Фундаменты основных зданий и сооружений атомных и тепловых электрост

Фундаменты основных зданий и сооружений атомных и тепловых элек­ тростанций:., Учеб, пособие / Бугров А. К.; Ленингр. гос. техн. ун-т. 1991. 88 с.

Данное учебное пособие предназначено для студентов спе­ циальности «Строительство АЭС и ТЭС» при разработке кур­ совых и дипломных проектов.

В пособии приводятся конструктивные схемы фундаментов неглубокого заложения и свайных, наиболее'широко применя­ емых под основные сооружения и оборудование АЭС и ТЭС (главные корпуса, реакторные отделения, градирни, вентиля­ ционные и дымовые трубы, турбо- и котлоагрегаты). Изло­ жены основные принципы проектирования и подходы к расчету указанных фундаментов на базе действующих норм. Отмеча­ ются особенности проектирования и расчета фундаментов рас­ сматриваемых зданий и сооружений, приводятся необходимые расчетные зависимости и вспомогательные таблицы, дополня­ ющие материал норм. В развитие действующих норм проекти­ рования приводится новая методика расчета деформаций ос­ нований с развитыми областями предельного напряженного состояния, обеспечивающая однозначное проектирование фун­ даментов по деформациям без привлечения дополнительных условий.

Табл. 6. Ил. 22. Библиогр.: 33 назв.

Печатается по решению ред.-изд. совета Ленинградского государственного технического университета.

Ре ц е н з е н т ы: д-р техн. наук А. Л. Гольдин, д-р. техн.

.наук Р. М. Нарвут.

Бугров Александр Константинович

Фундаменты основных зданий и сооружений атомных и тепловых электростанций

Учебное пособие

Редактор И. А. Лебедева

. Технический редактор А. И. Колодяоюная

Корректоры Н. Д. Баримова, М. Н. Стремилова

Формат бумаги бОХЭО1/^. Бумага тип. № 3. Гарнитура литературная. Печать высокая. Уел. печ. л. 5,5. Уч.-изд. л. 5. Тираж 400. Заказ 128. Цена 35 коп.

Ленинградский государственный технический университет Типография Ленинградского государственного технического университета Адрес университета и типографии: 195251, Ленинград, Политехническая, 29.

©Ленинградский государственный технический университет, 1991_

В состав комплексов АЭС и ТЭС входят здания и соору­ жения, выполняющие различные функции и имеющие суще­ ственно разное конструктивное исполнение. Многие из них, относящиеся к зданиям и сооружениям подсобно-производА ственного или вспомогательного назначения, по конструкциям наземной и фундаментной частей практически ничем не от­ личаются от зданий и сооружений промышленного и граж­ данского строительства. Фундаменты этих сооружений на естественном основании обычно проектируются в виде от­ дельных (столбчатых) фундаментов под колонны, стойки и опоры, в виде ленточных фундаментов под ряды колонн или стены зданий. При необходимости вместо фундаментов мел­ кого заложения применяются свайные фундаменты широко используемых для промышленных зданий конструкций. Со­ ответствующие примеры конструкций тех и других фунда­ ментов имеются в [33].

Одновременно с указанными в состав комплексов АЭС и ТЭС входят «крупные, имеющие важное значение для функ­ ционирования комплексов, здания и сооружения основного производственного назначения, называемые .далее основ­ ными. Они имеют определенные особенности в конструкциях фундаментной (в большинстве случаев и наземной) части,

атакже в методах расчета фундаментов.

Вкомплексах АЭС и ТЭС к основным сооружениям в общем случае могут быть отнесены главный корпус с вен­ тиляционной (АЭС) или дымовой (ТЭС) трубой, спецкорпус, сооружения технического водоснабжения (блочные на­ сосные станции, брызгальные бассейны, градирни) и соору­ жения электрической части (различные здания распредели­ тельных устройств, порталы, перемычки и опоры ЛЭП на

дятся сведения о конструкциях и особенностях расчета фун- 1* 3

даментов лишь части из указанных зданий и сооружений ос­ новного производственного назначения, в частности, рас­ сматриваются фундаменты колонн главных корпусов АЭС и ТЭС, реакторных отделений АЭС, градирен, вентиляцион­ ных и дымовых труб, турбоагрегатов и котлоагрегатов. Фун­ даменты этих сооружений отличаются определенной, часто существенной, спецификой конструкций, имеют, как правило* значительные размеры и объемы, а их проектирование свя­ зано часто с достаточно трудоемкими и нестандартными расчетами в условиях повышенных требований /к надежно­ сти проектируемых фундаментов.

Помимо расчетов на основе требований действующих СНиП, в пособии изложена методика расчета деформаций оснований с развитыми областями предельного напряжен­ ного состояния, обеспечивающая проектирование фундамен­ тов по деформациям без привлечения условий, которыми в нормах ограничиваются напряжения по подошве фунда­ ментов.

