background image

 
 
 
 
 
Zakład Konstrukcji Żelbetowych

Prowadzący: dr inż. Grzegorz Słowek

 
 
 

 
 
 
 

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę 

przemysłową z kopułą stożkową

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                       

                                                                       

                                                              

Żelbetowych 

Grzegorz Słowek 

 

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę 

przemysłową z kopułą stożkową

 

 

                                                                       Daniel Sworek   

                                                                      gr. 

     Rok akademicki 09/10

                                                                                          Semestr 1 / Stopień II

 

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę 

przemysłową z kopułą stożkową 

  

 

Daniel Sworek    

gr. 

KB2

 

Rok akademicki 09/10 

Semestr 1 / Stopień II 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 2 - 

 

SPIS TREŚCI: 

 

1.

 

Zebranie obciążeń .......................................................................................................................... - 3 -

 

1.1.

 

Obciążenie ciężarem własnym .............................................................................. - 3 -

 

1.2.

 

Obciążenie gruntem .............................................................................................. - 3 -

 

1.3.

 

Obciążenie pojazdem ............................................................................................ - 4 -

 

2.

 

Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu błonowego powłoki stożkowej ............................ - 4 -

 

2.1.

 

Obciążenie ciężarem własnym .............................................................................. - 4 -

 

2.2.

 

Obciążenie gruntem .............................................................................................. - 5 -

 

2.2.1.

 

Obciążenie poziome parciem gruntu ............................................................. - 5 -

 

2.2.2.

 

Obciążenie pionowe parciem gruntu i zastępcze od pojazdu ........................ - 6 -

 

3.

 

Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu zgięciowego powłoki stożkowej .......................... - 8 -

 

4.

 

Obliczenie zbrojenia powłoki stożkowej ................................................................................... - 13 -

 

4.1.

 

Zbrojenie południkowe........................................................................................ - 13 -

 

4.2.

 

Zbrojenie równoleżnikowe .................................................................................. - 15 -

 

5.

 

Obliczenie zbrojenia pierścienia podporowego ....................................................................... - 16 -

 

6.

 

Zewnętrzna ściana walcowa ....................................................................................................... - 17 -

 

6.1.

 

Zebranie obciążeń i wyznaczenie sił wewnętrznych ........................................... - 17 -

 

6.1.1.

 

Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia cieczy ......................................... - 18 -

 

6.1.2.

 

Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia gruntu ........................................ - 21 -

 

6.2.

 

Zbrojenie południkowe........................................................................................ - 23 -

 

6.3.

 

Zbrojenie równoleżnikowe .................................................................................. - 24 -

 

6.4.

 

Sprawdzenie stanu granicznego rozwarcia rys.................................................... - 26 -

 

7.

 

Ława fundamentowa .................................................................................................................. - 27 -

 

7.1.

 

Obciążenie parciem gruntu i parciem cieczy (zbiornik zakopany, pełny) ........... - 27 -

 

7.2.

 

Obciążenie parciem gruntu (zbiornik zakopany, pusty) ...................................... - 31 -

 

7.3.

 

Obciążenie parciem cieczy (zbiornik odkopany, pełny) ...................................... - 33 -

 

7.4.

 

Sprawdzenie ławy fundamentowej na przebicie ................................................ - 35 -

 

8.

 

Płyta denna ................................................................................................................................... - 36 -

 

 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 3 - 

 

Dane projektowe: 

 

rozpiętość hali 

 

 

 

L

=36,00m

 

rozstaw dźwigarów kratowych 

 

B

=5,50m

 

rozstaw płatwi 

 

  

 

d

p

=3,00m

 

wysokość hali do okapu  

 

 

H

1

=6,00m

 

wysokość hali do kalenicy 

 

 

H

2

=9,50m

 

obciążenia: 

 

wiatr  

 

 

 

 

strefa II; 

 

śnieg  

 

 

 

 

strefa II. 

 

1.

 

Zebranie obciążeń 

 

1.1.

 

Obciążenie ciężarem własnym 

 

 Rodzaj obciążenia 

Obciążenie 

charakterystyczne 

[/



]  

Współczynnik 

bezpieczeństwa 

Obciążenie 

obliczeniowe 

[/



- 2 x papa na lepiku 

2 ∙ 11,0







 ∙ 0,005 

0,11 

1,2 

0,13 

- folia paroizolacyjna 

0,002 

1,2 

0,0024 

- żelbetowa warstwa nośna 

26,0







 ∙ 0,15 

3,90 

1,1 

4,29 

Razem 

4,01 

1,10 

4,42 

 

 

1.2.

 

Obciążenie gruntem 

 

 

Przyjęto, że zbiornik posadowiony jest w gruncie niespoistym – piaski grube i średnie 





= 0,80 co dopowiada stanowi zagęszczonemu. Stan wilgotności gruntu określono jako 

wilgotny, dla którego ciężar objętościowy wynosi:  





= 19,0/





,

= 19,0 ∙ 1,1 = 20,90/



 

  

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 4 - 

 

1.3.

 

Obciążenie pojazdem 

 

Przyjęto  umowne  obciążenie  od  pojazdu  równe 

10,0/



,  które  zastąpiono 

obciążeniem warstwą gruntu o grubości: 



= 10,0[/



]/

,

= 10,0/20,90 = 0,48 . 

 

 

2.

 

Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu błonowego powłoki stożkowej 

 

2.1.

 

Obciążenie ciężarem własnym 

 

 

 

 

siły południkowe:  



=

− 

2 ∙ sin



$%& ∙ ℎ  '



 (

 

 

 

siły równoleżnikowe: 



)

= −  ∙ ℎ ∙ cot



$%& '



 (

 

 

 

przemieszczenia: 



∅,-,.

=

/

∅,-

/ℎ =

− 

2 ∙ sin



$%& =

−4,42

2 ∙ sin



$27°& = −10,72

 



),-,.

=

/

),-

/ℎ = −  ∙ cot



$%& = −4,42 ∙ cot



$27°& = −17,03

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 5 - 

 

Obciążenie ciężarem własnym 

Przekrój 

ℎ[] 

Siły południkowe 



[/] 

Siły równoleżnikowe 



)

[/] 

0,00 

0,000 

0,000 

0,40 

-4,289 

-6,810 

0,80 

-8,578 

-13,620 

1,20 

-12,867 

-20,430 

1,60 

-17,156 

-27,240 

2,00 

-21,445 

-34,050 

2,40 

-25,734 

-40,860 

2,80 

-30,023 

-47,670 

3,20 

-34,312 

-54,480 

3,60 

-38,601 

-61,290 

10 

4,00 

-42,890 

-68,101 

 

 

2.2.

 

Obciążenie gruntem 

 

2.2.1.

 

Obciążenie poziome parciem gruntu 

 

 

 

 

siły południkowe:  



= 0

 

 

 

siły równoleżnikowe: 



)

= − ∙ tg



445° −

5

2 6 ∙ $ℎ



+ ℎ

8

∙ ℎ& ∙ 9:;$%& '



 (

 

5

= 35° 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 6 - 

 

 

przemieszczenia: 



∅,,.

=

/

∅,

/ℎ = 0

 



),,.

/

),

/ℎ = − ∙ tg



445° −

5

2 6 ∙ $2ℎ + ℎ

8

& ∙ 9:;$%& = −46,43

 

 

Obciążenie poziome parciem gruntu 

Przekrój 

ℎ[] 

Siły południkowe 



[/] 

Siły równoleżnikowe 



)

[/] 

0,00 

0,000 

0,000 

0,40 

0,000 

-3,230 

0,80 

0,000 

-8,074 

1,20 

0,000 

-14,534 

1,60 

0,000 

-22,608 

2,00 

0,000 

-32,297 

2,40 

0,000 

-43,601 

2,80 

0,000 

-56,520 

3,20 

0,000 

-71,053 

3,60 

0,000 

-87,202 

10 

4,00 

0,000 

-104,965 

 

 

2.2.2.

 

Obciążenie pionowe parciem gruntu i zastępcze od pojazdu 

 

 

 

 

siły południkowe:  



=

− ∙ 9< $%&

6 ∙ ;=>$%& ∙ [3$ℎ

8

+ ℎ



& ∙ ℎ + 2ℎ



] '



 (

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 7 - 

 

 

siły równoleżnikowe: 



)

= − ∙ cot



$%& ∙ 9:;$%& ∙ [$ℎ

8

+ ℎ



&ℎ + ℎ



] '



 (

 

 

 

przemieszczenia: 



∅,,.

=

/

∅,

/ℎ =

− ∙ 9< $%&

6 ∙ ;=>$%& ∙ [3$ℎ

8

+ ℎ



& + 4ℎ] = −316,83 



),,.

=

/

),

/ℎ = − ∙ cot



$%& ∙ 9:;$%& ∙ [$ℎ

8

+ ℎ



& + 2ℎ] = −694,34

 

 

Obciążenie pionowe parciem gruntu 

Przekrój 

ℎ[] 

Siły południkowe 



[/] 

Siły równoleżnikowe 



)

[/] 

0,00 

0,000 

0,000 

0,40 

-35,177 

-59,679 

0,80 

-79,991 

-142,311 

1,20 

-134,442 

-247,896 

1,60 

-198,532 

-376,434 

2,00 

-272,258 

-527,926 

2,40 

-355,622 

-702,371 

2,80 

-448,624 

-899,770 

3,20 

-551,262 

-1120,122 

3,60 

-663,539 

-1363,427 

10 

4,00 

-785,453 

-1629,685 

 

Zsumowanie sił południkowych i równoleżnikowych dla etapu błonowego: 

 

Suma sił południkowych i równoleżnikowych 

Przekrój 

ℎ[] 

Siły południkowe 



[/] 

Siły równoleżnikowe 



)

[/] 

0,00 

0,000 

0,000 

0,40 

-39,466 

-69,718 

0,80 

-88,569 

-164,005 

1,20 

-147,310 

-282,860 

1,60 

-215,688 

-426,282 

2,00 

-293,703 

-594,273 

2,40 

-381,356 

-786,832 

2,80 

-478,647 

-1003,960 

3,20 

-585,575 

-1245,655 

3,60 

-702,140 

-1511,919 

10 

4,00 

-828,343 

-1802,751 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 8 - 

 

Zsumowanie przemieszczeń dla etapu błonowego. 



∅,.

= 

∅,-,.

+ 

∅,,.

+ 

∅,,.

= −10,72 + 0 − 316,83 = −327,55 



),.

= 

),-,.

+ 

),,.

+ 

),,.

= −17,03 − 46,43 − 694,34 = −757,80

 

 

 

3.

 

Wyznaczenie sił przekrojowych dla etapu zgięciowego powłoki stożkowej 

 

Dane: 

% = 27° 

?

= 0,40 

@



= 0,60 

/ = 0,15 


= −828,34 



)

= −1802,75 

 

 

Wyznaczenie mimośrodu e

r

, na jakim działa siła N względem środka ciężkości pierścienia 

podporowego. 

A

8

=

@

?

2 = 0,30

 

B

8

=

?

2 = 0,20

 

B = A

8

∙ < $%& = 0,153 

C



= B

8

− B = 0,2 − 0,153 = 0,047 

D

E

= 

∙ C



∙ 9:;$%& = 3,41 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 9 - 

 

Obliczenie odkształceń pierścienia podporowego i dolnego brzegu powłoki. 

 

Odkształcenie dolnego brzegu powłoki od siły brzegowej H=X1=1: 

F



= G

H



∙ <



3$1 − I



& ∙ < 



$%&

J

 

H = K$0,5 ∙ 16,0&



+ 4,0



= 8,94 

F



= G

8,94



∙ 0,15



3$1 − 0



& ∙ < 



$27°&

J

= 1,23 

;



= 0   →   M =

F



;



= 0 

∆O

P

=

2 ∙ Q ∙ H



∙ cos



$%& ∙ C

RS

∙ 9:;$M&

T ∙ F



∙ <

=

2 ∙ 1 ∙ 8,94



∙ cos



$27°& ∙ C

8

∙ 9:;$0&

1 ∙ 1,23 ∙ 0,15

= 687,81 

∆U

P

=

−6 ∙ Q ∙ F





∙ $1 − I



& ∙ ;=>$%&

T ∙ <



=

−6 ∙ 1 ∙ 1,23



∙ $1 − 0



& ∙ ;=>$27°&

0,15



∙ 1

= −1106,81 

 
Odkształcenie dolnej krawędzi powłoki od działania momentu M=X2=1: 

∆O

V

=

−2 ∙ D ∙ H



∙ 9:;



$%&

F





∙ < ∙ T ∙ ;=>$%& =

−2 ∙ 1 ∙ 8,94



∙ 9:;



$27°&

1,23



∙ 0,15 ∙ 1 ∙ ;=>$27°& = −1421,80

 

∆U

V

=

12 ∙ D ∙ F



∙ $1 − I



& ∙ C

RS

∙ 9:;$M&

T ∙ <



=

12 ∙ 1 ∙ 1,23 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1

1 ∙ 0,15



= 4373,33 

 

Odkształcenie dolnej krawędzi powłoki od sił błonowych:  

O

8

= 8,0 

∆O

8

=

O

8

∙ $

)

− W

&

T ∙ <

=

8,0 ∙ [−1802,75 − 0 ∙ $−828,34&]

1 ∙ 0,15

= −96146,67 

∆U

8

=

−9:<$%&

T ∙ < X$1 + W& ∙ $

)

− 

& + ℎ ∙ Y

),.

− 

∅,.

∙ WZ[ = 

=

−9:<$27°&

1 ∙ 0,15 X$1 + 0& ∙ Y−1802,75 − $−828,34&Z + 4,0 ∙ Y$−757,80& − $−327,55& ∙ 0Z[ =

= −52409,68 

 

Odkształcenie pierścienia podporowego od sił brzegowej H=X1=1: 

∆O′

P

=

−4 ∙ Q ∙ O

8



T ∙ @

?

∙ ℎ

?

=

−4 ∙ 1 ∙ 8,0



1 ∙ 0,40 ∙ 0,60 = −1066,67

 

∆U′

P

=

−6 ∙ Q ∙ O

8



T ∙ @

?

∙ ℎ

?



=

−6 ∙ 1 ∙ 8,0



1 ∙ 0,40



∙ 0,60 = −4000

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 10 - 

 

Odkształcenie pierścienia podporowego od momentu brzegowego M=X2=1: 

∆O′

V

=

6 ∙ D ∙ O

8



T ∙ @

?

∙ ℎ

?



=

6 ∙ 1 ∙ 8,0



1 ∙ 0,40



∙ 0,60 = 4000

 

∆U′

V

=

12 ∙ D ∙ O

8



T ∙ @

?

∙ ℎ

?



=

12 ∙ 1 ∙ 8,0



1 ∙ 0,40



∙ 0,60 = 20000

 

 

Odkształcenie pierścienia podporowego od sił błonowych: 

∆O′

8

=

−

∙ 9:;$%& ∙ O

8



T ∙ @

?

∙ ℎ

?

6 ∙ D

E

∙ O

8



@

?

∙ ℎ

?



=

−$−828,34& ∙ 9:;$27°& ∙ 8,0



1 ∙ 0,40 ∙ 0,60

6 ∙ 3,41 ∙ 8,0



0,40



∙ 0,60 =

= 183175,03 

∆U′

8

=

12 ∙ D ∙ O

8



@

?

∙ ℎ

?



