Расчет прочности продольных ребер плиты по наклонным сечениям без учета влияния предварительного напряжения продольной рабочей армотуры

 

Расчетное значение поперечной силы от полной рабочей нагрузки составляет:

Qmax = 87,06. Расчетное усилие на одно продольное ребро составит:

Q(1) = Q_max/2 = 43,53кН

1) Проверяем правильность выбранного сечения ребра плиты из условия прочности на действие главных сжимающих напряжений в наклонном сечении по условию:

Q(1) <0,3*R_b*b*h₀,

В нашем случае Q(1) = 43,5<0,3*17000*0,08*0,35 = 142,8 кН, следовательно прочность на сжатие по наклонному сечению обеспечена и сечение выбрано правильно

2) Условие прочности по наклонному сечению без учета влияния продольного усилия предварительного обжатия имеет вид:

3) Q(1)≤Q_b1+Q_sw1,

Где Q_b1=0,5R_bt*b_1*h₀ – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;

Q_sw1=q_sw*h₀ – поперечная сила воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении;

– усилие в поперечной арматуре на единицу длины плиты

– расчетное сопротивление поперечной арматуры

– суммарная площедь хамутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси плоскости, пересекающей наклонное сечение, если рассматриается одно ребро, то A_sw=A_sw1

S_w – шаг поперечных стержней

b₁ - ширина продольного ребра плиты

Предполагаем что поперечную силу воспринимает один бетон без поперечного армирования, т.е. принимаем Q_sw=0.

Q_b1=0,5*1150*0,08*0,35=16,1 кН

Так как Q(1) = 43,5>Q_b1=16,1 кН, условие прочности по наклонному сечению не соблюдается, следовательно необходима установка в продольных ребрах плиты поперечной арматуры.

Принимаем армирование каждого ребра плиты электросварным каркасом с продольной арматурой d = 10 мм класса А400 и поперечной арматуры d = 6 мм класса А400 с A_sw=0, 283 см². Шаг поперечных стержней принимаем равным S_w=150 мм

 

Вновь проверяем условия прочности:

Q_b1+Q_sw1=16,1+28,3=44,4>Q(1)=43,5 кН

Условие прочности удовлетворяется, при этом должно соблюдаться условие:

q_sw>0,25R_bt*b₁

В нашем случае будем иметь

 

q_sw= = =0,81 кН>0,25*1150*0,08=0,23 кН

Условие прочности по наклонному сечению удовлетворяется.

Окончательно принимаем каркас продольного ребра с продольной арматурой d = 10 мм класса А400 и поперечной арматуры d = 6 мм класса А400 с шагом в при опорной зоне L₀/4=5,51/4=1,4 м, равным S_w=100 мм, в средней части пролета плиты принимаем шагом S_w= 250.

 

Расчет прочности железобетонной колонны

Общие положения

 

Колонны резервуара воспринимают постоянные и временные нагрузки от покрытия, собственного веса колонн, веса ригелей покрытия и передают эти нагрузки на днище резервуара через столбчатые фундаменты.

Колонны резервуаров эксплуатируются в воде. Вода питьевого качества, как правило, неагрессивна к железобетону, на промежуточных этапах очистки она может быть слабо агрессивна к железобетону. Степень агрессивности определяется наличием агрессивных агентов в воде, температурой воды, напором и скоростью движения жидкости у поверхностей конструкций.

Для резервуаров с водой характерно проявление коррозии в виде выщелачивания компонентов бетона. Реже встречается коррозия, связанная с образованием, под воздействием воды и химических агентов, растворимых соединений, не обладающих вяжущими свойствами, и вымыванием их. В результате коррозии повышается пористость бетона, обеспечивается доступ воды к арматуре и ее коррозия в конструкции.

Обычно для конструкций резервуаров применяют бетоны нормальной и повышенной плотности, реже особо плотные бетоны. Прямыми показателями плотности бетона являются его марки по водонепроницаемости. Требуемая марка бетона по водонепроницаемости определяется показателями агрессивности среды и классом применяемой арматуры и нормируется СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

В нашем случае условно принимаем – вода слабо агрессивна к бетону. Класс бетона колонны по прочности на сжатие принимаем – В20. Арматура колонны: класса А – 500 – продольная арматура; класса В₅₀₀ – поперечная арматура. Принимаем марку бетона по водонепроницаемости W₄, марку бетона по морозостойкости F100.

Защитный слой от поверхности бетона до поверхности арматуры принимаем (по СНиП 2.03.11-85) равным 20 мм и не менее диаметра арматуры.

По проекту колонны резервуара загружены центрально, поэтому сечение колонны принимаем квадратным. (рис.2) При двустороннем опирании ригелей пролетом до 12 м минимальный размер сечения колонн назначается не менее 400 мм. Гибкость колонны не должна превышать l₀/h £ 20, где l₀ – расчетная длина колонны; h – наименьший размер сечения колонны.