Армирование стеновых панелей прямоугольных резервуаров

Обновлено: 01.05.2024

Армирование стеновых панелей прямоугольных резервуаров

РЕЗЕРВУАРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Правила производства и приемки работ при монтаже

Vertical cylindrical steel tanks for storage of oil products. Rules of work's production and acceptance under installation

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Акционерное общество "Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству, эксплуатации трубопроводов и объектов ТЭК - Инжиниринговая нефтегазовая компания" (АО ВНИИСТ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Свод правил выполнен АО "ВНИИСТ" (руководитель разработки - канд. техн. наук А.О.Иванцов; исполнители: канд. техн. наук С.В.Головин, инж. Е.А.Фомина).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования к производству и приемке работ при монтаже и испытании вертикальных цилиндрических стальных резервуаров номинальным объемом от 100 до 120000 м включительно.

1.2 Требования настоящего свода правил распространяются на стальные конструкции резервуаров, ограниченные первым фланцевым или сварным (резьбовым) соединением технологических устройств или трубопроводов снаружи корпуса (стальной защитной стенки) резервуаров.

1.3 Требования настоящего свода правил не распространяются на изотермические резервуары для хранения сжиженных газов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.009-76 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.020-80 Система стандартов безопасности труда. Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.059-89 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Ограждения предохранительные инвентарные. Общие технические условия

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 7566-94 Металлоконструкция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 21779-82 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски

ГОСТ 23055-78 Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля

ГОСТ 23407-78 Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства строительно-монтажных работ. Технические условия

ГОСТ 31385-2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ Р 12.4.026-2001 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний

ГОСТ Р 56512-2015 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты"

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменением N 1)

СП 126.13330.2012 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

заказчик: Организация (физическое лицо), осуществляющее строительство резервуара.

3.2 изготовитель: Предприятие, осуществляющее изготовление конструкций и оборудования в соответствии с проектной и рабочей документацией.

3.3 производитель работ (монтажник): Организация, осуществляющая монтаж, испытания и сдачу в эксплуатацию резервуара в соответствии с проектной и рабочей документацией.

резервуар вертикальный цилиндрический стальной: Наземное строительное сооружение, предназначенное для приема, хранения, измерения объема и выдачи жидкости.

3.5 конструкции резервуара: Элементы, выполняющие несущие, ограждающие, совмещенные (несущие и ограждающие) и вспомогательные функции.

корпус резервуара: Соединенные между собой стенка, днище и крыша резервуара, образующие открытый или закрытый сверху сосуд, в котором содержится хранимый продукт.

3.7 нахлесточное соединение: Сварное соединение двух листов, расположенных параллельно и частично перекрывающих друг друга.

3.8 окрайки днища резервуара (кольцевые окрайки): Листы днища, располагаемые по периметру центральной части в зоне опирания стенки, замкнутые в кольцо.

основание резервуара: Грунтовая подушка или бетонный фундамент, на который устанавливается резервуар.

3.10 осадки основания: Вертикальные перемещения поверхности основания в результате деформаций грунтовой подушки и подстилающего ее грунтового массива.

3.11 стационарная крыша: Неподвижная конструкция, перекрывающая всю площадь зеркала хранимого продукта, служащая для предотвращения попадания атмосферных осадков в резервуар.

плавающая крыша: Конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре, не имеющем стационарной крыши, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая поверхность продукта по всей площади поперечного сечения резервуара.

3.13 понтон: Конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре со стационарной крышей, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая поверхность продукта по всей площади поперечного сечения резервуара кроме зоны, перекрываемой затвором.

3.14 пояс стенки резервуара: Цилиндрический участок стенки, состоящий из листов одной толщины; при этом высота пояса равна ширине одного листа.

3.15 "расчалка": Тонкий трос, стальная проволока, оттянутая в каком-либо направлении для соединения частей конструкции в определенном положении.

3.16 "хлопун": местное отклонение, обращенное выпуклостью наружу, начальной формы стенки, днища или др. элемента конструкции, образовавшегося в результате воздействия монтажно-сварочных напряжений.

3.17 зона термического влияния: Участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке или наплавке.

Армирование стеновых панелей прямоугольных резервуаров

ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ИЗДЕЛИЯ И УЗЛЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

СЕРИЯ 3.900-3

СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЕМКОСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ

Материалы для проектирования

Панели стеновые консольные для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые консольные для прямоугольных сооружений. Арматурные изделия. Рабочие чертежи

Панели стеновые балочные для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые балочные для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи арматурных изделий

Панели стеновые балочные для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые балочные для прямоугольных сооружений. Арматурные изделия. Рабочие чертежи

Панели стеновые для цилиндрических сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые для цилиндрических сооружений. Рабочие чертежи арматурных изделий

Панели перегородочные. Рабочие чертежи и арматурные изделия

Изделия для круглых колодцев. Рабочие чертежи

Изделия для круглых колодцев. Рабочие чертежи арматурных изделий

Изделия для лотков. Рабочие чертежи

Изделия для лотков. Рабочие чертежи арматурных изделий

Панели стеновые с опорной пятой для прямоугольных емкостных сооружений. Материалы для проектирования

Панели стеновые консольные с опорной пятой со шпоночным стыком для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые консольные с опорной пятой со шпоночным стыком для прямоугольных сооружений. Арматурные изделия. Рабочие чертежи

Панели стеновые консольные с опорной пятой с клиновидным стыком для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые консольные с опорной пятой с клиновидным стыком для прямоугольных сооружений. Арматурные изделия. Рабочие чертежи

Панели стеновые балочные с опорной пятой со шпоночным стыком для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые балочные с опорной пятой со шпоночным стыком для прямоугольных сооружений. Арматурные изделия. Рабочие чертежи

Панели стеновые балочные с опорной пятой с клиновидным стыком для прямоугольных сооружений. Рабочие чертежи

Панели стеновые балочные с опорной пятой с клиновидным стыком для прямоугольных сооружений. Арматурные изделия. Рабочие чертежи

Панели перегородок с опорной пятой для аэротенков. Рабочие чертежи

Плиты покрытий, колонны, фундаменты и панели перегородочные прямоугольных резервуаров. Материалы для проектирования и рабочие чертежи

Армирование стеновых панелей прямоугольных резервуаров

ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ

АЛЬБОМ 07-Д ЧАСТЬ III

УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВУАРОВ И ОПУСКНЫХ КОЛОДЦЕВ

Укладка бетонной смеси с помощью бетоновода в днище опускного колодца диаметром 58 м глубиной 26,0 м

Монтаж сборных железобетонных стеновых панелей опускного колодца диаметром 58 м и высотой 26 м стреловыми кранами

Производство земляных работ при рытье котлована под карре из 4-х заглубленных сборных железобетонных резервуаров емкостью по 10000 м3 экскаватором Э-652

Поверхностное уплотнение основания под днище карре из 4-х сборных железобетонных резервуаров емкостью по 10000 м3

Устройство бетонной подготовки под монолитное днище в кольцевой фундамент

Устройство песчаного основания толщиной 50 мм под днище на 1 резервуар по бетонной подготовке

Устройство изоляции из 2-х слоев пергамина на битумно-кукерсольной мастике по песчаному основанию на 1 резервуар

Армирование кольцевого фундамента на 1 резервуар

Установка и разборка металлической опалубки кольцевого фундамента на 1 резервуар

Бетонирование кольцевого фундамента на 1 резервуар

Армирование днища на 1 резервуар

Устройство железобетонного монолитного дна на 1 резервуар

Монтаж сборных железобетонных фундаментов стаканного типа

Монтаж сборных железобетонных конструкций кроме фундаментов

Бетонирование пристенной части днища, швов между картами и монтажного проезда

Установка деревянной опалубки вертикальных стыков стеновых панелей сборного железобетонного резервуара

Установка деревянной щитовой опалубки горизонтальных стыков между плитами покрытия сборных железобетонных резервуаров

Установка арматурных каркасов монолитного кольцевого железобетонного пояса покрытия резервуара

Установка металлической опалубки монолитного кольцевого железобетонного пояса покрытия

Замоноличивание горизонтальных, вертикальных стыков между сборными элементами и бетонирование кольцевого пояса покрытия резервуара

Торкретирование внутренних поверхностей стыков между стеновыми панелями резервуаров

Пескоструйная обработка верхнего и нижнего пояса резервуара

Торкретирование нижнего и верхнего пояса наружной поверхности резервуара

Навивка высокопрочной проволоки на наружную поверхность резервуара

Пескоструйная обработка наружной поверхности III - X поясов резервуара

ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ

Прямоугольная форма целесообразна при вместимости резервуаров 6—20 тыс. м3 и более. Если предъявляется требование более компактной компоновки резервуаров, например внутри помещений, их делают прямоугольными и при меньшей вместимости.

Основные параметры прямоугольных резервуаров для воды унифицированы (табл. XVI.2).

Таблица XVI.2. Унифицированные параметры прямоугольных резервуаров для воды

Размеры в плане, м Высота м

Покрытия резервуаров обычно делают плоскими по колоннам, днища — также плоскими или для увеличения вместимости резервуара с внутренними откосами по периметру стен.

