Хранение зерна

Автор: Пользователь скрыл имя, 25 Февраля 2013 в 07:47, курсовая работа

Описание работы

1 Расчет стенок силоса

Высота стенок Н=18 м;, наружный диаметр DВ=4 м, удельный вес цемента γ=16кН/м2, угол внутреннего трения φ=30°, коэффициент трения цемента о стенки силоса f=0,6. Расчетное сопротивление арматуры Rа=27кН/см2=27*104кН/м2.
Определяем нагрузки, действующие на стенки силоса. Нормативная, горизонтальное давление и вертикальное давление, перемещающиеся на стенке от трещин сыпучего материала определяется:

Содержание

Исходные данные
3
1 Расчет стенок силоса
4
2 Расчет стенок силоса в вертикальном направлении
5
3 Расчет силоса на ветровую нагрузку
7
4 Расчет ж/б кольцевого сечения
8
5 Расчет на трещиностойкость.
8
6 Расчет фундамента
9
7 Расчет тела фундамента
10
8 Расчет количества арматуры.
11
9 Расчет силоса на опрокидывание
12
Список литературы
13

Работа содержит 2 файла

Расчет силоса.dwg

— 192.09 Кб (Скачать)

Пояснительная записка.doc

— 3.36 Мб (Скачать)

Содержание

Исходные данные

3

1 Расчет стенок силоса

4

2 Расчет стенок силоса  в вертикальном направлении

5

3 Расчет силоса на ветровую нагрузку

7

4 Расчет ж/б кольцевого  сечения 

8

5 Расчет на трещиностойкость.

8

6 Расчет фундамента

9

7 Расчет тела фундамента

10

8 Расчет количества арматуры.

11

9 Расчет силоса на опрокидывание

12

Список литературы

13


 

 

Исходные данные

 

Высота бункера -18 м;

Высота верхней части  – 0,9 м;

Диаметр бункера – 4,0 м;

Толщина стенки – 15 см;

Высота свободной зоны – 1/3 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 4,0 м с монолитными стенами, возводимыми в скользящей опалубке. Фундамент принят в виде монолитной круглой плиты, покрытие и галерея из сборных элементов.

 

 

1 Расчет стенок  силоса

 

Высота стенок Н=18 м;, наружный диаметр DВ=4 м, удельный вес цемента   γ=16кН/м2, угол внутреннего трения φ=30°, коэффициент трения цемента о стенки силоса f=0,6. Расчетное сопротивление арматуры  Rа=27кН/см2=27*104кН/м2.

Определяем нагрузки, действующие на стенки силоса. Нормативная, горизонтальное давление и вертикальное давление, перемещающиеся на стенке от трещин сыпучего материала определяется:

 

       (1)

    

 

Гидравлический радиус  r = Dв/4= 4/4=1м; е=2,718; 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= 1,3, т.е. р=1,3αрн, q=1,3αqн.

При расчете нижней зоны стенки на 2/3Н α=2; верхней зоны стенки на 1/3Н α=1.

Расчетные кольцевые  усилия в стенке определяют по следующей формулеТ2=рR, где радиус серединной поверхности

R= (4+0,15)/2=2,075 м

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

Рн,

 кН/м2

Р,

 кН/м2

q,

 кН/м2

T2,

 кН/м

Требуемая площадь арматуры Аs, см2

Армирование

1

2

3

4

5

6

7

4,5

15,82

20,57

61,76

42,68

1,64

1Ø10, шаг 200

(3,93 см2)

9

22,25

57,85

173,72

120,04

4,62

1Ø12, шаг 200

(7,70 см2)

13,5

24,87

64,66

194,18

134,17

5,16

То же

18

25,94

67,44

202,53

139,94

5,38

То же


 

r= 4/4=1; е= 2,718; К=0,333.

1) pн= кН\м2

p= кН/м2                   

qн = кН/м2

q = кН/м2

2) pн= кН\м2

p= кН/м2

qн = Н/м2

q = кН/м2

3) pн= кН\м2

p= кН/м2                   

qн = кН/м2

q = кН/м2

4) pн= кН\м2

p= Н/м2                   

qн = кН/м2

q = кН/м2

 

Т=рR, где R=(4+0,15)/2=2,075 м,

Аsn= Тn/Rs, где Rs= 27 кН/см2

 

      1. Т1= кН/м

Аs1= см2

      1. Т2= кН/м

Аs2= см2

      1. Т3= кН/м

Аs3= см2

      1. Т4= кН/м

Аs4= см2

 

 

2 Расчет  стенок силоса в вертикальном  направлении

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:

Т1g= кН/м.

