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

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: 4ф14 А-III с Аs1=6,16кв.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: 2ф14 А-III с Аs2=3,08кв.см и шагом 500мм (с обеих сторон стеновой панели).

Отдельные стержни арматуры ф14 А-III объеденим в сварные сетки поперечной арматурой ф14 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.

3.4     
Фильтр

3.4.1      Назначение

Вода, поступающая на полное осветление на фильтры после выхода из вторичных отстойников, должна содержать не более 8-12 мг/л взвешенных веществ. Помимо взвешенных частиц фильтры должны задерживать большую часть микроорганизмов и микрофлоры и понижать цветность воды до допускаемой.

Очистка фильтрованием происходит в результате двух одновременно протекающих процессов: прилипания частиц взвеси к поверхности зерен фильтрующего материала и ранее прилипшим загрязнениям и их отрыва под действием гидродинамического давления потока жидкости. В результате действия этих двух факторов происходит продвижение фронта загрязнений в толще фильтра. Накопление загрязнений приводит к уменьшению размера пор, увеличению истинной скорости фильтрации и росту гидравлического сопротивления фильтрующего материала, то есть к повышению уровня жидкости перед фильтром. Вместе с тем увеличение истинной скорости фильтрации приводит к повышению гидродинамического давления потока жидкости на скоплениях загрязнений, их отрыву и переносу в последующие по ходу движения слои загрузки.

3.4.2      Техническая характеристика фильтра

Аппарат предназначен для полного осветления сточных вод. Производительность по воде 10000 м³/сут.

Среда в аппарате - сточная вода.

Концентрация взвешенных веществ:

-      начальная С_н = 10 мг/л;

-      конечная С_к = 3 мг/л.

Рабочие условия процесса:

-      pH 6,5-8,5;

-      рабочий диапазон температур: 6-25 ⁰С;

-      давление атмосферное;

-      среда не токсичная, невзрыво- и непожароопасная;

-      абразивный износ материала в результате движения твердых нерастворимых частиц.

-      габаритные размеры установки, мм - 5450х4800х3160.

3.4.3      Исходные данные

Расход сточной воды

Начальная концентрация твердых частиц

Эффективность очистки в фильтре

3.4.4     
Технологический расчет безнапорного фильтра

Заданная производительность станции, оборудованной безнапорными фильтрами с зернистой однородной загрузкой, Q = 10 000 м³/сут. Однако она велика для одно фильтра, поэтому по ходу расчета будет необходимо определить число однотипных фильтров.

Суммарная площадь всех скорых фильтров находится по формуле:

где Т = 24 ч - продолжительность работы в течение суток;

 - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме эксплуатации;

n = 2 - число промывок каждого фильтра за сутки;

 - интенсивность промывки;

t1 = 0,1 ч - продолжительность промывки;

t2 = 0,33 ч - время простоя фильтра в связи с промывкой.

Число фильтров должно быть:

Принимаем 5 фильтров площадью:

размером в плане 4,0х4,0 м.

B = 4 м - ширина фильтра;

L = 4 м - длина фильтра.

Тогда площадь одного фильтра составит

f_ф = 16 м²

Уточняем скорость фильтрования

Скорость фильтрования при форсированном режиме: