Zbiornik cylindryczny na wodę Dane : wysokość zbiornika (bez przekrycia) głębokość zagłębienia w gruncie (głębokość posadowienia) h średnica zewnętrzna zbiornika, ciężar objętościowy wody, przekrycie: płyta żelbetowa płaska, spadek ukształtowany styropianem, grunt piasek średnioziarnisty o miąższości warstwy 6m, poziom wód gruntowych poniżej poziomu posadowienia,,,, Schemat statyczny: ściany sztywno połączone z płytą denną, płyta przekrycia podparta przegubowo. Wstępnie grubość płyty przekrycia przyjęto z warunku h, gdzie l- rozpiętość płyty. Grubość ścian zbiornika można wstępnie oszacować z poniższego wzoru: A C R 2 f f ctk ctk A A C przekrój 1 mb ściany, R - siła rozciągająca [kn/m] R c H 2r 10 5,7 9 513 kn / S m 2013.12.09 Strona 1
c - ciężar objętościowy płynu magazynowanego w zbiorniku, E s, E cm A s R f As - potrzebna powierzchnia zbrojenia, yd 200 513 513 2 1800 A 1 h 31 420000 C 0,27 m 1800 Potrzebna grubość ściany h 0, 27 Przyjęto wstępnie: h 0, 25 m m Zestawienie obciążeń na płytę przekrycia (system dachowy Vedag): papa nawierzchniowa papa podkładowa styropian EPS 100, gr. 15 25cm paroizolacja ciężar własny płyty gr. 25cm (wstępnie gr. płyty przyjęto z warunkuh ) 2 RAZEM: obciążenie użytkowe płyty i naziomu:, obciążenie śniegiem,strefa 2, lokalizacja Warszawa, 2013.12.09 Strona 2
Rys. Podział Polski na strefy obciążenia śniegiem gruntu Pozycja 1 Płyta przekrycia Stan graniczny STR, sprawdzenie przypadku bardziej niekorzystnego. Przyjęto obciążenie stałe obliczeniowe 2013.12.09 Strona 3
obciążenie zmienne obliczeniowe obciążenie śniegiem W płycie kołowej podpartej przegubowo na skutek obciążenia powstają siły wewnętrzne w postaci: momentów zginających promieniowych, momentów zginających stycznych i sił poprzecznych. Wartości sił można obliczyć z następujących zależności: siła poprzeczna współczynnikpoisona dla betonu niezarysowanego Maksymalne ugięcie w stanie sprężystym w środku rozpiętości(r=0) wynosi: 2013.12.09 Strona 4
Założenia projektowe dla płyty przekrycia Klasa ekspozycji XC2, klasa konstrukcji S4, beton C25/30, Stal: gatunek RB500W, ftk = 550 MPafyk = 500 MPa, fyd =420MPa, Ciągliwość:, zatem klasa stali B wg EC2 tab. C1. Ustalenie wysokości użytecznej przekroju płyty d Wg pkt. 4.4.1 EC2: 4.4.1. Otulina prętów betonem 2013.12.09 Strona 5
Przyjęto wstępnie średnicę zbrojenia (wartość zalecana wg załącznika krajowego), Otulenie z uwagi na odporność ogniową pominięto. 2013.12.09 Strona 6
Wysokość użyteczna przekroju dla momentów stycznych Dla momentów promieniowych Ustalenie rozpiętości efektywnej: Wg pkt.5.3.2.2. EC2 rozpiętość w świetle podpór Wstępne określenie grubości ściany zbiornika: grubość ściany zbiornika wstępnie przyjęta * + 1.1 Zginanie Dla betonu o fck< 50MPa wg PN-EN-1992: λ=0,8, η = 1,0, εcu = 3,5%o ( maksymalne skrócenie betonu wstrefie ściskanej) Beton C25/30 fck= 25 MPa, fcd = Stal gatunku RB500W, klasyb fyk = 500 MPa, fyd = uplastycznienia ) 5 MPa, MPa, εyd =fyd/es = 420/200000 = 0,0021 (wydłużeniestali w chwili. / x ε cu ε cu ε y Aby uprościć obliczenia można wyprowadzić następujący algorytm obliczeń z równania x s c 8 należy wyznaczyć sc,max, dla poniższego przykładu sc,max = 0,375 b=100 cm, h=25 cm, =20,9 cm, =19,7 cm 2013.12.09 Strona 7