Конструктивные схемы монолитных резервуаров показаны на рис. XVI.9: с ребристым покрытием при сетке колонн 6X6 мис безбалочным при сетке колонн

! Рис. XVI.9. Прямоугольный монолитный резервуар

А — план; б — разрез прн варианте с ребристым покрытием; в — то же, с безбалочным покрытием

И¥рП1, Вариант с почетна - Вариант с панельным ажла-^алочным покрытием покрытием

Моугольный сборный резервуар

А — план; б — раз* рез прн варианте с панельно-балоч-

Ным покрытием; в — то же, панельным покрытием; 1 — стеновые панели; 2— крайняя

Колонна; 3— фундаментный блок; 4 — промежуточная колонна; 5 — фундамент крайней колонны (прилив в дннще); 6 — монолитное днище; 7 — балка покрытия; 8 — плита

Рис. XVI.11. Узлы прямоугольного сборного резервуара

— то же, что на рис. XVI. 10; 9 — закладные детали;

-дополнительная арматура в монолитном участке;

Монолитного участка стен

Рис. XVI.12. Детали температурно - усадочных швов

200 J" 200 ^Внутренняя грань

А — со стальными компенсаторами; б — вариант с резиновой трехкулачковой шпонкой; 1—торкрет-штукатурка; 2 — зачеканка асбестоцементом; 3 — забивка асбестовой прядью, пропитанной битумом; 4 — компенсатор из листовой нержавеющей стали толщиной 1—2 мм (или из обычной оцинкованной стали); 5 — подготовка; 6—песок; 7 — рубероид; 8 — бетонная подготовка; 9 — асфальтовые плнты; 10 — трехкулач - ковая резиновая шпонка

4X4 м. Стены высотой до 4 м делают гладкими, при большей высоте — с ребрами.

На рис. XVI. 10 приведены конструктивные схемь

Сборного резервуара: с панельно-балочным покрытием При сетке колонн 6X6 мис панельным при сетке колонн 4X4 м. В первом варианте для покрытия используют типовые ригели и ребристые панели 6X1.5 м, применяемые для перекрытий междуэтажных производственных зданий; во втором — панели (с ребрами по контуру), опирающиеся по углам непосредственно на колонны.

Стеновые панели для каждого резервуара принимают только одного типоразмера. Для резервуара, приведенного на рис. XVI.10, стеновая панель имеет высоту 4,8 м, номинальную ширину 3 м, толщину 200 мм. Стеновые панели устанавливают в продольный паз днища, закрепляют в проектном положении и зазоры бетонируют. Вертикальные стыковые зазоры могут быть прямоугольной формы толщиной 200 мм (в их пределах арматурные выпуски сваривают) и шпоночной формы толщиной 30 мм (без сварки арматуры). Швы по первому варианту позволяют учесть работу стены на изгиб в горизонтальном направлении между пилястрами, поэтому они должны размещаться в местах, где моменты имеют небольшие значения (см. рис. XVI. 10).

Угловые участки стен выполняют монолитными, их размеры зависят от разбивки стеновых панелей в плане.

Сборные колонны (квадратного сечения) устанавливают в гнезда фундаментов, зазоры заполняют бетоном. Днища делают монолитными. На рис. XVI.11 даны детали резервуаров.

В резервуарах большой протяженности через каждые 54 м предусматривают температурно-усадочные швы (рис. XVI.12).

Монолитную стену без ребер, а также сборную стену с вертикальными стыками шпоночной формы (см. рис. XVI.11, узел 6,6), в которых горизонтальную арматуру не сваривают, независимо от наличия ребер (пилястр) рассчитывают по балочной схеме (рис. XVI.13, а). Пролет /і принимают равным расстоянию от верхней грани паза днища до покрытия.

А — конструктивная схема; б — расчетная схема; в — эпюра момен-j тов; 1 — стык шпоночной формы (без сварки горизонтальной арма-| туры); 2— плита сборного покрытия; 3 — стеновая панель; 4 — паа; в днище для заделки стеновой панели; нагрузки на стену: р — гид» ростатнческое давление воды; pi—горизонтальное давление грунта;'

Р — давление от покрытия

При расчете выделяют вертикальную полосу шириной 1 м вместе с находящимися на ней нагрузками. Полагают, что в дн-ище стена жестко защемлена, на уровне перекрытия шарнирно оперта (рис. XVI.13,б). На рис, XVI.13, в приведена эпюра изгибающих моментов, дейі ствующих в вертикальном направлении; значения момен?, тов на опоре Му и в пролете М2 определяют по формуй лам сопротивления материалов.

В монолитной или сборной стене, усиленной ребрами при сварке всей арматуры в швах (см. рис. XVI.11, узел 6, а), каждый участок стены между ребрами рассчитывают как плиту, опертую по контуру (рис. XVI. 14), если (при h

>l)- По граням ребер и днища плита считается жестко защемленной, в уровне покрытия — шарнирно опертой. Шарнирное опирание в случае сборного ПОКРЫТИЯ обусловлено беЗМОМеНТНЬШИ СВЯЗЯМИ МЄ'

Жду сборными панелями покрытия и стены, а в случай монолитного покрытия — опиранием на плиту с малой жесткостью на изгиб.

Наибольшие значения опорных и пролетных моментов принимают по справочикам.

Требуемое количество рабочей арматуры находят па наибольшим опорным и пролетным моментам как в из! гибаемой плите прямоугольного сечения с одиночны»!

Армированием. Нормальные усилия, действующие в стене от давления покрытия или от давления на стены поперечного направления, в расчете не учитывают вследствие их незначительного влияния на окончательные результаты. Арматуру рассчитывают отдельно от гидростатического давления изнутри резервуара и от бокового давления грунта снаружи.

