Материал: Реконструкция отделения биохимической очистки сточных вод города Руза, производительностью 10000 м3/сут

Определим высоту эквивалентного слоя обсыпки

Временная нагрузка на поверхность грунта

Горизонтальная нагрузка от давления грунта и временной нагрузки на уровне верха стеновой панели (от давления грунта обсыпки)

 , где

 - коэффициент надежности по нагрузке для насыпных грунтов

Сумма высот обсыпки и эквивалентного слоя

Горизонтальная нагрузка от давления грунта обсыпки на уровне заделки стеновой панели в днище резервуара

        , где

Определим внутренние расчетные усилия в стеновой панели от давления воды

Изгибающий момент на уровне защемления стены

Максимальный изгибающий момент в пролете от уровня верха стены на расстоянии

Поперечная сила на уровне защемления

Вычислим внутренние расчетные усилия от давления грунта:

изгибающий момент на уровне защемления стены

максимальный изгибающий момент в пролете от уровня верха стены на расстоянии

поперечная сила на уровне защемления

Расчет прочности стеновой панели по первой группе предельных состояний.

Стеновую панель на прочность по нормальным сечениям рассчитываем как плиту с одиночной арматурой с шириной расчетной полосы

Толщина защитного слоя бетона

Рабочая высота сечения

В расчете по прочности из двух расчетных схем принимаем большие значения изгибающего момента

Рассмотрим сечение в уровне защемления

Определим:

       - для бетона

Характеристика сжатой зоны бетона

         , где

 для тяжелого бетона

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона

При

 - расчетное сопротивление растяжению арматуры класса А-III

 - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны

Тогда

Площадь рабочей вертикальной арматуры

По приложению 4 назначаем диаметр и шаг арматуры: 4ф32 А-III с Аs1=32,17кв.см и шагом 250мм (с обеих сторон стеновой панели).

Сечение в пролете:

Тогда

Площадь рабочей вертикальной арматуры

По приложению 4 назначаем диаметр и шаг арматуры: 2ф32 А-III с Аs2=16,08кв.см и шагом 500мм (с обеих сторон стеновой панели).

Отдельные стержни арматуры ф32 А-III объединим в сварные сетки поперечной арматурой ф32 А-I (из условия свариваемости (прил.5) с шагом 250мм.

Расчет прочности стеновой панели по второй группе предельных состояний.

Проверим прочность стеновой панели из условия отсутствия наклонных трещин в сечениях стеновой панели:

                  - максимальная поперечная сила

   так как бетон тяжелый

Условие выполнено, следовательно, класс бетона удовлетворяет условию прочности по трещиностойкости.

Определим ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента:

        , где

 - коэффициент для изгибаемых элементов

 - коэффициент, учитывающий продолжительное действие постоянных и длительных нагрузок для конструкций из тяжелого бетона при попеременном водонасыщении и высушивании;

 при применении стержневой арматуры

Условие по раскрытию трещин выполняется.

Расчет и конструирование днища резервуара

Для сбора нагрузок рассмотрим фрагмент днища резервуара под колонну одной из стенок

По конструктивным требованиям назначим минимальный вылет

Полная нагрузка на колонну состоит из

 - нагрузка от покрытия, засыпки, снеговая нагрузка

 - собственный вес ригеля

 - собственный вес колонны

Собственный вес днища резервуара под каждой колонной

Нагрузка на фундамент

Суммарная рабочая высота из конструктивных требований

 толщина днища

 защитный слой бетона

 высота капители

 высота подколонника

Давление колонны от нормальной нагрузки при среднем коэффициенте безопасности

Коэффициент характера нагружения днища

Максимальные изгибающие моменты в двух направлениях

Расчет днища по первому предельному состоянию выполним в соответствии с гл. 3.2.6. [12] в виде определения площади сечения арматуры.

Максимальный изгибающий момент в рассматриваемых точках.

 для арматуры днища

Принимаем по приложению 4 арматуру 8 ф12 А-III с As=9.05кв.см с шагом 125мм

В другом направлении принимаем для

арматуру 3 ф12 А-III с As=3.39кв.см с шагом 333мм

Верхнюю сетку С-2 подбираем по максимальному моменту Му2. Площадь арматуры получается также 3.301кв.см, следовательно также используем арматуру 3 ф12 А-III с As=3.39кв.см с шагом 333мм.

3.3      Вторичный отстойник

3.3.1      Назначение

Вторичный отстойник является важной стадией биохимической очистки. В аппарате происходит механическая очистка сточных вод от взвешенных частиц активного ила, образующегося в аэротенке. Часть отделяемого активного ила возвращается в аэротенк для поддержания в нем необходимого микробиологического состава.

В зависимости от направления движения потока отстойники подразделяют на горизонтальные, вертикальные и радиальные. В данном проекте, ввиду заданной производительности по сточной воде рассматривается горизонтальный вторичный отстойник.

3.3.2      Техническая характеристика аппарата

1. Аппарат предназначен для отделения твердых взвешенных частиц (активного ила) методом осаждения.

Содержание твердых взвешенных частиц на входе, мг/л не более 33;

Содержание твердых взвешенных частиц на выходе, мг/л не более 10;

. Среда в аппарате - не токсичная, коррозионная.

. Производительность по воде, м³/час, не более 11800

. Давление в аппарате - атмосферное.

. Температура среды в аппарате, °С:

не менее +5

не более +25.

. Эффективность очистки, % - 69,7.

. Габаритные размеры установки, мм - 18200х3600х5800.

3.3.3      Исходные данные

Расход сточной воды

Содержание взвешенных частиц

Средний диаметр частиц

Плотность воды

Вязкость воды

Плотность твердой фазы принимаем рекомендуемую:

3.3.4      Технологический расчет вторичного отстойника

Определим скорость осаждения твердых частиц