The next: ramię sił wewnętrznych: lub z algorytmu ogólnego w postaci:. z którego wyznacza się x. Następnie z równania: wyznacza się powierzchnię zbrojenia As. Wartości momentów zginających wynoszą: x x gdzie: całkowite obciążenie obliczeniowe x 2013.12.09 Strona 8
Przyjęto Jak wyżej Przyjęto Moment promieniowy knm ; Przyjęto zbrojenie Sprawdzenie warunków konstrukcyjnych: x Rozstaw prętów zbrojeniowych w obszarze maksymalnego momentu: i nie więcej niż 25cm warunek spełniony, - w pozostałych obszarach i nie więcej niż 40cm warunek spełniony Do podpory należy doprowadzić minimum 50% zbrojenia potrzebnego w przęśle. 1.2. Ścinanie x 2013.12.09 Strona 9
Odległość przekroju kontrolnego od osi podpory: t-grubość ściany zbiornika, x Nośność elementu nie wymagającego zbrojenia na ścinanie określają wzory (6.2a) i (6.2b) PN-EN- 1992-1. Ponieważ siła podłużna nie występuje to wzór upraszcza się do: 0 1 2013.12.09 Strona 10
- Zbrojenie rozciągane przedłużone na odległości nie mniejszą niż poza rozpatrywany przekrój, Przyjęto 0 1 Ponieważ zatemstrefa przypodporowa nie wymaga zbrojenia na ścinanie. 1.2 Ugięcie Kombinacja obciążeń quasi stała współczynnik kombinacyjnydo obciążenia użytkowego płyty współczynnik kombinacyjnydo obciążenia śniegiem 2013.12.09 Strona 11
Można uważać że warunek nieprzekroczenia ugięć wg EC2 jest spełniony gdy: 2013.12.09 Strona 12
tablica(7.4 N) Dla [ ] - stopień zbrojenia ściskanego [ ] [ ] Warunek nie jest spełniony. Obliczeniowe sprawdzenie ugięcia 2013.12.09 Strona 13
2013.12.09 Strona 14
wzór (7.18) - Moment rysujący - Cracking moment = 2,6MPa Dane w Tablicy 3.1 PN EN 1992 1-1:2008 określają zakres prawdopodobnych wartości wytrzymałości na rozciąganie. Zwykle najlepszą estymację można otrzymać, stosując fctm. Jeżeli można wykazać, że nie występują naprężenia rozciągające wywołane siłą podłużną (np. spowodowane skurczem lub efektami termicznymi), to można stosować wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu fctm,fl(patrz 3.1.8). moment bezwładności przekroju niezarysowanego, obliczając go można pominąć wpływ zbrojenia i obliczyć jak dla przekroju prostokątnego betonowego, wówczas: - ugięcie w stanie sprężystym Ec, eff efektywny moduł sprężystości betonu 2013.12.09 Strona 15
- z wykresu 3.1 EC2 w zależności od - from the graph3.1 EC 2 depending on Środowisko na zewnątrz Obliczanie charakterystyk geometrycznych przekroju w fazie I przekrój niezarysowany. 2013.12.09 Strona 16
Sprowadzone pole przekroju A : Moment statyczny S względem podstawy przekroju: a średnia odległość środka ciężkości zbrojenia od krawędzi przekroju położenie osi obojętnej moment bezwładności przekroju, faza I: Obliczanie ugięcia w fazie II przekrój zarysowany: 2013.12.09 Strona 17
zasięg strefy ściskanej można wyliczyć z zależności ( wg Michał Kanuff: Obliczanie konstrukcji żelbetowych według EC2, pkt 4.3.7) lub rozwiązując równanie równowagi - siła jak przy, d = dśr 5 moment bezwładności przekroju zarysowanego moment of inertia for the cracked section ( ) ( ) 2013.12.09 Strona 18
Ugięcie całkowite od obciążeń grawitacyjnych: Ugięcie od skurczu i pełzania stanowi około 20% ugięcia od obciążeń grawitacyjnych, zatem ugięcie od skurczu i pełzania wyniesie około 0,79cm. Można oszacować że całkowite ugięcie od obciążeń grawitacyjnych, skurczu i pełzania wyniesie:. Szczegółowe obliczenia ugięcia od skurczu i pełzania pominięto. Ponieważ przekroczony jest warunek ugięć dopuszczalnych należy zwiększyć pole zbrojenia lub grubość płyty i obliczeniaugięć powtórzyć. Przyjęto większe pole zbrojenia As = 11,13 cm 2 ( Φ12 co 10 cm). 2013.12.09 Strona 19
1.3 Zarysowanie Obliczenia szerokości rys: Lecz nie mniej niż - naprężenie w zbrojeniu, można oszacować w zależności od stopnia zbrojenia (strona 432, Knauff): jeśli: α 0,06 to z=0,9d 2013.12.09 Strona 20
0,06<α 0,18 to z= 0,85d α> 0,18 to z= 0,8d { } { } * + Obciążenie długotrwałe: x otulenie zbrojenia pręty żebrowane zginanie x Dla płyty przekrycia warunek spełniony - dla klasy ekspozycji XC2.. 2013.12.09 Strona 21
2013.12.09 Strona 22
Pozycja 2 Ścianyzbiornika Teoria Jeżeli brzegi powłoki mogą się swobodnie odkształcać pod wpływem parcia cieczy, to powstaną tylko siły równoleżnikowe: Gdy jednak brzegi zbiornika połączone są z innym elementem np. dno, przekrycie, wówczas siłom równoleżnikowym towarzyszą momenty południkowe. Odkształcenie pierścieni zbiornika można porównać do odkształceń belki na podłożu sprężystym. Otrzymamy równanie różniczkowe odkształconego południka w postaci: t grubość powłoki walcowej) - charakterystyka sprężysta ścianki powłoki (współczynnik tłumienia ścianki powłoki y przemieszczenie radialne 2013.12.09 Strona 23
W wyniku rozwiązania równania (1), po podstawieniu warunków brzegowych, otrzymamy: - siłę równoleżnikową - moment południkowy x x - siłę poprzeczną x - siłępołudnikową Wielkości, obliczone na podstawie teorii błonowej i wynoszą: siły równoleżnikowe ; przy stałym ciśnieniu p ale dla ciśnienia zmiennego od 0 do gdzie wysokość ścianki. siły południkowe obliczane są tylko wg teorii błonowej gdyż warunki brzegowe nie wpływają na ich wielkość V1 obciążenie z płyty przekrycia Niewiadome obliczamy z warunku: przemieszczenie i obroty są równe 0. Dla zbiornika o stałej grubości ściany, o ciśnieniu u góry zbiornika zbiornika otrzymamy: oraz ciśnieniu u dołu 2013.12.09 Strona 24
. / siła pozioma moment zamocowania Mając określone niewiadome, z równania różniczkowego (1) błony walcowej otrzymamy interesujące nas rozwiązanie. W rozwiązaniu wystąpią funkcje cykliczne w okresie, które powodują Ostatecznie otrzymamy: x,* + -, * + -. x /. x / Uwzględniając fakt zaniku zaburzeń po przekroczeniu odcinka, można maksymalny moment x oszacować ze wzoru: x 2013.12.09 Strona 25
u- ciśnienie porowe, odjęcie u w pierwszym członie wzoru wynika ze zmniejszenia ciężaru gruntu na skutek wyporu wody, dodatnia wartość u uwzglednia ciśnienie wody porowej na ścianę. Zakładając zakończenie procesu konsolidacji gruntu powyżej zwierciadła wody gruntowej wyrażenie C.1 można zapisać:, - 2013.12.09 Strona 26
parcie gruntu w dole zbiornika ( zmiana oznaczenia dla czytelności dalszych obliczeń) parcie gruntuu góry zbiornika związane z obciążeniem naziomu. Wartość parcia gruntu z uwzględnieniem obciążenia naziomu wyznaczamy zzależności: obciążenie naziomu Ka na podstawie rysunku C.1.1 Kac = 2 a- przyczepność pomiędzy gruntem a ścianą, można w przybliżeniu przyjmować a=c, a zatem można przyjąć że Kac = 2,56 kąt tarcia pomiędzy sciana a gruntem narysunku C.1.1, można przyjmować dla zbiorników monolitycznych, dla zbiorników prefabrykowanych 2013.12.09 Strona 27
ciężar gruntu z= H- wysokość obsypania gruntem (odległość od poziomu terenu do spodu fundamentu) c-spójność Wartość współczynników częściowych: - dla cieczy obciążającej ściany zbiornika (PN-EN-1991-4:2008, załącznik B) - dla cieczy obciążającej dno można przyjmować - współczynniki do parametrów geotechnicznych: kąt tarcia wewnętrznego do ciężaru objętościowego. 2013.12.09 Strona 28
Kombinacje oddziaływań należy określać wg PN-EN-1991-4:2008, załącznik A.4. Zalecenia zawarte w PN-EN-1992-3: Obciążenie wiatrem i termiczno skurczowe pominięto. Poz. 2.1. Obliczenia sił wewnętrznych w zbiorniku Siły południkowe przyjmują wartość niezależną od przypadku obciążenia, gdzie: Q1 obciążenie z płyty przekrycia, p=12,73 kn/m 2 -wg.poz.1, r= 4,375 m Q1 = p*π*r 2 = 765 kn, grubość t = 0,25 m, γb= 25*1,15 = 28,75 kn/m 3 2.1.1. Przypadek 1- obciążenie zbiornika tylko gruntem (zbiornik pusty obsypany gruntem):,, c=0 grunt niespoisty - obc naziomu z=2,6 m - wysokość obsypania gruntem zbiornika obliczeniowa wartość kata tarcia wewnetrzbego gruntu: p2 = 0,33*3 = 0,99 kn/m 2 p2d obliczeniowa wartość parcia gruntu u góry p2d = p2*1,5 = 1,48 kn/m 2 5,, a zatem Ka = 0,33 p1d obliczeniowa wartość parcia gruntu u dołu ściany zbiornika pochodząca tylko od obciążenia gruntem p1d = p1*1,35 = 19,57 kn/m 2 z uwzględnieniem obciążenia naziomu p1d = 19,57+1,47 = 21,27 kn/m 2 x,* + - 2013.12.09 Strona 29
, * + -. x /. x / = 0,8 m Tab. 1. x [m] x/s f1 f2 R M Rk Mk 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 5,83 0,00 4,24 0,20 0,25 0,19 0,75-4,14 3,09-3,01 2,25 0,70 0,88 0,32 0,27-31,02-0,62-22,56-0,45 1,20 1,50 0,22 0,02-53,86-1,42-39,15-1,04 1,70 2,13 0,10-0,06-62,50-1,06-45,40-0,77 2,20 2,75 0,02-0,06-59,98-0,51-43,52-0,37 2,60 3,25 0,00-0,04-53,69-0,20-38,91-0,14 R 3,0000 2,5000 2,0000 1,5000 1,0000 R 0,5000 0,0000-70,00-60,00-50,00-40,00-30,00-20,00-10,00 0,00 strona wewnętrzna zbiornika R, M- siła równoleżnikowa i moment zginający obliczeniowa pochodząca od parcia gruntu, Rk, Mk - siła równoleżnikowa i moment zginajacy od obciążeń charakterystycznych, pochodząca od parcia gruntu, 2013.12.09 Strona 30
3,0000 M 2,5000 2,0000 1,5000 1,0000 M 0,5000 0,0000-2,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 strona wewnętrzna zbiornika strona zewnętrzna M- moment zginający; 2.1.2. Przypadek 2- obciążenie wodą i gruntem Z uwagi na korzystny wpływ obciążenia gruntem na wartości sił wewnętrznych w ścianie zbiornika w tej kombinacji nie uwzględniono obciążenia naziomu i przyjęto parcie charakterystyczne gruntu u dołu ściany. R i M obliczamy jako różnicę wartości dla parcia wodą i parcia gruntem. p2 = 0, p1 = γc*ho = 10*5,2 *1,2 = 64,2 kn/m 2, Siły pochodzące od parcia wody i gruntu na ściany zbiornika Tab. 2. x [m] N [kn] R(W) M (W) R(G) M(G) R [kn] M [knm] Rk [kn] Mk [knm] 0,0-65,20 0,00-16,90 0,00 3,93 0,00-12,97 0,00-10,15 0,2-63,77 11,99-8,90-2,79 2,07 9,20-6,83 7,20-5,35 0,7-60,17 89,39 1,87-20,77-0,44 68,62 1,44 53,72 1,13 1,2-56,58 154,28 4,18-35,85-0,97 118,43 3,21 92,71 2,51 1,7-52,99 177,45 3,09-41,23-0,72 136,22 2,37 106,64 1,86 2,2-49,39 168,00 1,49-39,04-0,35 128,96 1,14 100,96 0,89 2,6-46,52 147,99 0,57-34,39-0,13 113,60 0,44 88,94 0,34 2013.12.09 Strona 31
3,2-42,20 111,47-0,07 111,47-0,07 92,89-0,06 3,7-38,61 81,24-0,18 81,24-0,18 67,70-0,15 4,2-35,02 52,81-0,14 52,81-0,14 44,01-0,11 4,7-31,42 25,80-0,07 25,80-0,07 21,50-0,05 5,2-27,83-0,48-0,02-0,48-0,02-0,40-0,02 6,00 R 5,00 4,00 3,00 2,00 R 1,00 0,00 0,00 50,00 100,00 150,00 Strona zewnętrzna zbiornika M 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 M 1,00 0,00-15,00-10,00-5,00 0,00 5,00 Strona wewnętrzna zbiornika Strona zewnętrzna 2013.12.09 Strona 32
Wyniki obliczeń na podstawie wzorów przybliżonych: dla obciążenia wodą pz = 57,6 kn/m x 5 8 = 18.43 knm- tylko obc. wodą Dla obc. Gruntem pz = 19,63kN/m x 8 = 6,28 knm- tylko obc.gruntem 2013.12.09 Strona 33
2.2.3.Klasa szczelności Przyjęto klasa szczelności 1 Dopuszczalna szerokość rys(pkt. 7.3.1 PN EN-1992-3) wysokość parcia hydrostatycznego - grubość ściany Ograniczenie szerokości rys do 0,1mm powinno prowadzić do samo uszczelnienia. 2.2.4 Ściany zbiornika obliczenie zbrojenia Beton C25/30 Otulenie zbrojenia c= 30+10 = 40 mm, klasa ekspozycji XC4, 2013.12.09 Strona 34
przyjęto zbrojenie prętami mm zbrojenie radialne zbrojenie południkowe Maksymalne siły wewnętrzne - na podstawie tabeli 1 i 2, odczytujemy makasymalny i minimalny moment zginający, siłę ściskajaca oraz siłe równoleżnikową Przypadek 1 - zbiornik pusty( z tab. 1.) Przypadek 2 -zbiornik wypełniony wodą (z tab. 2) m 2.2.4.a. Zbrojenie równoleżnikowe Zbrojenie równoleżnikowe z uwagi na nośność - rozciaganie ( 5 ) ( ), Minimalny stopień zbrojenia elementów rozciąganych: wg poprzedniej normy ( w EC nie ma tego wymogu) Minimalny stopień zbrojenia z uwagi na uniemożliwienie kruchego zniszczenia Zbrojenie z uwagi na zarysowanie W rozważanym przypadku siła rysująca 2013.12.09 Strona 35
a zatem zarysowanie nie wystąpi. Określenie minimalnego zbrojenia z uwagi na ograniczenie odkształceń skurczowych i termicznych: - efektywna wytrzymałość na rozciąganie tzn. wytrzymałość,którą beton osiąga w chwili oczekiwanego zarysowania (najczęściej 3 5 dni), Powstająca siła rozciągajaca na wskutek skurczu: Ned = t*b*fct,eff = 1,3*1000*250 = 325 kn Wzór 7.122 (PN EN-1992-3): Na podstawie rys. 7.103N EN-1992-3 dla : 2013.12.09 Strona 36
Potrzebny rozstaw zbrojenia z prętów ściany: rozmieszczonych przy każdej z powierzchni bocznych Należałoby przyjąć zbrojenie co 6,5cm. Jeśli zastosujemy środki zaradcze w celu przeciwdziałania zjawiskom wywołanym przez skurcz np. zapobieganie szybkiemu wysychaniu oraz chłodzeniu to można ten warunek pominąć. Ponieważ przekrój nie jest zarysowany nie ma potrzeby sprawdzania warunku wymaganego pola przekroju z uwagi na zarysowanie ( wzór 7.1 PN-EN-1992-1-1), ani potrzeby obliczania szerokości rys. Określenie powierzchni zbrojenia równoleżnikowego dla zbiornika niewypełnionego wodą pominięto z uwagi na ściskający charakter siły równoleżnikowej 2.2.4.b. Zbrojenie południkowe 2013.12.09 Strona 37
