Politechnika Warszawska

Wydział Inżynierii Lądowej

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Konstrukcje Betonowe Specjalne

„Zbiornik na wodę”

Prowadzący: dr inż. Krzysztof Donten

Wykonał:

Łukasz Bogacki

gr. KBI 2 sem. 8

Data: 11.05.2008

1. Założenia konstrukcyjne i obliczeniowe.

1.1. Materiały konstrukcyjne.

 Beton konstrukcyjny B37:

=30.0 MPa
=2.00 MPa
=2.90 MPa

=20.0 MPa
=1.33 MPa
=32000 MPa

 Zbrojenie ściany walcowej i ławy kołowej zbiornika - stal A-II (18G2):

=355 MPa
=310 MPa
=200000 MPa

 Zbrojenie kopuły; strzemiona w ławie - stal A-I (St3S):

=240 MPa
=210 MPa
=200000 MPa

1.2. Wymagania konstrukcyjne.

 Otulina zbrojenia głównego:

ściana walcowa (klasa środowiska XC4) :
=25 mm
=
= 25 + 5 = 30 mm,

kopuła (klasa środowiska XC3) :
=20 mm
=
= 20 + 5 = 25 mm,

ława fundamentowa :
=50 mm
=
= 50 + 10 = 60 mm.

 Graniczna szerokość rozwarcia rys,

=0.1 mm.

2. Obciążenia.

2.1. Obciążenia powłoki przekrycia.

Obciążenia stałe (na m^2 powierzchni)
papa bitumiczna (4 mm)	0,20	1,2	0,24
płyta dociskowa żelbetowa (50 mm)	1,20	1,3	1,56
folia budowlana	0,05	1,2	0,06
wełna mineralna (60 mm)	0,02	1,2	0,02
powłoka przekrycia (100 mm)	2,50	1,1	2,75
RAZEM	3,97		4,63

Obciążenia zmienne (na m^2 rzutu)
śnieg (strefa I)	0,56	1,5	0,84
RAZEM	0,56		0,84

2.1. Obciążenia ściany walcowej.

Zestawienie obciążeń pionowych na 1 m² ściany.

Obciążenia stałe (na m^2 powierzchni)
wełna mineralna (100 mm),	0,05	1,2	0,06
powłoka cylindra (200 mm),	5,00	1,1	5,50
blacha trapezowa na listwach,	0,20	1,2	0,24
RAZEM	5,25		5,80

Ciężar wody:

=1,0 kN/m²,
=
=
= 10,0*1,10 = 11,0 kN/m².

3. Obliczenia statyczne zbiornika.

3.1. Dane geometryczne i parametry sztywnościowe elementów zbiornika.

Powłoka przekrycia (stożkowa):

 grubość kopuły stożkowej:
=0,10 m,

- promień oparcia powierzchni środkowej:
=6,00 m,

-kąt oparcia powłoki:
,

-długość powierzchni środkowej:
m,

-parametry obliczeniowe:

m.

Kopuła spełnia warunki obliczeniowe dla powłok długich.

Powłoka cylindryczna:

-grubość powłoki cylindrycznej:
=0,20 m,

-wysokość powłoki:
=9,00 m,

-promień powierzchni środkowej:
=6,00 m,

-parametry obliczeniowe:

kNm,

kN/m,

m,

m.

Powłoka cylindryczna spełnia warunki obliczeniowe dla powłok długich.

Ława fundamentowa:

-moduł podatności podłoża: C = 20000 kN/m³ ,

-wymiary geometryczne:
=1,40 m,
=0,70 m,
=6,00 m,

-sztywność ławy:

kN,

kNm²,

kN.