Отдельные стержни арматуры объединяют в сварные сетки, которые устанавливают около внутренней и на - ; ружной поверхностей стеновых панелей с минимальным! защитным слоем. На рис. XVI.15 показано армирование • сборной стеновой панели.

Рис. XVI.14. К расчету стены прямоугольного резервуара как плиты, опертой по контуру

" а — конструктивная схема; б — расчетная схема; в — эпюры момен - тов; 1 — вертикальные ребра; 2 — шарнирное опнранне; 3— защемление; 4 — лнннн нулевых моментов; 5—эпюра изгибающих моментов вдоль пролета /2; 6 — то же, вдоль 1\ нагрузки на стену: р — гидростатическое давление воды; pi — горизонтальное давление грунта; g — давление от покрытия

В монолитных резервуарах гладкие стены (без ребер) рассчитывают с учетом их взаимодействия с безба-

Рис. XVI.15. Армирование стеновой панели прямоугольного резервуара

Лочньш покрытием, а ребристые стены — с учетом взаимодействия с ребристым покрытием (см. рис. XVI.9).

Кроме расчета на прочность, выполняют также расчет стен по условию ширины раскрытия трещин асго^0,2 мм по методике, изложенной в гл. VII. При этом всю нагрузку считают длительно действующей.

33. Конструктивные решения прямоугольных резервуаров.

Конструктивные решения.Прямоугольная форма целесообразна при вместимости резервуаров 6 - 20 тыс. м3 и более. Если предъявляется требование более компактной компоновки резервуаров, например внутри помещений, их делают прямоугольными и при меньшей вместимости.

Основные параметры прямоугольных резервуаров для воды унифицированы

Объем 100 250 500 1000 2000 3000 600 10000 20000

Размеры в плане, м 6×6 6×12 12×12 12×18 18×24 24×30 36×36 48×48 66×66

Высота, м 3,6 3,6 3,6 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8

Покрытия резервуаров обычно делают плоскими по колоннам, днища - также плоскими или для увеличения вместимости резервуара с внутренними откосами по периметру стен.

Конструктивные схемы монолитных резервуаров показаны на рис. XVI.9: с ребристым покрытием при сетке колонн 6×6 м и с безбалочным при сетке колонн 4×4 м.

Рис. XVI.11: узлы прямоугольного сборного резервуара

Стены высотой до 4 м делают гладкими, при большей высоте - с ребрами.

На рис. XVI.10 приведены конструктивные схемы сборного резервуара: с панельно-балочным покрытием при сетке колонн 6×6 м и с панельным при сетке колонн 4×4 м. В первом варианте для покрытия используют типовые ригели и ребристые панели 6×1.5 м, применяемые для перекрытий междуэтажных производственных зданий; во втором - панели (с ребрами по контуру), опирающиеся по углам непосредственно на колонны. Сборные колонны устанавливают в гнезда фундаментов, зазоры заполняют бетоном. Днища делают монолитными. На рис. XVI.11 даны детали резервуаров. В резервуарах большой протяженности через каждые 54 м предусматривают температурно-усадочные швы .

34. Основные положения расчета прямоугольных резервуаров, характер армирования стен резервуаров.

Стены резервуаров рассчитывают на одностороннее гидростатическое давление при отсутствии обсыпки, а также одностороннее боковое давление грунта при опорожненном резервуаре. Монолитную стену без ребер, а также сборную стену с вертикальными стыками шпоночной формы (см. рис. XVI.11, узел 6, б), в которых горизонтальную арматуру не сваривают, независимо от наличия ребер (пилястр) рассчитывают по балочной схеме (рис. XVI.13,а). Пролет l1 принимают равным расстоянию от верхней грани паза днища до покрытия.

Рис. XVI.13. К расчету стены прямоугольного резервуара, работающей по балочной схеме

а — конструктивная схема; б — расчетная схема; в — эпюра изгибающих моментов;

1 — стык шпоночной формы (без сварки горизонтальной арматуры); 2 - плита сборного покрытия; 3 - стеновая панель; 4 - паз в днище для заделки стеновой панели;

нагрузки на стену: р — гидростатическое давление воды; p1 - горизонтальное давление грунта; Р - давление от покрытия

При расчете выделяют вертикальную полосу шириной 1 м вместе с находящимися на ней нагрузками. Полагают, что в днище стена жестко защемлена, на уровне перекрытия шарнирно оперта.В монолитной или сборной стене, усиленной ребрами при сварке всей арматуры в швах, каждый участок стены между ребрами рассчитывают как плиту, опертую по контуру, если l2/l1 ≤ 2(при l2 > l1). По граням ребер и днища плита считается жестко защемленной, в уровне покрытия - шарнирно опертой. Шарнирное опирание в случае сборного покрытия обусловлено безмоментными связями между сборными панелями покрытия и стены, а в случае монолитного покрытия - опиранием на плиту с малой жесткостью на изгиб.

Требуемое количество рабочей арматуры находят по наибольшим опорным и пролетным моментам как в изгибаемой плите прямоугольного сечения с одиночным армированием.