Zbiornik wypełniony wodą,,,, Odkształcenie graniczne betonu przy ściskaniu: Pominięto wpływ pełzania mimośrodem > d=192 mm, zatem przekrój ściskany z dużym Założono pełne wykorzystanie strefy ściskanej As1 0 M N e f A d a f b x d.5 x 0 Ed s1 yd s2 2 cd eff,lim 0 eff, lim 5 8 ( 8) ( ), Zatem powyższe założenie było błędne, należy określić rzeczywistą wysokość strefy ściskanej(przy As2 = 0) i obliczyć pole powierzchni zbrojenia. As1 0 M N e f b x d 0.5 x 0 Ed s1 cd eff eff 2013.12.09 Strona 38
192 0.5 x 0 65,20 267 17,86 1000 x x eff 1 5, 14mm ; eff Obliczenie powierzchni przekroju poprzecznego zbrojenia rozciąganego: F x 0 N Ed N Przyjmujemy A s2 = 0 Rd eff N Ed f b x f A f cd eff yd A s2 s yd s1 As1 f cd b x eff f f yd yd A s2 N Ed 17,86 1000 5,14 65,20 420 A s 1 63, 3 mm Zbrojenie konstrukcyjne z warunku minimalnego zbrojenia ścian wg pkt 9.6.2 PN-EN-1992-1 2 dla jednej strony ściany: Ponieważ As1 < Asmin, przyjęto co 30 cm o Analogiczne obliczenia należy wykonać dla zbiornika pustego ( rozciągane i bardziej ściskane będą włókna odwrotnie jak dla zbiornika wypełnionego), ponieważ w analizowanym przypadku siły są zbliżone przyjęto symetryczne zbrojenie w ścianach co 30 cm z dwóch stron. Obliczanie momentu rysującego > i zmiennego. moment zginający obliczony dla wartości charakterystycznych obciążenia stałego 2.5. Obliczenie długości zakładu prętów 5 2013.12.09 Strona 39
Lecz nie mniej niż { } Pręty rozciągane (tensionbars): Pręty ściskane (compressedbars) 5 założono, że 50% prętów będzie łączonych na zakład w tym samym przekroju it was assumed that50% of thebarswill beconnectedtothe lapinthe same cross-section 5 Obliczono długość zakładu dla maksymalnych naprężeń w stali odpowiadających granicy plastyczności.wynosiona 63cm. 2.6. Sprawdzenie naprężeń krytycznych dla ścianek zbiornika Maksymalne dopuszczalne naprężenie z uwagi na możliwość wyboczenia ścian zbiornika: Wzór Tymoszenki przy wyboczeniu niesymetrycznym. Timoshenkomodel for asymmetricbuckling., - 2013.12.09 Strona 40
Maksymalne naprężenie w ścianie spowodowane ściskaniem i zginaniem: Nie ma niebezpieczeństwa wyboczenia przy ściskaniu. 2013.12.09 Strona 41
Poz. 3. Płyta denna Dobór grubości płyty z uwagi na brak zbrojenia na przebicie, minimalne ugięcie warunek szczelności Wstępnie dla płyty płaskiej można przyjąć, zatem:h 0,05 leff h 0,05*875 = 43,75 cm Przyjęto wstępnie dla płyty, długość odsadzki płyty wynoszącą 50cm. 3.1 Sprawdzenie nośności podłoża (Projektowanie geotechniczne) Podejście obliczeniowe 2. Warunki z odpływem (w przypadku zbiorników z uwagi na szybki przyrost obciążeń podczas napełnienia zaleca się sprawdzenie również warunków bez odpływu;dla gruntów niespoistych ten przypadek nie występuje.) - obliczeniowa siła przekazywana przez fundament na podłoże prostopadle do podstawy fundamentu - promień płyty z uwzględnieniem odsadzki ciężar płyty fundamentu Gs ciężar własny ścian zbiornika ciężar gruntu na odsadzce - ciężar płyty przekryciaz obciążeniem z poz. 1. ciężar płynu wypełniającego zbiornik wody Wg zaleceń (PN-EN-1991-4:2008, załącznik B) dla cieczy obciążającej dno można przyjmować Obliczenie nośności dla warunków z odpływem można wykonać na podstawie wzoru (D.2) wg PN-EN- 1997-1:2008 gdzie: (where):, 2013.12.09 Strona 42
- pole powierzchni podstawy fundamentu Dla fundamentu kołowego obliczeniowe naprężenie w gruncie w poziomie posadowienia; można przyjąć: a kąt nachylenia podstawy fundamentu względem poziomu ( a ) z obliczeniowymi wartościami bezwymiarowych współczynników dla: nośności(z indeksami c, q, ): a. / a kształtu podstawy fundamentu (z indeksami c, q, ): 2013.12.09 Strona 43
[ ] obciążenie poziome, dla fundamentu kołowego [ ] ( a ) [ ] 3.2. Obliczenie zbrojenia płyty warunek jest spełniony 3.2.1 Zbrojenie z uwagi na siłę rozciągającą i moment zginający zbiornik napełniony wodą. Siła rozciągająca spowodowana oddziaływaniem wody i gruntu X1 = 46,08-16,98 = 29,10 kn siła rozciagajaca dla zbiornika obsypanego i wypełnonego wodą S z równania ( ) zastępczy ciężar objętościowy gruntu obliczony z zależności: kn/m 3 -siła rysująca 2013.12.09 Strona 44
Przekrój niezarysowany Moment zginający dla zbiornika obsypanego guntem i wypwłninego wodą - moment rysujący = 0,26kN/cm 2 > Wymagane zbrojenie z uwagi na nośność przy zginaniu i rozciąganiu Otuleniez brojenia wg pkt 4.4.1.3 (4) [4] Rozciągnie z dużym mimośrodem algorytm obliczeń wg [2] 2013.12.09 Strona 45
Z tablic przyjęto wartość najmniejszą Tablica 7.3. Wartości α1, ξ i ζ w zależności od μ stal dowolna, beton fck 50 MPa Przyjęto co 30cm. Przekrój nie zarysowany nie ma potrzeby sprawdzania szerokości rys od obciążeń zewnętrznych 3.2.2. Obliczanie zbrojenia potrzebnego z uwagi na odpór gruntu - zbiornik pusty odpór gruntu 2013.12.09 Strona 46
czyli Qr = 25,67*5*0,5 = 64,17 kn, Siłę ściskająca działająca na płytę fundamentową pominięto z uwagi na niewielki wpływ. a) Zbrojenie z uwagi na zginanie - algorytm obliczeń analogiczny jak dla płyty przekrycia x b) Ścinanie- algorytm obliczeń analogicznie jak płyta przekrycia: > VEd = 64,17 kn c) Sprawdzenie szerokości rozwarcia Obciążenie charakterystczne z płyty przekrycia 2013.12.09 Strona 47
Moment zginający od obciążen charakterystycznych < Mcr = 108 knm Zarysowanie od obciążeń zewnetrznych nie wystąpi. ( W przeciwnym wypadku należy obliczyć szerokość rys i dobrać pole przekroju zbrojenia z uwagi na zarysowanie na dopuszczalny poziomie np. 0,1 mm). LITERATURA: [1] Halicka A., Franczak D.: Projektowanie zbiorników żelbetowych. T II, PWN, Warszawa 2012 [2] Knauff M.: Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2. PWN, Warszawa 2012 [3] PN EN 1991-4 Eurokod1 Oddziałuwania na konstrukcje. Część 4: Silosy i zbiorniki [4] PN EN 1992-1-1 Eurokod 2 Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków [5] PN EN 1992-3 Eurokod 2 Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 3: Silosy i zbiorniki na ciecze 2013.12.09 Strona 48