Проектирование контактного резервуара для обеспечения контакта хлора со сточной водой

11  Расчет строительных конструкций

11.1  Вводная часть

Контактный резервуар предназначен для обеспечения контакта хлора со сточной водой. По форме железобетонные резервуары бывают цилиндрическими и прямоугольными. Выбор определяется главным образом экономическим расчетом. При одинаковой емкости и высоте периметр стенок цилиндрического резервуара меньше, чем прямоугольного. Это дает экономию материала и сокращает смачиваемую поверхность, что приводит к уменьшению потерь хранимой жидкости. Однако, в стенах цилиндрических резервуаров растягивающие усилия от гидростатического давления возрастают пропорционально диаметру, а в прямоугольных – изгибающие моменты в стенках не зависят от размеров резервуаров в плане, что позволяет иметь одинаковую толщину резервуаров разной емкости.

В сборных резервуарах сокращается расход бетона, продолжительность строительства и достигается экономический эффект – 5 ¸ 7% стоимости сооружения.

Принятая прямоугольная форма резервуара с размерами 12,0 х 24,0 х 4,8 м соответствует требованиям экономичности.

Резервуары относятся к сооружениям II класса с ненормированной степенью огнестойкости и II класса по степени ответственности.

Резервуары представляют собой сборно-монолитные железобетонные  емкости, заглубленные в грунт, с насыпкой грунта высотой 1 м над перекрытием,  обеспечивающей теплоизоляцию.

Балочное сборное перекрытие резервуара  состоит из ригелей, по      которому укладывают панели покрытия. Ригели, в свою очередь, опираются на стеновые панели и консоли колонны.

Стены резервуаров запроектированы из сборных стеновых панелей  балочного типа высотой 4,8 м, толщиной 300 мм, номинальная ширина в осях 3 м, конструктивная – 2,8 м. Стыки стеновых панелей прямые шириной 200 мм замоноличиваются бетоном класса .

Днище - монолитная железобетонная плита толщиной 150 мм. Стеновые панели с днищем соединяются при помощи сварки выпусков арматуры пяты с арматурой днища. Покрытия резервуаров монтируют из ребристых плит размером  1,5 х 6 м, опирающихся на ригели и колонны квадратного сечения, расположенные с шагом 6 м. Последние устанавливают в подколонники.

Подготовка принята из бетона класса , цементная стяжка по днищу для создания уклона - из цементного раствора М 100.

Водонепроницаемость и коррозионная стойкость конструкций обеспечивается применением бетона класса , морозостойкости марки F 150 и водонепроницаемости марки W ≥ 4. Для повышения водонепроницаемости и герметичности резервуара предусмотрено омоноличивание всех стыков сборных конструкций бетоном класса  .

11.2 Расчет стенки сборного железобетонного прямоугольного подземного резервуара

Сборные стеновые панели: толщиной 300 мм. Номинальная ширина (в осях) 3 м, конструктивная – 2,8 м.

Стыки: прямые шириной 200 мм замоноличиваются бетоном класса . Внизу стеновые панели заделываются в паз монолитного днища (жесткое защемление), вверху соединяются со сборными железобетонными плитами покрытия на сварке (шарнирно-подвижное закрепление).

Рисунок 11.1  Расчетное сечение стеновой панели І-І

Расчет стеновой панели производится для двух случаев:

-  в период гидравлического испытания от гидростатического давления жидкости при отсутствии обвалования грунтом;

-  в период эксплуатации на давление грунта обвалования при отсутствии давления жидкости.

Стеновая панель рассчитывается по балочной схеме с жесткой заделкой внизу и шарнирно-неподвижным опиранием вверху (расчетная ширина такой балки принимается 1 м).

11.3 Определение расчетных нагрузок

1) Резервуар находится в стадии испытания.

Расчетная высота стеновой панели 4,5 м. Нагрузка от гидростатического давления жидкости на уровне заделки стеновых панелей