруга в арматури стиснутої зони.

5. Тоді

6. Площа робочої вертикальної арматури

 

7 Призначаєм діаметр і крок арматури: 10 10 А-IV з =785мм² і кроком s₁=100мм (з обох сторін панелі).

 

Переріз в прольоті:

1.

2.

3. Тоді

4. Площа робочої вертикальної арматури

5 Призначаєм діаметр і крок арматури: 10 10 А-IV з =785мм² і кроком s₁=200мм (з обох сторін панелі).