Фундаменты основных зданий и сооружений атомных и тепловых электрост

0,8гн, глин и суглинков — 0,9гн- В частности, для фундамента

твердыми глинами (р = 1,85 т/м 3, £ = 30 МПа).

В случае действия весовых и ветровой нагрузок вследствие внецентренного нагружения основания, а также при неодно­ родном в плане основании фундаменты труб могут получать крен. Стабилизированное (конечное) значение крена iKс уче­ том указанных факторов, как и в случае фундаментов РО, определяется по формуле (18). При этом вычисление крена от внецентренного загружения, т. е. от момента сил Мц (см. •формулу (26)), выполняется по формулам теории упругости, приведенным вместе с соответствующими вспомогательными таблицами в [26, прил. 2], а также в [8], где имеются при­ меры такого определения. Для случая основания в виде ли- нейно-деформируемого полупространства крен i круглого

1,5. Для кольцевого фундамента в формулу (20) множителем

ния, подсчитанные под краями фундамента в точках, распо­ ложенных на расстоянии L = или dKв той же вертикаль­ ной плоскости, в которой действует момент сил Мц. При опре­ делении s' , s" используют одну из формул (5) — (7), при этом напряжения ozp в точках краевой вертикали рассчитывают с помощью табл.'5. Для сплошного круглого фундамента <yzp =

фундаментов не учитывают, они принимаются абсолютно гиб­ кими. Напротив, формулы (8) и (27) достаточно хорошо со­ ответствуют случаю абсолютно жесткого фундамента. В от­ личие от фундаментов РО, фундаменты труб, особенно боль­ ших плановых размеров, имеют конечную жесткость и при нагружении получают деформации изгиба, которые необхо­ димо учитывать. Методика расчета круглых и «кольцевых фун­ даментных плит, опирающихся на деформируемое основание, подробно изложена в [7], в том числе с учетом нелинейного поведения железобетона фундамента и грунта основания.

Предельные деформации для труб необходимо принимать по [26, прил. 4] в зависимости от высоты Н трубы. В част­ ности, для труб высотой более 100 м значение предельного крена принимается равным iu = \/(2Н) (Н в м), т. е., на­ пример, при Н = 200 м_ имеем iu= 0,0025. Предельное зна­

чение средней осадки su также зависит от Я: 100 < Я ^ ^ 200 м_Su == 30 см; 200 < Я ^ 300 м su = 20 см; Я >

>300 м su= 10 см.

Если в варианте фундамента неглубокого заложения рас­

четы приводят к неприемлемым размерам подошвы, то реше­ ние надо искать в направлении искусственного улучшения грунтов основания либо использования свайных фундаментов.

При проектировании свайных внецентренно нагруженных фундаментов труб следует исходить из общего принципа: не­ обходимо стремиться к тому, чтобы равнодействующая по­ стоянных сил проходила возможно ближе »к центру тяжести площади сечения свай в плоскости их нижних концов при возможно более равномерном расположении свай [8, 12, 22]. Ростверки этих фундаментов в зависимости от числа свай проектируются, как и фундаменты мелкого заложения, либо сплошными круглыми, либо кольцеобразными. При этом сваи обычно размещают по концентрическим окружностям и на равных расстояниях. В кольцевых ростверках при небольшом числе рядов (2—4) можно принимать одинаковое количество свай в ряду, располагая их по радиусам.

Расчеты свайных фундаментов дымовых и вентиляционных труб осуществляют в соответствии с [28]. Примеры проекти­ рования и расчета этих фундаментов даны, например, в [8, 22]. В настоящее время в абсолютном большинстве случаев, фундаменты труб выполняются как фундаменты мелкого за­ ложения на естественном основании.

4. ФУНДАМЕНТЫ ГРАДИРЕН

Для охлаждения воды при оборотной системе водоснабже­ ния в комплексах АЭС и ТЭС применяются сооружения тех­ нического водоснабжения — башенные градирни различных конструкций. Башни градирен выполняются из железобетона, чаще монолитного, и каркасно-обшивного типа. Последние состоят из металлического каркаса и обшивочных волнистых асбестоцементных или алюминиевых панелей, прикрепляемых к каркасу изнутри.

Наиболее рациональной формой оболочек башенных гра­ дирен является форма, представленная или поверхностью в виде однополостного гиперболоида вращения, или кониче-

ской поверхностью, или их сочетанием. Оболочки каркасно-об­ шивных градирен небольших размеров могут также выпол­ няться в виде многогранной усеченной пирамиды. Каркас оро-

сительного устройства, размещаемого внутри башни, изготов­ ляется из унифицированных железобетонных элементов, щиты оросителя — из антисептированной древесины или асбестоце­ ментных листов, пропитанных специальными составами.

Современные градирни, применяемые в энергетике, дости­ гают 150 м по высоте и более 100 м в диаметре по низу. На рис. 11 представлены конструктивные элементы градирни

башня выполнена из монолитного железобетона. Оболочка башни, имеющая форму гиперболоида вращения, через ниж­ нее опорное кольцо и систему стоек наклонной опорной ко­ лоннады опирается на кольцевой фундамент. Стенка кольце­ вого фундамента одновременно является ограждением водо­ сборного бассейна и работает в весьма тяжелых темпера­ турно-влажностных условиях (внутри бассейна — теплый кон­ денсат, снаружи — естественная температура воздуха). Водо­ сборный бассейн имеет днище в виде плиты, выполненной из гидротехнического бетона, на которую последовательно уло­ жен слой гидроизоляции из холодной асфальтовой мастики, прикрытой сверху защитной цементной стяжкой.

С точки зрения устройства фундаментов градирни явля­ ются сложными объектами из-за наличия водосборного бас­ сейна. Течь бассейна привела бы к обводнению основания и, следовательно, к изменению деформативных свойств грунтов. Это крайне нежелательно из-за практической невозможности

применяемых на АЭС и крупных ТЭС, фундаменты под опоры оболочки выполняются обычно отдельными (столбчатыми), имеющими прямоугольную в плане форму и не связанными с водосборным бассейном. Глубина заложения столбчатых фундаментов опор оболочки крупной градирни принимается 2,5—4 м и более.

Методика расчета отдельных (столбчатых) фундаментов достаточно подробно изложена выше в разделе 1. Здесь оста­ новимся лишь на особенностях расчета фундаментов опор оболочки с учетом их совместной работы.

При проектировании отдельных фундаментов или общего кольцевого фундамента под опоры оболочки в первую оче­ редь учитывается нагрузка рт собственного веса Gо оболочки градирни.

В случае отдельных (столбчатых) фундаментов опор обо­ лочки вертикальная нагрузка на каждый из них составляет р = Go/n, где п — число опор. Кроме вертикальной, на обрез фундаментов передается горизонтальная составляющая весо­ вой нагрузки, равная Н = Ptg а, где а — угол наклона опор оболочки к вертикали в месте опирания их на фундаменты. При переносе сил Р, Я с обреза в плоскость подошвы столб­ чатого фундамента получают расчетные усилия Яц = Р +

<Tmin > 0, как это изложено в разд. 1. При определении на­ пряжений р, (Tmax, Omin по формуле (4) необходимо принимать W = Ы2/6, имея в виду, что фундамент шириной ориентиру­ ется вдоль оси у.

В случае кольцевого фундамента опор оболочки радиус Го осевой линии подошвы назначают по данным о размерах оболочки по низу, а ширину подошвы t = гн — гвн от веса градирни G0 и самого фундамента определяют по формуле (2) в соответствии с методикой, изложенной в разд. 3 для кольцевых фундаментов труб.

Рис. 13. План отдельных фундаментов опор оболочки градирни

Найденные размеры столбчатых фундаментов или общего кольцевого фундамента опор оболочки градирни должны быть проверены на совместное действие весовых и ветровой на­ грузок ПО условиям СГтах ^ 1,2R, CTmin > О И При НеобхОДИМОсти скорректированы.

Равнодействующая давления ветра Нв определяется как Нв = WBS, где WB— ветровое давление, принимаемое по нор­ мам; S — площадь вертикального диаметрального сечения градирни. Ветровая нагрузка создает момент Мв = HBhB от­ носительно горизонтальной оси, проходящей через центр тя­ жести О общей площади фундаментов опор; hB— вертикаль­ ное расстояние от линии действия равнодействующей Я в до плоскости подошвы фундаментов. В соответствии с зависи­ мостью (26) экстремальные значения контактных нормальных напряжений о тах, ат щ в краевых точках фундаментов опор оболочки от совместного действия весовых нагрузок Go, G4,,

щих предельные значения, уменьшение деформаций s, i до­ стигается изменением размеров фундаментов, применением мероприятий по уменьшению деформируемости грунтов осно­ вания (см. разделы 1—3).

На заключительном этапе проектирования фундаментов опор оболочки градирни выполняют проверку их устойчивости.. В случаях как отдельных (столбчатых) фундаментов, так и общего кольцевого фундамента необходимо выполнить про­ верку их устойчивости в предположении как глубинного, так и плоского сдвига, учитывая действие вертикальных (весо­ вых) и горизонтальных (ветровых) нагрузок. Методики таких проверок изложены выше (см. разд. 1).

Для стоек оросителя градирни обычно применяются от­ дельные столбчатые фундаменты. Нагрузку на фундамент определяют путем деления веса оросителя на количество стоек. Учитывая небольшие давления по подошве фундамен­ тов (~«0,1 МПа), их опирают обычно на плиту водосборного бассейна, а размеры назначают конструктивно по аналогам. Осадки и крены фундаментов оросителя не определяются и не лимитируются.

5. ФУНДАМЕНТЫ КОТЛОАГРЕГАТОВ ТЭС

Фундаменты под котлоагрегаты теплоэлектростанций вы­ полняются монолитными и сборными. В зависимости от массы котлоагрегата, расположения фундаментов под каркас глав­ ного корпуса и общей компоновки всего подземного хозяй­ ства, а также от сжимаемости грунтов основания монолитные мелкозаложенные фундаменты под котлоагрегаты выполня­ ются сплошными (плитными), ленточными или отдельными в виде башмаков.

На рис. 14 показан пример монолитного фундамента под котлоагрегат ТП-100 массой 6600 т и паропроизводительностью 640 т/ч. Как видно из рисунка, фундамент имеет в своем составе ленточные и отдельные фундаменты сложной конфигурации в плане. Общий объем железобетона фунда­ мента составляет 530 м3.

В настоящее время с переходом на сборные фундаменты под каркас главного корпуса сборными выполняют и фунда­ менты под котлоагрегаты любой производительности. Сбор­ ные фундаменты обычно проектируют в виде отдельных баш­ маков с укладкой в необходимых случаях подкладных плит, увеличивающих площадь опирания. На рис. 15 приведен при­ мер сборного фундамента под агрегат ТГМ-84Б массой около 5500 т, паропроизводительностью 420 т/ч. Фундамент со­ стоит из 13 отдельных фундаментов, собираемых из 21 сбор-