Резервуары_КП_Регер_Кельнер_без варианта1

Напоминаем, что для заглубленных резервуаров расчет производится для двух случаев их загружения:

резервуар наполнен водой до расчетного горизонта, грунт на покрытии и вокруг резервуара отсутствует (случай при гидравлическом испытании резервуара);

вода в резервуаре отсутствует, грунт на покрытии и вокруг стенок резервуара имеется (случай при эксплуатации резервуара).

Определение изгибающих моментов от давления воды.

Расчетные изгибающие моменты в стенке от давления воды определяются по формуле:

Предварительные расчеты показали, что изгибающие моменты имеют наибольшее значение в месте сопряжения стенки с днищем, а затем величина их уменьшается и делается незначительной в зоне действия наибольших кольцевых растягивающих усилий.

Зона наибольших кольцевых растягивающих усилий согласно табл. 1 расположена на расстоянии 1,5-2,5 м от низа стенки. Изгибающие моменты в стенке от давления воды определяем для шести сечений, расположенных друг от друга на расстоянии 0,5 м. Рассматриваемый участок стенки в этом случае будет равен 2,5 м. Расчеты выполняем в табличной форме (табл. 2). На основании данных табл. 2 строится эпюра изгибающих моментов.

Рис.6. Эпюра изгибающих моментов от давления воды

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

10

2. Определение изгибающих моментов в стенке от давления грунта.

Расчетные изгибающие моменты в стенке от давления грунта определяются по формуле:

Ргр2 х – боковое давление грунта в уровне рассматриваемого сечения

Толщина слоя засыпки грунтом 1,0 м. Временная равномерно распределенная по площади покрытия нагрузка равна 2800 кгс/м2.

Объемная масса грунта γ гр = 1,7 тс/ м3 . Угол внутреннего трения ϕ = 30о .

Коэффициент бокового давления грунта:

Эквивалентная высота грунта, соответствующая временной нагрузке:

hэкв = 2800/1700=1.65 м

h1– расстояние от уровня поверхности грунта до верха стенки: h1 = 1.65+1,4=3.05 м

где 1,40 м – высота грунта засыпки и плиты покрытия.

Боковое давление грунта в уровне верха стенки:

Ргр1 = γ f ×γ гр × h1 × k = 1.15*1700*3.05*0.33=1.966 тс/м2

Боковое давление грунта в уровне днища:

h2 = h1 + 3.6=3.05+3.6=6.65 м

где 3,05 – высота стеновой панели.

Ргр2 = γ f ×γ гр × h2 × k = 1.15*1700*6.65*0.33=4.288 тс/м2

Изгибающие моменты в стенке от давления грунта определяем для тех же сечений, что и от давления воды. Расчеты выполняем в табличной форме (табл. 3). На основании данных табл. 3 строится эпюра изгибающих моментов.

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

11

Рис.7. Эпюра изгибающих моментов от давления грунта

3.2.3 Определение изгибающих моментов для стадий транспортировки и монтажа стеновых панелей

Расчетная схема сборной стеновой панели в стадии эксплуатации значительно отличается от расчетных схем для стадий транспортировки и монтажа. В связи с этим требуется дополнительная проверка прочности стеновой панели для этих стадий. Для стадий транспортировки и монтажа стеновая панель рассчитывается на нагрузку от собственного веса с коэффициентом надежностиγ f = 1,0 .

При этом дополнительно вводятся коэффициенты динамичности: при транспортировании кд =1,6 ; при монтаже кд = 1,4 . Расчет рекомендуется вести на 1 пог.м ширины панели.

А) стадия транспортирования

Расчетная нагрузка от собственного веса панели с учетом коэффициента динамичности определяется по следующему равенству:

qс.в. = γ f ×δ ×b ×γ бет × Кд = 1*10/100*1*2,5*1.6=0.4 тс/п.м.

где γ бет - 2500 кгс/м - объемная масса тяжелого бетона.

Расчетная схема сборной стеновой панели представляет собой балку с двумя консолями.

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

12

В стадии предварительного напряжения и эксплуатации арматура испытывает осевое растяжение. В этом случае площадь сечения арматуры определяется по

следующей формуле:

центрального растяжения при использовании проволочной арматуры γ s 6 = η = 1,15 .

При вычислении площади сечения кольцевой арматуры определяющим является расчет не по прочности, а по трещиностойкости. Для обеспечения трещиностойкости коэффициент условий работы арматуры принимается равным γ s6 = 1, а площадь

сечения арматуры увеличивается на 15–20%.

Определение площади сечения арматуры производим по вычисленным значениям кольцевых растягивающих усилий (см. табл. 1).

Определение количества кольцевой арматуры

3.2.2. Расчет стенки по образованию трещин

Стенка резервуара относится к конструкциям I категории трещиностойкости.

В этом случае расчет стенки по образованию трещин производится по нагрузкам с коэффициентомγ f >1, т.е. на те же нагрузки, что приняты при расчете

на прочность.

Расчет стенки по образованию трещин выполняется исходя из условия:

N ≤ N crc

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

15

где Ncrc - продольное растягивающее усилие, воспринимаемое элементом при образовании трещин и определяемое по формуле:

Ncrc = Rbt ,ser × (Ab + 2 ×α × Asp )+ P

В сборной предварительно-напряженной стенке резервуара ненапрягаемая кольцевая арматура панелей в стыках прерывается, а бетон, уложенный в швы между панелями, может оказаться менее доброкачественным, чем бетон сборных элементов. Поэтому в запас прочности при проверке стенки по образованию трещин работа бетона не учитывается. Тогда

Ncrc = P

где Р - усилие в преднапряженной арматуре с учетом потерь

P = γ sp × (σ sp - σ loss )× Asp

где σ sp - величина предварительного напряжения арматуры, назначается согласно рекомендациям СНиПа [4]; σ loss - потери предварительного напряжения арматуры, определяются согласно рекомендациям СНиПа [4]; γ sp - коэффициент точности натяжения

арматуры, определяется по формуле [4].