Moment bezwładności podstawy ławy JL;F (w ostatnim wzorze) jest obliczany na jednostkę długości

obwodu środkowego ławy i ma wymiar [m4/m]

Tablica 3.4.1 Siły wewnętrzne w powłoce stożkowej.

lp.	s	η	Ns^0	Rs^0	Ns,s	Rs,s	Ms,s	Ms,υ
0	6,70	7,97	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
1	6,60	7,85	-0,66	-1,05	-0,66	-0,99	0,00	0,00
2	6,40	7,61	-1,86	-2,98	-1,86	-2,89	0,00	0,00
3	6,20	7,37	-3,06	-4,90	-3,06	-4,77	0,00	0,00
4	6,00	7,13	-4,27	-6,83	-4,26	-6,65	0,00	0,00
5	5,80	6,90	-5,47	-8,75	-5,45	-8,53	0,00	0,00
6	5,60	6,66	-6,67	-10,67	-6,65	-10,42	0,00	0,00
7	5,40	6,42	-7,87	-12,60	-7,84	-12,31	-0,01	0,00
8	5,20	6,18	-9,08	-14,52	-9,04	-14,23	-0,01	0,00
9	5,00	5,95	-10,28	-16,45	-10,23	-16,19	-0,01	0,00
10	4,80	5,71	-11,48	-18,37	-11,43	-18,21	-0,02	0,00
11	4,60	5,47	-12,69	-20,30	-12,63	-20,31	-0,02	-0,01
12	4,40	5,23	-13,89	-22,22	-13,84	-22,51	-0,03	-0,01
13	4,20	4,99	-15,09	-24,15	-15,05	-24,84	-0,03	-0,01
14	4,00	4,76	-16,29	-26,07	-16,28	-27,31	-0,04	-0,01
15	3,80	4,52	-17,50	-28,00	-17,53	-29,95	-0,04	-0,01
16	3,60	4,28	-18,70	-29,92	-18,81	-32,74	-0,03	-0,01
17	3,40	4,04	-19,90	-31,84	-20,11	-35,65	-0,01	-0,01
18	3,20	3,80	-21,11	-33,77	-21,44	-38,62	0,01	0,00
19	3,00	3,57	-22,31	-35,69	-22,80	-41,52	0,05	0,00
20	2,80	3,33	-23,51	-37,62	-24,19	-44,19	0,11	0,02
21	2,60	3,09	-24,71	-39,54	-25,60	-46,36	0,19	0,04
22	2,40	2,85	-25,92	-41,47	-27,00	-47,71	0,29	0,07
23	2,20	2,62	-27,12	-43,39	-28,36	-47,81	0,41	0,10
24	2,00	2,38	-28,32	-45,32	-29,65	-46,16	0,53	0,14
25	1,80	2,14	-29,52	-47,24	-30,79	-42,22	0,67	0,18
26	1,60	1,90	-30,73	-49,16	-31,73	-35,42	0,78	0,23
27	1,40	1,66	-31,93	-51,09	-32,35	-25,29	0,86	0,27
28	1,20	1,43	-33,13	-53,01	-32,56	-11,52	0,85	0,29
29	1,00	1,19	-34,34	-54,94	-32,24	5,86	0,72	0,29
30	0,80	0,95	-35,54	-56,86	-31,31	26,27	0,41	0,25
31	0,60	0,71	-36,74	-58,79	-29,68	48,36	-0,14	0,14
32	0,40	0,48	-37,94	-60,71	-27,33	69,70	-1,02	-0,05
33	0,20	0,24	-39,15	-62,64	-24,35	86,50	-2,29	-0,35
34	0,00	0,00	-40,35	-64,56	-20,94	93,30	-4,00	-0,79

Tablica 3.4.2 Siły wewnętrzne w powłoce cylindrycznej.

lp.	x	η	η'	Nc^0	Rc^0	Nc,x	Rc,x	Mc,x	Mc,υ
0	0,00	0,00	10,70	-18,04	0,00	-18,04	137,60	-3,99	-0,80
1	0,20	0,24	10,46	-19,20	13,20	-19,20	131,23	-1,55	-0,31
2	0,40	0,48	10,23	-20,36	26,40	-20,36	121,75	0,10	0,02
3	0,60	0,71	9,99	-21,52	39,60	-21,52	112,35	1,12	0,22
4	0,80	0,95	9,75	-22,68	52,80	-22,68	105,03	1,66	0,33
5	1,00	1,19	9,51	-23,84	66,00	-23,84	100,82	1,84	0,37
6	1,20	1,43	9,27	-25,00	79,20	-25,00	100,10	1,79	0,36
7	1,40	1,66	9,04	-26,16	92,40	-26,16	102,79	1,60	0,32
8	1,60	1,90	8,80	-27,32	105,60	-27,32	108,54	1,34	0,27
9	1,80	2,14	8,56	-28,48	118,80	-28,48	116,85	1,05	0,21
10	2,00	2,38	8,32	-29,64	132,00	-29,64	127,18	0,78	0,16
11	2,20	2,62	8,09	-30,80	145,20	-30,80	139,01	0,54	0,11
12	2,40	2,85	7,85	-31,96	158,40	-31,96	151,90	0,34	0,07
13	2,60	3,09	7,61	-33,12	171,60	-33,12	165,45	0,19	0,04
14	2,80	3,33	7,37	-34,28	184,80	-34,28	179,37	0,07	0,01
15	3,00	3,57	7,13	-35,44	198,00	-35,44	193,43	-0,01	0,00
16	3,20	3,80	6,90	-36,60	211,20	-36,60	207,49	-0,06	-0,01
17	3,40	4,04	6,66	-37,76	224,40	-37,76	221,44	-0,08	-0,02
18	3,60	4,28	6,42	-38,92	237,60	-38,92	235,25	-0,08	-0,02
19	3,80	4,52	6,18	-40,08	250,80	-40,08	248,90	-0,07	-0,01
20	4,00	4,76	5,95	-41,24	264,00	-41,24	262,42	-0,05	-0,01
21	4,20	4,99	5,71	-42,40	277,20	-42,40	275,85	-0,01	0,00
22	4,40	5,23	5,47	-43,56	290,40	-43,56	289,26	0,03	0,01
23	4,60	5,47	5,23	-44,72	303,60	-44,72	302,74	0,09	0,02
24	4,80	5,71	4,99	-45,88	316,80	-45,88	316,38	0,14	0,03
25	5,00	5,95	4,76	-47,04	330,00	-47,04	330,29	0,20	0,04
26	5,20	6,18	4,52	-48,20	343,20	-48,20	344,60	0,26	0,05
27	5,40	6,42	4,28	-49,36	356,40	-49,36	359,40	0,31	0,06
28	5,60	6,66	4,04	-50,52	369,60	-50,52	374,80	0,34	0,07
29	5,80	6,90	3,80	-51,68	382,80	-51,68	390,83	0,33	0,07
30	6,00	7,13	3,57	-52,84	396,00	-52,84	407,50	0,27	0,05
31	6,20	7,37	3,33	-54,00	409,20	-54,00	424,66	0,13	0,03
32	6,40	7,61	3,09	-55,16	422,40	-55,16	442,07	-0,11	-0,02
33	6,60	7,85	2,85	-56,32	435,60	-56,32	459,24	-0,48	-0,10
34	6,80	8,09	2,62	-57,48	448,80	-57,48	475,47	-1,01	-0,20
35	7,00	8,32	2,38	-58,64	462,00	-58,64	489,73	-1,72	-0,34
36	7,20	8,56	2,14	-59,80	475,20	-59,80	500,66	-2,60	-0,52
37	7,40	8,80	1,90	-60,96	488,40	-60,96	506,57	-3,66	-0,73
38	7,60	9,04	1,66	-62,12	501,60	-62,12	505,44	-4,83	-0,97
39	7,80	9,27	1,43	-63,28	514,80	-63,28	495,03	-6,03	-1,21
40	8,00	9,51	1,19	-64,44	528,00	-64,44	473,07	-7,08	-1,42
41	8,20	9,75	0,95	-65,60	541,20	-65,60	437,59	-7,77	-1,55
42	8,40	9,99	0,71	-66,76	554,40	-66,76	387,31	-7,75	-1,55
43	8,60	10,23	0,48	-67,92	567,60	-67,92	322,35	-6,61	-1,32
44	8,80	10,46	0,24	-69,08	580,80	-69,08	244,97	-3,83	-0,77
45	9,00	10,70	0,00	-70,24	594,00	-70,24	160,62	1,19	0,24

---