3.2.4 Подбор поперечной арматуры

Проверку прочности плиты по сечениям, наклонным к продольной оси производим следующим образом:

Q – поперечная сила в нормальном сечении, проходящем на расстоянии с от опоры. Длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента принимается равной:

с=3ho=3 0,55=1,65 м.

(3.25)

Тогда Q определяется по формуле:

.

(3.26)

Минимальная поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении:

,

(3.27)

Коэффициент _n учитывающий влияние продольных сил:

(3.28)

(3.29)

где P–усилие обжатия от напрягаемой арматуры, расположенной в растянутой зоне.

Так как условие Q=221,95кН<Q_b=134.244,045 кН не выполняется, то поперечная арматура устанавливается по расчету.

Вычислим усилие, воспринимаемое поперечными стержнями на единицу длины плиты:

(3.30)

Далее найдем требуемую площадь стержня поперечной арматуры:

(3.31)

где n – число срезов (количество стержней в поперечном сечении плиты),

R_sw – расчетное сопротивление поперечной арматуры срезу,

s– шаг поперечных стержней, принимается не более 0,5 h_o, и не более 300 мм.

На приопорных участках длиной (1/4)·l_o=2975 мм устанавливаем конструктивно22 5,А240A_{s факт} = 19 мм².

3.2.5 Расчет полки плиты на местный изгиб

Расчетную нагрузку на 1 п. м. полки плиты:

кН/м.

(3.32)

Расчетный пролет – расстояние в свету между поперечными ребрами;

Значение максимального момента (кНм):

.

(3.33)

Расчетную схему полки плиты и эпюры моментов от расчётных нагрузок на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 –Расчетная схема полки плиты, эпюра моментов

Рабочая высота сечения полки: h₀=5,0 - 1,5 = 3,5 см.

(3.34)

Определим величину ξ :

Определим, требуется ли сжатая арматура по расчету, проверив условие: . Т.к. условие выполняется, то определим площадь сечения арматуры (мм²):

(3.35)

Принимаем 12 стержней 5 А240 с площадью А_s=565 мм², что больше требуемой. Устанавливаем стержни с шагом 1000/12=83,33≈8 мм.

3.3. Расчет стенки резервуара

Стенка выполнена из сборных железобетонных панелей, соединенных с днищем путем установки их в паз, с последующим бетонированием.

Класс бетона панелей В20,R_b = 11,5 МПа, вертикальная арматура класса A400.

Толщина засыпки грунта ₁ = 0,3 м, плотность грунта _гр = 17 кН/м³. Для расчёта выделяем вертикальную полосу шириной1 м. Расчёт проводим в соответствии с рисунком 3.8.

Определяем расчетную нагрузку от давления воды на уровне заделки панели в днище:

(3.36)

Расчетные нагрузки от давления грунта на уровне верха стеновой панели р_гр,1 и заделки в днище р_гр,2 определяются:

,

(3.37)

,

(3.38)

Определяем изгибающие моменты от давления воды: на уровне заделки стенки в днище и в пролёте:

(3.39)

(3.40)

(3.41)

Изгибающие моменты от давления грунта на уровне заделки стенки в днище и в пролете вычисляем:

,

(3.42)

,

(3.43)

а – расчетная схема давления от воды на стенку резервуара, б – расчетная схема давления грунта на стенку резервуара, в – эпюра моментов от давления воды, г – эпюра моментов от давления грунта

Рисунок 3.8–Расчетные схемы и эпюры моментов в стенке резервуара

По выражениювыше и максимальному моменту определяем рабочую высоту поперечного сечения стенки резервуара:

(3.44)

h =ho+ as = 12,86 + 2,5 = 15,36 см,

где a_s – расстояние от растянутой грани до центра тяжести арматуры.

Принимаем толщину стенки h = 16 см, тогда h₀ = 16-2,5 = 13,5 см.

Для обеспечения жесткой заделки в днище, к исходной высоте панели добавим не менее 1,5 толщины стенки и тогда общая высота стеновой панели составит 3,3м.

На внутренней и наружной поверхностях стенки назначаем двойные сетки: основную и дополнительную. Основную сетку устанавливаем на всю высоту, а дополнительную - на высоту 0,4Н=0,43,3=1,32 м от низа панели.

Арматуру основной сетки подбираем на действие усилий от давления воды и грунта в пролете:

- от давления грунта устанавливаем сетку на внутренней поверхности стенки количеством 614 A400 с шагом 167 мм и A_s,факт = =923 мм²;

- от давления воды устанавливаем сетку на наружной поверхности стенки количеством 616 А400 с шагом167 мм и A_s,факт = 1206 мм².

Арматуру дополнительной сетки подбираем площадью, равной разности площадей расчётной на уровне заделки от давления воды (или грунта) и фактической основной сетки от давления грунта (или воды):

• на внутренней поверхности стены 14,75-12,06 = 2,89 см², чему соответствует арматура 68 A400 с шагом 167 мм и А_s,факт = 3,02см²;

• на наружной поверхности стены 27,35– 9,23 =18,12 см², чему соответствует арматура620 А400 с шагом 167 мм и A_s,факт = 1885 см².

Горизонтальные стержни 6 À400 ставим конструктивно с шагом 250 мм.

Т а б л и ц а 3.2 – Подсчёт площади вертикальной арматуры стенки резервуара

Вид нагрузки и зона
От давления воды: на уровне заделки панели в днище в пролете От давления грунта: на уровне заделки панели в днище в пролете	0,146 0,065 0,081 0,051	0,1586 0,0676 0,0855 0,0526	27,35 11,652 14,75 8,367