Zakład Konstrukcji Żelbetowych
Prowadzący: dr inż. Grzegorz Słowek
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę
przemysłową z kopułą stożkową
Żelbetowych
Grzegorz Słowek
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę
przemysłową z kopułą stożkową
Daniel Sworek
gr.
Rok akademicki 09/10
Semestr 1 / Stopień II
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę
przemysłową z kopułą stożkową
Daniel Sworek
gr.
KB2
Rok akademicki 09/10
Semestr 1 / Stopień II
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 2 -
SPIS TREŚCI:
1.
Zebranie obciążeń .......................................................................................................................... - 3 -
1.1.
Obciążenie ciężarem własnym .............................................................................. - 3 -
1.2.
Obciążenie gruntem .............................................................................................. - 3 -
1.3.
Obciążenie pojazdem ............................................................................................ - 4 -
2.
Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu błonowego powłoki stożkowej ............................ - 4 -
2.1.
Obciążenie ciężarem własnym .............................................................................. - 4 -
2.2.
Obciążenie gruntem .............................................................................................. - 5 -
2.2.1.
Obciążenie poziome parciem gruntu ............................................................. - 5 -
2.2.2.
Obciążenie pionowe parciem gruntu i zastępcze od pojazdu ........................ - 6 -
3.
Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu zgięciowego powłoki stożkowej .......................... - 8 -
4.
Obliczenie zbrojenia powłoki stożkowej ................................................................................... - 13 -
4.1.
Zbrojenie południkowe........................................................................................ - 13 -
4.2.
Zbrojenie równoleżnikowe .................................................................................. - 15 -
5.
Obliczenie zbrojenia pierścienia podporowego ....................................................................... - 16 -
6.
Zewnętrzna ściana walcowa ....................................................................................................... - 17 -
6.1.
Zebranie obciążeń i wyznaczenie sił wewnętrznych ........................................... - 17 -
6.1.1.
Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia cieczy ......................................... - 18 -
6.1.2.
Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia gruntu ........................................ - 21 -
6.2.
Zbrojenie południkowe........................................................................................ - 23 -
6.3.
Zbrojenie równoleżnikowe .................................................................................. - 24 -
6.4.
Sprawdzenie stanu granicznego rozwarcia rys.................................................... - 26 -
7.
Ława fundamentowa .................................................................................................................. - 27 -
7.1.
Obciążenie parciem gruntu i parciem cieczy (zbiornik zakopany, pełny) ........... - 27 -
7.2.
Obciążenie parciem gruntu (zbiornik zakopany, pusty) ...................................... - 31 -
7.3.
Obciążenie parciem cieczy (zbiornik odkopany, pełny) ...................................... - 33 -
7.4.
Sprawdzenie ławy fundamentowej na przebicie ................................................ - 35 -
8.
Płyta denna ................................................................................................................................... - 36 -
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 3 -
Dane projektowe:
→
rozpiętość hali
L
=36,00m;
→
rozstaw dźwigarów kratowych
B
=5,50m;
→
rozstaw płatwi
d
p
=3,00m;
→
wysokość hali do okapu
H
1
=6,00m;
→
wysokość hali do kalenicy
H
2
=9,50m;
→
obciążenia:
−
wiatr
strefa II;
−
śnieg
strefa II.
1.
Zebranie obciążeń
1.1.
Obciążenie ciężarem własnym
Rodzaj obciążenia
Obciążenie
charakterystyczne
[/
]
Współczynnik
bezpieczeństwa
Obciążenie
obliczeniowe
[/
]
- 2 x papa na lepiku
2 ∙ 11,0
∙ 0,005
0,11
1,2
0,13
- folia paroizolacyjna
0,002
1,2
0,0024
- żelbetowa warstwa nośna
26,0
∙ 0,15
3,90
1,1
4,29
Razem
4,01
≈
1,10
4,42
1.2.
Obciążenie gruntem
Przyjęto, że zbiornik posadowiony jest w gruncie niespoistym – piaski grube i średnie
o
= 0,80 co dopowiada stanowi zagęszczonemu. Stan wilgotności gruntu określono jako
wilgotny, dla którego ciężar objętościowy wynosi:
= 19,0/
,
,
= 19,0 ∙ 1,1 = 20,90/
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 4 -
1.3.
Obciążenie pojazdem
Przyjęto umowne obciążenie od pojazdu równe
10,0/
, które zastąpiono
obciążeniem warstwą gruntu o grubości:
ℎ
= 10,0[/
]/
,
= 10,0/20,90 = 0,48 .
2.
Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu błonowego powłoki stożkowej
2.1.
Obciążenie ciężarem własnym
−
siły południkowe:
∅
=
−
2 ∙ sin
$%& ∙ ℎ '
(
−
siły równoleżnikowe:
)
= − ∙ ℎ ∙ cot
$%& '
(
−
przemieszczenia:
∅,-,.
=
/
∅,-
/ℎ =
−
2 ∙ sin
$%& =
−4,42
2 ∙ sin
$27°& = −10,72
),-,.
=
/
),-
/ℎ = − ∙ cot
$%& = −4,42 ∙ cot
$27°& = −17,03
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 5 -
Obciążenie ciężarem własnym
Przekrój
ℎ[]
Siły południkowe
∅
[/]
Siły równoleżnikowe
)
[/]
0
0,00
0,000
0,000
1
0,40
-4,289
-6,810
2
0,80
-8,578
-13,620
3
1,20
-12,867
-20,430
4
1,60
-17,156
-27,240
5
2,00
-21,445
-34,050
6
2,40
-25,734
-40,860
7
2,80
-30,023
-47,670
8
3,20
-34,312
-54,480
9
3,60
-38,601
-61,290
10
4,00
-42,890
-68,101
2.2.
Obciążenie gruntem
2.2.1.
Obciążenie poziome parciem gruntu
−
siły południkowe:
∅
= 0
−
siły równoleżnikowe:
)
= − ∙ tg
445° −
∅
5
2 6 ∙ $ℎ
+ ℎ
8
∙ ℎ& ∙ 9:;$%& '
(
∅
5
= 35°
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 6 -
−
przemieszczenia:
∅,,.
=
/
∅,
/ℎ = 0
),,.
=
/
),
/ℎ = − ∙ tg
445° −
∅
5
2 6 ∙ $2ℎ + ℎ
8
& ∙ 9:;$%& = −46,43
Obciążenie poziome parciem gruntu
Przekrój
ℎ[]
Siły południkowe
∅
[/]
Siły równoleżnikowe
)
[/]
0
0,00
0,000
0,000
1
0,40
0,000
-3,230
2
0,80
0,000
-8,074
3
1,20
0,000
-14,534
4
1,60
0,000
-22,608
5
2,00
0,000
-32,297
6
2,40
0,000
-43,601
7
2,80
0,000
-56,520
8
3,20
0,000
-71,053
9
3,60
0,000
-87,202
10
4,00
0,000
-104,965
2.2.2.
Obciążenie pionowe parciem gruntu i zastępcze od pojazdu
−
siły południkowe:
∅
=
− ∙ 9< $%&
6 ∙ ;=>$%& ∙ [3$ℎ
8
+ ℎ
& ∙ ℎ + 2ℎ
] '
(
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 7 -
−
siły równoleżnikowe:
)
= − ∙ cot
$%& ∙ 9:;$%& ∙ [$ℎ
8
+ ℎ
&ℎ + ℎ
] '
(
−
przemieszczenia:
∅,,.
=
/
∅,
/ℎ =
− ∙ 9< $%&
6 ∙ ;=>$%& ∙ [3$ℎ
8
+ ℎ
& + 4ℎ] = −316,83
),,.
=
/
),
/ℎ = − ∙ cot
$%& ∙ 9:;$%& ∙ [$ℎ
8
+ ℎ
& + 2ℎ] = −694,34
Obciążenie pionowe parciem gruntu
Przekrój
ℎ[]
Siły południkowe
∅
[/]
Siły równoleżnikowe
)
[/]
0
0,00
0,000
0,000
1
0,40
-35,177
-59,679
2
0,80
-79,991
-142,311
3
1,20
-134,442
-247,896
4
1,60
-198,532
-376,434
5
2,00
-272,258
-527,926
6
2,40
-355,622
-702,371
7
2,80
-448,624
-899,770
8
3,20
-551,262
-1120,122
9
3,60
-663,539
-1363,427
10
4,00
-785,453
-1629,685
Zsumowanie sił południkowych i równoleżnikowych dla etapu błonowego:
Suma sił południkowych i równoleżnikowych
Przekrój
ℎ[]
Siły południkowe
∅
[/]
Siły równoleżnikowe
)
[/]
0
0,00
0,000
0,000
1
0,40
-39,466
-69,718
2
0,80
-88,569
-164,005
3
1,20
-147,310
-282,860
4
1,60
-215,688
-426,282
5
2,00
-293,703
-594,273
6
2,40
-381,356
-786,832
7
2,80
-478,647
-1003,960
8
3,20
-585,575
-1245,655
9
3,60
-702,140
-1511,919
10
4,00
-828,343
-1802,751
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 8 -
Zsumowanie przemieszczeń dla etapu błonowego.
∅,.
=
∅,-,.
+
∅,,.
+
∅,,.
= −10,72 + 0 − 316,83 = −327,55
),.
=
),-,.
+
),,.
+
),,.
= −17,03 − 46,43 − 694,34 = −757,80
3.
Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu zgięciowego powłoki stożkowej
Dane:
% = 27°
ℎ
?
= 0,40
@
= 0,60
/ = 0,15
∅
= −828,34
)
= −1802,75
Wyznaczenie mimośrodu e
r
, na jakim działa siła N względem środka ciężkości pierścienia
podporowego.
A
8
=
@
?
2 = 0,30
B
8
=
ℎ
?
2 = 0,20
B = A
8
∙ < $%& = 0,153
C
= B
8
− B = 0,2 − 0,153 = 0,047
D
E
=
∅
∙ C
∙ 9:;$%& = 3,41
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 9 -
Obliczenie odkształceń pierścienia podporowego i dolnego brzegu powłoki.
Odkształcenie dolnego brzegu powłoki od siły brzegowej H=X1=1:
F
= G
H
∙ <
3$1 − I
& ∙ <
$%&
J
H = K$0,5 ∙ 16,0&
+ 4,0
= 8,94
F
= G
8,94
∙ 0,15
3$1 − 0
& ∙ <
$27°&
J
= 1,23
;
= 0 → M =
F
;
= 0
∆O
P
=
2 ∙ Q ∙ H
∙ cos
$%& ∙ C
RS
∙ 9:;$M&
T ∙ F
∙ <
=
2 ∙ 1 ∙ 8,94
∙ cos
$27°& ∙ C
8
∙ 9:;$0&
1 ∙ 1,23 ∙ 0,15
= 687,81
∆U
P
=
−6 ∙ Q ∙ F
∙ $1 − I
& ∙ ;=>$%&
T ∙ <
=
−6 ∙ 1 ∙ 1,23
∙ $1 − 0
& ∙ ;=>$27°&
0,15
∙ 1
= −1106,81
Odkształcenie dolnej krawędzi powłoki od działania momentu M=X2=1:
∆O
V
=
−2 ∙ D ∙ H
∙ 9:;
$%&
F
∙ < ∙ T ∙ ;=>$%& =
−2 ∙ 1 ∙ 8,94
∙ 9:;
$27°&
1,23
∙ 0,15 ∙ 1 ∙ ;=>$27°& = −1421,80
∆U
V
=
12 ∙ D ∙ F
∙ $1 − I
& ∙ C
RS
∙ 9:;$M&
T ∙ <
=
12 ∙ 1 ∙ 1,23 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1
1 ∙ 0,15
= 4373,33
Odkształcenie dolnej krawędzi powłoki od sił błonowych:
O
8
= 8,0
∆O
8
=
O
8
∙ $
)
− W
∅
&
T ∙ <
=
8,0 ∙ [−1802,75 − 0 ∙ $−828,34&]
1 ∙ 0,15
= −96146,67
∆U
8
=
−9:<$%&
T ∙ < X$1 + W& ∙ $
)
−
∅
& + ℎ ∙ Y
),.
−
∅,.
∙ WZ[ =
=
−9:<$27°&
1 ∙ 0,15 X$1 + 0& ∙ Y−1802,75 − $−828,34&Z + 4,0 ∙ Y$−757,80& − $−327,55& ∙ 0Z[ =
= −52409,68
Odkształcenie pierścienia podporowego od sił brzegowej H=X1=1:
∆O′
P
=
−4 ∙ Q ∙ O
8
T ∙ @
?
∙ ℎ
?
=
−4 ∙ 1 ∙ 8,0
1 ∙ 0,40 ∙ 0,60 = −1066,67
∆U′
P
=
−6 ∙ Q ∙ O
8
T ∙ @
?
∙ ℎ
?
=
−6 ∙ 1 ∙ 8,0
1 ∙ 0,40
∙ 0,60 = −4000
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 10 -
Odkształcenie pierścienia podporowego od momentu brzegowego M=X2=1:
∆O′
V
=
6 ∙ D ∙ O
8
T ∙ @
?
∙ ℎ
?
=
6 ∙ 1 ∙ 8,0
1 ∙ 0,40
∙ 0,60 = 4000
∆U′
V
=
12 ∙ D ∙ O
8
T ∙ @
?
∙ ℎ
?
=
12 ∙ 1 ∙ 8,0
1 ∙ 0,40
∙ 0,60 = 20000
Odkształcenie pierścienia podporowego od sił błonowych:
∆O′
8
=
−
∅
∙ 9:;$%& ∙ O
8
T ∙ @
?
∙ ℎ
?
−
6 ∙ D
E
∙ O
8
@
?
∙ ℎ
?
=
−$−828,34& ∙ 9:;$27°& ∙ 8,0
1 ∙ 0,40 ∙ 0,60
−
6 ∙ 3,41 ∙ 8,0
0,40
∙ 0,60 =
= 183175,03
∆U′
8
=
12 ∙ D ∙ O
8
@
?
∙ ℎ
?
=
12 ∙ 1 ∙ 8,0
0,40
∙ 0,60 = 20000
Obliczenie niewiadomych
H
’
i
M
’
:
_ ∆O
P
+ ∆O
V
+ ∆O
8
= ∆O′
P
+ ∆O′
V
+ ∆O′
8
∆U
P
+ ∆U
V
+ ∆U
8
= ∆U′
P
+ ∆U′
V
+ ∆U′
8
`
_687,81 ∙ Q
a
− 1421,80 ∙ D
a
− 96146,67 = −1066,67 ∙ Q′ + 4000 ∙ D′ + 183175,03
−1106,81 ∙ Q
a
− 4373,33 ∙ D
a
+ 59142,95 = −4000 ∙ Q′ + 20000 ∙ D′ + 20000
`
_1754,48 ∙ Q
a
− 5421,80 ∙ D
a
− 279321,70 = 0
2893,19 ∙ Q
a
− 24373,33 ∙ D
a
+ 39142,95 = 0
`
_Q
a
= 171,18
D
a
= 3,87
`
M =
Q − ℎ
F ∙ ;=>$%&
M
a
= M +
b
4
c
-
$M& = C
RS
∙ ;=>$M&
c
$M& = C
RS
∙ 9:;$M&
√2c
′$M
a
& = 3,1003 ∙ C
RSa
∙ 9:;$M′&
√2c
-
′$M
a
& = 3,1003 ∙ C
RSa
∙ ;=>$M′&
Momenty południkowe wyznaczono ze wzoru:
D
e
= Q
a
∙ F
∙ ;=>$%& ∙ c
-
+ D′ ∙ √2 ∙ c′
-
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 11 -
ℎ
[]
M
M′
c
-
c
c
′
0,00
0,000
0,785
0,000
1,000
0,968
0,40
20,487
21,272
0,000
0,000
0,000
0,80
12,877
13,662
0,000
0,000
0,000
1,20
9,200
9,985
0,000
0,000
0,000
1,60
6,829
7,614
0,001
0,001
0,000
2,00
5,090
5,875
-0,006
0,002
0,008
2,40
3,717
4,503
-0,013
-0,020
-0,007
2,80
2,581
3,366
0,040
-0,064
-0,101
3,20
1,610
2,395
0,200
-0,008
-0,201
3,60
0,759
1,544
0,322
0,340
0,017
4,00
0,000
0,785
0,000
1,000
0,968
Przekrój
ℎ
[]
H
[]
F
[]
Siły
południkowe
∅
[/]
Siły
równoleżnikowe
)
[/]
0
0,00
0,000
0,000
0,00
0,00
1
0,40
0,881
0,387
0,00
0,00
2
0,80
1,762
0,547
0,00
0,00
3
1,20
2,643
0,670
-0,02
-0,10
4
1,60
3,524
0,774
0,06
1,22
5
2,00
4,405
0,866
1,06
2,55
6
2,40
5,286
0,948
-1,23
-33,10
7
2,80
6,168
1,024
-14,51
-103,47
8
3,20
7,049
1,095
-27,40
8,38
9
3,60
7,930
1,161
6,42
690,19
10
4,00
8,811
1,224
144,30
2035,08
Stan błonowy
Stan od wartości
nadliczbowych
Stan zgięciowy
Siły południkowe
∅
[/]
Siły
równoleżnikowe
)
[/]
Siły południkowe
∅
[/]
Siły
równoleżnikowe
)
[/]
Siły południkowe
∅
[/]
Siły
równoleżnikowe
)
[/]
0,000
0,000
0,00
0,00
0,00
0,00
-39,466
-69,718
0,00
0,00
-39,47
-69,72
-88,569
-164,005
0,00
0,00
-88,57
-164,00
-147,310
-282,860
-0,02
-0,13
-147,33
-282,99
-215,688
-426,282
0,04
1,33
-215,65
-424,95
-293,703
-594,273
1,28
4,50
-292,42
-589,77
-381,356
-786,832
-0,84
-35,55
-382,20
-822,38
-478,647
-1003,960
-16,00
-130,50
-494,64
-1134,46
-585,575
-1245,655
-33,40
-40,53
-618,98
-1286,18
-702,140
-1511,919
-1,61
709,99
-703,75
-801,93
-828,343
-1802,751
147,57
2317,68
-680,78
514,93
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową
Grupa: KB2
0,00
-39,47
-88,57
-800,00
-700,00
-600,00
-500,00
-400,00
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
0,00
0,40
0,80
Siły południkowe N_
0,00
-69,72
-164,00
-1400,00
-1200,00
-1000,00
-800,00
-600,00
-400,00
-200,00
0,00
200,00
400,00
600,00
0,00
0,40
0,80
Siły równoleżnikowe
0,00
0,00
0,00
-10,00
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
0,00
0,40
0,80
Momenty południkowe M_
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Daniel Sworek
-147,33
-215,65
-292,42
-382,20
-494,64
1,20
1,60
2,00
2,40
2,80
3,20
Siły południkowe N_φ[kN] - stan zgięciowy
Siły południkowe N_Φ[kN]
164,00
-282,99
-424,95
-589,77
-822,38
-1 134,46
-1 286,18
1,20
1,60
2,00
2,40
2,80
3,20
równoleżnikowe N_v[kN] - stan zgięciowy
Siły równoleżnikowe N_ν[kN]
0,00
0,04
-0,40
-1,10
3,11
17,74
1,20
1,60
2,00
2,40
2,80
3,20
Momenty południkowe M_φ
Momenty południkowe M_x
z kopułą stożkową
strona - 12 -
-618,98
-703,75
-680,78
3,20
3,60
4,00
stan zgięciowy
1 286,18
-801,93
514,93
3,20
3,60
4,00
stan zgięciowy
17,74
31,63
3,87
3,20
3,60
4,00
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 13 -
4.
Obliczenie zbrojenia powłoki stożkowej
Przyjęto beton C25/30:
c
fg
[Dhi]
c
f
[Dhi]
c
fj
[Dhi]
c
k
[Dhi]
c
fjl
[Dhi]
T
fl
[mhi]
W
25
16,7
1,20
2,7
2,6
31
0,167
Stal A-IIIN (20G2VY-b):
−
c
n
= 420Dhi
−
c
ng
= 490Dhi
Geometria przekroju:
ℎ
[]
@
[]
i
-
= i
[]
/ = ℎ − i
-
[]
H
fop
= KQ
8
+ O
8
=
[]
0,15
1,00
0,04
0,11
8,94
4.1.
Zbrojenie południkowe
Obliczenie mimośrodu początkowego
C
8
:
q
=
r
= −703,75
D
q
= D
r
= 31,63
−
niezamierzony mimośród początkowy:
iA
s
t
u
t
v
C
w
= 0,01
C
w
=
ℎ
30 =
0,15
30 = 0,005
C
w
=
H
fop
600 =
8,94
600 = 0,015
` → C
w
= 0,015
−
mimośród konstrukcyjny:
C
x
=
D
q
q
=
31,63
703,75 = 0,045
−
mimośród początkowy:
C
8
= C
w
+ C
x
= 0,015 + 0,045 = 0,06
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 14 -
Sprawdzenie wpływu smukłości i obciążeń długotrwałych na nośność elementu:
y =
H
9:H
ℎ =
8,94
0,15 = 59,6 > 7,0
Zatem element należy uznać za smukły, czyli w obliczeniach należy uwzględnić wpływ
obciążeń długotrwałych przez zwiększenie mimośrodu początkowego.
Obliczenie siły krytycznej:
f{j
=
2 ∙ T
fl
3,5
K
3
$
1 − W
2
&
|
ℎ
O
8
}
2
=
2 ∙ 310000
3,5
~
3
1 − 0,167
2
∙
|
0,15
8,0 }
2
= 36,47 D
2
M =
1
1 −
;/
f{j
=
1
1 −
703,75
36470
= 1,02
Mimośród całkowity:
C
joj
=
M
C
8
= 1,02 ∙ 0,06 = 0,061
Obliczenie potrzebnego pola przekroju zbrojenia (przyjęto zbrojenie symetryczne):
x,p{l
=
0,5
A
x,p{l
=
x,p{l
∙ / =
0,5
∙ 0,10 = 0,05
A
x
=
q
% ∙ c
9/
∙ @
=
703,75
0,85 ∙ 16700 ∙ 1,0
= 0,0496
A
x
< A
x,p{l
→ DUŻY MIMOŚRÓD
C
q-
= C
joj
+ 0,5ℎ − i
-
= 0,061 + 0,5 ∙ 0,15 − 0,04 = 0,096
q-
=
q
c
n
∙
4
C
q-
/ −
i
− 1
6
=
703,75
420000
∙
4
0,096
0,10 −
0,04
− 1
6
= 0,0010054
2
= 10,059
2
q,l{
= iA 0,15
q
c
n
0,003 ∙ @ ∙ ℎ
` = iA 0,15
703,75
420000
0,003 ∙ 1,0 ∙ 0,15
` = iA _2,519
4,509
` = 4,509
q,l{
<
q-
Przyjęto zbrojenie:
516 o
q
= 10,059
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 15 -
4.2.
Zbrojenie równoleżnikowe
Obliczenie mimośrodu początkowego
C
8
:
q
=
)
= −1286,18
D
q
= D
)
= 3,87
Określenie rodzaju mimośrodu:
C
x
=
D
q
q
=
3,87
1286,18 = 0,003 = 0,39
C
x
= 0,39 < 0,5 ∙ ℎ − i
-
= 0,5 ∙ 0,15 − 0,04 = 0,035 = 3,59 → MAŁY MIMOŚRÓD
Obliczenie potrzebnego pola przekroju zbrojenia (przyjęto zbrojenie symetryczne):
C
q
= 0,5 ∙ ℎ − i
+ C
x
= 0,5 ∙ 0,15 − 0,04 + 0,003 = 0,038
q-
=
q
∙ C
q
c
n
$/ − i
& =
1286,18 ∙ 0,038
420
∙ 10
$0,11 − 0,04& = 0,001662
= 16,629
Obliczenie minimalnego zbrojenia rozciąganego ze względu na odkształcenia wymuszone
spowodowane skurczem:
q,l{
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
f
= 1,0 (przy rozciąganiu osiowym)
= 0,8 dla ℎ = 0,15
c
fj,x
= c
fjl
= 2,6Dhi
f
= c
ng
= 490Dhi
q,l{
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
= 1,0 ∙ 0,8 ∙ 2,6 ∙
0,15 ∙ 1,0
490 = 0,000637
= 6,379
Przyjęto zbrojenie 12φ14 o
q
= 18,479
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 16 -
5.
Obliczenie zbrojenia pierścienia podporowego
Klasa betonu i stali jak w powłoce stożkowej.
Geometria przekroju:
−
ℎ
?
= 0,40
−
@
?
= 0,60
−
i
-
= i
= 0,05
−
/ = ℎ
?
− i
-
= 0,35
Siła działająca w pierścieniu podporowym
r
= −680,78
=
r
∙ 9:;$27°& = −606,58
Wyznaczenie mimośrodu
C
, na jakim działa siła N względem środka ciężkości pierścienia
podporowego:
A
8
=
@
?
2 = 0,30
B
8
=
ℎ
?
2 = 0,20
B = A
8
∙ tan$27°& = 0,153
C
= B
8
− B = 0,2 − 0,153 = 0,047
C
= 0,047 < 0,5 ∙ ℎ
?
− i
-
= 0,5 ∙ 0,40 − 0,05 = 0,15 → MAŁY MIMOŚRÓD
Wyznaczenie pola przekroju zbrojenia:
C
q
= 0,5 ∙ ℎ − i
+ C
= 0,5 ∙ 0,15 − 0,05 + 0,047 = 0,072
q-
=
∙ C
q
c
n
$/ − i
& =
606,58 ∙ 0,072
420
∙ 10
$0,35 − 0,05& = 0,000347
= 3,479
Minimalne zbrojenie ze względu na odkształcenia wymuszone spowodowane skurczem:
q,l{
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
f
= 1,0 (przy rozciąganiu osiowym)
= 0,5 dla ℎ
?
= 0,40
c
fj,x
= c
fjl
= 2,6Dhi
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 17 -
f
= c
ng
= 490Dhi
q,l{
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
= 1,0 ∙ 0,5 ∙ 2,6 ∙
0,40 ∙ 0,60
490
= 0,000637
= 6,379
Przyjęto zbrojenie 5φ14 o
q
= 7,709
Przyjęto wstępnie strzemiona φ8 ze stali A-0 co s=25cm.
6.
Zewnętrzna ściana walcowa
Przyjęto beton C25/30:
c
fg
[Dhi]
c
f
[Dhi]
c
fj
[
Dhi]
c
fjg
[Dhi]
c
k
[Dhi]
c
fjl
[Dhi]
T
fl
[mhi]
W
25
16,7
1,20
1,80
2,7
2,6
31
0,167
Stal A-IIIN (20G2VY-b):
c
n
[Dhi]
c
ng
[Dhi]
T
q
[mhi]
420
490
210
Geometria ściany:
O []
@ []
Q []
[]
f
[/
]
8,00
1,00
4,80
0,50
10,0
Przyjęcie wstępnej grubości ściany zbiornika:
)8
=
9
∙ O ∙ Q ∙
c
= 10,0 ∙ 8,00 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 422,40 /
> =
T
q
T
fl
= 210
31 = 6,77
k
≥
0
− 2> ∙
c
fjg
∙
w
c
fjg
=
0
− 2> ∙
c
fjg
∙
0
c
n
c
fjg
=
422,40
− 2 ∙ 6,77 ∙
1800 ∙ 422,40
420000
1800
= 0,22
Wstępnie przyjęto grubość ściany:
/ = 25,09
Przyjęto współczynnik podatności gruntu:
= 220 D/
.
6.1.
Zebranie obciążeń i wyznaczenie sił wewnętrznych
Obciążenie pionowe ściany zbiornika na jednostkę obwodu (bez ciężaru własnego ściany):
Współczynnik zanikania:
F = 0,76√O ∙ / = 0,76 ∙ K8,00 ∙ 0,35 = 1,27
=
3 ∙ / ∙ F
4 ∙ @ ∙ 42 ∙
+ ∙ @
∙ O
T
fl
6
=
3 ∙ 0,35 ∙ 1,27
4 ∙ 1,0 ∙ 42 ∙ 0,5
+ 220 ∙ 1,0
∙ 8,0
31000
6
= 0,473
1
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 18 -
∙ ∙ F = 0,473 ∙ 0,50 ∙ 1,27 = 0,300
∙
= 0,473 ∙ 0,50
= 0,118
∙ F
= 0,473 ∙ 1,27
= 0,763
Współczynniki
y
(mierniki sztywności):
y
-
=
1 − ∙ ∙ F
$1 + ∙
&$2 + ∙ F
& − $1 − ∙ ∙ F&
=
1 − 0,3
$1 + 0,118&$2 + 0,763& − $1 − 0,3&
= 0,269
y
=
1 + ∙
$1 + ∙
&$2 + ∙ F
& − $1 − ∙ ∙ F&
=
1 + 0,118
$1 + 0,118&$2 + 0,763& − $1 − 0,3&
= 0,430
y
=
1 − ∙ ∙ F
1 + ∙
=
1 − 0,3
1 + 0,118 = 0,626
y
=
1
1 + ∙
=
1
1 + 0,118 = 0,894
Wartości pomocnicze do wyznaczenia sił wewnętrznych:
M =
A
F
c
-
$M& = C
RS
;=>$M&
c
$M& = C
RS
9:;$M&
=
bOH
2bO =
H
2 =
K8,0
+ 4,0
2
= 4,472
Obciążenie od powłoki stożkowej + pionowe parcie gruntu:
.8
= |4,472
∙ 0,15 ∙ 25,0
} + |4,472
∙ 19,0
} = 101,74
6.1.1.
Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia cieczy
Współczynnik obciążeniowy dla cieczy:
Ω
f
=
0,5 ∙
f
∙
∙ F
∙ $F − Q ∙ y
&
1
=
0,5 ∙ 10,0 ∙ 1,1 ∙ 1,27
∙ $1,27 − 4,80 ∙ 0,626&
1
= −15,39/
Wielkość oddziaływania cieczy:
f
=
f
F y
-
∙ 1 − 0,5 ∙
f
∙ F ∙ Q ∙ y
=
−15,39
1,27 0,269 ∙ 1 − 0,5 ∙ 10,0 ∙ 1,27 ∙ 4,80 ∙ 0,894 =
= −30,51/
D
f
=
f
∙ y
∙ 1 =
−15,39
∙ 0,430 ∙ 1 = −6,62/
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 19 -
Siły przekrojowe od obciążenia parciem cieczy:
)
=
f
∙ O ∙ $Q − A& + 2
O
F
[D
f
∙ c
-
$M& − $D − F ∙
f
& ∙ c
$M&]
= −1,2 ∙
.8
−
k
∙ / ∙ $Q − A& ∙
D
= D
f
∙ c
$M& + $D
f
− F ∙
f
& ∙ c
-
$M&
Nr
x
η
f
1
(
η)
f
2
(
η)
N
v
N
φ
M
φ
1
0,00
0,000
0,000
1,000
65,29
-168,29
-6,62
2
0,25
0,197
0,161
0,805
96,75
-165,88
-0,17
3
0,50
0,394
0,259
0,623
128,47
-163,48
4,19
4
0,75
0,591
0,308
0,460
157,08
-161,07
6,86
5
1,00
0,787
0,322
0,321
180,49
-158,66
8,23
6
1,25
0,984
0,311
0,207
197,64
-156,26
8,63
7
1,50
1,181
0,284
0,117
208,19
-153,85
8,35
8
1,75
1,378
0,247
0,048
212,35
-151,44
7,63
9
2,00
1,575
0,207
-0,001
210,67
-149,04
6,66
10
2,25
1,772
0,167
-0,034
203,87
-146,63
5,58
11
2,50
1,969
0,129
-0,054
192,78
-144,23
4,50
12
2,75
2,165
0,095
-0,064
178,24
-141,82
3,48
13
3,00
2,362
0,066
-0,067
161,01
-139,41
2,57
14
3,25
2,559
0,043
-0,065
141,80
-137,01
1,80
15
3,50
2,756
0,024
-0,059
121,20
-134,60
1,16
16
3,75
2,953
0,010
-0,051
99,70
-132,19
0,65
17
4,00
3,150
0,000
-0,043
77,68
-129,79
0,27
18
4,25
3,346
-0,007
-0,034
55,46
-127,38
0,00
19
4,50
3,543
-0,011
-0,027
33,23
-124,98
-0,19
20
4,80
3,780
-0,014
-0,018
6,74
-122,09
-0,32
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 20 -
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 21 -
6.1.2.
Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia gruntu
= ¡ ∙ <
445° −
26 ∙
= 104,97 ∙ <
445° −
35°
2 6 ∙ 1,2 = 34,13
-
=
|Q +
¡
} ∙ <
445° −
26 ∙
= 19,0 44,80 +
104,97
19,0 6 ∙ <
445° −
35°
2 6 ∙ 1,2 = 63,79
Q
=
-
∙ Q
-
−
=
63,79 ∙ 4,80
63,79 − 34,13
= 10,32
=
-
Q
=
63,79
10,32 = 6,18
Współczynnik obciążeniowy dla gruntu:
Ω
=
0,5 ∙
∙
∙ F
∙ $F − Q ∙ y
&
1
=
0,5 ∙ 6,18 ∙ 1,1 ∙ 1,27
∙ $1,27 − 4,80 ∙ 0,626&
1
= −9,51
Wielkość oddziaływania gruntu:
=
F y
-
− 0,5 ∙
∙ F ∙ Q ∙ y
=
−9,51
1,27 0,269 − 0,5 ∙ 6,18 ∙ 1,27 ∙ 4,80 ∙ 0,894 = −18,85
D
=
∙ y
∙ 1 =
−9,51
∙ 0,430 ∙ 1 = −4,09/
Siły przekrojowe od obciążenia parciem cieczy:
)
=
f
∙ O ∙ $Q − A& + 2
O
F
XD
∙ c
-
$M& − YD
− F ∙
Z ∙ c
$M&[
= −1,2 ∙
.8
−
k
∙ / ∙ $Q − A& ∙
D
= D
f
∙ c
$M& + YD
− F ∙
Z ∙ c
-
$M&
Nr
x
η
f
1
(
η)
f
2
(
η)
N
v
N
φ
M
φ
1
0,00
0,000
0,000
1,000
-40,40
-168,29
4,09
2
0,25
0,197
0,161
0,805
-59,84
-165,88
0,11
3
0,50
0,394
0,259
0,623
-79,43
-163,48
-2,59
4
0,75
0,591
0,308
0,460
-97,10
-161,07
-4,24
5
1,00
0,787
0,322
0,321
-111,56
-158,66
-5,09
6
1,25
0,984
0,311
0,207
-122,15
-156,26
-5,33
7
1,50
1,181
0,284
0,117
-128,67
-153,85
-5,16
8
1,75
1,378
0,247
0,048
-131,24
-151,44
-4,71
9
2,00
1,575
0,207
-0,001
-130,19
-149,04
-4,11
10
2,25
1,772
0,167
-0,034
-125,99
-146,63
-3,45
11
2,50
1,969
0,129
-0,054
-119,14
-144,23
-2,78
12
2,75
2,165
0,095
-0,064
-110,15
-141,82
-2,15
13
3,00
2,362
0,066
-0,067
-99,50
-139,41
-1,59
14
3,25
2,559
0,043
-0,065
-87,63
-137,01
-1,11
15
3,50
2,756
0,024
-0,059
-74,90
-134,60
-0,72
16
3,75
2,953
0,010
-0,051
-61,61
-132,19
-0,40
17
4,00
3,150
0,000
-0,043
-48,01
-129,79
-0,17
18
4,25
3,346
-0,007
-0,034
-34,27
-127,38
0,00
19
4,50
3,543
-0,011
-0,027
-20,53
-124,98
0,12
20
4,80
3,780
-0,014
-0,018
-4,16
-122,09
0,19
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 22 -
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 23 -
6.2.
Zbrojenie południkowe
Geometria przekroju:
−
H
fop
= 4,80
−
ℎ = 0,25
−
i
-
= i
= 0,05
−
/ = ℎ − i
-
= 0,20
Obliczenie mimośrodu początkowego
C
8
:
q
=
= −168,29
D
q
= D
= 8,63
−
niezamierzony mimośród początkowy:
iA
s
t
u
t
v
C
w
= 0,01
C
w
=
ℎ
30 =
0,25
30 = 0,008
C
w
=
H
fop
600 =
4,80
600 = 0,008
` → C
w
= 0,01
−
mimośród konstrukcyjny:
C
x
=
|D
q
|
|
q
| =
8,63
168,29 = 0,051
−
mimośród początkowy:
C
8
= C
w
+ C
x
= 0,01 + 0,051 = 0,061
Sprawdzenie wpływu smukłości i obciążeń długotrwałych na nośność elementu:
y =
H
9:H
ℎ =
4,80
0,25 = 19,2 > 7,0
Zatem element należy uznać za smukły, czyli w obliczeniach należy uwzględnić wpływ
obciążeń długotrwałych przez zwiększenie mimośrodu początkowego.
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 24 -
Obliczenie siły krytycznej:
f{j
=
2 ∙ T
fl
∙ ℎ
O
8
K
3
$
1 − W
2
&
=
2 ∙ 31000
∙ 0,25
2
8,0 ∙
~
3
1 − 0,167
2
= 283,64 D
M =
1
1 −
;/
f{j
=
1
1 −
168,29
283640
= 1,00
Mimośród całkowity:
C
joj
=
M
C
8
= 1,00 ∙ 0,061 = 0,061
Obliczenie potrzebnego pola przekroju zbrojenia (przyjęto zbrojenie symetryczne):
x,p{l
=
0,5
A
x,p{l
=
x,p{l
∙ / =
0,5
∙ 0,20 = 0,10
A
x
=
q
% ∙ c
9/
∙ @
=
168,29
0,85 ∙ 16700 ∙ 1,0
= 0,0119
A
x
< A
x,p{l
→
0,0119
<
0,
10 → DUŻY MIMOŚRÓD
C
q-
= C
joj
+ 0,5ℎ − i
-
= 0,061 + 0,5 ∙ 0,25 − 0,05 = 0,136
q-
=
q
c
n
∙
4
C
q-
/ −
i
− 1
6
=
168,29
420000
∙
4
0,136
0,20 −
0,05
− 1
6
= 0,0000374
2
= 0,379
2
q,l{
= iA 0,15
q
c
n
0,003 ∙ @ ∙ ℎ
` = iA 0,15
168,29
420000
0,003 ∙ 1,0 ∙ 0,25
` = iA _0,609
7,509
` = 7,509
q,l{
>
q-
Przyjęto zbrojenie:
514 o
q
= 7,709
6.3.
Zbrojenie równoleżnikowe
£¤
q
¥ =
-
+
Zbrojenie pasma 0-2:
Zbrojenie pasma 2-4:
)
= 33,23
£¤
;
¥
=
c
B/
=
33,23
420 ∙ 10
3
= 0,779
2
Przyjęto zbrojenie:
112 o
q
= 1,139
)
= 77,68
£¤
;
¥
=
c
B/
=
77,68
420 ∙ 10
3
= 1,859
2
Przyjęto zbrojenie:
212 o
q
= 2,269
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 25 -
Zbrojenie pasma 4-6:
Zbrojenie pasma 6-8:
)
= 121,20
£¤
;
¥
=
c
B/
=
121,20
420 ∙ 10
3
= 2,899
2
Przyjęto zbrojenie:
312 o
q
= 3,399
)
= 161,01
£¤
;
¥
=
c
B/
=
161,01
420 ∙ 10
3
= 3,839
2
Przyjęto zbrojenie:
412 o
q
= 4,529
Zbrojenie pasma 8-10:
Zbrojenie pasma 10-12:
)
= 192,78
£¤
;
¥
=
c
B/
=
192,78
420 ∙ 10
3
= 4,599
2
Przyjęto zbrojenie:
512 o
q
= 5,659
)
= 210,67
£¤
;
¥
=
c
B/
=
210,67
420 ∙ 10
3
= 5,029
2
Przyjęto zbrojenie:
512 o
q
= 5,659
Zbrojenie pasma 12-14:
Zbrojenie pasma 14-16:
)
= 208,19
£¤
;
¥
=
c
B/
=
208,19
420 ∙ 10
3
= 4,969
2
Przyjęto zbrojenie:
512 o
q
= 5,659
)
= 180,49
£¤
;
¥
=
c
B/
=
180,49
420 ∙ 10
3
= 4,309
2
Przyjęto zbrojenie:
412 o
q
= 4,529
Zbrojenie pasma 16-18:
Zbrojenie pasma 18-19:
)
= 128,47
£¤
;
¥
=
c
B/
=
128,47
420 ∙ 10
3
= 3,069
2
Przyjęto zbrojenie:
312 o
q
= 3,399
)
= 65,29
£¤
;
¥
=
c
B/
=
65,29
420 ∙ 10
3
= 1,559
2
Przyjęto zbrojenie:
210 o
q
= 1,579
Zbrojenie minimalne ze względu na odkształcenia spowodowane skurczem:
q
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
$wzór 111. &
f
= 1,0 (przy rozciąganiu)
= 0,8 (dla ℎ ≤ 0,30&
c
fj,x
= c
fjl
= 2,6Dhi
f
= c
n
= 420Dhi
q
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
= 1,0 ∙ 0,8 ∙ 2,6 ∙
0,25 ∙ 1,0
420 = 0,001228
= 12,289
Przyjęto zbrojenie:
814 o
q
= 12,329
Strzemiona:
Przyjęto strzemiona
8 ze stali A-0 o
q?
= 1,019
co
; = 259.
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 26 -
6.4.
Sprawdzenie stanu granicznego rozwarcia rys
Siła rozciągająca od obciążenia charakterystycznego spowodowana parciem cieczy:
q
=
212,35
1,1 = 193,05
Pole niezarysowanego przekroju betonowego:
f
= @ ∙ / = 1,0 ∙ 0,20 = 0,209
f
= c
fjl
∙
f
= 2,6 ∙ 0,20 = 520 >
q
= 193,05
Zatem przekrój pracuje jako niezarysowany.
Obliczenie szerokości rys prostopadłych do osi elementu:
¬
g
= ∙ ;
l
∙ ®
ql
$wzór 112. &
= 1,7
;
l
= 50 + 0,25 ∙
-
∙
∙
$wzór 113. &
-
= 0,8 (dla prętów żebrowanych)
= 1,0 (dla rozciągania osiowego)
= 14 (średnica prętów)
=
q
fj,x
=
12,32
1250 = 0,01
fj,x
= => _2,5 ∙ i
-
</2
` = => _ 2,5 ∙ 0,05 = 0,125
</2 = 0,25/2 = 0,125
` = 0,125
$rys. 33c. &
;
l
= 50 + 0,25 ∙
-
∙
∙
= 50 + 0,25 ∙ 0,8 ∙ 1,0 ∙
14
0,01 = 330
®
ql
=
q
T
q
°1 −
-
∙
∙ 4
q
q
6
± $wzór 114. &
-
= 1,0 (dla prętów żebrowanych)
= 0,5 (dla obciążeń długotrwałych lub wielokrotnie zmiennych)
q
=
f
= 520
q
=
q
= 193,05
®
ql
=
q
T
q
°1 −
-
∙
∙ 4
q
q
6
± =
193,05
420000 °1 − 1,0 ∙ 0,5 ∙ 4
520
193,056
± = −0,0012
Ponieważ
®
ql
< 0, zatem rysy prostopadłe do osi elementu nie pojawią się.
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 27 -
7.
Ława fundamentowa
Przyjęto beton C25/30:
c
fg
[Dhi]
c
f
[Dhi]
c
fj
[Dhi]
c
k
[Dhi]
c
fjl
[Dhi]
T
fl
[mhi]
W
25
16,7
1,20
2,7
2,6
31
0,167
Przyjęto stal A-IIIN (20G2VY-b):
−
c
n
= 420Dhi
−
c
ng
= 490Dhi
−
T
q
= 210mhi
Geometria przekroju ławy fundamentowej:
²
[]
F
[]
ℎ
[]
<
[]
i
-
= i
[]
/ = ℎ
− i
-
[]
3,00
1,00
0,80
0,25
0,05
0,75
7.1.
Obciążenie parciem gruntu i parciem cieczy (zbiornik zakopany, pełny)
−
ciężar ściany i obciążenie przekazywane z powłoki stożkowej:
q
= 25,0 ∙ 0,25 ∙ 4,80 ∙ 1,1 + 101,74 = 134,74
−
ciężar wody nad odsadzką ławy od strony wewnętrznej:
?
