Сборный железобетонный цилиндрический и прямоугольный резервуары для воды со сборным балочным пе (стр. 3 из 5)

· конструктивная ширина 2760мм.

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).

Определение расчетных нагрузок

Расчетные схемы:

· 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:

кН/м.п.;

· резервуар находится в стадии эксплуатации – в случае незаполненного резервуара водой – величина бокового давления грунта возрастает с увеличением глубины по линейному закону:

, м, где:

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 .

м

Расчетное боковое давление грунта по верху стенки:

, кН/м.п., где:

- угол внутреннего трения грунта, при котором - коэффициент, учитывающий связность грунта.

В результате получаем:

кН/м.п.

Нагрузки от давления грунта с учетом обвалования на уровне заделки стеновой панели в днище:

, кН/м.п., где:

м, соответственно:

кН/м.п.

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:

кН*м.п.

Далее определим пролетный момент:

кН*м.п.

Необходимо определить расчетное сечение, в котором действует пролетный момент (от защемления):

м

· для резервуара в стадии эксплуатации (от давления грунта):

кН*м.п.

кН*м.п.

кН*м.п.

кН*м.п.

кН*м.п.

кН*м.п.

Этот момент действует в сечении на расстоянии:

м

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:

кН*м.п. – в пролетном сечении;

кН*м.п. – в опорном сечении.

Расчетная ширина условной балки – полоса стеновой панели шириной 1м и толщина стеновой панели – 250мм:

мм

Расчет ведем как для прямоугольного сечения с одинарной арматурой.

Класс бетона С^45/55; γ_с = 1.5.

Н/мм².

Класс арматуры – S400;

Н/мм².

1) в пролетном сечении:

; следовательно, ζ = 0.025; η = 0.988.

Определяем количество продольной напряженной арматуры:

мм²/м.п.

n = A_sp/a_sp(ø10мм) = 462.6/78.5 = 5.89 ≈ 6шт.

Тогда фактическая площадь напряженной арматуры:

A_spфакт. = a_sp•n = 78.5•6 = 471мм²/м.п.

Т.е. принимаем 6 стержней ø10мм S400 с A_spфакт. = 628.0мм²/м.п. и шагами: горизонтальным

мм и вертикальным мм. Предусматриваем сварную плоскую сетку С1:

2) в опорном сечении:

, следовательно, ζ = 0.04; η = 0.98.

Определяем количество продольной напряженной арматуры:

мм²/м.п.

Т.к. в опорном сечении стоит вертикальная арматура пролетного момента с A_spфакт. = 471мм²/м.п., то требуется дополнительно на опорный момент:

A_spфакт. = 740.8 - 471 = 269.8мм²/м.п.,

n = A_sp/a_sp(ø9мм) = 269.8/63.6 = 4.26 ≈ 5шт =>

A_spфакт. = a_sp•n = 63.6•5 = 318мм²/м.п.

Т.е. принимаем еще 5 стержней ø9мм S400 с A_spфакт. = 318мм²/м.п. и шагом

мм. И ставим дополнительную сетку С2.

Устанавливаем симметрично с 2-х сторон сечения стеновой панели.

; => м, где:

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.

Исходные данные:

· предварительно-напряженная арматура класса S1400 с

Н/мм²;

· ненапряженная арматура класса S400 с

Н/мм²;

· бетон класса С^45/50; γ_с = 1.5 – частный коэффициент безопасности по бетону:

Н/мм²;

Н/мм².

· q_d = 35.55кН/м – расчетная нагрузка от перекрытия, следовательно:

кН/м.п.;