15.6.5. Расчет подземных горизонтальных цилиндрических резервуаров

(Кузнецов, т.2)

Особенности конструкции и расчета подземных резервуаров. Подземные

резервуары устанавливают на сплошную специально спланированную подушку с

углом охвата резервуара не менее 90°.

Резервуар имеет опорные кольца, устанавливаемые (по всей его длине) на

равных расстояниях.

Оболочка (стенка) резервуаров имеет ограниченный железнодорожными

габаритами диаметр до 3,2 м, а в отдельных случаях по специальному согласованию

может доходить до 4 м. Из горизонтальных резервуаров наибольшее

распространение получили резервуары для нефтепродуктов объемом 5, 10, 25, 50, 75, и 100 м3.

Горизонтальные резервуары при избыточном давлении до 0,04 МПа имеют плос-

кое днище, а при давлении 0,07 МПа - коническое. Горизонтальные резервуары

подземные – опираются на сплошную седловую опору.

Подземные резервуары устанавливают выше уровня грунтовых вод на 40 - 50 см

с максимальной засыпкой над верхней образующей грунта слоем 1,2 м (без учета

временных нагрузок на поверхности).

При наличии поверхностной нагрузки и грунтовых вод, уровень которых выше

нижней образующей резервуара, конструкция должна быть рассчитана с учетом

этих нагрузок.

Чтобы обеспечить нормальную работу подземных резервуаров, необходимо

особо тщательно выполнять подготовку подушки послойной обсыпкой грунта

(предпочтительно крупнозернистым песком) и утрамбование. Засыпка грунта

выше подошвы также требует тщательного послойного трамбования с

поливкой водой.

При установке резервуара ниже уровня грунтовых вод должны быть

предусмотрены меры против всплывания резервуаров соответствующей их анкеровкой.

Для подземных резервуаров наиболее специфичным является расчет на

устойчивость, поэтому ее следует проверять в первую очередь.

Оболочка резервуара, усиленная кольцами жесткости, должна быть рассчитана

в соответствии со СПиП на осевое сжатие, поперечное давление и на совместное

Воздействие нагрузок.

На осевое сжатие оболочку рассчитывают с учетом полного бокового давления

Устойчивость оболочки считается обеспеченной, если коэффициент запаса

При высоком уровне грунтовых вод необходимо делать песчаную подушку и

бетонный фундамент при условии, что

Если выше приведенное неравенство не соблюдается, то применяют якорь

(противовесы).

Якоря прикрепляются к хомутам из полосовой стали, обтягивающей оболочку

резервуара в местах расположения диафрагм с помощью анкеров и стяжных муфт.

В стенках корпуса горизонтальных цилиндрических резервуаров возникают растягивающие продольные и кольцевые напряжения, вызванные внутренним давлением в газовом пространстве, гидростатическим давлением продукта и собственным весом. Определяющими являются кольцевые напряжения от внутреннего давления.

В данном случае предусмотрена подземная установка резервуаров на фундаментную конструкцию, перед этим выполняют работы по изоляции наружной и внутренней поверхности резервуаров. Пред нанесением защитных покрытий поверхность резервуара очищают от прокатной отслаивающейся прокалены, ржавчины, жировых и других загрязнений. Наружную поверхность защищают от коррозии нанесением на предварительно подготовленную поверхность битумно полимерных и битумно резиновых мастик, полимерных лент. (см. табличку 2.1)

От почвенной коррозии днища резервуаров защищают гидроизоляционным слоем. Антикоррозийную защиту внутренних поверхностей, производят нанесением маслобензостойких материалов (см. табл.2.3).

При установки резервуара в сухих грунтах под резервуаром устраивается железобетонный поддон с дренажным лотком и смотровой трубой обеспечивающий визуальный контроль возможных утечек нефтепродукта. Над поддоном отсыпается песчаная подушка min толщиной 200мм между резервуаром и поддоном. Центральный угол охвата резервуара песчаной подушкой составляет 90º, т.к. предусмотрена групповая установка резервуаров то выполняют общую подушку под все резервуары. Резервуар может быть заглублен в грунт до 1,2м от поверхности земли до поверхности резервуара. Резервуары друг от друга устанавливаются на расстоянии 500мм, согласно по НПБ_111-98 которое должно быть .

Схема расположения двух резервуаров (при ответе переделать согласно генплану) и сечение 2-2

У СТРОЙСТВО В СУХИХ ГРУНТАХ

1 – поддон

2 – основание колодца

3 – технологический колодец

4 – крышка колодца

5- приемник утечек

6 – крышка смотровой трубы

УСТРОЙСТВО В ОБВОДНЕННЫХ ГРУНТАХ

При установке резервуара в мокрых грунтах. Резервуары устанавливаются на анкерные бетонные фундаменты и крепятся к нему хомутами из плоской стали. Хомуты и узлы крепления после установки резервуаров необходимо защитить антикоррозийным покрытием. Резервуар может быть заглублен в грунт 700-1000мм от поверхности земли до поверхности резервуара

1 – поддон

2 – основание колодца

3 – технологический колодец

4 – крышка колодца

5- приемник утечек

6 – крышка смотровой трубы

7 – анкерный фундамент

УСТРОЙСТВО ПОДДОНА

Технологический трубопровод для топлива.

Предусмотрена подземная прокладка трубопроводов. Под проезжей частью трубопровод устраивается в лотковых каналах по серии 3.006.1-2.87 и закрывается плитой покрытия по той же серии, засыпается песком или гравием. Для защиты трубопровода от коррозии его покрывают битумно-резиновой изоляцией, для элементов трубопровода в надземной части предусмотрена окраска маслеными красками. Трубопровод устраивают с уклоном 0,002 в строну резервуаров.

Также согласно требованиям пожарной безопасности, для наружного пожаротушения АЗС предусмотрено два пожарных гидранта. Источником воды для противопожарных целей является существующий противопожарный городской водопровод. Также имеется пожарный резервуар являющийся частью пожарного водопровода, предусматривается для случаев, когда получение необходимого количества воды, для тушения пожара, непосредственно из источника водоснабжения технически невозможно. Пожарный резервуар – металлический горизонтальный резервуар, который поставляется в заводском изготовлении и устанавливается по тому же принципу, что и резервуары для топлива.

Так же на АЗС предусмотрена молниезащита.

Монтаж фундамента стаканного типа.

Размеры сечения гнезда стакана понизу должны быть на 50 мм больше размеров сечения у основания колонны; глубина гнезда стакана должна быть равна наибольшему размеру сечения колонны, увеличенному на 2 см.

В тех случаях, когда фундаменты состоят из опорных плит и блоков стаканов, монтаж их следует производить в такой последовательности. Доставленные на стройку плиты и блоки стаканов укладывают в непосредственной близости от места их установки в проектное положение. Далее производят проверку нанесения рисок на грани башмаков и проверку внутренних размеров стаканов.

Проверку стаканов целесообразно производить при помощи шаблона в виде рамки, размеры которой несколько больше размеров колонны.

После этого плиту (башмак) краном устанавливают в проектное положение, затем покрывают плиту слоем бетонной смеси и устанавливают на плиту блок стакана. Плиту и стакан соединяют сваркой закладных частей. Сразу же после остывания мест сварки покрывают металлические детали антикоррозионным составом, а стык стакана с плитой тщательно заделывают цементным раствором. Правильность установки каждого фундаментного блока надо проверять геодезическим инструментом.

Монтаж колонн

Стальные конструкции каркасов зданий (колонны, балки, фермы, связи) устанавливают на место россыпью, отдельными конструкциями и блоками конструкций.

Колонны монтируют стреловыми кранами, а также мачтами. Лучшими для этой цели являются самоходные гусеничные, автомобильные и железнодорожные краны. Кран для монтажа колонн выбирают с таким расчетом, чтобы его можно было использовать и для монтажа остальных конструкции цеха. Устанавливают колонны только после подготовки их к подъему, которая состоит в следующем. Укрупненную на складе и поданную к месту монтажа колонну разгружают при помощи монтажного крана и укладывают на деревянные подкладки вдоль

ряда так, чтобы место строповки находилось у фундамента. До начала монтажа каркаса проверяют правильность установки фундаментов и анкерных болтов. Положение фундаментов выверяют геодезическими инструментами. Перед монтажом колонны подают в зону монтажа, укладывают на деревянные подкладки, обстраивают монтажными лестницами и подмостями, необходимыми для монтажа последующих конструкций. Иногда вместо подмостей на колоннах устанавливают пальцы или кронштейны, используемые в дальнейшем для крепления подмостей.

Легкие колонны, как правило монтируют целиком, а тяжелые - из нескольких элементов. На фундаменты колонны опирают одним из следующих способов:

А) Опирание на ранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты с верхней строганой поверхностью (рис.1,а). В этом случае монтаж называется безвыверочным. Основой его является высокая точность изготовления конструкций на заводе и установки их в построечных условиях. При этом способе монолитный фундамент 1 устраивают на 50-100 мм ниже отметки подошвы опорной плиты 3 башмака 4. Под двухветвевые колонны устанавливают две плиты (по одной для каждой ветви) (рис.2, а).

Рис.1. Схемы опирания металлических колонн на фундаменты

а - на заранее выверенные плиты с верхней строганной поверхностью, б - непосредственно на фундамент, возведенный до проектной отметки, в - на заранее установленные опорные детали: 1 - железобетонный фундамент, 2 - бетон подливки, 3 - опорная плита, 4 - башмак, 5 - колонна, 6 - опорная плита башмака, 7 - рельсы

Рис.2. Подготовка (а) и установка (б) опорных на анкерные болты

1 - плита, 2 - планки, 3 - анкерный болт, 4 - гайка, 5 - фундамент

Положение опорных плит по высоте регулируют с помощью гаек 4, которые накручивают на анкерные болты 3. В горизонтальном положении плиты выверяют с помощью двух уровней или оптическим плоскомером. Отклонение верха плиты от проектного не должно превышать ±1,5 мм, уклон - 1/1500. После проверки правильности установки опорных плит их закрепляют гайками.

В заданное положение опорные плиты можно также установить с помощью трех установочных болтов, ввернутых в гайки, приваренные сбоку плиты. Чтобы предотвратить перемещение опорной плиты вверх, на болты устанавливают распорные трубки. Верхний конец таких трубок закрепляют гайкой анкерного болта, нижний - упирается в планку опорной плиты;

Б) Опирание непосредственно на поверхность фундаментов, выведенных до проектной отметки подошвы колонн (рис.1, б). Опорные плоскости башмаков 4 в этом случае, как и в первом, фрезеруют на заводе. В процессе бетонирования поверхность фундамента выверяют с помощью нивелира. Отклонение забетонированной поверхности фундамента не должно превышать по высоте +5 мм, а по уклону - 1/1000;

В) Опирание на заранее установленные и выверенные опорные детали, заделанные в фундаменты, с последующей подливкой колонн цементным раствором (рис.1, в). В качестве опорных деталей, заделываемых в фундамент, применяют балки, рельсы 7 или уголки.

Колонны выверяют только по вертикали. Для этого с одной стороны гайки ослабляют, а с противоположной завинчивают. После выверки колонну закрепляют, затягивают гайки, а зазор между подошвой колонны и поверхностью фундамента заливают цементным раствором или бетоном 2 на щебне мелкой фракции.

Применяют и упрощенный способ опирания башмаков колонн на поверхности фундаментов, не доведенных до проектной отметки на 2-3 см. В этом случае башмаки колонн устанавливают на металлические подкладки; зазор между башмаком и фундаментом заделывают после установки и закрепления колонн цементным раствором.

Фундаменты под монтаж колонн принимают группами (на температурный блок, пролет) по акту, к которому прилагают исполнительные геодезические схемы с нанесением положения опорных поверхностей в плане и по высоте.

Основные операции при монтаже колонны: строповка, подъем, наводка на опоры или стык, выверка и закрепление. Стропуют колонну за верхний конец, либо в уровне опирания подкрановых балок. В некоторых случаях для понижения центра тяжести к башмаку колонны крепят дополнительный груз. Колонны захватывают стропами или полуавтоматическими захватными приспособлениями. Для ускорения строповки и расстроповки колонн применяют приспособление, состоящее из рамки и гибкой тяги, которое обеспечивает приведение колонны в вертикальное положение.

Перед установкой колонны необходимо прокрутить гайки по резьбе анкерных болтов. Кроме того, резьбу болтов смазывают и предохраняют от повреждения колпачками.

При безвыверочном монтаже колонну приводят в проектное положение совмещением осевых рисок на башмаке колонны и опорных плитах. При необходимости правильность установки колонн проверяют по вертикали с помощью двух теодолитов, в плане - по осевым рискам, нанесенным на опорную плиту и на колонну, а по высоте - с помощью нивелира.

Устойчивость колонн высотой до 15 м обеспечивают путем затягивания гайки на анкерных болтах, а при наличии узких башмаков - дополнительной установкой расчалок в направлении наименьшей жесткости. Первые две колонны сразу закрепляют постоянными связями, а если такие связи проектом не предусмотрены, то временными жесткими связями. Способ временного крепления колонн указывают в ППР. Стропы снимают с колонны только после ее постоянного закрепления.

Монтаж балок.

балки покрытия крепят к колоннам и подстропильным балкам. Монтаж балок осуществляется способом «на весу». Монтаж выполняют с предварительной раскладкой балок или непосредственно с транспортных средств. Балки в пределах монтируемого пролета раскладывают длинной стороной вдоль ряда колонн ближе к крану. Подготовка к монтажу балок в основном заключается в очистке закладных деталей, нанесении осевых рисок. Отклонения от проекта стальных закладных деталях, применяемых для соединения фермы с другими конструкциями при помощи сварки, не должны превышать: в плане ±5 мм, смещение осей ±5 мм.

Монтаж прогонов и связей

При монтаже элементов перекрытия связи и прогоны необходимо ставить полностью или частично сразу после

стропильных балок. Прогоны и связи монтируют разными способами. Выгоднее всего устанавливать прогоны основным монтажным механизмом. Для этого стрелу крана оснащают клювом. Чтобы лучше использовать грузоподъемность крана, прогоны поднимают пачками,

складывают на одно место и затем растаскивают вручную. Однако при установке тяжелых прогонов, изготовленных

из швеллepoв и двутавров больших профилей, каждый прогон следует монтировать в отдельности, допуская минимальный простой;

Если основным краном прогоны смонтировать не удается или это нерационально (например, при высоких зданиях), то лучшим способом следует считать монтаж при помощи жесткого крышевого крана (рис. 201, а), передвигающегося по прогонам. В этом случае необходимо основным краном вначале смонтировать первую пару стропильных ферм, выставить все прогоны и связи

между ними, а затем на кровлю установить один или два крышевых крана, в зависимости от пролета ферм.

После установки основным механизмом очередной стропильной фермы крышевым краном поднимают прежде всего 3—4 прогона, необходимые для обеспечения устойчивости фермы и ее расстроповки, а затем устанавливают все остальные связи и прогоны монтируемой панели. Опорная база крышевого крана соответствует расстоянию между прогонами и шагу ферм. При работе раму крана прикрепляют к прогонам хомутами, изготовленными из круглой стали. Менее распространен способ монтажа прогонов при помощи переносных кронштейнов (рис. 201, б), изготовленных из газовых труб или из других легких профилей. Кронштейны оснащают блоками и крепят болтами к верхнему поясу стропильной фермы над ее узлами. Для подъема каждого прогона устанавливают два кронштейна — по одному на каждой балке. Прогон поднимают легкими электрическими или ручными лебедками, застропив его за два конца отдельными тросами, перекинутыми через блоки, закрепленные в оголовках кронштейнов.

Монтаж стеновых панелей.

Наружные стеновые панели начинают монтировать после монтажа элементов несущего каркаса здания или его части и обязательно после окончательной выверки и закрепления колонн, к которым крепят стеновые панели. Монтаж стеновых панелей ведут рядами, начиная с установки «маячных» (угловых) панелей, по которым выверяют остальные (промежуточные).Точность установки панели по вертикали проверяют с помощью рейки-отвеса по двум граням. После установки панели в проектное положение сваривают закладные детали панели и каркаса.

Монтаж резервуаров