Техническая характеристика резервуара для хранения запасов чистой воды

4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

4.1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СООРУЖЕНИЯ

Разработанный резервуар предназначен для хранения запасов чистой воды, поступающей с водопроводной очистной станции системы водоснабжения города. Строительство резервуаров производится на площадках с сухими  грунтами. Принято, что вода содержится в резервуаре с температурой не более 12 оС, грунты и грунтовые воды не агрессивны по отношению к железобетону.

Резервуары относятся к сооружениям II класса ответственности с ненормируемой степенью огнестойкости. Резервуары представляют собой сборные железобетонные емкости, заглубленные в грунт полностью, что обеспечивает их теплоизоляцию.

Стены резервуаров запроектированы из сборных плоских стеновых панелей блочного типа. Стыки стеновых панелей шпоночного типа. Угловые сопряжения стен – сборные из угловых блоков или из монолитного железобетона.

Днище – монолитная железобетонная плита  толщиной 14 см. Сопряжение днища со стенами – в виде фундаментного паза. Подготовка предусмотрена из бетона класса В3, набетонка по днищу – из цементного раствора марки М100.

Бетон конструкций в зависимости от их назначения принят по прочности на сжатие класса В30. Водопроницаемость и коррозионная стойкость конструкций обеспечивается применением бетона марки W6. Марка бетона по морозостойкости установлена в зависимости от климатических условий района строительства и режима эксплуатации и принята F150.

Чертежи разработаны применительно к резервуарам хозяйственно-питьевых систем водоснабжения, используемых для хранения запаса воды, предназначенного для непосредственной подачи к потребителям, и предусматривают следующие мероприятия, обеспечивающие требуемое качество воды.

- вентиляцию резервуара через фильтр;

- гидроизоляцию – по покрытию, по всей высоте стен и под днищем, а также дополнительный слой гидроизоляции в зоне грунтовых вод;

- обработку всех внутренних поверхностей сборных и монолитных  бетонных и железобетонных конструкций и их сопряжений до получения гладкой поверхности  без раковин и пор (для сборных конструкций эта обработка осуществляеться в заводских условиях).

Для повышения водонепроницаемости и герметичности резервуаров предусмотрено омоноличивание всех стыков сборных конструкций бетоном на напрягающем (НЦ) или расширяющем (РЦ) цементе. Прямые стыки стеновых панелей инъецируются раствором на основе этих же цементов.

В качестве гидроизоляции принята холодная асфальтовая  мастика – “ХАМАСТ” НИ-20. На площадках без подпора грунтовых вод изоляция стен двухслойная. Изоляция на покрытии – трехслойная во всех случаях. Изоляция стен обеспечивается применением бетона повышенной плотности марки  по водопроницаемости  W6,   на покрытии – двухслойной изоляции из “ХАМАСТ” НИ-20.

4.2. расчет преднапряженной ребристой панели перекрытия

Плита имеет размеры 1.5×6 м. Нагрузки действующие на перекрытия резервуара приведены в табл. 1.1.:

Таблица 1.1.

Наименование нагрузки	Нормативные, кН/м2	Частный коэффициент безопасности по нагрузке – γF	Расчетные, кН/м2
А. Постоянные: 1. Грунт h=1.1 м, ρ=15 кН/м3 2. Асфальтная стяжка t=30 мм, ρ=22 кН/м3 3. Гидроизоляция 4. Собственный вес плиты, ρsb=25 кН/м3	16.5 0.66 0.15 2.75	1.15 1.2 1.2 1.1	18.975 0.8 0.18 3.025
gn=	20.06	-	22.98
Б. Временные: 1. Снеговая (1-й район)	0.55	1.4	0.77
ρn=	0.55	-	0.77
qn= gn+ ρn	20.61	-	23.75

Расчетная схема панели перекрытия:

 кН/м.

Предворительные размеры поперечные сечения ригеля:

 мм;

 мм;

 мм.

Момент от внешней расчетной нагрузки:

кН·м;

 кН.

Расчетное сечение плиты – тавровое:

где А_р – площадь напрягаемой рабочей продольной арматуры S800;

 мм;

d – рабочая (полезная) высота сечения;

х – высота сжатой зоны сечения;

l – расстояние от нижней растянутой грани до сечения до центра тяжести продольной рабочей арматуры.

Класс бетона понели перекрытия С35/45 (табл. 6 БНБ5.03.01-2): f_ск=35 МПа

γ_с=1.5

 МПа.

Предполагаем, что н.о. проходит в полке, т.е.  мм, тогда сжатая зона сечения прямоугольная - .

Принимаем арматуру класса S1400 диаметром 14 мм. Защитный слой бетона  мм.

 мм;

d=h-c=300-40=260 мм;

.

По таблицам в зависимости от α_m находим значения η и ξ:

η=0,0965;

ξ=0,07;

х=ξd=260·0,0719 мм.

Определяем требуемое расчетом количество стержней продольной высокопрочной напряженной арматуры (S1400):

Площадь сечения арматуры:

, мм²

где  МПа (табл. 6.6 БНБ 5.03.01-2).

 мм².

При Ø14 мм площадь сечения стержня: а_р=153.8 мм².

Количество стержней:

.

Принимаем к установке по два стержня в каждом продольном ребре. При 4Ø14 мм S1400:

А_{р фак}=615.2 мм².

мм < 40 мм.

4.2.1. Расчет полки на местный изгиб.

Так как < 0.3, то плита рассчитывается как опертая по контуру.

Суммарная нагрузка на плиту:

q=q_м.п.(грунт + стяжка + гидроизоляция + снег)·1 м + q_{собств. вес плиты}=(18.975 + 0.8 + 0.18 + 0.77)· 1 м +γ_F·b·h_f·ρsb·1 м=20.725+1.1·1·0.05·25=20.725+1.375=22.1 кН/м.

 кН·м.

Защитный слой С_соv≥10 мм, тогда:

 мм;

 мм;

η=0.987 - табл. VI.1 [1]

мм²;

при Ø6 мм а_s=28.26 мм²:

, тогда   мм.

Принимаем арматуру S240 Ø6 мм с шагом 200 мм в обоих направлениях