1. ФУНДАМЕНТЫ под колонны ГЛАВНЫХ КОРПУСОВ АЭС И ТЭС

Основным сооружением промплощадки АЭС или ТЭС является главный корпус, в котором сосредоточено основ­ ное и вспомогательное оборудование, обеспечивающее выра­ ботку электроэнергии. Главный корпус АЭС состоит из ре­ акторного, турбинного (машинного) и деаэраторного отде­ лений, а та<кже из отделения электроустройств [2, И, 15]. В состав реакторного отделения в первую очередь входит оборудование первого герметичного контура (реактор, паро­ генераторы, ГЦН1И др.), размещаемое в соответствующих герметичных помещениях.

В турбинном отделении основным элементом оборудова­ ния является турбоагрегат, состоящий из турбины, генера­ тора и возбудителя и имеющий собственный фундамент. Здесь же расположено вспомогательное оборудование кон­ денсационно-питательного тракта и быстродействующих ре­ гулирующих устройств.

В главном корпусе ТЭС, состоящем из котельного, тур­ бинного, деаэраторного (или бункерно-деаэраторного) отде­ лений [13], размещается основное и вспомогательное обо­ рудование. В главный корпус подаются топливо, холодная вода; из корпуса отводится теплая вода после конденсато­ ров турбины, дымовые газы, шлак и зола. В котельном от­ делении располагаются котлоагрегаты, имеющие либо соб­ ственные опорные конструкции, либо подвесного типа [2, 13], а также оборудование для обслуживания и функциони­ рования котлоагрегата. В турбинном отделении размеща­ ются турбоагрегат и вспомогательное оборудование.

Главный корпус АЭС и ТЭС имеет подземную часть (под­ земное хозяйство), включающее фундаменты под элементы здания (колонны, стены, стойки и т. п.), турбоагрегаты, кот­ лоагрегаты, различное вспомогательное оборудование (на-

корпусе лодвала и устройстве под него железобетонного днища фундаменты устанавливаются на днище. В этом слу­ чае глубина заложения подошвы фундаментов от отметки планировки составляет от 3,5 до 4,5 м. Если подвал поднят выше отметки планировки, то глубина заложения фунда­ ментов /колонна может быть принята несколько меньшей — 2,5—3,0 м.

Фундаменты колонн главного корпуса АЭС, ТЭС выпол­ няются как в монолитном, так и сборном варианте. В моно­ литном варианте в зависимости от грунтовых условий, ве­ личин нагрузок и других факторов фундаменты могут при­ ниматься как отдельными — столбчатыми, так и ленточными. Сборные фундаменты под колонны выполняются только столбчатыми.

В настоящее время для сокращения трудозатрат на стро­ ительство фундаментов все более широкое распространение при сооружении ТЭС и АЭС получают типовые сборные фундаменты мелкого заложения [13, 15]. Эти фундаменты могут быть выполнены из одного или нескольких (сборные составные фундаменты) элементов. Типовой сборный фун­ дамент под колонну из одного элемента имеет размер в пло­

пуски арматуры, свариваемые с арматурой колонн. При не­

Институтом «Атомэнергопроект» (АЭП) разработаны конструкции составных сборных фундаментов на вертикаль­ ные нагрузки до 30000 кН (3000 тс) (рис. 1,в). Фундамент собирается из плит трапецеидального сечения 4, имеющих паз, в который укладывается бал«а (ребро) 5 с последую­ щим замоноличиванием. Размер b (вдоль здания) этих фун­ даментов принят 4000, 5000, 6000 и 7500 мм, размер с = == 1400, 2000, 2400 мм (табл. 2 и 3). Площадь подошвы

фундамента может достигать 75 м2. Следует отметить, что конструкция составного фундамента неизбежно вызывает перерасход материалов по сравнению с цельным фундамен­ том. Подсчеты показывают, что если для шага колонн глав­ ного корпуса 6 м составные фундаменты рациональны, то при переходе на шаг 12 м и увеличении нагрузок с 16 000i

до 27 000 кН и более эти фундаменты становятся неэконо­ мичными.

Т а б л и ц а 4

В главных корпусах под некоторые элементы, например, под стойки перекрытия подвала, а также во вспомогатель-

А - А

Рис. 2. Сборный фундамент стаканного типа

ных зданиях и сооружениях часто применяются сборные фундаменты стаканного типа, представленные всего одним элементом (рис. 2, табл. 4). Стык колонны с фундаментом предусмотрен в виде заделки колонны в стакан фундамента. Такая заделка применяется при колоннах относительно не­ большого размера (до 600X1200 мм).

При колоннах большого сечения, а также в случае лен­ точных фундаментов, имеющих в верхней зоне арматуру, ко­ лонна устанавливается на фундамент опорные зубом. После рихтов«и выпуски арматуры фундамента и колонны свари­