Проектирование железобетонного силоса

Расчет силоса.dwg

Кафедра промышленного и гражданского строительства
схема армирования стенки и фунд. плиты силоса
Железобетонный силос
Вертикальный разрез силоса
Схема армирования фундаментной плиты
C-2 показано условно
C-1 показано условно
Схема армирования стенки
Схема для расчета стенок
ø14 А300 ГОСТ 5781-82* L=1650
ø10 А300 ГОСТ 5781-82* L=9100
ø10 А300 ГОСТ 5781-82* L=2900
ø10 А300 ГОСТ 5781-82* L=3100
ø12 А300 ГОСТ 5781-82* L=3100
Спецификация на железобетонный силос
Спецификация на сетки С1
Ведомость расхода стали
Расчетная схема сопряжения банки с фундаментом
Примечание (масса ед.
ø20 А300 ГОСТ 5781-82* L=3550
ø20 А300 ГОСТ 5781-82* L=4750

Пояснительная записка.doc

Расчет стенок силоса
Расчет стенок силоса в вертикальном направлении
Расчет силоса на ветровую нагрузку
Расчет жб кольцевого сечения
Расчет на трещиностойкость.
Расчет тела фундамента
Расчет количества арматуры.
Расчет силоса на опрокидывание
Высота бункера -18 м;
Высота верхней части – 09 м;
Диаметр бункера – 40 м;
Толщина стенки – 15 см;
Высота свободной зоны – 13 от общей высоты;
Район проектирования – город Москва;
Арматура класса – А 300 (AII);
Класс прочности бетона – В 25.
Необходимо рассчитать отдельно стоящий круглый силос для цемента диаметром 40 м с монолитными стенами возводимыми в скользящей опалубке. Фундамент принят в виде монолитной круглой плиты покрытие и галерея из сборных элементов.
Высота стенок Н=18 м; наружный диаметр DВ=4 м удельный вес цемента γ=16кНм2 угол внутреннего трения φ=30° коэффициент трения цемента о стенки силоса f=06. Расчетное сопротивление арматуры Rа=27кНсм2=27*104кНм2.
Определяем нагрузки действующие на стенки силоса. Нормативная горизонтальное давление и вертикальное давление перемещающиеся на стенке от трещин сыпучего материала определяется:
Гидравлический радиус r = Dв4= 44=1м; е=2718; y- глубина сыпучего м; DВ- внутренний диаметр силоса.
Для получения расчетных значений р и q необходимо нормативные значения рн и qн умножить на коэффициент α (согласно СН 302-65) и на коэффициент перегрузки n= 13 т.е. р=13αрн q=13αqн.
При расчете нижней зоны стенки на 23Н α=2; верхней зоны стенки на 13Н α=1.
Расчетные кольцевые усилия в стенке определяют по следующей формулеТ2=рR где радиус серединной поверхности
Кольцевую арматуру подбираем на центральное растяжение от силы Т2 для чего стенку по высоте разбиваем на четыре зоны.
Расчеты нормальных и вертикальных давлений и подбор кольцевой арматуры приведены в таблице:
Глубина сыпучего y м
Требуемая площадь арматуры Аs см2м
r= 44=1; е= 2718; К=0333.
Т=рR где R=(4+015)2=2075 м
Аsn= ТnRs где Rs= 27 кНсм2
Расчетная вертикальная нагрузка от веса галереи покрытия оборудования и снега принимается для данного примера в размерах 40 кН на 1 метр периметра стенки силоса. Тогда расчетное вертикальное усилие от веса стенок силоса составит:
Расчетное вертикальное усилие возникающее от трения сыпучего материала о стенки силоса
где 09 – поправочный коэффициент к удельному весу сыпучего y при расчете на вертикальную нагрузку.
γ- объемная масса цемента
- поправочный коэффициент к объемной массе сыпучего.
Для у = 18 м (место сопряжения стенки с фундаментом) полное расчетное усилие будет:
Найдем изгибающий момент в месте сопряжения стенки с фундаментом. Учитывая значительную толщину фундамента деформативностью его пренебрегаем и считаем сто стенка жестко защемлена в фундаменте.
Канонические уравнения метода сил:
Характеристики оболочки:
Коэффициенты каконических уравнений:
Подставляя найденные величины в какнонические уравнения получим:
Зная М1 и Т1 производим подбор арматуры на внецентренное сжатие
Подбор вертикальной арматуры:
Расчетное сечение условно рассмотрим как прямоугольное см2
Так как то площадь симметричной арматуры:
Арматура подбирается конструктивно. Принимаем арматуру 10 с шагом S=350мм (А 300)
Производим расчет стенок силоса на действие изгибающего момента под давлением ветра.
Для ветровой зоны – I значение нормативного значения ветрового давления (W0=0.23 кПа)
Для упрощенных расчетов можно принимать трапециевидную эпюру ветровой нагрузки:
где С=05; q0 = 023 кПа; k = 1.25 коэффициент учитывающий возрастание ветрового напора по высоте
с – аэродинамический коэффициент
m = 0.69 – коэффициент пульсации.
Площадь кольцевого сечения
A=14.51-12.56=1.92 м2
21 кН 1036 кН условие выполняется.
условие выполняется. трещин не образуется.
Принимаем фундамент в виде круглой плиты диаметром Dф=6 м из бетона с расчетным сопротивлением на растяжение R1=0090 кНсм2 армированный кольцевой и радиальной арматурой с расчетным сопротивлением Rа=27 кНсм2. Нормативное давление на грунт основания Rн=200 кНм2.
Определяем усилия по подошве фундамента. Расчетная продольная сила от веса силоса с фундаментом и сыпучего в нем:
Расчетную ветровую нагрузку приходящуюся на единицу высоты силоса определяем для двух зон по формуле
где кНм2 – нормативный скоростной напор ветра; C=1 – аэродинамический коэффициент; n=13 – коэффициент перегрузки; k – поправочный коэффициент учитывающий высоту сооружения; Dн=43 – наружный диаметр силоса.
Динамический коэффициент от порывов вера не учитываем:
Изгибающий момент относительно подошвы фундамента:
M = 143*1065+280*10*165=5576 кНм.
Площадь подошвы и момент сопротивления для края плиты:
Расчетное напряжение в грунте по подошве фундамента:
Аналогично определяем нормативные напряжения по подошве фундамента и проверяем достаточность принятых размеров подошвы фундамента.
Нормативные усилия по подошве фундамента:
При отсутствии сыпучего в силосе:
Принятые размеры подошвы фундамента достаточны.
Проверяем прочность фундамента. Рабочая высота Поперечная сила по контуру конуса продавливания грунта
Поперечная сила воспринимаемая бетоном фундамента
Расчет радиальной и кольцевой арматуры в фундаменте производим по методу продольного равновесия кинетическим способом.
Плечо внутренней пары
Производим расчет на отпор грунта равный среднему напряжению в середине консоли
По сортаменту принимаем 14 мм с шагом 200мм (). Конструктивно принимаем поперечные стержни 10 мм с шагом 200мм () Стержни обрываем на расстоянии от центра плиты равном:
Производим расчет центральной части плиты по схеме на средний отпор грунта в центре плиты.
По сортаменту принимаем 20мм с шагом 200мм ().
. где m - масса одной детали L – длина одного стержня m1 – масса 1м профиля согласно ГОСТ 5781-82.
A300 (m14 = 1210 кг)
A300 (m10 = 0617 кг)
A300 (m20 = 3140 кг)
A300 (m12 = 1131 кг)
«Железобетонные конструкции» спец.курс под редакцией профессора Байкова М 1981 г.
СНиП II-03.01.84* «Нагрузки и воздействия»
ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций.