Курсовой проект по дисциплине Сооружение и ремонт резервуаров и газохранилищ
 Скачать 0.63 Mb.
|
5. Основания и фундаменты под резервуары5.1 Выбор типа основания и фундамента под резервуарОснование – толща грунта, находящаяся ниже подошвы фундамента и воспринимающая давление передаваемое фундаменту. Различают естественные (грунты которых находятся под подошвой фундамента в их природном залегании) и искусственные (предварительно уплотненные или укрепленные различными способами) основания. В качестве естественных оснований могут быть использованы лишь грунты, обладающие достаточным сопротивлением сжатию (прочностью и плотностью), при условии, что их деформации (осадки) под действием нагрузки, передаваемой от сооружения через подошву фундамента, не будут превышать предельных значений. Чтобы строящееся сооружение обладало необходимой устойчивостью и прочностью, грунты естественных оснований должны обладать следующими основными свойствами: - малой и равномерной сжимаемостью, то есть большой плотностью, обеспечивающей малую и равномерную осадку сооружения; - нерастворяемостью грунтовыми, дождевыми и талыми водами. Для увеличения надежности конструкции и сохранении экономичности принимаем переходную конструкцию между естественными и искусственными основаниями: естественное основание с песчаной или грунтовой подушкой, выполняемой в виде подсыпки на основание. Подсыпка на основание позволит: - распределить давление от металлоконструкций резервуара на основание; - осуществить дренаж днища; - обеспечить антикоррозийную защиту днища. Для подсыпки используют следующие материалы: уплотненный крупный песок, щебень, гравий, гравийно-песчанную смесь. Фундамент – несущая строительная конструкция, передающая нагрузку от веса сооружения на грунты основания и распределяющая эту нагрузку на такую площадь основания, при которой давление на подошве не превышает расчётных. Тип фундамента выбираем в зависимости от объема резервуара (V=2000 м3) и конкретных инженерно-геологических условий (площадка под строительство сложена суглинками, низкий уровень грунтовых вод). Согласно ГОСТ 31385-2016 для таких условий в качестве фундамента резервуара может быть использована грунтовая подушка с железобетонным фундаментным кольцом шириной не менее 0,8 м и толщиной не менее 0,3 м (рис.2).  Рисунок 2 - Кольцевой железобетонный фундамент Под днищем резервуара должен быть предусмотрен гидроизолирующий слой, выполненный из асфальтобетона по ГОСТ 9128 или песчаного грунта, пропитанного нефтяными вяжущими добавками. Толщина гидроизолирующего слоя под центральной частью днища - не менее 50 мм, под окрайкой днища - не менее 20 мм. 5.2 Расчет величины осадки РВСРасчет предполагаемой полной осадки РВС производится на основе следующих положений: 1) Осадка происходит только после приложения дополнительной нагрузки от веса резервуара сверх расчетного сопротивления от собственного веса вышележащих слоев грунта. 2) Осадка происходит только за счет деформации грунта в пределах некоторой толщи ограниченной мощности (активная зона), которая начинается от начальной плоскости приложения нагрузки, а нижняя граница сжимаемой толщи принимается на той глубине от подошвы фундамента, на которой дополнительное давление составляет 20% от расчетного сопротивления на глубине заложения грунта. 3) Распределение давлений в грунте от веса резервуара принимается по формуле, полученной на основе рассмотрения грунта как упругого тела:  C – коэффициент распределения давления в грунте, принимаемый по таблице 4 в зависимости от соотношения  (Z – глубина, на которой определяется Pz); P – нагрузка от веса резервуара (заполненного): ρ = 1000 кг/м3 – плотность наиболее тяжелого продукта или воды при гидравлических испытаниях (для воды); H = 12 м – высота резервуара;  – вес строительных конструкций (вес крыши, стенки, оборудования): G = 56 965 кг – полная масса резервуара РВСП 2000 (приложение Б); S– площадь резервуара, м2.  Таблица 4 – Коэффициенты распределения давления в грунте
4. Так как дополнительное давление в грунте от веса резервуара в пределах сжимаемой толщи непостоянно и уменьшается с возрастанием глубины, то для определения осадки сжимаемая толща разбивается на отдельные слои толщиной не более 0,4dрез = 6,072 м (принимаем 2,5 м). 5. Расчетное сопротивление на глубине заложения грунта  , возникающее под действием вышележащих пластов, определяется по гидростатическому закону:  – расчетное сопротивление в подошве n-го слоя; hn= 2,5 м – мощность n-го слоя;  – плотность n-го слоя (плотность суглинков).Расчеты дополнительного давления от внешних нагрузок и давления от собственного веса грунта сведены в таблицу 5. По результатам расчетов построены эпюры напряжений (рис.3). Таблица 5
Продолжение таблицы 5
 Рисунок 3 – Эпюры распределения давлений в грунте от собственного веса грунта и дополнительного от внешних нагрузок Согласно эпюре напряжений дополнительное давление составляет 20% от расчетного сопротивления на глубине ≈ 12,5 метров от подошвы фундамента (нижняя граница сжимаемой толщи), поэтому толщину активной зоны можем принять равной 12,5 м. 6. Принимается, что деформация сжатия каждого слоя толщиной h происходит при отсутствии бокового расширения и величина ее может быть определена на основании обобщенного закона Гука, из которого следует, что относительная деформация грунта в вертикальной плоскости считается по следующей формуле:  В пределах всей толщи активной зоны полная осадка резервуара  складывается из осадки отдельных слоев грунта с различными модулями деформации: µ=0,37 – коэффициент Пуассона для суглинка;  – модуль общей деформации слоя грунта (исходные данные);  – среднее давление в пределах слоя, принимается равным полусумме давлений на верхней и нижней границах рассматриваемого слоя;  – мощность слоя.     Таким образом, полная осадка резервуара не превышает предельной величины осадки (200 мм). |
, кПа
, кг/м3
, кПа