=

12 ∙ 1 ∙ 8,0



0,40



∙ 0,60 = 20000

 

 

Obliczenie niewiadomych 

H

 i 

M

_ ∆O

P

+ ∆O

V

+ ∆O

8

= ∆O′

P

+ ∆O′

V

+ ∆O′

8

∆U

P

+ ∆U

V

+ ∆U

8

= ∆U′

P

+ ∆U′

V

+ ∆U′

8

 

_687,81 ∙ Q

a

− 1421,80 ∙ D

a

− 96146,67 = −1066,67 ∙ Q′ + 4000 ∙ D′ + 183175,03

−1106,81 ∙ Q

a

− 4373,33 ∙ D

a

+ 59142,95 = −4000 ∙ Q′ + 20000 ∙ D′ + 20000

 

_1754,48 ∙ Q

a

− 5421,80 ∙ D

a

− 279321,70 = 0

2893,19 ∙ Q

a

− 24373,33 ∙ D

a

+ 39142,95 = 0

 

_Q

a

= 171,18

D

a

= 3,87

 

M =

Q − ℎ

F ∙ ;=>$%&

 

M

a

= M +

b

4

 

c

-

$M& = C

RS

∙ ;=>$M& 

c



$M& = C

RS

∙ 9:;$M& 

√2c



′$M

a

& = 3,1003 ∙ C

RSa

∙ 9:;$M′& 

√2c

-

′$M

a

& = 3,1003 ∙ C

RSa

∙ ;=>$M′& 

Momenty południkowe wyznaczono ze wzoru: 

 

D

e

= Q

a

∙ F



∙ ;=>$%& ∙ c

-

+ D′ ∙ √2 ∙ c′

-

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 11 - 

 

ℎ 

[] 

M 

c

-

 

c



 

c



 

0,00 

0,000 

0,785 

0,000 

1,000 

0,968 

0,40 

20,487 

21,272 

0,000 

0,000 

0,000 

0,80 

12,877 

13,662 

0,000 

0,000 

0,000 

1,20 

9,200 

9,985 

0,000 

0,000 

0,000 

1,60 

6,829 

7,614 

0,001 

0,001 

0,000 

2,00 

5,090 

5,875 

-0,006 

0,002 

0,008 

2,40 

3,717 

4,503 

-0,013 

-0,020 

-0,007 

2,80 

2,581 

3,366 

0,040 

-0,064 

-0,101 

3,20 

1,610 

2,395 

0,200 

-0,008 

-0,201 

3,60 

0,759 

1,544 

0,322 

0,340 

0,017 

4,00 

0,000 

0,785 

0,000 

1,000 

0,968 

 

Przekrój 

ℎ 

[] 

[] 

[] 

Siły 

południkowe 



[/] 

Siły 

równoleżnikowe 



)

[/] 

0,00 

0,000 

0,000 

0,00 

0,00 

0,40 

0,881 

0,387 

0,00 

0,00 

0,80 

1,762 

0,547 

0,00 

0,00 

1,20 

2,643 

0,670 

-0,02 

-0,10 

1,60 

3,524 

0,774 

0,06 

1,22 

2,00 

4,405 

0,866 

1,06 

2,55 

2,40 

5,286 

0,948 

-1,23 

-33,10 

2,80 

6,168 

1,024 

-14,51 

-103,47 

3,20 

7,049 

1,095 

-27,40 

8,38 

3,60 

7,930 

1,161 

6,42 

690,19 

10 

4,00 

8,811 

1,224 

144,30 

2035,08 

 

Stan błonowy 

Stan od wartości 

nadliczbowych 

Stan zgięciowy 

Siły południkowe 



[/] 

Siły 

równoleżnikowe 



)

[/] 

Siły południkowe 



[/] 

Siły 

równoleżnikowe 



)

[/] 

Siły południkowe 



[/] 

Siły 

równoleżnikowe 



)

[/] 

0,000 

0,000 

0,00 

0,00 

0,00 

0,00 

-39,466 

-69,718 

0,00 

0,00 

-39,47 

-69,72 

-88,569 

-164,005 

0,00 

0,00 

-88,57 

-164,00 

-147,310 

-282,860 

-0,02 

-0,13 

-147,33 

-282,99 

-215,688 

-426,282 

0,04 

1,33 

-215,65 

-424,95 

-293,703 

-594,273 

1,28 

4,50 

-292,42 

-589,77 

-381,356 

-786,832 

-0,84 

-35,55 

-382,20 

-822,38 

-478,647 

-1003,960 

-16,00 

-130,50 

-494,64 

-1134,46 

-585,575 

-1245,655 

-33,40 

-40,53 

-618,98 

-1286,18 

-702,140 

-1511,919 

-1,61 

709,99 

-703,75 

-801,93 

-828,343 

-1802,751 

147,57 

2317,68 

-680,78 

514,93 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową

 
 

 

Grupa: KB2 

 

0,00

-39,47

-88,57

-800,00

-700,00

-600,00

-500,00

-400,00

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

0,00

0,40

0,80

Siły południkowe N_

0,00

-69,72

-164,00

-1400,00

-1200,00

-1000,00

-800,00

-600,00

-400,00

-200,00

0,00

200,00

400,00

600,00

0,00

0,40

0,80

Siły równoleżnikowe

0,00

0,00

0,00

-10,00

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

0,00

0,40

0,80

Momenty południkowe M_

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową

Daniel Sworek 

-147,33

-215,65

-292,42

-382,20

-494,64

1,20

1,60

2,00

2,40

2,80

3,20

Siły południkowe N_φ[kN] - stan zgięciowy

Siły południkowe N_Φ[kN]

164,00

-282,99

-424,95

-589,77

-822,38

-1 134,46

-1 286,18

1,20

1,60

2,00

2,40

2,80

3,20

równoleżnikowe N_v[kN] - stan zgięciowy

Siły równoleżnikowe N_ν[kN]

0,00

0,04

-0,40

-1,10

3,11

17,74

1,20

1,60

2,00

2,40

2,80

3,20

Momenty południkowe M_φ

Momenty południkowe M_x

z kopułą stożkową 

strona - 12 - 

 

 

 

-618,98

-703,75

-680,78

3,20

3,60

4,00

stan zgięciowy

1 286,18

-801,93

514,93

3,20

3,60

4,00

stan zgięciowy

17,74

31,63

3,87

3,20

3,60

4,00

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 13 - 

 

4.

 

Obliczenie zbrojenia powłoki stożkowej 

 

Przyjęto beton C25/30: 

c

fg

 

[Dhi]

 

c

f

 

[Dhi]

 

c

fj

 

[Dhi]

 

c

k

 

[Dhi]

 

c

fjl

 

[Dhi]

 

T

fl

 

[mhi]

 

W

 

25

 

16,7

 

1,20

 

2,7

 

2,6

 

31

 

0,167

 

 

Stal A-IIIN (20G2VY-b): 

 

c

n

= 420Dhi

 

 

c

ng

= 490Dhi

 

 

Geometria przekroju: 

 

[]

 

@

 

[]

 

i

-

= i



 

[]

 

/ = ℎ − i

-

 

[]

 

H

fop

= KQ

8



+ O

8



=

 

[]

 

0,15

 

1,00

 

0,04

 

0,11

 

8,94

 

 

 

4.1.

 

Zbrojenie południkowe 

 
Obliczenie mimośrodu początkowego 

C

8



q

= 

r

= −703,75 

D

q

= D

r

= 31,63 

 

 

niezamierzony mimośród początkowy: 

iA

s

t

u

t

v

C

w

= 0,01

C

w

=

30 =

0,15

30 = 0,005

C

w

=

H

fop

600 =

8,94

600 = 0,015

`  →  C

w

= 0,015 

 

mimośród konstrukcyjny: 

C

x

=

D

q



q

=

31,63

703,75 = 0,045

 

 

mimośród początkowy: 

C

8

= C

w

+ C

x

= 0,015 + 0,045 = 0,06 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 14 - 

 

Sprawdzenie wpływu smukłości i obciążeń długotrwałych na nośność elementu: 

y =

H

9:H

ℎ =

8,94

0,15 = 59,6 > 7,0

 

Zatem  element  należy  uznać  za  smukły,  czyli  w  obliczeniach  należy  uwzględnić  wpływ 

obciążeń długotrwałych przez zwiększenie mimośrodu początkowego. 

 

Obliczenie siły krytycznej: 



f{j

=

2 ∙ T

fl

3,5

K

3

$

1 − W

2

&

|

O

8

}

2

=

2 ∙ 310000

3,5

~

3



1 − 0,167

2

€

|

0,15

8,0 }

2

= 36,47 D



2

 

M =

1

1 −



;/



f{j

=

1

1 −

703,75

36470

= 1,02 

 

Mimośród całkowity: 

C

joj

=

M

C

8

= 1,02 ∙ 0,06 = 0,061 

 

Obliczenie potrzebnego pola przekroju zbrojenia (przyjęto zbrojenie symetryczne): 



x‚‚,p{l

=

0,5 

A

x‚‚,p{l

= 

x‚‚,p{l

∙ / =

0,5

∙ 0,10 = 0,05

 

A

x‚‚

=



q

% ∙ c

9/

∙ @

=

703,75

0,85 ∙ 16700 ∙ 1,0

= 0,0496 

A

x‚‚

< A

x‚‚,p{l

 → DUŻY MIMOŚRÓD 

 

C

q-

= C

joj

+ 0,5ℎ − i

-

= 0,061 + 0,5 ∙ 0,15 − 0,04 = 0,096 

Š

q-

=



q

c

n

4

C

q-

/ −

i



− 1

6

=

703,75

420000

4

0,096

0,10 −

0,04

− 1

6

= 0,0010054

2

= 10,059

2

 

Š

q,l{‹

= iA Œ 0,15



q

c

n

0,003 ∙ @ ∙ ℎ

` = iA  0,15

703,75

420000

0,003 ∙ 1,0 ∙ 0,15

` = iA _2,519



4,509



` = 4,509



 

Š

q,l{‹

< Š

q-

 

 

Przyjęto zbrojenie: 

5Ž16 o Š

q

= 10,059



 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 15 - 

 

4.2.

 

Zbrojenie równoleżnikowe 

 

Obliczenie mimośrodu początkowego 

C

8



q

= 

)

= −1286,18 

D

q

= D

)

= 3,87 

 

Określenie rodzaju mimośrodu: 

C

x

=

D

q



q

=

3,87

1286,18 = 0,003 = 0,39

 

C

x

= 0,39 < 0,5 ∙ ℎ − i

-

= 0,5 ∙ 0,15 − 0,04 = 0,035 = 3,59 → MAŁY MIMOŚRÓD  

 

Obliczenie potrzebnego pola przekroju zbrojenia (przyjęto zbrojenie symetryczne): 

C

q

= 0,5 ∙ ℎ − i



+ C

x

= 0,5 ∙ 0,15 − 0,04 + 0,003 = 0,038 

Š

q-

=



q

∙ C

q

c

n

$/ − i



& =

1286,18 ∙ 0,038

420

∙ 10



$0,11 − 0,04& = 0,001662



= 16,629



 

 

Obliczenie  minimalnego  zbrojenia  rozciąganego  ze  względu  na  odkształcenia  wymuszone 

spowodowane skurczem: 

Š

q,l{‹

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

 



f

= 1,0  (przy rozciąganiu osiowym) 

 = 0,8 dla ℎ = 0,15 
c

fj,x‚‚

= c

fjl

= 2,6Dhi 



f

= c

ng

= 490Dhi 

Š

q,l{‹

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

= 1,0 ∙ 0,8 ∙ 2,6 ∙

0,15 ∙ 1,0

490 = 0,000637



= 6,379



 

Przyjęto zbrojenie 12φ14 o 

Š

q

= 18,479



 

 

 

 

 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 16 - 

 

5.

 

Obliczenie zbrojenia pierścienia podporowego 

 

Klasa betonu i stali jak w powłoce stożkowej. 

Geometria przekroju: 

 

?

= 0,40 

 

@

?

= 0,60 

 

i

-

= i



= 0,05 

 

/ = ℎ

?

− i

-

= 0,35 

 

Siła działająca w pierścieniu podporowym 



r

= −680,78 

‘ = ’

r

’ ∙ 9:;$27°& = −606,58 

 

Wyznaczenie  mimośrodu 

C



,  na  jakim  działa  siła  N  względem  środka  ciężkości  pierścienia 

podporowego: 

A

8

=

@

?

2 = 0,30

 

B

8

=

?

2 = 0,20

 

B = A

8

∙ tan$27°& = 0,153 

C



= B

8

− B = 0,2 − 0,153 = 0,047 

C



= 0,047 < 0,5 ∙ ℎ

?

− i

-

= 0,5 ∙ 0,40 − 0,05 = 0,15 → MAŁY MIMOŚRÓD 

 

Wyznaczenie pola przekroju zbrojenia: 

C

q

= 0,5 ∙ ℎ − i



+ C



= 0,5 ∙ 0,15 − 0,05 + 0,047 = 0,072 

Š

q-

=

‘ ∙ C

q

c

n

$/ − i



& =

606,58 ∙ 0,072

420

∙ 10



$0,35 − 0,05& = 0,000347



= 3,479



 

 

Minimalne zbrojenie ze względu na odkształcenia wymuszone spowodowane skurczem: 

Š

q,l{‹

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

 



f

= 1,0  (przy rozciąganiu osiowym) 

 = 0,5 dla ℎ

?

= 0,40 

c

fj,x‚‚

= c

fjl

= 2,6Dhi 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 17 - 

 



f

= c

ng

= 490Dhi 

Š

q,l{‹

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

= 1,0 ∙ 0,5 ∙ 2,6 ∙

0,40 ∙ 0,60

490

= 0,000637



= 6,379



 

Przyjęto zbrojenie 5φ14 o 

Š

q

= 7,709



 

Przyjęto wstępnie strzemiona φ8 ze stali A-0 co s=25cm

 

6.

 

Zewnętrzna ściana walcowa 

 

Przyjęto beton C25/30: 

c

fg

[Dhi]

 

c

f

[Dhi]

 

c

fj

[

Dhi]

 

c

fjg

[Dhi]

 

c

k

 

[Dhi]

 

c

fjl

 

[Dhi]

 

T

fl

[mhi]

 

W

 

25

 

16,7

 

1,20

 

1,80

 

2,7

 

2,6

 

31

 

0,167

 

 
Stal A-IIIN (20G2VY-b): 

c

n

 

[Dhi]

 

c

ng

[Dhi]

 

T

q

 

[mhi]

 

420

 

490

 

210

 

 
Geometria ściany: 

O []

 

@ []

 

Q []

 

” []

 



f

 

[/



]

 

8,00

 

1,00

 

4,80

 

0,50

 

10,0

 

 

Przyjęcie wstępnej grubości ściany zbiornika: 



)8

=



9

∙ O ∙ Q ∙ 

c

= 10,0 ∙ 8,00 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 422,40 /

 

> =

T

q

T

fl

= 210

31 = 6,77

 

•

k



—0

− 2> ∙

c

fjg

∙ •

w

c

fjg

=



—0

− 2> ∙

c

fjg



—0

c

n

c

fjg

=

422,40 

− 2 ∙ 6,77 ∙

1800 ∙ 422,40 

420000

1800

= 0,22 

Wstępnie przyjęto grubość ściany: 

/ = 25,09 

Przyjęto współczynnik podatności gruntu: 

˜ = 220 D/



 

6.1.

 

Zebranie obciążeń i wyznaczenie sił wewnętrznych 

 

Obciążenie pionowe ściany zbiornika na jednostkę obwodu (bez ciężaru własnego ściany): 

Współczynnik zanikania: 

F = 0,76√O ∙ / = 0,76 ∙ K8,00 ∙ 0,35 = 1,27 

 =

3 ∙ / ∙ F

4 ∙ @ ∙ 42 ∙ ”



+ ˜ ∙ @



∙ O



T

fl

6

=

3 ∙ 0,35 ∙ 1,27

4 ∙ 1,0 ∙ 42 ∙ 0,5



+ 220 ∙ 1,0



∙ 8,0



31000

6

= 0,473

1





 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 18 - 

 

 ∙ ” ∙ F = 0,473 ∙ 0,50 ∙ 1,27 = 0,300 
 ∙ ”



= 0,473 ∙ 0,50



= 0,118 

 ∙ F



= 0,473 ∙ 1,27



= 0,763 

 

Współczynniki 

y

‹

 (mierniki sztywności): 

y

-

=

1 −  ∙ ” ∙ F

$1 +  ∙ ”



&$2 +  ∙ F



& − $1 −  ∙ ” ∙ F&



=

1 − 0,3

$1 + 0,118&$2 + 0,763& − $1 − 0,3&



= 0,269 

y



=

1 +  ∙ ”



$1 +  ∙ ”



&$2 +  ∙ F



& − $1 −  ∙ ” ∙ F&



=

1 + 0,118

$1 + 0,118&$2 + 0,763& − $1 − 0,3&



= 0,430

 

y



=

1 −  ∙ ” ∙ F

1 +  ∙ ”



=

1 − 0,3

1 + 0,118 = 0,626

 

y

™

=

1

1 +  ∙ ”



=

1

1 + 0,118 = 0,894

 

 

Wartości pomocnicze do wyznaczenia sił wewnętrznych: 

M =

A

F

 

c

-

$M& = C

RS

;=>$M& 

c



$M& = C

RS

9:;$M& 

š =

bOH

2bO =

H

2 =

K8,0



+ 4,0



2

= 4,472







 

 

Obciążenie od powłoki stożkowej + pionowe parcie gruntu: 

›

.8

= |4,472





 ∙ 0,15 ∙ 25,0







} + |4,472





 ∙ 19,0







} = 101,74





 

 

6.1.1.