Рис. XVI.14: к расчету стены прямоугольно резервуара как плиты, опертой по контуру

Арматуру рассчитывают отдельно от гидростатического давления изнутри резервуара и от бокового давления грунта снаружи .Отдельные стержни арматуры объединяют в сварные сетки, которые устанавливают около внутренней и наружной поверхностей стеновых панелей с минимальным защитным слоем. В монолитных резервуарах гладкие стены (без ребер) рассчитывают с учетом их взаимодействия с безбалочным покрытием, а ребристые стены - с учетом взаимодействия с ребристым покрытием.

Кроме расчета на прочность, выполняют также расчет стен по условию ширины раскрытия трещин acrc ≤ 0,2 мм по методике, изложенной в гл. VII. При этом всю нагрузку считают длительно действующей.

1_ЛЕКЦИИ ПО ЖБК / ЛЕКЦИИ ПО ЖБК ПГС Вторая часть / Лекция 16

Резервуары для воды строят цилиндрической и призматической (прямоугольной в плане) формы, заглубленными (относительно уровня земли) и наземными, закрытыми (с покрытием) и открытыми. Резервуары сложной формы (сферические, торовые, линзообразного поперечного сечения и др.) применяют в особых условиях.

Требуемая вместимость резервуаров определяется технологическим расчетом; форму и габаритные размеры – технико-экономическим анализом возможных конструктивных решений.

Опытом установлено, что заглубленные резервуары для воды вместимостью до 2 – 3 тыс. м3 экономичнее делать круглой в плане формы, свыше – прямоугольной.

Применительно к резервуарам воды приняты унифицированные объемы и оптимальные высоты (табл. 16.1)

Резервуары могут выполняться монолитными, сборными и сборно-монолитными. В сборных расход бетона и арматуры при централизованной экономике был меньше примерно на 15 – 20%.

Для стен и днища резервуаров применяют тяжелый бетон классов В15 – В30, арматуру классов A III и BpI, для цилиндрических стен – AIV – AVI и BpII.

Для повышения водонепроницаемости резервуаро ,их изнутри покрывают цементной штукатуркой, а поверхносит соединения стеновых панелей - торкрет-бетоном.

Следует избегать заглубления резервуаров ниже уровня грунтовых вод, поскольку при этом усложняется производство работ, утяжеляется конструкция днища, необходимо устройство оклеечной многослойной гидроизоляции резервуара от грунтовых вод.

Для доступа людей внутрь резервуара и пропуска вентиляционных шахт в покрытиях устраивают проемы. В днище делают приямок глубиной до 1 м на случай чистки и полного опорожнения резервуара.

Монолитный резервуар, конструктивная схема которого показана на рис. 16.1., состоит из плоского безбалочного покрытия, поддерживаемого колоннами с капителями вверху и обратными капителями внизу, гладкой стены цилиндрической формы, плоского безреберного днища.

Рис. 16.1. Цилиндрический монолитный резервуар с безбалочным покрытием

1 – стенка; 2 – люк; 3 – безбалочное покрытие; 4 – колонны; 5 – капители; 6 – днище; 7 - приямок

В резервуарах малой вместимости трещиностойкость стен может быть обеспечена без предварительного напряжения, при вместимости 500 м3 и более – необходимо предварительное обжатие.

Безбалочное покрытие отличается малой конструктивной высотой, что обуславливает минимальное заглубление резервуара, имеет гладкую поверхность снизу, что обеспечивает хорошую вентиляцию пространства над уровнем содержащейся жидкости.

Существуют и другие конструктивные решения монолитных круглых резервуаров: балочные перекрытия по колоннам с шагом 6 х 6 м и более; купольные покрытия; опертые стены и др. Но они уступили место типовым конструкциям.

В конструктивном решении сборных перекрытий (рис. 16.2) приняты трапециевидные ребристые плиты ,укладываемые по кольцевым балкам.

Рис. 16.2. Схема сборного покрытия цилиндрического резервуара

1 – цилиндрическая стенка; 2 – колонны; 3 – кольцевые балки; 4 – круглая плоская плита; 5 – трапециевидные плиты с ребрами по периметру

Стена резервуара состоит из сборных панелей длиной, равной высоте резервуара. Панели устанавливают вертикально в паз между двумя кольцевыми ребрами днища по периметру резервуара (рис. 16.3).

Вертикальные швы между панелями заполняют бетоном. После приобретения бетоном швов прочности не менее 70% проектной стену снаружи обжимают кольцевой предварительно напрягаемой арматурой, которую по окончании процесса натяжения защищают торкрет-бетоном.

Рис. 16.3. Детали сборного цилиндрического резервуара

а – конструкция стены; б – жесткое сопряжение стены с днищем; в – подвижное сопряжение стены; 1 – слой торкрет-бетона; 2 – кольцевая напрягаемая арматура; 3 – стеновая панель; 4 – днище; 5 – бетон с щебнем мелких фракций; 6 – выравнивающий слой раствора; 7 – битумная мастика; 8 – асбестоцементный раствор

Стеновые панели принимают с номинальной шириной 3,14 и 1,57 м (рис. 16.4, а). При такой ширине по периметру резервуара размещают целое число панелей, равное соответственной диаметру резервуара D или 2D.