σsp + p £ Rs,ser ,

σsp - p ³ 0.3 × Rs ,ser

p = 0.05 ×σ sp ,

Rs,ser = 1255 МПа

σsp £ 1195

σsp ³ 396

Принимаю σ sp = 1100.

γ sp = 1 − γ sp = 1 − 0.1 = 0.9 , где γ sp =0,1 – при механическом способе натяжения.

Полная величина потерь предварительного напряжения арматуры рассматривается как сумма первых и вторых потерь:

σ loss = σ loss1 +σ loss 2

Первые потери σ loss1 = σ 3 +σ 4

σ 3 – потери от деформации анкеров, σ 4 – потери от трения арматуры о поверхность бетона.

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

16

При использовании навивочной машинки σ 3 =0 и σ 4 =0. Тогда σ loss1 = 0 .

Вторые потери σ loss 2 = σ 7 +σ 8 +σ 9 +σ11

σ 7 – потери от релаксации напряжений арматуры; σ 8 – потери от усадки бетона;

σ 9 – потери от ползучести бетона; σ11 – потери от деформации при обжатии стыков между блоками.

Напрягаемая арматура Вр–II. Rs,ser = 1255 МПа, Еs = 200000 МПа

Натяжение арматуры осуществляется на бетон. Стеновые панели изготавливаются в заводских условиях. Отпускная прочность бетона в изделии должна быть не менее 80% от проектной прочности. Передаточная прочность бетона при обжатии стенки напрягаемой арматурой должна быть не менее отпускной и согласно требованиям СНиПа [4] не менее 11 МПа и не менее 50% принятого класса бетона по прочности на сжатие.

Указанные требования позволяют определить необходимый класс бетона и назначить передаточную прочность бетона.

Rb = 11 = 13, 75 МПа 0,8

что близко к величине Rb = 14,5 МПа, соответствующей классу бетона В25. Принимаем класс бетона В25 и уточняем передаточную прочность бетона:

Rbp = 0.5 × B = 12.5 МПа

Окончательно принимаем величину передаточной прочности Rbp = 13 МПа ,что соответствует классу бетона по прочности на сжатие В22.5.

Вторые потери определяем согласно [4]:

При определении потерь от ползучести бетона в арматуре стенка резервуара рассматривается как монолитная. Это объясняется тем, что стыки между стеновыми панелями выполняются из вибрированного бетона.

При навивке арматуры на стенку резервуара прочность бетона принята Rbp =13

МПа, что соответствует:

классу бетона по прочности на сжатие В22,5;

начальному модулю упругости бетона Ев =25,5-103 МПа.

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

17

Начальное усилие обжатия (обжатия бетона с учетом первых потерь) определяется по формуле:

Ared = A +α × Asp = 10*100+7.84*1.176=1009.22 см2,

α = Es =

Eb 200000/25500=7.84

Итак, σ bp = 1.28/13=0.10 <0.75

Rbp

σ

σ 9 = 150 ×α × bp = 150*7.84*0.10=14.79 МПа

Rbp

Так как конструкцию стенки считаем монолитной, то σ11 =0. σ loss 2 = 102.11+30+14.79=146.90 МПа

Полные потери σ loss = σ loss 2 = 146.90 МПа > 100 МПа

P = γ sp ×(σ sp -σ loss )× Asp = 0.9*(1100-146.90)*Asp=857.79*Asp

Расчет по образованию трещин сводим в таблицу 5.

Проверка условия трещинообразования

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

18

3.3.3. Определение изгибающих моментов, возникающих в вертикальной плоскости стенки при навивке напрягаемой арматуры

По мере навивки напрягаемой арматуры в местах, где навивка уже произведена, диаметр резервуара уменьшается за счет обжатия бетона, в то время как в необжатой части диаметр не меняется. В местах стыка обжатой и необжатой частей стенки резервуара в вертикальной плоскости возникают изгибающие моменты. При определении их величины рассматриваются два состояния:

в начале навивки арматуры, когда арматура навита на небольшом участке стенки (высота стенки < 1м);

на стенку навито достаточно значительное количество арматуры (предпочтение отдается зоне с наибольшим количеством арматуры).

Величина изгибающего момента определяется по формулам:

М1нав = 0,06 × Nkсж ×δ

М2нав = 0,0476 × Nkсж ×δ

где N kсж = (σ sp -σ loss1 )× Asp – кольцевое сжимающее усилие в стенке резервуара.

В начале навивки Asp = 0.588 см2

Nkсж = (σ sp -σ loss1 )× Asp = 11209*0.588=6.59 тс

М1нав = 0, 06 × Nkсж ×δ = 0,06*6.59*10/100=

Взоне с наибольшим количеством арматуры Asp = 1.176 см2

Nkсж = (σ sp -σ loss1 )× Asp = 11209*1.176=13.18 тс

М2нав = 0, 0476 × Nkсж ×δ = 0,0476*13.18*10/100=0.06 тс*м

Для дальнейшего расчета принимаю М нав = 0.06 тс*м

3.3.4. Расчет стеновой панели по прочности при действии изгибающих моментов в вертикальной плоскости

В вертикальной плоскости стеновой панели действуют следующие моменты:

М в = 0.45тс*м=4.43кН*м– В25

Лист

РГР-ЖБИС-20268982-270100-ПГС08П1-2012

19