 

Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia cieczy 

 

Współczynnik obciążeniowy dla cieczy: 

Ω

f

=

0,5 ∙ 

f

∙ 

‚

∙ F



∙ $F − Q ∙ y



&

1

=

0,5 ∙ 10,0 ∙ 1,1 ∙ 1,27



∙ $1,27 − 4,80 ∙ 0,626&

1

= −15,39/ 

Wielkość oddziaływania cieczy: 



f

=

ž

f

F y

-

∙ 1 − 0,5 ∙ 

f

∙ F ∙ Q ∙ y

™

=

−15,39

1,27 0,269 ∙ 1 − 0,5 ∙ 10,0 ∙ 1,27 ∙ 4,80 ∙ 0,894 =

= −30,51/ 

D

f

= ž

f

∙ y



∙ 1 =

−15,39

∙ 0,430 ∙ 1 = −6,62/ 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 19 - 

 

Siły przekrojowe od obciążenia parciem cieczy: 



)

= 

f

∙ O ∙ $Q − A& + 2

O

F



[D

f

∙ c

-

$M& − $D − F ∙ 

f

& ∙ c



$M&] 



Ÿ

= −1,2 ∙ ›

.8

− 

k

∙ / ∙ $Q − A& ∙ 

‚

 

D

Ÿ

= D

f

∙ c



$M& + $D

f

− F ∙ 

f

& ∙ c

-

$M& 

Nr 

η 

f

1

(

η

f

2

(

η

N

v

 

N

φ

 

M

φ

 

0,00 

0,000 

0,000 

1,000 

65,29 

-168,29 

-6,62 

0,25 

0,197 

0,161 

0,805 

96,75 

-165,88 

-0,17 

0,50 

0,394 

0,259 

0,623 

128,47 

-163,48 

4,19 

0,75 

0,591 

0,308 

0,460 

157,08 

-161,07 

6,86 

1,00 

0,787 

0,322 

0,321 

180,49 

-158,66 

8,23 

1,25 

0,984 

0,311 

0,207 

197,64 

-156,26 

8,63 

1,50 

1,181 

0,284 

0,117 

208,19 

-153,85 

8,35 

1,75 

1,378 

0,247 

0,048 

212,35 

-151,44 

7,63 

2,00 

1,575 

0,207 

-0,001 

210,67 

-149,04 

6,66 

10 

2,25 

1,772 

0,167 

-0,034 

203,87 

-146,63 

5,58 

11 

2,50 

1,969 

0,129 

-0,054 

192,78 

-144,23 

4,50 

12 

2,75 

2,165 

0,095 

-0,064 

178,24 

-141,82 

3,48 

13 

3,00 

2,362 

0,066 

-0,067 

161,01 

-139,41 

2,57 

14 

3,25 

2,559 

0,043 

-0,065 

141,80 

-137,01 

1,80 

15 

3,50 

2,756 

0,024 

-0,059 

121,20 

-134,60 

1,16 

16 

3,75 

2,953 

0,010 

-0,051 

99,70 

-132,19 

0,65 

17 

4,00 

3,150 

0,000 

-0,043 

77,68 

-129,79 

0,27 

18 

4,25 

3,346 

-0,007 

-0,034 

55,46 

-127,38 

0,00 

19 

4,50 

3,543 

-0,011 

-0,027 

33,23 

-124,98 

-0,19 

20 

4,80 

3,780 

-0,014 

-0,018 

6,74 

-122,09 

-0,32 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 20 - 

 

 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 21 - 

 

6.1.2.

 

Wyznaczenie sił wewnętrznych od parcia gruntu 

 

 



= ¡ ∙ < 



445° −

Ž

26 ∙ 

‚

= 104,97 ∙ < 



445° −

35°

2 6 ∙ 1,2 = 34,13





 

 

-

= 



|Q +

¡





} ∙ < 



445° −

Ž

26 ∙ 

‚

= 19,0 44,80 +

104,97

19,0 6 ∙ < 



445° −

35°

2 6 ∙ 1,2 = 63,79





 

Q



=

 

-

∙ Q

 

-

−  



=

63,79 ∙ 4,80

63,79 − 34,13

= 10,32 





=

 

-

Q



=

63,79

10,32 = 6,18

 

 

Współczynnik obciążeniowy dla gruntu: 

Ω



=

0,5 ∙ 



∙ 

‚

∙ F



∙ $F − Q ∙ y



&

1

=

0,5 ∙ 6,18 ∙ 1,1 ∙ 1,27



∙ $1,27 − 4,80 ∙ 0,626&

1

= −9,51





 

Wielkość oddziaływania gruntu: 





=

ž



F y

-

− 0,5 ∙ 



∙ F ∙ Q ∙ y

™

=

−9,51

1,27 0,269 − 0,5 ∙ 6,18 ∙ 1,27 ∙ 4,80 ∙ 0,894 = −18,85





 

D



= ž



∙ y



∙ 1 =

−9,51

∙ 0,430 ∙ 1 = −4,09/ 

Siły przekrojowe od obciążenia parciem cieczy: 



)

= 

f

∙ O ∙ $Q − A& + 2

O

F



XD



∙ c

-

$M& − YD



− F ∙ 



Z ∙ c



$M&[ 



Ÿ

= −1,2 ∙ ›

.8

− 

k

∙ / ∙ $Q − A& ∙ 

‚

 

D

Ÿ

= D

f

∙ c



$M& + YD



− F ∙ 



Z ∙ c

-

$M& 

Nr 

η 

f

1

(

η

f

2

(

η

N

v

 

N

φ

 

M

φ

 

0,00 

0,000 

0,000 

1,000 

-40,40 

-168,29 

4,09 

0,25 

0,197 

0,161 

0,805 

-59,84 

-165,88 

0,11 

0,50 

0,394 

0,259 

0,623 

-79,43 

-163,48 

-2,59 

0,75 

0,591 

0,308 

0,460 

-97,10 

-161,07 

-4,24 

1,00 

0,787 

0,322 

0,321 

-111,56 

-158,66 

-5,09 

1,25 

0,984 

0,311 

0,207 

-122,15 

-156,26 

-5,33 

1,50 

1,181 

0,284 

0,117 

-128,67 

-153,85 

-5,16 

1,75 

1,378 

0,247 

0,048 

-131,24 

-151,44 

-4,71 

2,00 

1,575 

0,207 

-0,001 

-130,19 

-149,04 

-4,11 

10 

2,25 

1,772 

0,167 

-0,034 

-125,99 

-146,63 

-3,45 

11 

2,50 

1,969 

0,129 

-0,054 

-119,14 

-144,23 

-2,78 

12 

2,75 

2,165 

0,095 

-0,064 

-110,15 

-141,82 

-2,15 

13 

3,00 

2,362 

0,066 

-0,067 

-99,50 

-139,41 

-1,59 

14 

3,25 

2,559 

0,043 

-0,065 

-87,63 

-137,01 

-1,11 

15 

3,50 

2,756 

0,024 

-0,059 

-74,90 

-134,60 

-0,72 

16 

3,75 

2,953 

0,010 

-0,051 

-61,61 

-132,19 

-0,40 

17 

4,00 

3,150 

0,000 

-0,043 

-48,01 

-129,79 

-0,17 

18 

4,25 

3,346 

-0,007 

-0,034 

-34,27 

-127,38 

0,00 

19 

4,50 

3,543 

-0,011 

-0,027 

-20,53 

-124,98 

0,12 

20 

4,80 

3,780 

-0,014 

-0,018 

-4,16 

-122,09 

0,19 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 22 - 

 

 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 23 - 

 

6.2.

