Монолитное днище

Рис. со стр. 23 Яров. Проектирование ж/б резервуаров.

В р. большой протяженности ч/з каждые 54 м устраивают температурно-усадочные швы.

Число люков-лазов и их тип устанавливаются проектом. На поверхности земли необходимо предусматривать отмостку, предотвращающую затекание поверхностных вод между засыпкой и стеной резервуара.я

2. Выбрать и обосновать расчетную схему поперечной схемы здания или сооружения, предложить метод расчета здания или сооружения в целом. В общем виде изложить методику расчета основных несущих конструкций. Яров. Проектирование ж/б резервуаров.

Пространственная жёсткость резервуаров обеспечивается в продольном направлении за счёт системы многопролётных рам, образованных сваркой плит покрытия с капителями колонн, а в поперечном – за счёт приварки плит покрытия к продольным стенам. В результате образуется жёсткий пространственный блок из двух горизонтальных дисков (днища и покрытия) и четырёх вертикальных диафрагм(стен резервуаров), внутри которого расположены многопролётныерамы. Напряжённо- деформированное состояние несущих элементов ёмкостных сооружений определяется рядом факторов: конструктивными особенностями (монолитный или сборный вариант), наличием предварительного напряжения и способами его создания, расчётной схемой, конструктивным решением узлов сопряжения несущих элементов и т. д.

При проектировании сооружений для хранения жидкостей, в которых по условиям эксплуатации не допускается появление трещин, статические расчёты несущих элементов можно производить в упругой стадии работы материала. Расчёты резервуаров обычно выполняются на ЭВМ с использованием метода конечных элементов или метода конечных разностей.

Ёмкостные сооружения относятся к пространственным конструктивным системам, при расчёте которых необходимо учитывать совместную работу всех несущих элементов. Однако для упрощения инженерных расчётов несущую систему резервуаров расчленяют на отдельные элементы (покрытия, стены, днища) расчёт которых выполняют отдельно.

Стены резервуаров рассчитываются как жестко опертые в днище и шарнирно-закрепленные в уровне перекрытия.

Плоские днища прямоугольных в плане резервуаров рассчитываются как плиты на упругом основании, загруженные в местах сопряжения со стенами моментами, поперечными силами и в местах установки колонн локальными нагрузками. Днища рассматривают при заполненном и не заполненном водой сооружении с учётом подпора грунтовых вод. При наличии грунтовых вод вблизи резервуаров выполняется расчёт на устойчивость против всплытия.

Сборные железобетонные конструкции резервуаров должны рассчитываться также и на усилия, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже.

В процессе эксплуатации железобетонные резервуары подвергаются суточным и сезонным колебаниям температур воздуха, которые могут вызывать в его конструкциях дополнительные усилия. В связи с этим конструкции всех железобетонных резервуаров рассчитываются на температурные воздействия.

Для ёмкостных сооружений длиной до 60 м, располагаемых в не отапливаемых зданиях или на открытом воздухе, и до 70 м, располагаемых в отапливаемых зданиях или полностью обвалованных грунтом, расчёт на температурные воздействия можно не проводить и температурные швы не предусматривать, если температура наиболее холодных суток не ниже –40⁰С, а температура воды в ёмкости не более +40⁰С.

Расчёт конструкций и оснований резервуаров, проектируемых для строительства в сейсмических районах, должен выполняться на основные и особые сочетания нагрузок с учётом сейсмических воздействий по СНиП 11-7-81 «Строительство в сейсмических районах».

Конструктивный расчёт несущих элементов железобетонных резервуаров выполняется методом предельных состояний для всех этапов работы конструкций: изготовления, транспортировки, монтажа и эксплуатации.

Конструкции резервуаров должны быть рассчитаны на воздействия, возникающие в период их возведения и эксплуатации:

нагрузку от воды при испытании незасыпанного резервуара;

нагрузку от грунта (для заглубленного резервуара) при засыпанном и пустом резервуаре с учетом вакуума;

ветровую нагрузку при монтаже;

перепад температур и усадку бетона в период возведения.

Эксплуатационные нагрузки и перепады температур продукта и наружной среды должны быть предусмотрены заданием на проектирование.

При проектировании резервуаров следует учитывать:

изгибающие моменты, возникающие от неравномерного распределения температур по толщине стен при заполнении горячими нефтепродуктами или при понижении температуры наружного воздуха до расчетной зимней температуры;

температурные усилия, возникающие за счет изменения средней температуры стены резервуаров в продольном направлении.

При расчёте по первой группе предельных состояний производят подбор несущих конструкций. Расчёт резервуаров по второй группе предельных состояний выполняют с целью предотвращения образования или чрезмерного и продолжительного раскрытия трещин.

Расчёт резервуаров должен производиться с учётом следующих случаев загружения:

- резервуар заполнен водой, но не обсыпан грунтом (гидравлические испытания)

- резервуар обсыпан грунтом, но не заполнен водой (стадия возведения)

- резервуар заполнен частично или полностью технологической жидкостью и обсыпан грунтом (стадия эксплуатации)

Резервуары рассчитываются на сочетания нагрузок, принимаемые в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Покрытия резервуаров рассчитывают на собственную массу конструкций и грунтовой засыпки (утеплителя); снеговую нагрузку, соответствующую климатическому району строительства; временную нагрузку на вакуум, возникающий при опорожнении закрытых резервуаров.

1. Сбор нагрузок

2. Статический расчет в стадии эксплуатации

3. Установление размеров расчетного сечения плиты

4. Приведение сечения ребристой плиты к эквивалентному тавровому

5. Выбор материалов для проектирования

6. Расчет по I группе предельных состояний

7. Расчет полки ребристой плиты на изгиб

8. Подбор сечения арматуры поперечного ребра

9. Проверка достаточности принятых размеров ребристой плиты

10. Определение величины предварительного напряжения арматуры

11. Определение геометрических характеристик приведенного сечения

12. Определение потерь предварительного напряжения арматуры

13. Расчет прочности наклонных сечений плиты

14. Расчет по II группе предельных состояний

15. Расчет на образование начальных трещин (в стадии изготовления)

16. Расчет на образование нормальных трещин в стадии эксплуатации

17. Расчет на образование наклонных трещин

18. Расчет на раскрытие трещин, нормальных к продольной оси элемента

19. Расчет по деформациям

20. Расчет плиты на нагрузки в стадиях изготовления, транспортирования и монтажа

21. Расчет прочности плиты на воздействие усилия предварительного обжатия

22. Проверка прочности на монтажные нагрузки

Стены резервуаров рассчитываются на вертикальные нагрузки от покрытия; гидростатическое давление жидкости; активное боковое давление грунтовой засыпки и давление от нагрузки на призме обрушения; температурные воздействия; ветровую нагрузку (для наземных сооружений).

 

 

 

Н_пп – отметка низа плиты покрытия

Р гр – горизонтальная расчетная нагрузка от давления грунта

Р_w – горизонтальная нагрузка от давления воды на уровне защемления стены

Н_ст – высота стенки резервуара

h_ф – высота фундамента

t₁ – глубина заделки стеновой панели в фундамент

Со стр. 96 Яров. Проектирование ж/б резервуаров.

· Сбор нагрузок.

· Статический расчет в стадии эксплуатации

· Установление размеров расчетного сечения и выбор материалов для проектирования

· Выбор материалов для проектирования.

· Расчет по I группе предельных состояний.

· Подбор сечения арматуры

· Проверка достаточности принятых размеров.

· Определение величины предварительного натяжения арматуры

·. Расчет прочности в целом по сечению

· Определение потерь предварительного напряжения арматуры.

·. Расчет прочности наклонных сечений.

·. Расчет по II группе предельных состояний.

· Расчет на образование наклонных трещин (в стадии изготовления, монтажа, транспортировки).

 

Днища резервуаров рассчитываются на давление грунтовых вод и нагрузки от покрытий, давления грунта, передаваемые на днище через стеновые панели, веса жидкости в резервуаре.

Кроме того, не заполненный водой резервуар проверяют на всплытие при наличии близко расположенных грунтовых вод и сейсмические воздействия, если район сейсмический.

Такой тип фундамента рекомендуется рассматривать как фундаментную плиту на упругом основании, загруженную сосредоточенными силами от веса покрытия, от обсыпки грунтом, от веса жидкости в резервуаре.

Расчётная нагрузка на стены принимается равной гидростатическому давлению воды, заполненной до верхней отметки стен. Уровень жидкости в стадии эксплуатации резервуара находится ниже верха стен на 200 мм. Этому уровню соответствует нормативная нагрузка от гидростатического давления, принимаемая в расчётах по второй группе предельных состояний.

При определении нагрузок от активного давления засыпки характеристики грунтов засыпки принимают по характеристикам тех же грунтов в ненарушенном состоянии, умножая их на коэффициенты 0,9 для угла внутреннего трения грунтов и 0,5 для «с» (удельное сцепление грунтов). При этом грунты засыпок должны быть уплотнены при возведении резервуаров до 95% от удельного веса грунта в ненарушенном состоянии.

 

N_kn – полная нормативная нагрузка на колонну, включающая нагрузку от покрытия, снеговую нагрузку

G_bn – вес воды или другой жидкости в резервуаре с двух сторон на подколонник

G_фn – вес днища

а_ф – размер капители

 

Со стр. 104 Яров. Проектирование ж/б резервуаров.

 

Боковое давление грунта и нагрузки от транспортных средств определяются в соответствии с указаниями СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий».

Расчётные нагрузки при расчёте резервуаров на прочность и устойчивость определяют умножением нормативных нагрузок на коэффициенты надёжности по нагрузке g_f.

Коэффициент надёжности при действии веса конструкций, применяемый в расчёте на устойчивость положения против всплытия, когда уменьшение массы ухудшает условия работы конструкций, принимается равным 0,9.

Расчет и конструирование днища производят с след. посл-ти: оценка инженерно-геолог. условий; расчеты по прочности на продавливание, по раскрытию трещин, по предельным деформациям основания.