2.2.4 Подбор поперечной арматуры

Проверку прочности плиты по сечениям, наклонным к продольной оси производим из условия 1.9.

Q – поперечная сила в нормальном сечении, проходящем на расстоянии с от опоры. Длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента принимается равной с=3h_o=3´0,4=1,2 м, тогда Q определяется по формуле 1.10:

.

Минимальная поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении:

Коэффициент _n учитывающий влияние продольных сил, определяется по формуле 1.11:

где: - усилие обжатия от напрягаемой арматуры, расположенной в растянутой зоне.

Так как условие Q=131,509кН<Q_b=787.87кН выполняется, то поперечная арматура устанавливается без расчета, конструктивно согласно указаниям п. 5.27 1.

На приопорных участках длиной (1/4)·l_o=2190мм устанавливаем конструктивно 5 B500 с шагом s₁ = h₀ / 3 = 40 / 3 = 13,33 см . Принимаем s₁ = 10 см (округляем кратно 50 мм в меньшую сторону).

В средней части пролёта, с шагом s₂ = (3/4)·h₀ = (3/4)×40 = 30 см < 50 см. Принимаем s₂ = 30 см.

2.2.5 Расчет полки плиты на местный изгиб:

Расчетную нагрузку на 1 п. м. полки плиты определим по формуле:

q_{c =}13,785 – 1,98 + 0,045×1×25×1,1=13,0425 кН/м

Расчетный пролет l₀ = 2,95 - 2×0,105=2,71 м – расстояние в свету между поперечными ребрами;

Значение максимального момента (кНм) по формуле:

Рабочая высота сечения полки h₀ = 4,5 - I,5 = 3,0 см. Ширина сечения b = 100 см.

Определим величину ξ по формуле 1.5:

.

Определим, требуется ли сжатая арматура по расчету, проверив условие: . Т.к. условие не выполняется, а установка сжатой арматура конструктивно невозможна, изменим геометрию сечения (примемh_f′=50 мм) и повторим расчет.

Расчетная нагрузка на 1 п.м. полки:

q_{c =}13,785 – 1,98 + 0,05×1×25×1,1=13,18 кН/м

Значение максимального момента (кНм) по формуле:

Рабочая высота сечения полки h₀ = 5 - I,5 = 3,5 см. Ширина сечения b = 100 см.

Расчетную схему полки плиты и эпюры моментов от расчётных нагрузок см. на рис. 2.3.

Рис.2.3. Расчетная схема полки плиты, эпюра моментов.

Определим величину ξ по формуле 1.5:

.

Проверим условие: - т.к. условиевыполняется, то определим площадь сечения арматуры (мм²) по формуле 1.6:

Т.к. установка более 20 стержней конструктивно невозможна, а площадь 20  5 В500 с A_s = 392 мм² меньше требуемой, то пересчитаем площадь для арматуры класса А400:

Принимаем 18  8 А400 с A_s = 905,4 мм² , больше требуемой, с шагом 55 мм.

2.3. Расчет стенки резервуара

Стенка выполнена из сборных железобетонных панелей, соединенных с днищем путем установки их в паз, с последующим бетонированием.

Класс бетона панелей В20, R_b = 11,5 МПа, вертикальная арматура класса A400, R_s = 355 МПа.

Толщина засыпки грунта ₁ = 0,5 м, плотность грунта _гр = 15 кН/м³, расстояние от верха стенки до засыпки (строительная высота покрытия резервуара) Н₁ = 0,45 м (рис.2.4), расчетная высота стенки Н = 4,8 м. Для расчёта выделяем вертикальную полосу шириной 1 м.

Расчет производим в соответствии с рис. 2.4.

По формуле (1.15) определяем расчетную нагрузку от давления воды на уровне заделки панели в днище:

р_в = 1,110 4,8 = 52,8 кН/м².

Расчетные нагрузки от давления грунта на уровне верха стеновой панели р_гр,1 и заделки в днище р_гр,2 определяются из выражений (1.16)

р_гр,1 = 1,1515 (0,45+ 0,5) 0,336 = 5,5 кН/м²;

р_гр,2 = 1,1515(0,45+ 0,5+ 4,8) 0,336 = 33,327 кН/м².

Определяем изгибающие моменты от давления воды: на уровне заделки стенки в днище и в пролёте по выражениям (1.17) и (1.18):

где x_o = 0,447H=0,4474,8=2,146 м.

Изгибающие моменты от давления грунта на уровне заделки стенки в днище и в пролете вычисляем соответственно по выражениям (1.19) и (1.20):

где x_o = 0,411H=0,4114,8=1,973 м.

Рис.2.4 Расчетные схемы и эпюры моментов в стенке резервуара: