Завдання до курсового проекту
Для підземного залізобетонного резервуару задані:
а) схема розташування колони, стінових панелей і монолітних ділянок стін (рисунок 1.1);
б) схема розташування плит покриття і ригелів (рисунок 1.2);
в) розрізи (малюнки 1.3 і 1.4).
Малюнок 1.1 - Схема розташування колони, стінових панелей і
монолітних ділянок стін.
Малюнок 1.2 - Схема розташування плит покриття і ригелів.
Малюнок 1.3 - Розріз А-А.
Малюнок 1.4 - Розріз Б-Б.
На наведених малюнках прийняті умовні позначення:
П1 і П2 - плити покриття П1 і П2;
ПС1 і ПС2 - стінові панелі ПС1 і ПС2;
Ф1 - фундамент Ф1;
ФН1 - фундамент монолітний ФН1;
МУ1 - монолітний ділянку МУ1.
Потрібно при заданих навантаженнях (впливах), геометричних па-параметра і матеріалах конструкцій визначити параметри армування конструкцій.
Плити покриття містять попередньо напружену арматуру у нижній межі поздовжніх ребер; спосіб натягу арматури ЕЛЕКТРОТЕРМ-ний. Решта конструкції резервуару попередньо напруженими не є.
Таблиця 1.1 - Вихідні дані до курсового проекту.
Визначення зусиль в плиті покриття.
Розрахункова схема для визначення зусиль в поздовжніх ребрах плити покриття наведена на малюнку 2.2.
Малюнок 2.2 - Розрахункова схема для визначення зусиль в поздовжніх ребрах
Розрахунковий проліт плити обчислюють за формулою:
де - конструктивна довжина плити;
- довжина площадки обпирання плити на полицю ригеля або стінну панель.
З урахуванням наведеної формули маємо:
Рівномірно розподілене навантаження для розрахунку поздовжніх ребер плити за граничними станами першої групи (при номінальній ширині плити 1,5 м):
Рівномірно розподілене навантаження (постійна і короткочасна) для розрахунку поздовжніх ребер плити за граничними станами другої групи:
Рівномірно розподілене навантаження (постійна і тривала) для розрахунку поздовжніх ребер плити за граничними станами другої групи:
Максимальний згинальний момент обчислюють за формулою:
Максимальний згинальний момент для розрахунку за граничними станами першої групи:
Максимальний згинальний момент для розрахунку за граничними станами (від постійної і короткочасного навантаження) другої групи:
Максимальний згинальний момент для розрахунку за граничними станами (від постійної і тривалої навантаження) другої групи:
Максимальну поперечну силу обчислюють за формулою:
Максимальна поперечна сила для розрахунку за граничними станами першої групи:
Значення зусиль, обчислені за наведеними формулами, зведені в таблицю 2.2.
Таблиця 2.2 - Зусилля в поздовжніх ребрах плити покриття.
Розрахункова схема для визначення зусиль в полиці, облямованої двома поздовжніми і двома поперечними ребрами плити покриття, являє собою защемлення по краях чотирикутну платівку (рисунок 2.3), за-завантажену рівномірним навантаженням.
Малюнок 2.3 - защемлення по краях полку, облямована двома поздовжніми-ми і двома поперечними ребрами плити покриття.
Відстань в світлі між двома поперечними ребрами плити (одне з цих ребер є середнім) на рівні низу полки:
Відстань в світлі між двома поздовжніми ребрами плити на рів-ні низу полки:
Відстані іпрімерно рівні і розглядається частина полки можна вважати практично квадратної.
Рівномірно розподілене навантаження для расчетаполкі плити за граничними станами першої групи:
При розрахунку полки плити за методом граничної рівноваги розрахункове значення (для граничних станів першої групи) згинального моменту на опорах і в середині прольотів (віднесене до смуги шириною 1 м):
Розрахункова схема для визначення зусиль в середньому поперечному ребрі плити покриття наведена на малюнку 2.4.