Расчетное вертикальное усилие, возникающее от трения сыпучего материала о стенки силоса

Т1= ,

где 0,9 – поправочный коэффициент к удельному весу сыпучего y при расчете на вертикальную нагрузку.

h- высота сечения,

γ- объемная масса  цемента,

y- расчетное место,

0,9- поправочный  коэффициент к объемной массе  сыпучего.

Для у = 18 м (место сопряжения стенки с фундаментом) полное расчетное усилие будет:

Т1= кН/м

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:

 

Свободные члены:

 м;

 м.

Подставляя найденные  величины в какнонические уравнения, получим:

 кН·м

 кН

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:

где

Арматура подбирается  конструктивно. Принимаем арматуру 10Ø с шагом S=350мм (А 300)

 

3 Расчет силоса на ветровую нагрузку

 

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:

вверх:

внизу:

где С=0,5; q0 = 0,23 кПа; k = 1.25 коэффициент учитывающий возрастание ветрового напора по высоте

с – аэродинамический коэффициент

m = 0.69 – коэффициент пульсации.

 кПа

Mвер = N*l,

 

 

 

 

 

4 Расчет ж/б кольцевого сечения

 

 

Площадь кольцевого сечения 

A=14.51-12.56=1.92 м2

 от площади  бетона

 м2

 кН/м

, ,

 м

 м

 

 

16,21 кН 103,6 кН условие выполняется.

 

5 Расчет на трещиностойкость.

Es=2*105 МПа

Eb=33,1*103 МПа

;

 условие выполняется. трещин не образуется.

 

6 Расчет фундамента

 

Принимаем фундамент  в виде круглой плиты диаметром Dф=6 м из бетона с расчетным сопротивлением на растяжение R1=0,090 кН/см2, армированный кольцевой и радиальной арматурой с расчетным сопротивлением Rа=27 кН/см2. Нормативное давление на грунт основания Rн=200 кН/м2.

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 кН/м2 – нормативный скоростной напор ветра; C=1 – аэродинамический коэффициент; n=1,3 – коэффициент перегрузки; k – поправочный коэффициент, учитывающий высоту сооружения; Dн=4,3 – наружный диаметр силоса.

Динамический коэффициент  от порывов вера не учитываем:

 кН/м

Н/м

Изгибающий момент относительно подошвы фундамента:

M = 1,43*10 6,5+2,80*10*16,5=557,6 кН м.

Площадь подошвы и  момент сопротивления для края плиты:

м2;

м3.

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.

 

7 Расчет тела  фундамента

Проверяем прочность  фундамента. Рабочая высота Поперечная сила по контуру конуса продавливания грунта

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном фундамента

 кН/м.

Расчет радиальной и  кольцевой арматуры в фундаменте производим по методу продольного равновесия кинетическим способом.

Радиусы , , .

Плечо внутренней пары

 

Производим расчет на отпор грунта, равный среднему напряжению в середине консоли,

 

Работа арматуры.

Работа нагрузки

Из равенства 

По сортаменту принимаем  Ø 14 мм с шагом 200мм ( ). Конструктивно принимаем поперечные стержни Ø 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.

 

Работа арматуры.

Работа нагрузки

Из равенства 

По сортаменту принимаем  Ø 20мм с шагом 200мм ( ).

 

8 Расчет количества арматуры.

. где m - масса одной детали, L – длина одного стержня, m1 – масса 1м профиля согласно ГОСТ 5781-82.

Для С1:

 Ø14 A300 (m14 = 1,210 кг) 

Ø10 A300 (m10 = 0,617 кг) 

Для С2:

 Ø20 A300 (m20 = 3,140 кг) 

Ø20 A300 (m20 = 3,140 кг) 

Для С3:

Ø10 A300 (m10 = 0,617 кг) 

Ø10 A300 (m10 = 0,617 кг) 

Ø12 A300 (m12 = 1,131 кг) 
m

 

 

9 Расчет силоса на опрокидывание

 

 

 

Список литературы:

 

  1. «Железобетонные конструкции» спец.курс под редакцией профессора Байкова, М, 1981 г.

 

  1. СНиП II-03.01.84* «Нагрузки и воздействия»
  2. ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

 

Лист

Разраб.

     

 

     

 



           
         

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб.

К.К.

     

Лит

Лист

Листов

Провер.

               

Т. Контр.

       

Н. контр.

     

Утв.

     

 




Информация о работе Хранение зерна