Fundamentet är den del av konstruktionen som överför lasten på installationsvikten på källarjordet och fördelar belastningen på ett sådant område i källaren, vilket gör att fundamentets bastryck inte överskrider de uppskattade nivåerna. Konstruktionsplanen kan innebära olika typer av fundament: kompletta plattor (plattor) under hela strukturen, remsfundament - endast under väggarna och bryggfundament i form av separata stödstrukturer. Valet av fundamenttyp beror på markmotstånd mot kompression, dess uppvärmningsegenskaper i säsongens frysning, djupet på dess förekomst, den planerade formen på konstruktionen, och även på viktbelastningsparametrarna och schemat för överföring till källarjord.
Vid anläggningen av tankfundamentet bör man förutse att utföra speciella åtgärder för att säkerställa avledning av grundvatten och nederbörd under tankens botten.
Alla fundamentarrangemang bör göras innan installationen påbörjas. Den planerade källaromkörningen (stenläggning), axeln för trappsteget, bryggorna för rörledningar rekommenderas att monteras efter montering av tankens metallramar.
Det finns en mängd olika typer av tankfundament i modern konstruktionspraxis. Valet av den mest effektiva typen beror på lastkapacitet och teknikgeologiska förhållanden. Användningen av fundament på naturlig bas, delvis eller helt utan pålar under tankens botten, verkar vara den mest föredragna på grund av låga kostnader.
3.1. Cirkulär (ring) tankfundament
Stativet (vägg) appliceras ofta i kombination med källaren i sängkläder. Jordbäddar (både med och utan en järnbetongring under tankväggen) kan användas som tankfundament ... En järnbetongfundringsring installeras under tankväggen för tankar med lastkapacitet som överstiger 2000 m³. Ringen måste vara minst 0,8 m bred för tankar med mindre än 3000 m³ lastkapacitet, och den bör inte vara mindre än 1,0 m för tankar med kapacitet som överstiger 3000 m³. Ringens tjocklek bör inte i något fall vara mindre än 0,3 m (se bild 1-b).
Som praktiska erfarenheter visar, ger denna konstruktion av fundamentet endast stabilitet i sängbana, samtidigt som det inte ökar styvheten i korsningen mellan tankväggen och dess botten. Denna konstruktion påverkar inte heller ojämnheten i själlen i tankens källare.
Under vissa förhållanden är fundamentet i form av en cirkulär vägg också effektiv. Den skär genom de övre lager av källarjord och kan överföra lasten till de underliggande täta skikten.
Kraven i standarderna kräver installation av fundamentringar för alla tankar oavsett lastkapacitet installerad i områden med uppskattad seismisk aktivitet lika och överstigande 7 bollar klassade på Richter skala. Bredden ska vara minst 1,5 m, ringtjockleken är antydde inte mindre än 0,4 m.
Fundamentringen är konstruerad för basisk spänning (belastning) kombination. Vid byggarbetsplatser i seismiska områden (7 bollar och mer i Richters skala) beaktas också en specifik stresskombination.
Det finns också praxis att använda cirkulär grund av grus eller krossad sten tillsammans med sängkläder; och även järnbetongcirkulär fundament, placerad direkt under tankväggen, såväl som fundament i form av järnbetongbröstvägg, belägen i tankens yttre utrymme. (Bild 2)
Samtidigt som ringen arrangeras i form av bröstvägg är ströningsbanan gjord av sandgrusblandning eller grus.
Järnbetongfundament består vanligtvis av gjuten armerad betong med rektangulärt tvärsnitt.
Ibland är fundamentet tillverkat på naturlig bas med krossad stenring under väggen. En sådan grund är effektiv i händelse av förväntad insjutning inte mer än 15 sm. Detta är dess huvudsakliga egenhet: krossad sten används istället för sand direkt under väggen för att ordna krossad sten eller grusbunt inte mindre än 60 sm hög med toppbredden 1-2 m. (se bild.3)
Krossad sten läggs i lager på 20 sm vardera, noggrant manipulerad. Direkt under botten på dess hela fyrkant är det krossade stenskiktet anordnat (6), inte mindre än 10 sm. Dräneringsrör med en diameter på cirka 9 sm installeras dessutom.
Följande konstruktionsplaner kan tillämpas för breda tankar: sandbäddskurs är anordnad under botten och antingen järnbetong eller krossad stencirkulär fundament installeras under väggen, beroende på markförhållandena. (se bild 4)
Underväggens bäddkurs på utsidan av fundamentet är installerad med en lätt lutning på 1: 5, som stöds av bröstväggen i dess nedre del.
Knippen är utrustad med dräneringsrör och skyddad av asfaltbeläggningen (dope).
Det finns ett dämpande asfaltlager på minst 20 sm mellan botten och järnbetongytan på ringfundamentet.
Ytterligare åtgärder för att förstärka fundamentet utvecklas ständigt för att öka säkerheten för stora tankar.
Några av dem visas i bild. 4.
Sandgrusdynan täcks av blandning av sand, krossad sten, asfaltemulsion och cement, komprimerad genom rullning efteråt. Den mottagna ytan tar bort en del av dynbelastningen och överför den till järnbetongringen.
Grunden kan också göras i form av järnbetongplattor. I dessa fall står tanken på en järnbetongplatta, installerad antingen på källarytan eller sänk graderingshöjden. Järnbetongväggen längs plattans omkrets är jordad och sänker sin fundamentbädd och tjänar till att minska jordens sidoskift.
3.2. Staplade tankfundament
3.2.1. Traditionell metod för att ordna stablade stiftelser
Denna typ av fundament används ganska ofta på platser med mjuk jord (se bild 5). Byggnadserfarenhet inom industri- och civila byggnader visar att högar i de flesta fall kan hjälpa till att uppnå en acceptabel nivå för byggnadssänkningen. Emellertid visar utövandet av staplat fundament i tankkonstruktion att det inte alltid hjälper till att få önskat resultat. Tillsammans med detta är en sådan stiftelse ganska pengskrävande och nivån på investeringar är nästan lika med kostnaden för själva metallramarna.
Det registrerades inte en gång, att tankar på pilad grund visade högre insjup än vad som hade planerats under hydro-tester, vilket uppgick till hälften av insänkningsnivån, som förutses under hela tankens livslängd.
Den ineffektiva användningen av staplat fundament vid tankkonstruktion kan förklaras av följande: i fallet med stora tankar är högar med den vanliga längden 0,25 av tankens diameter och mindre, belägna i området med maximal vertikal belastning vid tankens källare. Det är därför som att minska påfrestningen genom att göra stiftelsen djupare inte har tillräckligt inflytande på sådan stiftels sänkning.
Användning av staplade fundament kan till och med vara farligt när det finns lager med högre komprimerbarhet på stort djup i tankens källare. Det är inte alltid möjligt att avslöja sådana lager på grund av tekniska svårigheter, kopplade till stansning och ta markproverna på djupa djup.
Specialister tenderar att tro att staplat fundament med monolitisk grillage representerar en tillräckligt stel konstruktion. Det finns vissa resultat av undersökningar om insjuknandet för tankar med staplat fundament, som övertygande förnekar denna synvinkel.
3.2.2. Fundament med högar under hela botten och med järnbetonggrillage
Som ett resultat av många års erfarenhet av tankbyggnation på mättat jord med mjukt vatten finns det flera effektiva åtgärder för att förbereda källaren. Huvudmålet med dessa åtgärder är att komprimera den mjuka marken innan byggprocesserna påbörjas, vilket syftar till att förbättra jordens fysikalisk-mekaniska egenskaper.
Detta ska uppnås genom att använda prismatiska pålar med olika längd och tvärsnitt i kombination med grillning och plattor. Högarna är som regel installerade under hela botten i form av det kompletta påelfältet, varje hög är på 1 m avstånd från den andra.
Fundament med högar under hela botten och med mellanliggande sängkläder används också. Här läggs ett lager krossat sten eller granulärt material över högarna och tjänar istället för järnbetongbeläggningen.
3.2.3 Ringhögfundament
Det är en effektiv lösning för platser med mjuk jord. Korsningen och fullständig vy visas i bild. 8.
