Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2011 в 22:04, курсовая работа
Прямоугольный полузаглубленный резервуар чистой воды размером 24,0 ´ 26,4 м находится в системе хозяйственно – питьевого водоснабжения промышленного предприятия или населенного пункта. Конструкции резервуара железобетонные. Высота резервуара от поверхности днища (относительная отметка 0,000 м) до верха плит покрытия 3,0 м. Относительная отметка планировочного уровня земли +1,8 м. Относительная отметка верхнего расчетного уровня грунтовых вод -0,800 м. Толщина слоя грунта на покрытии – 1100 мм.
При армировании
полок верхние сетки с целью
анкеровки рабочей арматуры заводят в
ребра плит.
2.3.5.
Расчет продольных
ребер плиты по
несущей способности
Расчет прочности по нормальным сечениям ограничивается расчетом сечения в середине пролета на действие момента M = 104,45 кН*м. Из этого расчета определяют площадь поперечного сечения продольной напрягаемой арматуры, расположенной в ребрах плиты. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне (см. рис.1). По формуле (3.9) [8] вычисляем:
Из таблицы
прил. 6 к настоящим методическим указаниям
в зависимости от
путем линейного интерполирования
или по формуле (3.10) [8]
находим
= = 0,046.
Определяем высоту сжатой зоны бетона:
Следовательно, нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки таврового сечения плиты (см. рис. 1).
При подборе площади напрягаемой арматуры в соответствии с примечаниями к табл. 3.1 [8] принимаем т.е.
Находим предельную
относительную высоту сжатой зоны бетона
по формуле (32) [4]:
где - для арматуры класса А1000 в МПа;
В нашем случае .
Вычисляем коэффициент условий работы арматуры по формуле (3.2) [8]:
, но не более 1,1.
В нашем случае имеем , поэтому принимаем = =1,1
По формуле
(3.10) [8] вычисляем требуемую площадь
напрягаемой арматуры
По прил. 8 к
настоящим методическим указаниям
принимается 1 Ø22 A1000 c
2.3.6.
Расчет прочности продольных
ребер плиты по наклонным
сечениям на действие
поперечной силы.
2.3.6.2.
Расчет прочности продольных
ребер плиты по наклонным
сечениям с учетом
влияния предварительного
напряжения продольной
рабочей арматуры
Расчётное значение поперечной силы от полной расчетной нагрузки составляет = = 75,83 кН. Расчетное усилие на одно продольное ребро плиты составит Q (1) = /2 = = 75,83/2 = 37,9 кН.
Q(1) < 0,3∙∙b,
Условие прочности по наклонному сечению без учета влияния продольного усилия предварительного обжатия имеет вид:
Q(1) ≤ + ,
Предполагаем,
что поперечную силу Q(1) = 37,9 Кн воспринимает
один бетон без поперечного армирования,
т.е принимаем = 0.
Так как Q(1) = 37,9 кН > = 16,1 кН, условие прочности по наклонному сечению не соблюдается, следовательно, необходима установка в продольных ребрах плиты поперечной арматуры (хомутов).
Обычно поперечная арматура в ребристых плитах устанавливается в виде электросварных каркасов. Диаметр поперечных стержней назначается 6-8 мм, диаметр продольных стержней каркаса принимается 8-12 мм. Арматура принимается класса А400. Шаг поперечных стержней в приопорной зоне назначается кратным 50 мм от 50 мм, но не более и не более = 300 мм.
Принимаем
армирование каждого ребра
Проверяем условие прочности:
Условие прочности не удовлетворяется. Увеличиваем интенсивность поперечного армирования, уменьшая шаг поперечных стержней либо увеличивая диаметр поперечной арматуры ,т.е. увеличивая .
Принимаем = 100 мм, тогда
Вновь проверяем условие прочности
Условие прочности по наклонному
сечению удовлетворяется, при этом должно
соблюдаться условие:
В нашем
случае будем иметь:
Условие прочности по наклонному
сечению удовлетворяется.
Окончательно принимаем каркас продольного
ребра с продольной арматурой d = 8 мм класса
А400 и поперечной арматурой
= 6 мм класса А400 c шагом в приопорной зоне
1,12 м равным = 150 мм, в средней части
пролета плиты принимаем шаг = 250мм,
что удовлетворяет требованиям СНиП: не
более = 0,75∙= 0,75∙350 = 260 мм и не более
= 500 мм.
2.4
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ
КОЛОННЫ
2.4.1.Общие
положения
Колонны резервуара воспринимают постоянные и временные нагрузки от покрытия, собственного веса колонн, веса ригелей покрытия и передают эти нагрузки на днище резервуара через столбчатые фундаменты.
Колонны резервуаров эксплуатируются в воде. Вода питьевого качества, как правило, неагрессивна к железобетону, на промежуточных этапах очистки она может быть слабоагрессивная к железобетону. Степень агрессивности определяется наличием агрессивных агентов в воде, температурой воды, напором и скоростью движения жидкости у поверхностей конструкций.
Для резервуаров с водой характерно проявление коррозии в виде выщелачивания компонентов бетона. Реже встречается коррозия, связанная с образованием, под воздействием воды и химических агентов, растворимых соединений, не обладающих вяжущими свойствами, и вымыванием их. В результате коррозии повышается пористость бетона, обеспечивается доступ воды к арматуре и ее коррозия в конструкции.
Обычно для конструкций резервуаров применяют бетоны нормальной и повышенной плотности, реже особо плотные бетоны. Прямыми показателями плотности бетона являются его марки по водонепроницаемости. Требуемая марка бетона по водонепроницаемости определяется показателями агрессивности среды и классом применяемой арматуры и нормируется СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».
В нашем случае условно принимаем – вода слабоагрессивная к бетону. Класс бетона колонны по прочности на сжатие принимаем – В20. Арматура колонны: класса А500 – продольная арматура; класса В500 – поперечная арматура. Принимаем марку бетона по водонепроницаемости W4, марку бетона по морозостойкости F100.
Защитный слой от поверхности бетона до поверхности арматуры принимаем (по СНиП 2.03.11-85) равным 20 мм и не менее диаметра арматуры.
По
проекту колонны резервуара загружены
центрально, поэтому сечение колонны
принимаем квадратным. (рис.2) При двустороннем
опирании ригелей пролетом до 12 м минимальный
размер сечения колонн назначается не
менее 400 мм. Гибкость колонны не должна
превышать l0/h £ 20, где l0 – расчетная
длина колонны; h – наименьший размер сечения
колонны.
2.4.2.
Определение усилий
в колонне
Расчет прочности колонны ведется на полную нагрузку N = N2*gn, где N2 – продольная сила от расчетной постоянной и временной длительной и кратковременной нагрузок; gn = 0,95 – коэффициент надежности по назначению сооружения.
В значение N2 входят: нагрузка от покрытия, нагрузка от веса ригеля, собственный вес колонны.
Нагрузка от покрытия. Грузовая площадь покрытия при сетке колонн 7,3´5,4 = =39,42 м2. Полная нагрузка от покрытия:
Нагрузка от веса ригеля. Площадь сечения ригеля с учетом замоноличенных швов:
Ариг = 0,4*0,5= 0,2 м2
Вес погонного метра ригеля с учетом коэффициента надежности по нагрузке gf = 1,1 и коэффициента надежности по ответственности gn = 0,95
gриг = Ариг*r б *gf *gn = 0,2*25*1,1*0,95 = 5,23 кН/м,
где r б = удельный вес бетона, принимаемый равным 2500 кгс/м3 = 25 кН/м3 Нагрузка от веса ригеля при пролете 6 м составит:
Gриг = gриг * lриг =5,23*7,3 = 38,2 кН
Нагрузка от веса колонны. Размеры сечения колонны 300´300 мм., тогда площадь поперечного сечения колонны равна Акол=0,3*0,3=0,09м2 . Высота колонны от низа ригеля до обреза фундамента Н = 4020 мм. Предварительно высоту фундамента принимаем равной 750 мм. Нагрузка от веса колонны с учетом коэффициента надежности по нагрузке gf = 1,1 и коэффициента надежности по ответственности gn = 0,95 составит
Gкол. = Акол. * H*r б *gf *gn= 0,09*4,8*25*1,1*0,95= 11,88 кН.
Таким образом,
полная расчетная продольная сила в
нижнем сечении колонны резервуара
Расчетная продольная сила на колонну N1 от суммы постоянной и временной длительной нагрузок при нагрузке на покрытие, равно g1 = 30372 Н/м2 (без кратковременной части снеговой нагрузки и без кратковременной нагрузки от разряжения), с учетом коэффициента надежности по ответственности gn=0,95 составит
N1
= gl * S*gn +
2.4.3.
Расчет прочности
колонны
Размеры поперечного сечения колонны 30´30 см. Класс бетона по прочности на сжатие В20 Rb = 11,5 МПа, Rbt = 0,9 МПа, Еb = 27500 МПа. Арматура класса А500 Rs = Rsс =435 МПа, Еs = 200000 МПа.