火電廠含煤廢水處理站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、基本資料和結(jié)構(gòu)布置

含煤廢水處理站位于電廠西北角，地震基本烈度為：7度；

風(fēng)壓為：0.395kPa；

場(chǎng)地類別為II類，此區(qū)域?yàn)橐黄谒缮⒒靥钔羺^(qū)域；

回填土指標(biāo)：r=19kN/m3，c=0，fe=280；

此處場(chǎng)地地下水位較低，可不考慮地下水；

池體采用現(xiàn)澆C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，零米以上的柱子，遮雨蓬等結(jié)構(gòu)采用C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)，整個(gè)處理站沒有設(shè)維護(hù)墻。

結(jié)構(gòu)布置：含煤廢水處理站分為地上部分和地下部下：地下池體分為兩格煤水調(diào)節(jié)池和一格清水池，共三格；池體尺寸為：長(zhǎng)32.20m，寬19.80m；其中清水池為19X6m2，調(diào)節(jié)池為25X19m2X2；調(diào)節(jié)池與清水池均深5.0m，調(diào)節(jié)池底留有0.01的坡度；調(diào)節(jié)池之間及調(diào)節(jié)池與清水池之間均設(shè)有隔墻；清水池有頂板，并懸挑向調(diào)節(jié)池1m寬；調(diào)節(jié)池?zé)o頂板。清水池頂板上為工藝設(shè)備，水泵，加藥箱等，在清水池的兩側(cè)設(shè)有凈化器基礎(chǔ)。在調(diào)節(jié)池一側(cè)有進(jìn)行水溝，進(jìn)水溝上設(shè)有閘門。在調(diào)節(jié)池的右側(cè)設(shè)有煤渣晾干場(chǎng)地，場(chǎng)地標(biāo)高為0.30m，坡度0.01，在調(diào)節(jié)池的右端設(shè)有煤渣過濾平臺(tái)。

地上部分有廢水處理設(shè)備即在清水池頂板上的遮雨蓬，在池體兩側(cè)的吊車支柱：遮雨蓬采用現(xiàn)澆鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，在清水池頂板上，主要作用是為設(shè)備遮雨，高度3m，框架跨度6m，共三榀；遮雨蓬屋面板為現(xiàn)澆屋面板，屋面防水為卷材防水。吊車柱縱向?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)，橫向按獨(dú)立柱考慮，吊車柱布置在池體的兩側(cè)，橫向跨度為22.50m，縱向柱距6.0m，共12根吊車柱，柱高4.92m（地坪以上高度）。由于吊車支柱的右邊兩根超出池體范圍，為了消除吊車軌道支柱的不均勻沉降，所以使支柱均置于土層，保證吊車支柱的沉降相統(tǒng)一，所以吊車支柱與池體不在一個(gè)整體上。

由于該電廠為重要電廠，該建筑物為丙建筑物，II類場(chǎng)地，按《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.2條規(guī)定得框架的抗震等級(jí)為三級(jí)。

