Лекция №13(29) конструкции инженерных сооружений инженерные сооружения промышленных и гражданских комплексов строительства
На территориях промышленных и гражданских объектов строительства помимо зданий производственного, жилищного, административного, культурно-бытового назначения размещают инженерные сооружения. Они предназначены обеспечивать транспортные, погрузочно-разгрузочные, производственные операции (железнодорожные и автодорожные эстакады на складах сырья, полуфабрикатов, готовой продукции; крытые и открытые транспортные галереи); перемещение людских потоков (подземные и надземные переходы); снабжение объектов электроэнергией (трансформаторные подстанции), водой (резервуары, водонапорные башни, насосные, градирни), сжатым воздухом (компрессорные установки), теплом (теплоагрегаты), газом (газодувки); сбор и очистку сточных вод (отстойники, фильтры, аэротенки); благоустройство территории (подпорные стенки) и т.д.
Наиболее сложные инженерные сооружения обычно входят в особые комплексы транспортного, энергетического, гидротехнического и городского строительства.
Менее сложные инженерные сооружения включают в состав объектов промышленно-гражданского строительства. Наибольшее значение среди них имеют: резервуары для воды (круглые и прямоугольные в плане) и подобные им емкостные очистные сооружения систем канализации и водоснабжения, водонапорные башни; силосы (большие емкости для хранения сыпучих материалов); бункера (малые емкости для хранения сыпучих материалов, устройства для погрузочно-разгрузочных операций самотеком); подпорные стены (на складах сырья, для благоустройства территорий); подземные сооружения на производственных площадках (каналы и тоннели для инженерных сетей, сооружения глубокого заложения).
Цилиндрические резервуары
1. Конструктивные решения
Резервуары для воды строят цилиндрической и призматической (прямоугольной в плане) формы, заглубленными (относительно уровня земли) и наземными, закрытыми (с покрытием) и открытыми. Резервуары более сложной формы (сферические, торовые, линзообразного поперечного сечения и др.) применяют в особых условиях. Большинство емкостных очистных сооружений систем канализации и водоснабжения по форме, конструкции и расчету аналогично резервуарам для воды.
Требуемую вместимость резервуаров определяют технологическим расчетом (в системе водоснабжения, канализации, обеспечения производственного процесса и т.д.); форму и габаритные размеры — технико - экономическим анализом возможных конструктивных решений. Опытом установлено, что заглубленные резервуары для воды вместимостью до 2÷3 тыс.м3 экономичнее резервуаров круглой формы в плане, а более 5÷6 тыс.м3 — резервуаров прямоугольной формы.
По способу возведения резервуары могут выполняться монолитными, сборными и сборно-монолитными. В сборных расходуется на 5÷20 % меньше бетона и арматуры, существенно сокращается продолжительность строительства, чем достигается экономический эффект —5÷7 % стоимости сооружения.
Проведена унификация резервуаров не только по основным параметрам (вместимости, габаритным разменам), но и по конструктивным решениям; разработана особая номенклатура типовых конструктивных элементов.
Для стен и днища резервуаров применяют тяжелый бетон классов по прочности на сжатие В15÷ВЗО, марок по водонепроницаемости W4÷W10, по морозостойкости F100÷F150. Класс бетона принимают, учитывая технологический режим эксплуатации резервуара, воздействия на сооружение окружающей среды (расчетной температуры наружного воздуха, влажности грунта, агрессивности грунтовых вод).
Чтобы обеспечить водонепроницаемость, применяемый бетон должен быть по возможности наиболее плотным, что достигается особым подбором его состава, наименьшим водоцементным отношением, а также особо тщательным уплотнением при формовании. Для резервуаров рекомендуется применять арматуру: без предварительного напряжения класса А-III (допускается А-II и A-I в качестве конструктивной и монтажной) и класса Вр-I и с предварительным напряжением (для цилиндрических стен) классов A-IV, A-VI, Вр-П.
В соединениях сборных элементов стен рекомендуется применять герметики, бетон на расширяющемся цементе для более плотного заполнения швов и компенсации последующих усадочных деформаций бетона сборных элементов.
Чтобы повысить водонепроницаемость резервуаров, их изнутри покрывают цементной штукатуркой, а поверхность соединений стеновых панелей — торкретбетоном.
Следует избегать заглубления резервуаров жб уровня грунтовых вод, поскольку при этом усложняется производство работ (необходимо водопонижение на период возведения), утяжеляется конструкция днища (оно должно воспринимать давление воды снизу), необходимо устройство оклеечной многослойной гидроизоляции резервуара от грунтовых вод.
Заглубленные резервуары обычно выполняют с плоским покрытием и плоским днищем. Для поддержания стационарного теплового режима внутри резервуара покрытия утепляют слоем грунта толщиной 0,5—1 м или эффективными утеплителями — ячеистыми бетонами, керамзитом и т. п. 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.