火電廠含煤廢水處理站結(jié)構(gòu)設(shè)計

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；

風壓為：0.395kPa；

場地類別為II類，此區(qū)域為一期松散回填土區(qū)域；

回填土指標：r=19kN/m3，c=0，fe=280；

此處場地地下水位較低，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)，整個處理站沒有設(shè)維護墻。

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)池無頂板。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)有進行水溝，進水溝上設(shè)有閘門。在調(diào)節(jié)池的右側(cè)設(shè)有煤渣晾干場地，場地標高為0.30m，坡度0.01，在調(diào)節(jié)池的右端設(shè)有煤渣過濾平臺。

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。吊車柱縱向為框架結(jié)構(gòu)，橫向按獨立柱考慮，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類場地，按《抗震設(shè)計規(guī)范》6.1.2條規(guī)定得框架的抗震等級為三級。

在確定整個結(jié)構(gòu)的布置后應(yīng)進行以下幾個方面的深入設(shè)計：

2、荷載計算及地基承載力驗算

對所有荷載進行計算，注意了不漏計荷載，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、風荷載等。同時注意了吊車與污水處理設(shè)備的動力系數(shù)及各荷載的分項系數(shù)。在池體的地基承載力計算中，池體有偏心作用存在，對池底平均基底反力和最大基底反力進行了地基承力驗算。特別是在對吊車柱的地基承載力計算中，由于吊車支柱采用獨立基礎(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候，計算公式應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》5.2.2-4，Pmax=2(Fk+Gk)/3lb計算。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、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，層厚不大于300mm，壓實系數(shù)不小于0.96；吊車軌道支柱獨立基礎(chǔ)處理：以（2－1）層硬塑紅粘土為地基持力層，fk=200Kpa，對其上填土以C15塊石混凝土換填。在此項計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

結(jié)構(gòu)設(shè)計包括結(jié)構(gòu)計算和結(jié)構(gòu)繪圖。

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

（1）遮雨蓬結(jié)構(gòu)計算：

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

（2）清水池頂板結(jié)構(gòu)計算

在這部分的結(jié)構(gòu)計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對梁的影響，以及對開孔后梁的強度校核計算；主要包括對梁的承載力計算、裂縫寬度計算、撓度驗算。

（3）池體結(jié)構(gòu)計算：

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

也分為調(diào)節(jié)池部分、清水池部分及進水溝部分。

a.調(diào)節(jié)池的側(cè)壁及清水池的外壁計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)池的長邊側(cè)壁按單向懸臂板計算，清水池的長邊外側(cè)壁按單向板一邊簡支、一邊固端計算，調(diào)節(jié)池的短邊側(cè)壁按雙向板三邊固端一邊自由計算，清水池的短邊外壁按三邊固端一邊簡支的雙向板計算；

b.調(diào)節(jié)池的隔墻也按單向懸臂板進行計算，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行計算，計算考慮為三邊固端一這簡支，工況分為調(diào)節(jié)池內(nèi)有水清水池無水、清水池有水調(diào)節(jié)池無水兩種工況；

底板結(jié)構(gòu)計算：

首先進行底板反力計算，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，在縱向為梯形分布，所以必須考慮在不同底板部位的底板反力取值。

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

1.所有池內(nèi)無水、外有土，此時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)池無水、外有土，此時底板反力應(yīng)考慮清水池內(nèi)水的偏心作用與自重作用時的底板反力相疊加后取值進行計算；

3.調(diào)節(jié)池半邊有水、外有土、清水池有水，此時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不會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)計算：按單向板進行計算，在縱向截取單元截條進行計算。

計算工況為以下幾種：

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.

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

e.進行水溝的計算有兩種工況，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算和縱向計算：橫向考慮為獨立柱進行計算，在手算的基礎(chǔ)上，利用PK進行復核驗算和抗震驗算，在對獨立柱的計算中主要考慮了吊車柱的最不利荷載組合，及偏心受壓對柱子不同截面的配筋影響；吊車支柱的橫向計算中為獨立柱，主要對三個截面進行了控制內(nèi)力計算，上柱底面，中柱頂面和中柱底部三個截面�？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對縱向的框排架進行了抗震驗算。同時在這一部分中對吊車支柱的獨立基礎(chǔ)進行了抗沖切、抗剪切驗算，并考慮為懸臂梁進行了抗彎結(jié)構(gòu)配筋計算。

最后根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(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。

在這個卷冊設(shè)計過程中應(yīng)注意了以下幾個方面的問題：

1）在設(shè)計中注意嚴格遵守有關(guān)的各項規(guī)程規(guī)范，認真參考以往同類工程，在計算中力求做到計算取值準確、計算方法合理；

2）核對所提資料的準確性、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)