Проектирование предварительно напряженной ребристой панели покрытия в составе железобетонного резервуара

Железобетонные резервуары преимущественно используются для хранения воды питьевого и хозяйственного назначения.

Железобетонный резервуар

Большие емкости из армированного бетона уже долгие годы используются в различных отраслях индустрии. С одной стороны, железобетон является дешевым материалом, который легко можно найти в любом регионе, он технологичен, не боится воды и огня и идеально подходит для хранения жидкостей. С другой стороны, железобетон очень требователен к условиям обслуживания, требует постоянного содержания и ремонтов.

Обслуживание резервуаров их железобетона осложняется тем, что не все их детали видны из-за описывающей резервуар обваловки. Резервуары заглубляют частично или полностью в землю. Трещины в дне резервуара могут привести к попаданию грунтовых вод внутрь. Поэтому недоступные для осмотра участки во время технических экспертиз должны оголяться. Иначе скрытые повреждения будут прогрессировать.

Также стоит учитывать, что хоть железобетон и устойчив к воздействию воды, она оказывает на него определенное влияние:

• образование бикарбоната кальция, растворимого в воде;
• уменьшение плотности бетона из-за выщелачивания гидроксида кальция;
• скопление в трещинах и порах карбоната кальция;
• растворение цементного калия из-за взаимодействия хлора с гидроалюминатом кальция, гидроксидом, щелочными составляющими цемента.

Альтернативой железобетонным резервуарам являются только металлические резервуары. Они обладают коррозионной стойкостью, герметичность, гигиеничны, не требуют покраски, просты в сборке и демонтаже, могут устанавливаться в технически сложных условиях. Выбор технического решения остается за заказчиком. Но в долгосрочной перспективе железобетонные резервуары оказываются дороже именно из-за стоимости обслуживания и ремонтов. Металлические резервуары дороже при строительстве, но дешевле в эксплуатации.

Проектирование предварительно напряженной ребристой панели покрытия в составе железобетонного резервуара

При проектировании и конструировании резервуара необходимо выполнить расчет плиты покрытия, расчет сборной железобетонной стенки и расчет фундамента. Остановимся подобнее не первой задаче. Начнем с компоновки резервуара. Обычно прямоугольные резервуары имеют размеры, кратные трем метрам.

Длина резервуара принимается равной двум ширинам.

Алгоритм расчета плиты покрытия следующий:

• назначаем геометрические размеры плиты, ее высота и ширины зависят от пролет. Высота принимает равно 1/15-1/20 от длины, ширина продольного ребра от 6 до 10 см;
• выполняем подсчет нагрузок для этого найдем нормативные нагрузки и увеличим на коэффициент надежности по нагрузке. К постоянной нагрузке будут относиться нагрузка от засыпки грунта, гидроизоляция, собственная масса. К временной нагрузке относятся снеговая нагрузка и нагрузка от оборудования;
• находим усилия от расчетных нагрузок, изгибающие моменты и поперечные силы;
• назначаем прочностные характеристики бетона и арматуры. Учитываем, что плита армируется предварительно напряженной арматурой;
• определяем параметры приведенного сечения;
• проверяем прочность плиты исходя из главных сжимающих напряжений;
• выполняем расчет прочности по сечению, нормальному к продольной оси;
• выполняем расчет по сечению, наклонному к продольной оси;
• выполняем расчет полки плиты на местный изгиб.

К оборудованию резервуара относятся водопроводные трубы (подающая, отводящая, переливная, грязевая). В покрытии резервуара предусматриваются вентиляционные требы, световой люк и люк для обслуживания.

Рисунок 1. Разные типы железобетонных плит. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Для установки резервуара выбираются участки с однородным грунтом, который имеет расчетное сопротивление не менее 0,15 МПа. Железобетонные резервуары устанавливаются по всей территории страны, при расчетах учитывается разница снеговых нагрузок, которые оказывают существенное влияние на результаты расчетов.