 

Zbrojenie południkowe 

 

Geometria przekroju: 

 

H

fop

= 4,80 

 

ℎ = 0,25 

 

i

-

= i



= 0,05 

 

/ = ℎ − i

-

= 0,20 

 

Obliczenie mimośrodu początkowego 

C

8



q

= 

Ÿ

= −168,29 

D

q

= D

Ÿ

= 8,63 

 

 

niezamierzony mimośród początkowy: 

iA

s

t

u

t

v

C

w

= 0,01

C

w

=

30 =

0,25

30 = 0,008

C

w

=

H

fop

600 =

4,80

600 = 0,008

`  →  C

w

= 0,01 

 

 

mimośród konstrukcyjny: 

C

x

=

|D

q

|

|

q

| =

8,63

168,29 = 0,051

 

 

 

mimośród początkowy: 

C

8

= C

w

+ C

x

= 0,01 + 0,051 = 0,061 

 

Sprawdzenie wpływu smukłości i obciążeń długotrwałych na nośność elementu: 

y =

H

9:H

ℎ =

4,80

0,25 = 19,2 > 7,0

 

Zatem  element  należy  uznać  za  smukły,  czyli  w  obliczeniach  należy  uwzględnić  wpływ 

obciążeń długotrwałych przez zwiększenie mimośrodu początkowego. 

 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 24 - 

 

Obliczenie siły krytycznej: 



f{j

=

2 ∙ T

fl

∙ ℎ



O

8

K

3

$

1 − W

2

&

=

2 ∙ 31000

∙ 0,25

2

8,0 ∙

~

3



1 − 0,167

2

€

= 283,64 D



 

M =

1

1 −



;/



f{j

=

1

1 −

168,29

283640

= 1,00 

 

Mimośród całkowity: 

C

joj

=

M

C

8

= 1,00 ∙ 0,061 = 0,061 

 

Obliczenie potrzebnego pola przekroju zbrojenia (przyjęto zbrojenie symetryczne): 



x‚‚,p{l

=

0,5 

A

x‚‚,p{l

= 

x‚‚,p{l

∙ / =

0,5

∙ 0,20 = 0,10

 

A

x‚‚

=



q

% ∙ c

9/

∙ @

=

168,29

0,85 ∙ 16700 ∙ 1,0

= 0,0119 

A

x‚‚

< A

x‚‚,p{l

 →

0,0119

<

0,

10  → DUŻY MIMOŚRÓD 

 

C

q-

= C

joj

+ 0,5ℎ − i

-

= 0,061 + 0,5 ∙ 0,25 − 0,05 = 0,136 

Š

q-

=



q

c

n

4

C

q-

/ −

i



− 1

6

=

168,29

420000

4

0,136

0,20 −

0,05

− 1

6

= 0,0000374

2

= 0,379

2

 

Š

q,l{‹

= iA Œ 0,15



q

c

n

0,003 ∙ @ ∙ ℎ

` = iA  0,15

168,29

420000

0,003 ∙ 1,0 ∙ 0,25

` = iA _0,609



7,509



` = 7,509



 

Š

q,l{‹

> Š

q-

 

Przyjęto zbrojenie: 

5Ž14 o Š

q

= 7,709



 

 

6.3.

 

Zbrojenie równoleżnikowe 

 

£¤ Š

q

¥ = Š

-

+ Š



 

Zbrojenie pasma 0-2: 

Zbrojenie pasma 2-4: 



)

= 33,23 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

33,23

420 ∙ 10

3

= 0,779

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

1Ž12 o Š

q

= 1,139



 



)

= 77,68 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

77,68

420 ∙ 10

3

= 1,859

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

2Ž12 o Š

q

= 2,269



 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 25 - 

 

Zbrojenie pasma 4-6: 

Zbrojenie pasma 6-8: 



)

= 121,20 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

121,20

420 ∙ 10

3

= 2,899

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

3Ž12 o Š

q

= 3,399



 



)

= 161,01 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

161,01

420 ∙ 10

3

= 3,839

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

4Ž12 o Š

q

= 4,529



 

Zbrojenie pasma 8-10: 

Zbrojenie pasma 10-12: 



)

= 192,78 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

192,78

420 ∙ 10

3

= 4,599

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

5Ž12 o Š

q

= 5,659



 



)

= 210,67 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

210,67

420 ∙ 10

3

= 5,029

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

5Ž12 o Š

q

= 5,659



 

Zbrojenie pasma 12-14: 

Zbrojenie pasma 14-16: 



)

= 208,19 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

208,19

420 ∙ 10

3

= 4,969

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

5Ž12 o Š

q

= 5,659



 



)

= 180,49 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

180,49

420 ∙ 10

3

= 4,309

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

4Ž12 o Š

q

= 4,529



 

Zbrojenie pasma 16-18: 

Zbrojenie pasma 18-19: 



)

= 128,47 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

128,47

420 ∙ 10

3

= 3,069

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

3Ž12 o Š

q

= 3,399



 



)

= 65,29 

£¤

Š

;

¥

=



—

c

B/

=

65,29

420 ∙ 10

3

= 1,559

2

 

Przyjęto zbrojenie: 

2Ž10 o Š

q

= 1,579



 

 

 

Zbrojenie minimalne ze względu na odkształcenia spowodowane skurczem: 

Š

q

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

 $wzór 111. & 



f

= 1,0 (przy rozciąganiu) 

 = 0,8 (dla ℎ ≤ 0,30& 
c

fj,x‚‚

= c

fjl

= 2,6Dhi 



f

= c

n

= 420Dhi 

Š

q

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

= 1,0 ∙ 0,8 ∙ 2,6 ∙

0,25 ∙ 1,0

420 = 0,001228



= 12,289



 

Przyjęto zbrojenie: 

8Ž14 o Š

q

= 12,329



 

 

Strzemiona: 

Przyjęto strzemiona 

Ž8 ze stali A-0 o Š

q?

= 1,019



 co 

; = 259. 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 26 - 

 

6.4.

 

Sprawdzenie stanu granicznego rozwarcia rys 

 

Siła rozciągająca od obciążenia charakterystycznego spowodowana parciem cieczy: 



q

=

212,35

1,1 = 193,05

 

Pole niezarysowanego przekroju betonowego: 

Š

f

= @ ∙ / = 1,0 ∙ 0,20 = 0,209



 



f

= c

fjl

∙ Š

f

= 2,6 ∙ 0,20 = 520 > 

q

= 193,05 

Zatem przekrój pracuje jako niezarysowany. 

 

Obliczenie szerokości rys prostopadłych do osi elementu: 

¬

g

= ­ ∙ ;

l

∙ ®

ql

  $wzór 112. & 

­ = 1,7 

;

l

= 50 + 0,25 ∙ 

-

∙ 



Ž





 $wzór 113. & 



-

= 0,8 (dla prętów żebrowanych) 





= 1,0 (dla rozciągania osiowego) 

Ž = 14 (średnica prętów) 





=

Š

q

Š

fj,x‚‚

=

12,32

1250 = 0,01

 

Š

fj,x‚‚

= => _2,5 ∙ i

-

</2

` = => _ 2,5 ∙ 0,05 = 0,125



</2 = 0,25/2 = 0,125



` = 0,125



  $rys. 33c. & 

;

l

= 50 + 0,25 ∙ 

-

∙ 



Ž





= 50 + 0,25 ∙ 0,8 ∙ 1,0 ∙

14

0,01 = 330

 

®

ql

=



q

T

q

°1 − ­

-

∙ ­



∙ 4



q



q

6



± $wzór 114. & 

­

-

= 1,0 (dla prętów żebrowanych) 

­



= 0,5 (dla obciążeń długotrwałych lub wielokrotnie zmiennych) 



q

= 

f

= 520 



q

= 

q

= 193,05 

®

ql

=



q

T

q

°1 − ­

-

∙ ­



∙ 4



q



q

6



± =

193,05

420000 °1 − 1,0 ∙ 0,5 ∙ 4

520

193,056



± = −0,0012 

 

Ponieważ 

®

ql

< 0, zatem rysy prostopadłe do osi elementu nie pojawią się. 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 27 - 

 

7.

 

Ława fundamentowa 

 

Przyjęto beton C25/30: 

c

fg

 

[Dhi]

 

c

f

 

[Dhi]

 

c

fj

 

[Dhi]

 

c

k

 

[Dhi]

 

c

fjl

 

[Dhi]

 

T

fl

 

[mhi]

 

W

 

25

 

16,7

 

1,20

 

2,7

 

2,6

 

31

 

0,167

 

 

Przyjęto stal A-IIIN (20G2VY-b): 

 

c

n

= 420Dhi

 

 

c

ng

= 490Dhi

 

 

T

q

= 210mhi

 

 

Geometria przekroju ławy fundamentowej: 

²

 

[]

 

F

 

[]

 

‚

 

[]

 

<

 

[]

 

i

-

= i



 

[]

 

/ = ℎ

‚

− i

-

 

[]

 

3,00

 

1,00

 

0,80

 

0,25

 

0,05

 

0,75

 

 

 

7.1.