= 10,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 72,60
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 28 -
−
ciężar gruntu nad odsadzką ławy od strony zewnętrznej:
= 19,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 137,94
−
ciężar własny ławy fundamentowej:
³
= 25,0 ∙ 3,0 ∙ 0,80 ∙ 1,1 = 66,0
•
Siła pionowa:
=
q
+
?
+
+
³
= 134,74 + 72,60 + 137,94 + 66,0 = 411,28
•
Siła pozioma:
∆Q = Q
f
− Q
= 30,51 − 18,85 = 11,66
•
Moment zginający:
∆D = D
f
− D
= 6,62 − 4,09 = 2,53
Sprawdzenie czy wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy:
D
-
= ∆D + ∆Q ∙
ℎ
c
+
?
∙
0,8125 −
∙
0,8125 =
=
2,53 + 11,66 ∙ 0,80
+
72,60 ∙
0,8125 −
137,94 ∙
0,8125 = −41,23
-
= = 411,28
Mimośród obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy ławy:
C
-
= ´
D
-
-
´ = ´
41,23
411,28´ = 0,10 <
²
6 =
3,0
6 = 0,50
Zatem wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy, z czego wynika, że pod ławą
fundamentową występuję tylko naprężenia ściskające.
Charakterystyka gruntu w poziomie posadowienia ławy fundamentowej:
Podłoże gruntowe stanowi piasek średni (P
S
), mało wilgotny (mw), o stopniu zagęszczenia
= 0,55; stan gruntu średnio zagęszczony (szg).
Gęstość właściwa
E
[/
]
Gęstość objętościowa
$g&
[/
]
Wilgotność
¬
[%]
Kąt tarcia wewnętrznego
∅
5
$g&
[°]
Spójność
9
5
[hi]
26,5
17,0
5,0
33,5
0
*w tabeli podano wartości charakterystyczne
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 29 -
Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża:
Wyznaczenie współczynników wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia:
< ¶ =
Q
-
=
30,51
411,28 = 0,074
Obliczeniowy kąt tarcia wewnętrznego dla piasku średniego:
∅
5
$&
= 0,9 ∙ ∅
5
$g&
= 0,9 ∙ 33,5° = 30,15° → < ∅
5
$&
= 0,581
< ¶
< ∅
5
$&
=
0,074
0,581 = 0,13
zatem:
=
·
= 0,77
=
= 0,86
=
¸
= 0,83
Zredukowane wymiary ławy fundamentowej:
²¹ = ² − 2 ∙ C
-
= 3,0 − 2 · 0,10 = 2,80
Wartości współczynników nośności dla
∅
5
$&
= 30,15°
·
= 7,53
= 18,40
¸
= 30,14
Obliczeniowy ciężar objętościowy gruntu:
·
$&
=
$&
= 0,9 ∙
$g&
= 0,9 ∙ 17,0 = 15,30 [/
]
Obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego dla 1,0m ławy:
»·
= ²¹ ∙ F¹ `°|1 + 1,5
²¹
F¹}
∙
$&
∙ ¼
l{
∙ =
+ |1 − 0,25
²¹
F¹}
·
∙
·
$&
∙ ²¹ ∙ =
·
±`
»·
= 2,80 ∙ `[5,20 ∙ 18,40 ∙ 15,3 ∙ 0,8 ∙ 0,86 + 0,30 ∙ 7,53 ∙ 15,3 ∙ 2,80 ∙ 0,77]` = 3029
Sprawdzenie I stanu granicznego:
≤ ∙
»·
– współczynnik redukcyjny ( =
-
∙
)
-
= 0,9 (ze względu na stosowanie teorii granicznych stanów naprężeń)
= 0,9 (ze względu na stosowanie badań metodą B przyjmując parametry wiodące I
D
)
=
-
∙
= 0,9 ∙ 0,9 = 0,81
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 30 -
=
-
= 411,28
< 0,81 ∙ 3029 = 2453,49
Warunek nośności został spełniony – nośność podłoża gruntowego nie została przekroczona.
Wyznaczenie zbrojenia ławy fundamentowej:
Określenie naprężeń pod stopą fundamentową:
lwe
=
-
² ∙ F ∙ 41 +
6 ∙ C
-
² 6 =
411,28
3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 +
6 ∙ 0,10
3,0 6 = 164,51
hi
l{
=
-
² ∙ F ∙ 41 −
6 ∙ C
-
² 6 =
411,28
3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 −
6 ∙ 0,10
3,0 6 = 109,67
hi
Oddziaływanie podłoża w przekroju A-A:
9 = 1,375
½
=
lwe
−
lwe
−
l{
²
∙ 9 = 164,51 −
164,51 − 109,67
3,0
∙ 1,375 = 139,38
hi
Moment zginający wspornik ławy względem krawędzi ściany:
D
q
=
1,0 ∙ 9
6 ∙ $2 ∙
lwe
+
½
& =
1,0 ∙ 1,375
6
∙ $2 ∙ 164,51 + 139,38& = 147,59
Obliczenie zbrojenia wsporników ławy:
8
=
D
q
c
f
∙ @ ∙ /
=
147,59
16700 ∙ 1,0 ∙ 0,75
= 0,0157
x
= 1 − K1 − 2 ∙
8
= 1 − K1 − 2 ∙ 0,0157 = 0,0158
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 31 -
¾
x
= 1 − 0,5 ∙
x
= 1 − 0,5 ∙ 0,0158 = 0,9921
q-
=
D
q
¾
x
∙ c
n
∙ / =
147,59
0,9921 ∙ 420000 ∙ 0,75 = 0,000472
= 4,729
Zbrojenie minimalne:
q
= iA 0,26 ∙
c
fjl
c
ng
∙ @ ∙ /
0,0013 ∙ @ ∙ /
= iA 0,26 ∙
2,6
490 ∙ 100 ∙ 75
0,0013 ∙ 100 ∙ 75
= iA _10,359
9,75 9
```
Przyjęto zbrojenie:
1012 o
q
= 11,319
.
7.2.
Obciążenie parciem gruntu (zbiornik zakopany, pusty)
−
ciężar ściany i obciążenie przekazywane z powłoki stożkowej:
q
= 25,0 ∙ 0,25 ∙ 4,80 ∙ 1,1 + 101,74 = 134,74
−
ciężar gruntu nad odsadzką ławy od strony zewnętrznej:
= 19,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 137,94
−
ciężar własny ławy fundamentowej:
³
= 25,0 ∙ 3,0 ∙ 0,80 ∙ 1,1 = 66,0
•
Siła pionowa:
=
q
+
+
³
= 134,74 + 137,94 + 66,0 = 338,68
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 32 -
•
Siła pozioma:
Q
= 18,85
•
Moment zginający:
D
= 4,09
Sprawdzenie czy wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy:
D
-
= −D
− Q
∙
ℎ
c
−
∙
0,8125 = −
4,09 − 18,85 ∙ 0,80
−
137,94 ∙
0,8125 = −131,25
-
= = 338,68
Mimośród obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy ławy:
C
-
= ´
D
-
-
´ = ´
131,25
338,68´ = 0,39 <
²
6 =
3,0
6 = 0,50
Zatem wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy, z czego wynika, że pod ławą
fundamentową występuję tylko naprężenia ściskające.
Wyznaczenie zbrojenia ławy fundamentowej:
Określenie naprężeń pod stopą fundamentową:
lwe
=
-
² ∙ F ∙ 41 +
6 ∙ C
-
² 6 =
338,68
3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 +
6 ∙ 0,39
3,0 6 = 207,72
hi
l{
=
-
² ∙ F ∙ 41 −
6 ∙ C
-
² 6 =
338,68
3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 −
6 ∙ 0,39
3,0 6 = 18,06
hi
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 33 -
Oddziaływanie podłoża w przekroju A-A:
9 = 1,375
½
=
lwe
−
lwe
−
l{
²
∙ 9 = 207,72 −
207,72 − 18,06
3,0
∙ 1,375 = 120,79
hi
Moment zginający wspornik ławy względem krawędzi ściany:
D
q
=
1,0 ∙ 9
6 ∙ $2 ∙
lwe
+
½
& =
1,0 ∙ 1,375
6
∙ $2 ∙ 207,72 + 120,79& = 168,97
Obliczenie zbrojenia wsporników ławy:
Z uwagi, iż moment zginający wyszedł porównywalny z momentem zginającym z przypadku
7.1, pominięto obliczenia zbrojenia przyjmując jak niżej:
Przyjęto zbrojenie:
1012 o
q
= 11,319
.
7.3.
Obciążenie parciem cieczy (zbiornik odkopany, pełny)
−
ciężar ściany i obciążenie przekazywane z powłoki stożkowej:
q
= 25,0 ∙ 0,25 ∙ 4,80 ∙ 1,1 + 101,74 = 134,74
−
ciężar wody nad odsadzką ławy od strony wewnętrznej:
?
= 10,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 72,60
−
ciężar własny ławy fundamentowej:
³
= 25,0 ∙ 3,0 ∙ 0,80 ∙ 1,1 = 66,0
•
Siła pionowa:
=
q
+
?
+
³
= 134,74 + 72,60 + 66,0 = 273,34
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 34 -
•
Siła pozioma:
Q = 30,51
•
Moment zginający:
D = 6,62
Sprawdzenie czy wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy:
D
-
= D + Q ∙
ℎ
c
+
?
∙
0,8125 =
6,62 + 30,51 ∙ 0,80
+
72,60 ∙
0,8125 = 90,02
-
= = 273,34
Mimośród obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy ławy:
C
-
= ´
D
-
-
´ = ´
90,02
273,34´ = 0,33 <
²
6 =
3,0
6 = 0,50
Zatem wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy, z czego wynika, że pod ławą
fundamentową występuję tylko naprężenia ściskające.
Wyznaczenie zbrojenia ławy fundamentowej:
Określenie naprężeń pod stopą fundamentową:
lwe
=
-
² ∙ F ∙ 41 +
6 ∙ C
-
² 6 =
273,34
3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 +
6 ∙ 0,33
3,0 6 = 151,25
hi
l{
=
-
² ∙ F ∙ 41 −
6 ∙ C
-
² 6 =
273,34
3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 −
6 ∙ 0,33
3,0 6 = 30,98
hi
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 35 -
Oddziaływanie podłoża w przekroju A-A:
9 = 1,375
½
=
lwe
−
lwe
−
l{
²
∙ 9 = 151,25 −
151,25 − 30,98
3,0
∙ 1,375 = 96,13
hi
Moment zginający wspornik ławy względem krawędzi ściany:
D
q
=
1,0 ∙ 9
6 ∙ $2 ∙
lwe
+
½
& =
1,0 ∙ 1,375
6
∙ $2 ∙ 151,25 + 96,13& = 125,61
Obliczenie zbrojenia wsporników ławy:
8
=
D
q
c
f
∙ @ ∙ /
=
125,61
16700 ∙ 1,0 ∙ 0,75
= 0,0106
x
= 1 − K1 − 2 ∙
8
= 1 − K1 − 2 ∙ 0,0106 = 0,0107
¾
x
= 1 − 0,5 ∙
x
= 1 − 0,5 ∙ 0,0107 = 0,9947
q-
=
D
q
¾
x
∙ c
n
∙ / =
99,97
0,9947 ∙ 420000 ∙ 0,75 = 0,000319
= 3,199
Zbrojenie minimalne:
q
= iA 0,26 ∙
c
fjl
c
ng
∙ @ ∙ /
0,0013 ∙ @ ∙ /
= iA 0,26 ∙
2,6
490 ∙ 100 ∙ 75
0,0013 ∙ 100 ∙ 75
= iA _10,359
9,75 9
```
Przyjęto zbrojenie:
1012 o
q
= 11,319
.
7.4.
Sprawdzenie ławy fundamentowej na przebicie
/
8
= / ∙ < 45° = 0,75 ∙ 1,0 = 0,75
9
8
= 9 − /
8
= 1,375 − 0,75 = 0,625
¿
À
=
$2 ∙ 0,25 + 2 ∙ 1,0& + [2 ∙ $0,25 + 2 ∙ 0,75& + 2 ∙ 1,0]
2
= 4,0
·
=
lwe
−
lwe
−
l{
²
∙ 9
8
= 164,51 −
164,51 − 109,67
3,0
∙ 0,625 = 153,09
hi
q
= 0,5 ∙ $
lwe
+
·
& ∙ 9
8
∙ 1,0 = 0,5 ∙ $164,51 + 153,09& ∙ 0,625 ∙ 1,0 = 99,25
Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową
Grupa: KB2
Daniel Sworek
strona - 36 -
Warunek przebicia wspornika ławy:
Á
= c
fj
∙ ¿
À
∙ / >
q
Á
= 1200 ∙ 4,0 ∙ 0,75 = 3600,0
>
q
= 99,25
zatem przebicie ławy fundamentowej nie nastąpi!
8.
Płyta denna
Zbrojenie płyty dennej:
q
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
$wzór 111. &
f
= 1,0 (przy rozciąganiu)
= 0,8 (dla ℎ ≤ 0,30&
c
fj,x
= c
fjl
= 2,6Dhi
f
= c
n
= 420Dhi
q
=
f
∙ ∙ c
fj,x
∙
fj
f
= 1,0 ∙ 0,8 ∙ 2,6 ∙
0,20 ∙ 1,0
420 = 0,00099
= 9,909
Przyjęto zbrojenie:
912 o
q
= 10,189
Zbrojenie minimalne:
q,l{
= iA 0,15
q
c
n
0,003 ∙ @ ∙ ℎ
` = iA 0,15
411,28
420000
0,003 ∙ 1,0 ∙ 0,20
` = iA _1,479
6,009
` = 4,509
<
q
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
projekt moj, Budownictwo, konstrukcje betonowe, konstrukcje betonowe, projekty, inne, PROJEKT BETONY
Projekt z żelbetu poprawiony, Budownictwo, konstrukcje betonowe, konstrukcje betonowe, projekty, inn
projekt MG2 DS
projekt MG2 DS
7sem zagadnienia bogucka tob mbp, Budownictwo, konstrukcje betonowe, konstrukcje betonowe, projekty,
Projekt Betony nr2
7sem konstr betonowe bogucka, Budownictwo, konstrukcje betonowe, konstrukcje betonowe, projekty, inn
kb pyt egz luzno, Budownictwo, konstrukcje betonowe, konstrukcje betonowe, projekty, inne, PROJEKT B
Projekt Betony nr1
projekt betony Krzysiek Przybylski Żebro poprzeczne
projekt betony Krzysiek Przybylski Żebro podłużne
projekt betony Krzysiek Przybylski płyta plwin
projekt betony Krzysiek Przybylski Rysunek zestaw
projekt betony Krzysiek Przybylski slup
projekt betony Krzysiek Przybylski Płyta
Betony projekt krawężnik
więcej podobnych podstron