Den ringmonolitiska järnbetongfundamenten tar lasten på tankväggen och överför den till den täta marken med låg komprimerbarhet genom något av följande scheman:
- Krossad stenkudde,
- Betongunderlagsmadrass
- Monolitisk järnbetonggrillage,
- Två rader med tätt fixerade högar.
Denna struktur möjliggör att minska ojämnheterna i källarutrymmet under tankväggen.
3.2.4. Ring staplad grund med växling (förskjutning):
Det används som en förbättrad version av ring piled foundation.
Förskjutning av den monolitiska järnbetongringen och den ringformade grunden i förhållande till tankväggen anses vara en av lösningarna på tankens bottenproblem. Förskjutningshastigheten bestäms beroende på lokala egenskaper hos jordkällaren, konstruktionsbelastningen och antalet högra rader i grillningen.
Detta kan resultera i en tillräcklig minskning av ojämnheten i insjup längs tankens omkrets och hela strukturen under livslängden.
Under uppläggningen av denna typ av grundläggning planeras jordkällaren, pålarna installeras på den planerade punkten, deras placering bestäms beroende på lokala egenskaper hos jordkällaren, strukturbelastningen och antalet pålarnas rader i grillningen. Den monolitiska ringen av järnbetongring installeras på höghuvuden, därefter är det krossade stenbädden anordnat, på vilket den monolitiska järnbetongringen är placerad. Sanddynan planeras och arrangeras under tankens botten, sedan monteras metallramarna på tanken.
3.3. OLJESLAGRING TANKFONDATIONSDESIGN FÖR DE SVERIGE GEOLOGISKA VILLKOREN:
3.3.1. Järnbetongremsförstärkt fundament
Det är rimligt att ta hänsyn till ringfundamentets styvhet i fallet med tjock mjuk jord för att säkerställa att tillräckligt ojämnt fall av naturbasen undviks. I denna situation är det möjligt att använda massivt järnbetongfundament under tankens vägg, vilket ger strukturen längs dess omkrets ytterligare styvhet.
Grundens höjd bestäms utifrån att lägga grundbasen lägre nivå för säsongens frysning av jorden.
Det kan vara rimligt att ordna en krossad stenkudde för att minska fundamentets höjd och för att överföra lasten från tanken till fundamentet. Eftersom belastningen i detta fall är låg, kan stiftelsens tvärsnitt vara relativt litet. Fundamentens sidor är täckta med icke-fryshissande material.
Om tillräckligt ojämnt fall finns längs omkretsen, ger en sådan grund möjlighet att jämna ut kanten på tanken. För att uppnå detta är det möjligt att anordna en fångstgrop (dibhole) i den krossade stenkudden, avsedd för att placera uppdragningsanordningen (t ex höljesdragare eller domkraft), baserat på järnbetongfundamentet. Efter att kanten på tanken har dragits upp till den nödvändiga nivån tas bortdragningsanordningen och fångstgropen fylls tillbaka.
Användningen av enhetliga järnbetongelement gör det möjligt att minska mängden våta processer under utförandet av arbetet och öka arbetskraftseffektiviteten för det första byggnadsarbetet ("noll" -cykel).
3.3.2. Järnbetongring vid väggens yttre kontur
Vid fyllning av stora volymbehållare finns det ett gemensamt ögonblick som syns vid vägpunktens korsning till botten. Detta ledmoment uppgår till tillräcklig storlek och påverkar det töjningsförvrängda tillståndet i botten och källaren. För att minska vridmomentet (vridmoment) och för att öka styvheten hos "vägg-botten" -förbandet föreslås att man använder järnbetongring, anordnad vid ytterväggen av tankväggen tillsammans med metallförstyvningsringar i form av vinkel hängslen (se bild 6). Deras antal bestäms genom att konstruera eller beräkna, vilket beror på tankens lastkapacitet.
3.4. PILERAD LAGRING TANKFUNDATIONSDESIGN FÖR SEISMISKA OMRÅDEN
Staplade fundamenter i seismiska områden appliceras på samma sätt som i områden som inte visar någon seismisk aktivitet. Det är nödvändigt att uppfylla kraven i СП 50-102-3003 «Ingenjörsdesign och arrangemang av staplade stiftelser», särskilt - del 12 ”Särskilda funktioner i designplanering av staplade stiftelser i seismiska områden” och komplement D ”Högberäkning för kombinerad påverkan av vertikala och horisontella krafter och moment ".
De nedre ändarna av pålarna bör baseras på stenig jord, makrofragmenterad jord, sandjord med hög och medelhög densitet, hård och styv jord, lerjord med låg plasticitet. Det är inte tillåtet att placera högarnas botten i seismiska områden på lös vattenmättad sand, plastslera, jord med hög plastisitet och fritt flytande konsistens.
Understödjande av högar med lutande hyllor av hård sten och psephitic rock tillåts endast när jordens seismiska påverkan stabilitet tillhandahålls inte av den staplade grunden och om det inte finns någon chans att högarna botten kan glida.
Det är tillåtet att sätta pålarna på vattenmättad sand med hög och medelhög densitet. Deras bärförmåga bör samtidigt bestämmas baserat på resultaten från pålarnas fältprovning för simulerad seismisk påverkan. Högar i seismiska områden bör sjunka i marken i minst 4 m, utom de fall då de stöds av hård stenjord.
Gjutna på-plats-högar i seismiska områden bör vara anordnade i sammanhängande jord med låg luftfuktighet med högens diameter inte mindre än 40 sm Fördelningen av deras längd till diameter bör inte överstiga 25. Det är nödvändigt att ha strikt kvalitetskontroll, anordnad för pålarnas produktion.
Det är exceptionellt tillåtet att klippa skikten med vattenmättad jord med avtagbara rör (drivrör) och lera. Vid strukturellt instabila markgjutstaplar kan endast användas med höljesrör, kvar i jorden. Återkrav av de gjutna på-plats-högarna är väsentligt, armeringshastigheten accepteras inte mindre än 0,05.
Beräkning av staplad grund i seismisk påverkan görs i extrema tillstånd i den första gruppen. Det innehåller vanligtvis:
- Fastställande av pålagringskapacitet till den vertikala belastningen;
- Testa pålarna med avseende på metallmotstånd mot fogverkan av nominell normalkraft för avböjningsmoment och skjuvkraften;
- Kontrollera pålarnas motståndskraft mot begränsning av tryck, överförs till marken av sidorna på pålarna.
När jordens stabilitet runt högen kontrolleras minskas den uppskattade skärvinkeln med följande hastigheter:
- 2 ° för seismisk aktivitet av 7 bollar,
- 4 ° för seismisk aktivitet av 8 bollar,
- 7 ° för seismisk aktivitet av 9 bollar.
För grunder med höghög grillning bör de beräknade hastigheterna för seismiska krafter bestämmas som för byggnader med flexibel bottendel. Dynamisk faktor bör höjas 1,5 gånger i fall då perioden med naturliga vibrationer i grundtonen är lika med 0,4 och mer.
Förutsatt att det finns acceptabelt teknisk-ekonomiskt resonemang är det möjligt att använda staplade fundament med mellanliggande kudde av lösa material - krossad sten, grus, grov sand. Möjligheten att överföra den horisontella belastningen från den vibrerande konstruktionen till högen elimineras praktiskt taget. Det är därför beräkningar för horisontell seismisk belastning inte görs och strukturen för pålar accepteras på samma sätt som i icke-seismiska områden.
Fundamentblocket, installerat på mellandynan, planeras som grillning av en vanlig stapelfundament i enlighet med standarderna för konstruktion av betong och järnbetongkonstruktioner.
Att arrangera höghjul av järnbetong kan hjälpa till att öka kontaktområdet.
Staplade fundamenter med mellanliggande kudde, applicerade i seismiska områden, bör uppfylla kraven i deformationsbedömningarna. Tjockleken på den mellanliggande kudden ovanpå höghuvuden beror på den uppskattade belastningen och uppgår till 40-60 sm.
Beräkningar av staplade fundament på avtagande mark bör beakta egenskaperna hos våt mark om det finns en möjlighet till grundvattennivåökning.