在確定整個(gè)結(jié)構(gòu)的布置后應(yīng)進(jìn)行以下幾個(gè)方面的深入設(shè)計(jì)：

2、荷載計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算

對(duì)所有荷載進(jìn)行計(jì)算，注意了不漏計(jì)荷載，池體部分存在水荷載、土壓力、地面活荷載、設(shè)備重、池體自重等；吊車支柱存在吊車傳來的豎向和水平向作用力、結(jié)構(gòu)自重、吊車梁重、軌道及連接等構(gòu)件重、風(fēng)荷載等。同時(shí)注意了吊車與污水處理設(shè)備的動(dòng)力系數(shù)及各荷載的分項(xiàng)系數(shù)。在池體的地基承載力計(jì)算中，池體有偏心作用存在，對(duì)池底平均基底反力和最大基底反力進(jìn)行了地基承力驗(yàn)算。特別是在對(duì)吊車柱的地基承載力計(jì)算中，由于吊車支柱采用獨(dú)立基礎(chǔ)，而吊車支柱在橫向受水平力校大，且吊車豎向作用力也存在偏心，基礎(chǔ)所受偏心矩很大，偏心距e大于了b/6，所以在基底反力的時(shí)候，計(jì)算公式應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.2.2-4，Pmax=2(Fk+Gk)/3lb計(jì)算。由于此處地質(zhì)條件較差，為一期的松散回填土區(qū)域，所以池體下的地基承載力是不能滿足要求的，經(jīng)與羅主工、李科長(zhǎng)、主設(shè)人等一起研究討論作出的《含煤廢水處理站地基處理方案評(píng)審》決定：池體下地基處理：采用碎石土（碎石、卵石占全重不小于40%）在池體以下?lián)Q填1m，分層夯實(shí)，層厚不大于300mm，壓實(shí)系數(shù)不小于0.96；吊車軌道支柱獨(dú)立基礎(chǔ)處理：以（2－1）層硬塑紅粘土為地基持力層，fk=200Kpa，對(duì)其上填土以C15塊石混凝土換填。在此項(xiàng)計(jì)算中確定了地基處理方式及吊車柱的基礎(chǔ)尺寸。凈化器基礎(chǔ)處理同池體部分。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)計(jì)算和結(jié)構(gòu)繪圖。

結(jié)構(gòu)計(jì)算主要分為以下幾個(gè)部分：遮雨蓬結(jié)構(gòu)計(jì)算部分、清水池頂板結(jié)構(gòu)計(jì)算部分、池體結(jié)構(gòu)計(jì)算部分、吊車柱結(jié)構(gòu)計(jì)算部分。

（1）遮雨蓬結(jié)構(gòu)計(jì)算：

分為遮雨蓬屋面板梁計(jì)算和遮雨蓬框架結(jié)構(gòu)計(jì)算；遮雨蓬框架計(jì)算采用PK計(jì)算，得出了彎矩包絡(luò)圖，配筋圖等。

（2）清水池頂板結(jié)構(gòu)計(jì)算

在這部分的結(jié)構(gòu)計(jì)算中主要是考慮板梁布置，各種荷載的組合及荷載不利布置，特別是在梁上開孔時(shí)對(duì)梁的影響，以及對(duì)開孔后梁的強(qiáng)度校核計(jì)算；主要包括對(duì)梁的承載力計(jì)算、裂縫寬度計(jì)算、撓度驗(yàn)算。

（3）池體結(jié)構(gòu)計(jì)算：

池體結(jié)構(gòu)計(jì)算分為側(cè)壁計(jì)算和底板結(jié)構(gòu)計(jì)算。

也分為調(diào)節(jié)池部分、清水池部分及進(jìn)水溝部分。

a.調(diào)節(jié)池的側(cè)壁及清水池的外壁計(jì)算的控制工況分為池內(nèi)有水池外無土、池內(nèi)無水池外有土兩種工況，調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)邊側(cè)壁按單向懸臂板計(jì)算，清水池的長(zhǎng)邊外側(cè)壁按單向板一邊簡(jiǎn)支、一邊固端計(jì)算，調(diào)節(jié)池的短邊側(cè)壁按雙向板三邊固端一邊自由計(jì)算，清水池的短邊外壁按三邊固端一邊簡(jiǎn)支的雙向板計(jì)算；

b.調(diào)節(jié)池的隔墻也按單向懸臂板進(jìn)行計(jì)算，控制工況為池內(nèi)半邊有水半邊無水。

c.調(diào)節(jié)池與清水池之間的隔墻按雙向板進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算考慮為三邊固端一這簡(jiǎn)支，工況分為調(diào)節(jié)池內(nèi)有水清水池?zé)o水、清水池有水調(diào)節(jié)池?zé)o水兩種工況；

底板結(jié)構(gòu)計(jì)算：

首先進(jìn)行底板反力計(jì)算，由于作用在底板的力是存在偏心矩的，所以底板反力的分布并不是均勻分布，在縱向?yàn)樘菪畏植�，所以必須考慮在不同底板部位的底板反力取值。

調(diào)節(jié)池底板的計(jì)算：截取單元截條，按單向連續(xù)板計(jì)算，并與池壁彎矩進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算工況為：

1.所有池內(nèi)無水、外有土，此時(shí)縱向的底板反力取值為在調(diào)節(jié)池與清水池相交處的底板反力值；

2.清水池內(nèi)有水、調(diào)節(jié)池?zé)o水、外有土，此時(shí)底板反力應(yīng)考慮清水池內(nèi)水的偏心作用與自重作用時(shí)的底板反力相疊加后取值進(jìn)行計(jì)算；

3.調(diào)節(jié)池半邊有水、外有土、清水池有水，此時(shí)的底板反力在縱向與橫向均呈梯形分布，加上內(nèi)水壓力，底板反力的計(jì)算值分為兩種情況：

1）取在調(diào)節(jié)池與清水池交接處的底板反力。

2）取在調(diào)節(jié)池末端的底板反力，取這種組合主要是會(huì)不會(huì)在底板下部的中間部位和上部中間支座處出現(xiàn)拉應(yīng)力。

經(jīng)計(jì)算這種組合的情況不是最不利情況，所以可不矛以考慮。

清水池底板反力結(jié)構(gòu)計(jì)算：按單向板進(jìn)行計(jì)算，在縱向截取單元截條進(jìn)行計(jì)算。

計(jì)算工況為以下幾種：

工況一：池內(nèi)無水，外有土；

工況二：清水池內(nèi)無水，外有土，調(diào)節(jié)池有水.

在所有的底板計(jì)算中均注意了與原側(cè)壁傳遞到底板的彎矩進(jìn)行調(diào)整計(jì)算。

e.進(jìn)行水溝的計(jì)算有兩種工況，溝內(nèi)無水外有土和溝內(nèi)有水外無土。

（4）吊車支柱結(jié)構(gòu)部分

此部分包括吊車支柱的橫向計(jì)算和縱向計(jì)算：橫向考慮為獨(dú)立柱進(jìn)行計(jì)算，在手算的基礎(chǔ)上，利用PK進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算和抗震驗(yàn)算，在對(duì)獨(dú)立柱的計(jì)算中主要考慮了吊車柱的最不利荷載組合，及偏心受壓對(duì)柱子不同截面的配筋影響；吊車支柱的橫向計(jì)算中為獨(dú)立柱，主要對(duì)三個(gè)截面進(jìn)行了控制內(nèi)力計(jì)算，上柱底面，中柱頂面和中柱底部三個(gè)截面�？v向的框排架由于是露天結(jié)構(gòu)，無山墻支撐，而且縱向水平力較大，所以利用PK對(duì)縱向的框排架進(jìn)行了抗震驗(yàn)算。同時(shí)在這一部分中對(duì)吊車支柱的獨(dú)立基礎(chǔ)進(jìn)行了抗沖切、抗剪切驗(yàn)算，并考慮為懸臂梁進(jìn)行了抗彎結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算。

最后根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果，利用CAD繪制了含煤廢水處理站的平、剖面圖及結(jié)構(gòu)配筋圖、水泵基礎(chǔ)圖等。

在這個(gè)卷冊(cè)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意了以下幾個(gè)方面的問題：

1）在設(shè)計(jì)中注意嚴(yán)格遵守有關(guān)的各項(xiàng)規(guī)程規(guī)范，認(rèn)真參考以往同類工程，在計(jì)算中力求做到計(jì)算取值準(zhǔn)確、計(jì)算方法合理；

2）核對(duì)所提資料的準(zhǔn)確性、合理性，孔洞、埋管、埋件的位置、數(shù)量等；

3）注意了吊車梁、吊車軌道、吊車車擋的選型；

4）注意了吊車支柱的布置，池體的配筋形式，由于角隅處內(nèi)力很大，采取合理可行的配筋方式。；

5）砼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求。

6）與工藝專業(yè)的協(xié)調(diào)、配合。來源：谷騰水網(wǎng)