Расчет свода.
Определение усилий в своде от расчетных нагрузок.
Радиус средней поверхности свода
Усилия
от верхней нагрузки q=
147
Q = 2qr = 2*147*1.16=341 кН
Максимальная величина изгибающего момента
M = - 0.045Qr = - 0.045*341*1.16 = -187 кН*м
Распор.
Н = 0,2125Q =0,2125*341 = 72 кН
Опорное давление
A = 0.5*Q = 0.5*341 = 170 кН
Нормальная сила
N = 0.5Q = 0.5*341 = 170 кН
Усилия
от горизонтальной нагрузки p
= 66
T = p r = 66*1.16 = 88 кН
Опорное давление
A = 0
Распор
Н = - 0,425Т = - 0,425*88 = -37 кН
Максимальный изгибающий момент
M = - 0.075 Tr = - 0.075 * 88 = 16 кН
Нормальная сила
N = 0.181T = 0.181*88 = 16 кН
Расчет усилия от давления воды
=
6 кН
Опорное давление
A = 0
Распор
Н
= 0,6
= 0,6*6 = 4 кН
Максимальный изгибающий момент
M
= -0.102
r
= - 0.102 * 6 * 1.16 = - 0.7 кН*м.
Нормальная сила
N
= - 0,22
= - 0,22 *6 = - 1 кН
Суммарные усилия в своде
Максимальный изгибающий момент
М = - 18 – 8 – 0,7 = - 27кН*м
Продольная сила
N = 170+16- 1 = 185 кН
Распор
Н = 72 -37+4 = 39 кН
Опорная реакция
А = 170 кН
Расчет железобетонного свода.
На действие расчетных и нормативных усилий: M = 27 кН*м, Т 185 кН,
=
27/1,15 = 23 кН,
= 185/ 1,15 = 161 кН проводим расчет сечения
шириной
b
= 100см. с двойной арматурой класса А400,
= 35.5 кН/
.
Высота сечения h
= 11см;
=
= 2 см; рабочая высота
= 11 – 2 = 9 см.
Бетон фундамента класса В25
=1.3
кН/
.
Длинна
дуги свода S
=
= 3.14*1.16 = 3.64 м. Расчетная длинна в плоскости
свода
=
0.54*3.64 = 2м.
Из
расчета по несущей способности и
трещиностойкости необходимая площадь
сечения рабочей арматуры
=
'
= 10.12
.
Принимаю арматуру диаметром 12 мм с шагом
100
мм (
=
'
= 11,31
). Продольную арматуру принимаю
конструктивно диаметром 6 мм с шагом
200 мм.
Расчет фундамента.
Данные для расчета (расчетные нагрузки приложения нагрузок) относительно точки «А» середины подошвы фундамента.
Горизонтальный
расчет свода (распор) H
= 39кН; плечо распора
=
1,32 – 0,11 = 1,21 м.
Вертикальная
реакция свода А =170 кН; плечо вертикальной
реакции свода
=
1,16 м.
Равнодействующая горизонтального давления от засыпки на стенку фундамента
=66
*1.32 = 87кН; плечо силы a= 1,32/2 – 0,11 = 0,55м.
Равнодействующая
горизонтального давления жидкости
=
15
=
15*
= 17 кН; плечо приложения силы
=
0,444r
+ 0,11 = 0,444* 1,1 + 0,11 = 0,6м.
Вес
жидкости заполняющей половину коллектора,
= 5
= 5*3.14*
= 19 кН; плечо силы от давления жидкости
=
0,442 r
= 0.442 *1.1 = 0.47 м.
Собственный
вес стенки фундамента
=
1.1 *25*1.1(0.22+0.5*2.64)/2 = 23 кН; плечо силы от веса
вертикальной стенки a= 1,21 м.
Сумма всех вертикальных сил
(
A+
+
)2
= (170+19+23) *2 = 424кН
Площадь подошвы фундамента
F
= 1*2.64=2.64
Напряжение в грунте по подошве фундамента
=
/
F
= 424/2.64 = 161
Расчетные усилия в середине подошвы фундамента.
Изгибающий момент
M
=
– 0.125
= 170*1.16+39*1.32-87*0.55+17*0.6+19*0.4723*1.16 - 0.125*161*
= 106 кН*м
Продольная сила
N
= -H
+
-
= -39+87-17 = 31 кН (сжатие)
Расчет сечения фундамента
Сечение конструируем с одной арматурой в растянутой зоне. Расчет производится на внецентральное сжатие на действие расчетных и нормативных условий: M = 106 кН*м;
N
= 31 кН,
= 106/1,15 = 92 кН,
= 31/ 1,15 = 27 кН
=
2,5 см; h
= 22 -2,5 =19,5см.
Бетон
класса В25
=1.3
кН/
.
Рабочая арматура класса А400,
= 35.5 кН/
.
Расчетная длинна
= 2.64 м. Высота сечения h
= 22 см;
=
= 2,5 см; рабочая высота
=
22 – 2.5 =19.5 см.
Требуемая
арматура из расчета несущей способности
и трещиностойкости
= 16,83
.
Принимаем
арматуру диаметром 18 мм с шагом 150 мм (
= 17
).
Продольную арматуру сетки вдоль продольной оси коллектора принимаем конструктивно диаметром 8 мм с шагом 300 мм.
Расчет основания фундамента.
Площадь подошввы фундамента
F
= 1*2.64 = 2.64
Вертикальная
расчетная сила на фундамент N=
= 424 кН. Вертикальная сила от нормативных
нагрузок
=
N/1,15
= 424/1,15 = 369 кН
Напряжение по подошве от нормативных нагрузок
=
/ F = 369 / 2,64 = 140
< R = 200
Площадь подошвы фундамента достаточна.