mos.pdf

(1717 KB) Pobierz
POLITECHNIKA KRAKOWSKA
IM. TADEUSZA KOŚCIUSZKI
Wydział Inżynierii Lądowej
Instytut Materiałów i Konstrukcji
Budowlanych
Zakład Konstrukcji Żelbetowych
Czterokomorowy silos
na materiały sypkie z
wykorzystaniem
technologii BIM
prowadzący : dr inż. Szymon Seręga
projekt wykonali :
Olga Kołada-Migielska
Grzegorz Szostak
Michał Król
gr. BIM rok akademicki 2016/17
Założenia projektowe :
Przyjęte założenia do wykonania modelu i obliczeń
Opracowanie zostało wykonane na podstawie norm oraz publikacji:
◦ PN-EN 1992-1-1 Konstrukcje betonowe - Reguły ogólne
◦ PN-EN 1991-4 2008 Obciążenia - Silosy i zbiorniki
◦ PN-EN 1992-3 Konstrukcje betonowe - Silosy i zbiorniki na ciecze
Zadane wymiary komór projektowanego zbiornika to: w ysokość 14,5m oraz szerokość w św ietle 6,2m. Silos
wykonany jako żelbetowy z elementami stalowymi (konstrukcja leja wysypowego wraz z konstrukcją
wsporczą, stalow a konstrukcja zadaszenia). Projekt obejmuje wykonanie obliczeń
statyczno-w ytrzymałościow ych konstrukcji żelbetow ych.
Wymiarow ania elementów konstrukcji stalow ej nie wchodzi w zakres tego opracow ania.
Wymiary silosu wynikające z przyjętych założeń projektowych to: wysokość ok. 23.5 m, szerokość ok. 13m,
zał ożona grubość ścian 25 cm. Silos został zaprojektowany przy założeniach silosu smukłego ze w zględu na
stosunek: hc / dc ≥ 2,0
Silos zlokalizow any w Rybniku. Założono klasę ekspozycji betonu XC4 - pow ierzchnie betonu narażone na
kontakt z wodą, ale nie jak w klasie ekspozycji XC2. Powierzchnie betonu cyklicznie mokre i suche. Wyliczona
na tej podstawie otulina wynosi 5 cm. Taka wartość otuliny zbrojenia została przyjęta w obliczeniach
numerycznych (odległość od środka ciężkości zbrojenia do krawędzi). Wszystkie elementy konstrukcyjne
wykonane będą z betonu C30/37.
Założono posadowienie bezpośrednie na płycie fundamentowej o stałej grubości 80 cm, wykonanej z betonu
C30/37 na warstwie betonu chudego, odsadzka pł yty fundamentowej wynosi 1,0 m. Przyjęto jako grunt
rodzimy piasek średni, posadow ienie powyżej poziomu w ód gruntowych.
Celem w ymiarowania zbrojenia ścian, płyty górnej oraz płyty fundamentowej silosu czterokomorow ego na
kamień wapienny wykonano model numeryczny w programie RFEM5. Do projektowanego silosu, na podstaw ie
zał ożonej geometrii, został wykonany trójwymiarowy model numeryczny. Geometria została importow ana z
programu AutoCAD w związku z problematycznym importem z programu Revit.
Wszystkie elementy silosu zostały zamodelowane w programie jako powierzchnie - elementy dwu w ymiarow e
z zadaną grubością oraz przypisanymi właściw ościami materiałow ymi.
W sześciu ścianach silosach zamodelow ano otwory o w ymiarach 3,0 x 3,5m umożliwiające komunikację
podczas eksploatacji. W płycie górnej zostały zamodelowane otw ory w sypow e o wymiarach 80 x 80cm.
Ściany oraz płyty zostały podzielone na mniejsze powierzchnie, dodano rów nież pow ierzchnie w komorach
aby możliwe było odpowiednie przyłożenie obciążeń.
.
1. Dane projektowe
a
:=
6.2m
A
:=
a
a
=
38.44 m
U
:=
4
a
=
24.8 m
Hk
:=
14.5m
sup
:=
16
dc
:=
6.2m
r
:=
39deg
hc
:=
Hk
-
2 a
 
tan
3 2
kN
m
3
2
wymiar w św ietle ścian
pole powierzchni jednej baterii
obwód jednej baterii
wysokość komory
ciężar jednostkowy dla piasku
kąt stoku naturalnego dla piasku
(
r
)
=
12.83 m
wysokość leja
średni iloraz parcia bocznego
ho
:=
3.45m
Km
:=
0.45
aK
:=
1.11
Kinf
:=
Km
aK
=
0.41
Ksup
:=
Km
aK
=
0.5
m
:=
0.48
a
:=
1.16
m
inf
:=
a
=
0.41
współczynnik tarcia o ścianę
sup
:=
m
a
=
0.56
m
:=
36deg
a
:=
1.09
m
inf
:=
a
=
33.03
deg
sup
:=
a
m
=
39.24
deg
2. Parcie pionowe
z
:=
0m
,
0.1m
..
hc
zo
:=
1
A
=
9.24 m
Kinf
inf U
pvf ( z)
:=
-
z
z
o
sup
zo
1
-
e
pvf hc
=
110.95
( )
kN
m
2
2.14
4.28
z[m]
6.41
8.55
10.69
0
20
40
60
p.vf(z)[kPa]
80
100
120
V lej
:=
1
3
a
a
ho
=
44.21
m
3
pv
:=
V lej
sup
A
=
18.4
kN
m
2
pv
:=
pvf hc
+
( )
pv
=
129.35
kN
m
2
3. Parcie poziome
zo
:=
1
A
Ksup
inf U
=
7.5 m
phf ( z)
:=
Ksup
-
z
z
o
sup
zo
1
-
e
phf hc
=
49.1
( )
kN
m
2
2.14
4.28
z[m]
6.41
8.55
10.69
0
10
20
p.hf(z)[kPa]
30
40
50
4. Parcie styczne
zo
:=
1
A
Ksup
sup U
=
5.57 m
ph0
:=
Ksup
sup
zo
=
44.54
kN
m
2
pwf ( z)
:=
-
z
z
o
sup
ph0
1
-
e
pwf hc
=
22.32
( )
kN
m
2
2.14
4.28
z[m]
6.41
8.55
10.69
0
5
10
p.wf(z) [kPa]
15
20
25
5. Parcie podczas opróżniania
hc
a
=
2.07
Silos smukły (2.0 < h
c
/a )
C0
:=
1.15
Ch
:=
1.15
Cw
:=
1.1
phe ( z)
:=
Ch
phf ( z)
pwe ( z)
:=
Cw
pwf ( z)
m
2
pwe ( z)
:=
pwe ( z)
kN
h
c
zm 1
:= 
pwe ( z) dz
=
213.09 m
0
h
c
zm 2
:= 
pwe ( z)
hc
-
z dz
(
)
0
Zgłoś jeśli naruszono regulamin