Конструктивную ширину панелей делают на 140 мм меньше номинальной. Зазор 140 мм заполняют при монтаже бетоном класса не ниже класса панелей.

Толщину стеновых панелей назначают в пределах h = 120 …200 мм (кратно 20 мм). В резервуарах радиусом R > 12 м внешнюю поверхность стеновых панелей делают цилиндрической, внутреннюю – плоской, радиусом R < 9 м обе поверхности панелей принимают цилиндрическими (рис. 16.4, а).

Рис. 16.4. Стеновые панели цилиндрических резервуаров

1 – общий вид; 2 – армирование; 3 – дополнительная арматура

Предварительно напряженную горизонтальную рабочую арматуру размещают по внешней поверхности стен. Стеновые панели армируют двойной сеткой, сечение стрежней которой назначают конструктивно. Выпуски арматуры соседних стеновых панелей сваривают между собой, чем обеспечиваются фиксацией панелей в проектном положении и предотвращение усадочных и температурных трещин до обжатия стен предварительно напрягаемой арматурой.

Вертикальную арматуру сборных стеновых панелей принимают по условиям их прочности и трещиностойкости в период изготовления, транспортирования и монтажа. В нижней части панелей предусматривают дополнительные стержни, необходимые для восприятия изгибающих моментов (действующих в вертикальном направлении), возникающих здесь вследствие взаимодействия стен с днищем.

Соединение сборных стеновых панелей с днищем может быть жестким, исключающим радиальное перемещение стены и угловой поворот в кольцевом пазу днища (рис. 16.3, б), и подвижным, допускающим эти перемещения (рис. 16.3,в).

В первом случае зазор между панелями и днищем в первом случае заполняют прочным бетоном на мелком щебне, во втором – холодной битумной мастикой.

Глубину жесткой задели определяют расчетом, но принимают не менее 1,5 толщины стенки.

Натяжение на стены кольцевой предварительно напрягаемой высокопрочной арматуры производят с помощью машин. Расстояние между проволочными витками допускается не менее 10 мм.

Стержневую арматуру напрягают электротермическим способом. Кольцевой стержень членят по длине на несколько элементов (рис. 16.5, а); на концы каждого стрежня приваривают коротыши: один с винтовой нарезкой, другой гладкий, сваренный с анкерным упором (рис. 16.5, б). На последнем стержни соединяют друг с другом. В процессе электронагрева стержни удлиняются, в этом состоянии их удерживают гайками на упорах. По мере остывания длина арматурного кольца сокращается, вследствие этого стена резервуара обжимается, а в арматуре образуется растяжение.

Кольцевую арматуру после натяжения покрывают несколькими слоями торкрет-бетона, обеспечивая защитный слой толщиной не менее 25 мм.

Внутренние поверхности стен резервуара штукатурят до натяжения арматуры, с тем, чтобы штукатурка вместе со сборными панелями получила обжатие.

Рис. 16.5. Детали стержневой напрягаемой арматуры при электротермическом способе натяжения

а – расположение арматуры на цилиндрической стене резервуара; б – арматурный элемент; в – конструкция анкерного упора; 1 – стена; 2 – стержень арматуры; 3 – анкерный упор; 4 – коротыш большого диаметра; 5 – то же с нарезкой; 6 – стяжной болт; 7 – упорная планка

Расчет цилиндрических резервуаров

Жидкость, содержащаяся в резервуаре, оказывает гидростатическое давление на его стены, линейно возрастающее с увеличением глубины. Нормативное значение этого давления на глубине (l-x) от уровня жидкости равна pkx. Расчетное значение давления

где r – плотность жидкости (рис. 16.6).

Рис. 16.6. К расчету стены цилиндрического резервуара

(стена отделена от днища)

а – вертикальный разрез; б – сечение в плане; в – эпюра кольцевых растягивающих сил; г – эпюра радиальных перемещений стены; 1 – рассматриваемое кольцо стены резервуара; 2 – уровень жидкости

Гидростатическое давление вызывает в стене кольцевые растягивающие усилия

Эпюра кольцевых усилий в стене, отделенной от днища, имеет линейное очертание. Под воздействием кольцевых усилий периметр стены удлиняется и сама стена перемещается в радиальном направлении.

При жестком сопряжении стены с днищем радиальные перемещения на уровне днища практически равны нулю. В связи с эти вертикальная образующая стены искривляется; в ней возникают изгибающие моменты Mx, действующие вдоль образующей, и соответствующие им поперечные силы Qx.

Стена представляет собой осесимметричную цилиндрическую тонкостенную оболочку, т.о. в ней изгиб имеет локальный характер.

