6.1.2. Підбір вертикальної арматури

Визначаємо вертикальне навантаження, що сприймає ділянка стінки силосу довжиною 1м в найбільш завантаженому перерізі (біля днища, в місці опирання стінки на кільцеву балку):

де – поздовжнє зусилля від вітрового навантаження;

– навантаження на стінку силосу від розташованих вище конструкцій, по завданню;

– власна вага 1м ширини перерізу стінки;

сипучого матеріалу, що силами тертя передається на стінку силосу;

– висота силосу (висота сипучого матеріалу в силосі);

Тоді:

Розрахунок вертикальної арматури здійснюється за формулою:

де – площа перерізу всієї поздовжньої арматури;

– поздовжнє розрахункове зусилля;

– площа перерізу елемента;

– коефіцієнт, який враховує поздовжній згин

– визначаються за таблицями залежно від гнучкості та співвідношення навантажень

У такому випадку вертикальну арматуру приймаємо конструктивно

Приймаю 5Ø8А400С ( = 251,0 мм²)

2. Конструктивний розрахунок воронки силосу на міцністьта її армування

Підбір товщини стального листа для воронки ведемо на більше із двох зусиль розтягу, а саме на

Необхідну площу поперечного перерізу стального листа визначимо із умови:

Необхідну товщину стального листа визначаємо за формулою:

де – висота поперечного перерізу стального листа, для якого визначене зусилля горизонтального розтягу.

Товщину листа воронки з умов зварюваності та конструктивних міркувань приймаємо

7. Розрахунок елементів силосу за іі групою граничних станів

Згідно формули ширину тріщини w_k необхідно визначати за виразом:

w_k = s_r,max (ε_sm – ε_ctm),

де s_r,max – максимальний крок тріщин,

ε_sm – середні деформації в арматурі при відповідному сполучені навантажень,

ε_ctm – середня деформація бетону між тріщинами.

Максимальний крок тріщин визначається за формулою

s_r,max = k₃∙с + k₁∙ k₂ ∙k₃ ∙k₄∙Ø /ρ _ρ,eff

s_r,max =3,4∙20+0,8∙0,5∙3,4∙0,425∙32/0,11=103,55 мм

де k₁ – коефіцієнт, що враховує характеристики зчеплення арматури (для арматури періодичного профілю k₁ = 0,8);

k₂ – коефіцієнт, що враховує розподіл деформацій (для згину k₂ =0,5);

k₃ = 3,4; k₄ = 0,425; с – захисний шар бетону; Ø – діаметр арматури;

де A_c,eff – фактична площа розтягнутого бетону, що оточує поздовжню арматуру

ρ_s = A_s/ (b·h) - коефіцієнт поздовжнього армування;

Різниця між середніми деформаціями в арматурі та деформаціями бетону між тріщинами визначається за формулою

де σ_s – напруження у розтягнутій арматурі в перерізі з тріщинами;

Напруження в розтягнутій арматурі визначаємо за виразом:

де М – момент від зовнішнього завантаження,

– момент інерції (момент другого порядку), що визначається за виразом:

Значення х знаходять розв’язуючи квадратне рівняння:

х=0.36

k_t – коефіцієнт, що залежить від тривалості навантаження (0,6 – для короткотривалого, 0,4 – для довготривалого);

f_ct,eff – середня величина міцності бетону на розтяг, допускається

приймати f_ct,eff = f_ctm=2,6МПа;

w_k = s_r,max (ε_sm – ε_ctm) = 103,55∙0,00154= 0,15 мм

Ширина тріщини, визначена за формулою має задовольняти вимогу:

w_k < w_max

де w_max =0,3 мм –максимальна допустима ширина розкриття тріщини, яка залежить від класу умов експлуатації конструкції і визначається згідно табл. 5.1 [2].

w_k =0,15 < w_max=0,3мм

Умова виконується, а значить арматуру підібрано правильно