Малюнок 2.4 - Розрахункова схема для визначення зусиль в середньому поперечного-ном ребрі плити покриття.
Розрахунковий проліт поперечного ребра плити дорівнює відстані у світлі між поздовжніми ребрами на рівні низу поперечного ребра:
Рівномірно розподілене навантаження від ваги поперечного ребра плити (для розрахунку за граничними станами першої групи):
Максимальне розрахункове значення (для граничних станів першої групи) діючої на поперечне ребро плити розподіленого навантаження:
Мінімальна розрахункове значення (для граничних станів першої групи) діючої на поперечне ребро плити розподіленого навантаження:
Максимальний згинальний момент для розрахунку за граничними со-стояння першої групи:
Максимальна поперечна сила для розрахунку за граничними станами першої групи:
2.4 Визначення характеристик бетону та арматури.
Приймемо бетон класу по міцності на стиск В 20.
Нормативне значення (розрахункове значення для граничних станів другої групи) опору бетону осьовому стиску (призмова ін-ність) 15,0 МПа.
Нормативне значення (розрахункове значення для граничних станів другої групи) опору бетону осьовому розтягу
Розрахункове значення опору бетону осьовому стиску для пре-граничних станів першої групи 11,5 МПа.
Розрахункове значення опору бетону осьовому розтягу для граничних станів першої 0,90 МПа.
Приймемо передавальний міцність бетону (міцність бетону до моменту його обтиску)
Цю міцність слід призначати не менше 15 МПа і не менше 50% прийнятого класу бетону по міцності на стиск.
Початковий модуль пружності бетону при стисненні і розтягуванні
Коефіцієнт повзучості 2,8.
Приймемо в якості попередньо напруженої арматури арматуру класу А600 по міцності на розтягнення.
Нормативне значення (розрахункове значення для граничних станів другої групи) опору арматури розтягуванню
Розрахункове значення опору арматури розтягуванню для предель-них станів першої групи
2.5 Розрахунок полки плити покриття на дію згинального мо-мента.
Підбір арматури полки плити виконують як для згинаного еле-мента прямокутного поперечного перерізу висотою:
Робоча висота поперечного перерізу полиці плити:
Визначимо допоміжну величину:
Визначимо по таблиці допоміжну величину.
Так як <, то требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры в растянутой зоне бетона:
Відстань між осями стрижнів поздовжньої арматури повинно бути не більше подвоєної висоти поперечного перерізу елемента, тобто не більше 100 мм. Приймемо десять стрижнів діаметром 4 мм класу В500 з As = 126 мм 2.
2.6 Розрахунок поперечного ребра плити покриття на дію ізгі-бающего моменту.
Робоча висота поперечного перерізу поперечного ребра плити:
Визначимо по таблиці допоміжну величину:
Визначимо по таблиці допоміжну величину:
Значення, що вводиться в розрахунок, приймають з умови, що ширина звису полиці в кожну сторону від ребра повинна бути не більше:
Поперечний переріз поперечного ребра плити покриття приводимо до еквівалентного тавровому (рисунок 2.5). Ширина ребра в запас міцності прийнята 50 мм.
Малюнок 2.5 - Еквівалентна поперечний переріз поперечного ребра
Так як, то необхідна площа поперечного перерізу поздовжньої арматури в стислій зоні бетону:
отже, стислій поздовжньої арматури по розрахунку не потрібно. Однак для приварки поперечної арматури ставляться стислі поздовжні стрижні таким же діаметром і класом, як і у поперечної арматури.
Перевіримо умову проходження границі стиснутої зони бетону в полиці плити:
тобто межа стиснутої зони бетону проходить в полиці плити, отже, площа поперечного перерізу поздовжньої арматури визначається як для прямокутного поперечного перерізу шириною
Визначимо допоміжну величину:
Так як <, то требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры в растянутой зоне бетона:
Приймемо один стрижень діаметром 12 мм класу А400 з