При жестком закреплении стены в днище с учетом момента М1 и поперечной силы Q1 окончательные выражения для определения кольцевых усилий и моментов в стене на уровне, находящемся на расстоянии х от днища, имеют вид:

Рис. 16.7. К расчету узла сопряжения стены цилиндрического резервуара с днищем

Рис. 16.8. К расчету стены цилиндрического резервуара

(эпюры кольцевых сил и изгибающих моментов)

а – сопряжение стены с днищем жесткое; б – то же подвижное

При подвижном сопряжении сборной цилиндрической стены с днищем вследствие радиального перемещения стены по ее торцу образуется сила трения

Кольцевые растягивающие усилия в стенке на уровне х от днища им максимальный момент определяются

Площадь сечения кольцевой арматуры определяют как в центрально-растянутом элементе отдельно для каждого пояса высотой 1 м

Стены резервуаров относятся к конструкциям 1-ой категории требований к трещиностойкости.

Площадь сечения вертикальной арматуры стен определяют как в изгибаемой плите, отдельно от действия внутреннего гидростатического давления и от наружной обсыпки. Ее расчетное количество устанавливают в нижней части стены с защитным слоем 1,5 см; выше предусматривают конструктивное армирование.

Днища, как правило, выполняют монолитными.

Прямоугольные резервуары

Прямоугольная форма резервуаров целесообразна при их вместимости 6 …20 тыс. м3 и более. Основные параметры прямоугольных резервуаров представлены в табл. 16.2.

Покрытие резервуаров обычно делают плоскими по колоннам; днища – также плоским или с внутренними откосами по периметру стен для увеличения вместимости резервуара.

Конструктивные схемы монолитных резервуаров имеют варианты: с ребристым покрытием при сетке колонн 6х6 м и с безбалочным при сетке колонн 4х4 м (рис. 16.9). Стены высотой до 4 м делают гладкими, при большей высоте – с ребрами.

Рис. 16.9. Прямоугольный монолитный резервуар

а – при варианте с ребристым покрытием; б – то же с безбалочным покрытием

Конструктивные схемы сборных резервуаров также имеют варианты : с плитно-балочным покрытием при сетке колонн 6х6 м; с безбалочным перекрытием при сетке колонн 4х4 м (рис. 16.10)

Рис. 16.10. Прямоугольный сборный резервуар

а – план при варианте с плитно-балочным покрытием; б – то же с безбалочным покрытием; 1 – стеновые панели; 2 – крайняя колонна; 3 – фундаментный блок; 4 – промежуточная колонна; 5 – фундамент крайней колонны; 6 – монолитное днище; 7 – балка покрытия; 8 - плита

В первом варианте для покрытия используют типовые ригели и ребристые плиты 6 х 15 м, во втором – панели с ребрами по контуру, опирающие непосредственно на капители колонн.

Стеновые панели для каждого резервуара принимают только одного типоразмера.Вертикальные зазоры могут быть прямоугольной формы толщиной 200 мм и шпоночной формы толщиной 30 мм.

Угловые участки стен выполняют монолитными, их размеры зависят от разбивки стеновых панелей в плане (рис. 16.11)

Рис. 16.11. Узлы прямоугольного сборного резервуара (см. рис. 16.10)

1…8 – то же на рис. 16.10; 9 – закладные детали; 10 – дополнительная арматура в монолитном участке; 11 – бетон монолитного участка стен

Расчет прямоугольных резервуаров

Стены резервуаров рассчитывают на одностороннее давление при отсутствии обсыпки, а также одностороннее боковое давление грунта при опорожненном резервуаре.

Монолитную стену без ребер, сборную стену с вертикальными стыками шпоночной формы рассчитывают по балочной схеме (рис. 16.12, а), принимая пролет l1 равным расстоянию от верхней грани паза днища до покрытия.

Рис. 16.12. К расчету стены прямоугольного резервуара, работающей по балочной схеме

а – конструктивная схема; б – расчетная схема; в – эпюра моментов; 1 – стык шпоночной формы; 2 – плита сборного покрытия; 3 – стеновая панель; 4 – паз в днище для заделки стеновой панели; r – гидростатическое давление воды ; r1 – горизонтальное давление воды; р – давление от покрытия

При расчете выделяют вертикальную полосу шириной 1 м вместе с находящимися на ней нагрузками. Полагают, что в днище стена жестко защемлена, а на уровне перекрытия шарнирно оперта.

В монолитной или сборной стене, усиленной пилястрами и пристенными колоннами каждый участок стены между ними рассчитывают как плиту, опертую по контуру при соответствующих параметрах.

Требуемое количество рабочей арматуре находят по наибольшим опорным и пролетным моментам как в изгибаемой плите прямоугольного сечения с одиночной арматурой.