 

Obciążenie parciem gruntu i parciem cieczy (zbiornik zakopany, pełny) 

 

 

 

ciężar ściany i obciążenie przekazywane z powłoki stożkowej: 

›

q

= 25,0 ∙ 0,25 ∙ 4,80 ∙ 1,1 + 101,74 = 134,74





 

 

ciężar wody nad odsadzką ławy od strony wewnętrznej: 

›

?

= 10,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 72,60





 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 28 - 

 

 

ciężar gruntu nad odsadzką ławy od strony zewnętrznej: 

›



= 19,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 137,94





 

 

ciężar własny ławy fundamentowej: 

›

³

= 25,0 ∙ 3,0 ∙ 0,80 ∙ 1,1 = 66,0





 

 

Siła pionowa:  

 = ›

q

+ ›

?

+ ›



+ ›

³

= 134,74 + 72,60 + 137,94 + 66,0 = 411,28





 

 

Siła pozioma: 

∆Q = Q

f

− Q



= 30,51 − 18,85 = 11,66





 

 

Moment zginający: 

∆D = D

f

− D



= 6,62 − 4,09 = 2,53





 

 

Sprawdzenie czy wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy: 

D

-

= ∆D + ∆Q ∙

c

+

›

?

0,8125 −

›



0,8125 =

=

2,53 + 11,66 ∙ 0,80

+

72,60 ∙

0,8125 −

137,94 ∙

0,8125 = −41,23





 

 



-

=  = 411,28





 

 

Mimośród obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy ławy: 

C

-

= ´

D

-



-

´ = ´

41,23

411,28´ = 0,10  <

²

6 =

3,0

6 = 0,50 

 

Zatem  wypadkowa  sił  znajduje  się  w  rdzeniu  podstawy,  z  czego  wynika,  że  pod  ławą 

fundamentową występuję tylko naprężenia ściskające. 

 

Charakterystyka gruntu w poziomie posadowienia ławy fundamentowej: 

Podłoże  gruntowe  stanowi  piasek  średni  (P

S

),  mało  wilgotny  (mw),  o  stopniu  zagęszczenia 





= 0,55; stan gruntu średnio zagęszczony (szg). 

Gęstość właściwa

 



E

 [/



]

 

Gęstość objętościowa

 



$g&

 [/



]

 

Wilgotność

 

¬

‹

 [%]

 

Kąt tarcia wewnętrznego

 

5

$g&

 [°]

 

Spójność 

 

9

5

 [hi]

 

26,5

 

17,0

 

5,0

 

33,5

 

0

 

*w tabeli podano wartości charakterystyczne 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 29 - 

 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża: 

 

Wyznaczenie współczynników wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia: 

< ¶ =

Q



-

=

30,51

411,28 = 0,074

 

Obliczeniowy kąt tarcia wewnętrznego dla piasku średniego: 

5

$&

= 0,9 ∙ ∅

5

$g&

= 0,9 ∙ 33,5° = 30,15°  → < ∅

5

$&

€ = 0,581 

< ¶

< ∅

5

$&

€ 

=

0,074

0,581 = 0,13

 

zatem: 

=

·

= 0,77 

=



= 0,86 

=

¸

= 0,83 

 

Zredukowane wymiary ławy fundamentowej: 

²¹ = ² − 2 ∙ C

-

= 3,0 − 2 · 0,10 = 2,80 

 

Wartości współczynników nośności dla 

5

$&

= 30,15° 

  

·

= 7,53 

  



= 18,40 

  

¸

= 30,14 

 

Obliczeniowy ciężar objętościowy gruntu: 



·

$&

= 



$&

= 0,9 ∙ 

$g&

= 0,9 ∙ 17,0 = 15,30 [/



 

Obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego dla 1,0m ławy: 

›

‚»·

= ²¹ ∙ F¹ `°|1 + 1,5

²¹

F¹} 



∙ 



$&

∙ ¼

l{‹

∙ =

+ |1 − 0,25

²¹

F¹} 

·

∙ 

·

$&

∙ ²¹ ∙ =

·

±` 

›

‚»·

= 2,80 ∙ `[5,20 ∙ 18,40 ∙ 15,3 ∙ 0,8 ∙ 0,86 + 0,30 ∙ 7,53 ∙ 15,3 ∙ 2,80 ∙ 0,77]` = 3029





 

 

Sprawdzenie I stanu granicznego: 





≤  ∙ ›

‚»·

 

 – współczynnik redukcyjny ( = 

-

∙ 





-

= 0,9 (ze względu na stosowanie teorii granicznych stanów naprężeń) 





= 0,9 (ze względu na stosowanie badań metodą B przyjmując parametry wiodące I

D

 = 

-

∙ 



= 0,9 ∙ 0,9 = 0,81 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 30 - 

 





= 

-

= 411,28



 < 0,81 ∙ 3029 = 2453,49





 

Warunek nośności został spełniony – nośność podłoża gruntowego nie została przekroczona. 

 

Wyznaczenie zbrojenia ławy fundamentowej: 

Określenie naprężeń pod stopą fundamentową: 



lwe

=



-

² ∙ F ∙ 41 +

6 ∙ C

-

² 6 =

411,28

3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 +

6 ∙ 0,10

3,0 6 = 164,51

hi



 



l{‹

=



-

² ∙ F ∙ 41 −

6 ∙ C

-

² 6 =

411,28

3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 −

6 ∙ 0,10

3,0 6 = 109,67

hi



 

 

 

 

Oddziaływanie podłoża w przekroju A-A: 

9 = 1,375 



½

= 

lwe



lwe

− 

l{‹

²

∙ 9 = 164,51 −

164,51 − 109,67

3,0

∙ 1,375 = 139,38

hi



 

 

Moment zginający wspornik ławy względem krawędzi ściany: 

D

q

=

1,0 ∙ 9



6 ∙ $2 ∙ 

lwe

+ 

½

& =

1,0 ∙ 1,375



6

∙ $2 ∙ 164,51 + 139,38& = 147,59





 

 

Obliczenie zbrojenia wsporników ławy: 

Š

8

=

D

q

c

f

∙ @ ∙ /



=

147,59

16700 ∙ 1,0 ∙ 0,75



= 0,0157 



x‚‚

= 1 − K1 − 2 ∙ Š

8

= 1 − K1 − 2 ∙ 0,0157 = 0,0158 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 31 - 

 

¾

x‚‚

= 1 − 0,5 ∙ 

x‚‚

= 1 − 0,5 ∙ 0,0158 = 0,9921 

Š

q-

=

D

q

¾

x‚‚

∙ c

n

∙ / =

147,59

0,9921 ∙ 420000 ∙ 0,75 = 0,000472



= 4,729



 

Zbrojenie minimalne: 

Š

q

= iA Œ0,26 ∙

c

fjl

c

ng

∙ @ ∙ /

0,0013 ∙ @ ∙ /

= iA 0,26 ∙

2,6

490 ∙ 100 ∙ 75

0,0013 ∙ 100 ∙ 75

= iA _10,359



9,75 9



``` 

 

Przyjęto zbrojenie: 

10Ž12 o Š

q

= 11,319



 

 

7.2.

 

Obciążenie parciem gruntu (zbiornik zakopany, pusty) 

 

 

 

ciężar ściany i obciążenie przekazywane z powłoki stożkowej: 

›

q

= 25,0 ∙ 0,25 ∙ 4,80 ∙ 1,1 + 101,74 = 134,74





 

 

ciężar gruntu nad odsadzką ławy od strony zewnętrznej: 

›



= 19,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 137,94





 

 

ciężar własny ławy fundamentowej: 

›

³

= 25,0 ∙ 3,0 ∙ 0,80 ∙ 1,1 = 66,0





 

 

Siła pionowa:  

 = ›

q

+ ›



+ ›

³

= 134,74 + 137,94 + 66,0 = 338,68





 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 32 - 

 

 

Siła pozioma: 

Q



= 18,85





 

 

Moment zginający: 

D



= 4,09





 

 

Sprawdzenie czy wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy: 

D

-

= −D



− Q



c

›



0,8125 = −

4,09 − 18,85 ∙ 0,80

137,94 ∙

0,8125 = −131,25





 

 



-

=  = 338,68





 

 

Mimośród obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy ławy: 

C

-

= ´

D

-



-

´ = ´

131,25

338,68´ = 0,39  <

²

6 =

3,0

6 = 0,50 

 

Zatem  wypadkowa  sił  znajduje  się  w  rdzeniu  podstawy,  z  czego  wynika,  że  pod  ławą 

fundamentową występuję tylko naprężenia ściskające. 

 

Wyznaczenie zbrojenia ławy fundamentowej: 

Określenie naprężeń pod stopą fundamentową: 



lwe

=



-

² ∙ F ∙ 41 +

6 ∙ C

-

² 6 =

338,68

3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 +

6 ∙ 0,39

3,0 6 = 207,72

hi



 



l{‹

=



-

² ∙ F ∙ 41 −

6 ∙ C

-

² 6 =

338,68

3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 −

6 ∙ 0,39

3,0 6 = 18,06

hi



 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 33 - 

 

Oddziaływanie podłoża w przekroju A-A: 

9 = 1,375 



½

= 

lwe



lwe

− 

l{‹

²

∙ 9 = 207,72 −

207,72 − 18,06

3,0

∙ 1,375 = 120,79

hi



 

 

Moment zginający wspornik ławy względem krawędzi ściany: 

D

q

=

1,0 ∙ 9



6 ∙ $2 ∙ 

lwe

+ 

½

& =

1,0 ∙ 1,375



6

∙ $2 ∙ 207,72 + 120,79& = 168,97





 

 

Obliczenie zbrojenia wsporników ławy: 

Z uwagi, iż moment zginający wyszedł porównywalny z momentem zginającym z przypadku 

7.1, pominięto obliczenia zbrojenia przyjmując jak niżej: 

Przyjęto zbrojenie: 

10Ž12 o Š

q

= 11,319



 

7.3.

 

Obciążenie parciem cieczy (zbiornik odkopany, pełny) 

 

 

 

ciężar ściany i obciążenie przekazywane z powłoki stożkowej: 

›

q

= 25,0 ∙ 0,25 ∙ 4,80 ∙ 1,1 + 101,74 = 134,74





 

 

ciężar wody nad odsadzką ławy od strony wewnętrznej: 

›

?

= 10,0 ∙ 1,375 ∙ 4,80 ∙ 1,1 = 72,60





 

 

ciężar własny ławy fundamentowej: 

›

³

= 25,0 ∙ 3,0 ∙ 0,80 ∙ 1,1 = 66,0





 

 

Siła pionowa:  

 = ›

q

+ ›

?

+ ›

³

= 134,74 + 72,60 + 66,0 = 273,34





 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 34 - 

 

 

Siła pozioma: 

Q = 30,51





 

 

Moment zginający: 

D = 6,62





 

 

Sprawdzenie czy wypadkowa sił znajduje się w rdzeniu podstawy: 

D

-

= D + Q ∙

c

+

›

?

0,8125 =

6,62 + 30,51 ∙ 0,80

+

72,60 ∙

0,8125 = 90,02





 

 



-

=  = 273,34





 

 

Mimośród obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy ławy: 

C

-

= ´

D

-



-

´ = ´

90,02

273,34´ = 0,33  <

²

6 =

3,0

6 = 0,50 

 

Zatem  wypadkowa  sił  znajduje  się  w  rdzeniu  podstawy,  z  czego  wynika,  że  pod  ławą 

fundamentową występuję tylko naprężenia ściskające. 

 

Wyznaczenie zbrojenia ławy fundamentowej: 

Określenie naprężeń pod stopą fundamentową: 



lwe

=



-

² ∙ F ∙ 41 +

6 ∙ C

-

² 6 =

273,34

3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 +

6 ∙ 0,33

3,0 6 = 151,25

hi



 



l{‹

=



-

² ∙ F ∙ 41 −

6 ∙ C

-

² 6 =

273,34

3,0 ∙ 1,0 ∙ 41 −

6 ∙ 0,33

3,0 6 = 30,98

hi



 

 

 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 35 - 

 

Oddziaływanie podłoża w przekroju A-A: 

9 = 1,375 



½

= 

lwe



lwe

− 

l{‹

²

∙ 9 = 151,25 −

151,25 − 30,98

3,0

∙ 1,375 = 96,13

hi



 

 

Moment zginający wspornik ławy względem krawędzi ściany: 

D

q

=

1,0 ∙ 9



6 ∙ $2 ∙ 

lwe

+ 

½

& =

1,0 ∙ 1,375



6

∙ $2 ∙ 151,25 + 96,13& = 125,61





 

 

Obliczenie zbrojenia wsporników ławy: 

Š

8

=

D

q

c

f

∙ @ ∙ /



=

125,61

16700 ∙ 1,0 ∙ 0,75



= 0,0106 



x‚‚

= 1 − K1 − 2 ∙ Š

8

= 1 − K1 − 2 ∙ 0,0106 = 0,0107 

¾

x‚‚

= 1 − 0,5 ∙ 

x‚‚

= 1 − 0,5 ∙ 0,0107 = 0,9947 

Š

q-

=

D

q

¾

x‚‚

∙ c

n

∙ / =

99,97

0,9947 ∙ 420000 ∙ 0,75 = 0,000319



= 3,199



 

 

Zbrojenie minimalne: 

Š

q

= iA Œ0,26 ∙

c

fjl

c

ng

∙ @ ∙ /

0,0013 ∙ @ ∙ /

= iA 0,26 ∙

2,6

490 ∙ 100 ∙ 75

0,0013 ∙ 100 ∙ 75

= iA _10,359



9,75 9



``` 

 

Przyjęto zbrojenie: 

10Ž12 o Š

q

= 11,319



 

 

7.4.

 

Sprawdzenie ławy fundamentowej na przebicie 

 

/

8

= / ∙ < 45° = 0,75 ∙ 1,0 = 0,75 

9

8

= 9 − /

8

= 1,375 − 0,75 = 0,625 

¿

À

=

$2 ∙ 0,25 + 2 ∙ 1,0& + [2 ∙ $0,25 + 2 ∙ 0,75& + 2 ∙ 1,0]

2

= 4,0 



·

= 

lwe



lwe

− 

l{‹

²

∙ 9

8

= 164,51 −

164,51 − 109,67

3,0

∙ 0,625 = 153,09

hi



 



q

= 0,5 ∙ $

lwe

+ 

·

& ∙ 9

8

∙ 1,0 = 0,5 ∙ $164,51 + 153,09& ∙ 0,625 ∙ 1,0 = 99,25





 

background image

Projekt żelbetowego zbiornika na wodę przemysłową z kopułą stożkową 

 
 

 

Grupa: KB2 

Daniel Sworek 

strona - 36 - 

 

Warunek przebicia wspornika ławy: 



Á

= c

fj

∙ ¿

À

∙ / > 

q

 



Á

= 1200 ∙ 4,0 ∙ 0,75 = 3600,0



 > 

q

= 99,25





 

zatem przebicie ławy fundamentowej nie nastąpi! 

 

 

8.

 

Płyta denna 

 

Zbrojenie płyty dennej: 

Š

q

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

 $wzór 111. & 



f

= 1,0 (przy rozciąganiu) 

 = 0,8 (dla ℎ ≤ 0,30& 
c

fj,x‚‚

= c

fjl

= 2,6Dhi 



f

= c

n

= 420Dhi 

Š

q

= 

f

∙  ∙ c

fj,x‚‚

Š

fj



f

= 1,0 ∙ 0,8 ∙ 2,6 ∙

0,20 ∙ 1,0

420 = 0,00099



= 9,909



 

Przyjęto zbrojenie: 

9Ž12 o Š

q

= 10,189



 

 

Zbrojenie minimalne: 

Š

q,l{‹

= iA Œ 0,15



q

c

n

0,003 ∙ @ ∙ ℎ

` = iA  0,15

411,28

420000

0,003 ∙ 1,0 ∙ 0,20

` = iA _1,479



6,009



` = 4,509



< Š

q