К расчету стены прямоугольного резервуара как плиты, опертой по контуру

Рис. 16.14. Армирование стеновой панели прямоугольного резервуара

Рис. 16.15. Навивка кольцевой арматуры предварительно напряженной стенки машинной ВНИИСТ Главгаза

а – навивка напрягаемой арматуры; б – вид навивочной машины

Рис. 16.16. Висячие (вантовые) покрытия резервуаров

б – монтаж сборного висячего покрытия; в – висячее предварительно напряженное покрытие круглого шламбассейна

Рис. 16.17. Сборный предварительно напряженный резервуар емкостью 35 000 м3

Рис. 16.18. Сборные предварительно напряженные резервуары емкостью 1000 и 2000 м3

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Конструктивные решения, основы расчета и конструирования прямоугольных резервуаров.

Прямоуг форма использ вместим 6—20 тыс. м 3 и более. бывают монолитными и сборными.Покрытия плоские по колоннам, днища —плоские с внутр откосами по периметру стен. Монолит резер бывают с ребристым покрытием при сетке колонн 6×6,с безбалочным 4×4 м. Стены выс до 4 м гладкие, больше—с ребрами. Сборные бывают c плитно-балочным покр при сетке 6х6 использ ригели и ребрист плиты 6х1,5м; и с безбалочн покрытием с плитами, опирающ по углам непосредств на капители колонн при сетке4х4.Стен панели для каждого резервуара принимают только одного типоразмера, имеют ширину 3 м, толщ 200 мм. Стеновые панели устанавливают в продол паз днища, закреп в проектном положении и зазоры бетонируют.Углов уч-ки стены устраив монолит.Сборн колонны устан в гнезда фундам.днища делают монлитными.В резервуарах протяж больше54м устр температурно-усад швы.

Расчет производят1). На одностор гидростат давл при отсутствии грунта.2). На одностор давл грунта при отсутствии воды. Монолит стену рассчит по балочной схеме.Выделяют полосу шир 1м с нагр.Полагают что в днище стена защемл, а на уровне перекр шарнирно оперта. Если имеем монолитные стены без пилястр или это сборные со шпоночными соединениями, то расчет выполняют как колонну защемленную в днище.

Рис.р-гидростат давл воды; p_i-гориз давл грунта; F - давление от покрытия. Значения М₁ и М₂ опред по ф-лам сопромата,строим эпюры и опред A_S.В монолит и сборн стене с пилястрами и пристен колоннами кажд уч-к стены между ними рассчит как плита опертая по контуру, если l₂/l₁≤2. По граням пилястр и днища плита жестко защемл, в уровне покр-шарнирно опертая. Треб кол-во ар-ры находят как в изгиб плите с одиночн армированием . Отдельн стержни объедин в сетки.В монлит резерв гладкие стены рассчит с учетом их взаимод с безбалоч покрытием, а ребристые стены с учетом ребристого покрытия.Выполняют расчет по усл ширины раскрыт трещин

Основные положения расчете и конструировании водонапорных башен.

назначение - регулировать напор воды, обеспечивать бесперебойное снабжение водой.

Вместимость резервуара устан в соотв с режимом водопотребления в сети и эксплуатации насосной станции 15-3000 м 3 . Высота подъема резервуара над поверхностью земли зависит от расчетного значения напора, высота опорной части 6-50м. шатровые утепляются. Рис. 1.Разновидности водонапорных башен а - шатровые, б - бесшатровые; в - с несколькими резервуарами; 1 - резервуар; 2 - опорные конструкции; 3 - шатер

Типовые башни: с резервуарами вместимостью 25, 50, 150, 250, 500, 1000 м 3 , а также с опорными конструкциями высотой 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27 м при резервуарах вместимостью 25 и 50 м 3 и высотой 12, 18, 24, 30, 36, 42 м -150. 1000 м 3 . Резервуары делают жб или стальными. Стены жб резервуаров значительных размеров для обесп трещиностойкости должны ПН. Опорные конструкции выполняют преимущественно жб, могут металлич или кирпичными. Кирпичные опоры применяют при строительстве башен малой высоты 9-12м с вместимости 25-50 м 3 .Жб опоры башен выполняют в виде сплошной монолитной цилиндрической оболочки или же в виде стержневых сборных жб пространственных конструкций рамной либо сквозной сетчатой системы. Наименьшую стоимость имеют сборные жб опоры сквозного сетчатого типа. Они дешевле сплошных монолитных жб опор в 1,5. 2 раза и дешевле кирпичных. Монолитные башни изгот в подвижн инвенарной опалубке,толщина оболочки 150 мм Ствол башни базируется на монолитном жб фундаменте с кольцевым ребром по контуру ствола. Фундамент башни - железобетонный, монолитный, ленточно-кольцевой. Расчету подлежат конструкции резервуара, опор, фундамента и шатра. Основные нагрузки:давление наполненного резервуара F_1,вес опоры F₂ и фундамента с засыпкой грунта на нем F₃, горизонтальное давление ветра на шатер (резервуар) р₁ и опору p₂.

Размеры подошвы фундамента устанавливают из расчета несущей способности основания при совместном действии N иM. Опрокидывающий момент от ветра и удерживающий момент от давления составных частей сооружения:

в которых правые части -суммы моментов указ усилий с соотв плечами относительно моментной точки А.

Читайте также: