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Lagertank Fundamentbau

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  • Wir werden den optimalen Fundamenttyp in Bezug auf Preis und Qualität auswählen.
  • Wir werden ein Foundation Design Projekt entwickeln;
  • Wir verwenden nur zertifizierte Materialien.
  • Wir werden das Fundament des Tanks schnell und effizient aufbauen.

Die Abteilung Construction & Assembling von EuroTankWorks führt die gesamte Palette der Bauarbeiten für vertikale Lagertanks aus. Der erste Schritt in diesem Prozess ist der Bau des Fundaments. Diese Phase ist sehr verantwortungsbewusst, da Fehler oder minderwertige Arbeiten zu einer Verletzung der Stabilität und Zuverlässigkeit der gesamten Tankstruktur führen.

Gleichzeitig ist die Herstellung von Fundamenten für Panzer ein teures Ereignis, weshalb die Schätzung der gesamten Konstruktion stark vom gewählten Fundamenttyp abhängt.

Während des Baus der Produktionsanlagen kann der Kunde den Bau des Tanklagers daher optimal organisieren, indem er die gesamte Palette der Arbeiten bei einem professionellen Auftragnehmer bestellt. EuroTankWorks verfügt über die notwendige Erfahrung, Ausrüstung und das Personal von Spezialisten, die es lieben und wissen, wie man arbeitet.

1. Geologische Erkundung für das Tankfundament design

1.1. Geologische und hydrogeologische Forschung:

Bei der Planung des Projekts zur Gründung eines Tanks ist es wichtig, die geologische Struktur der Baustelle und die hydrogeologischen Bedingungen zu untersuchen.

Die Tiefe der Bodenerkundung, die sich unter dem Fundament befindet, hängt vom Druck ab, der von der Konstruktion auf das Untergeschoss übertragen wird. Es wird angenommen, dass die Tiefe gleich oder größer ist als die Tiefe der aktiven Kellerfläche (komprimierbare Dicke des Kellerbodens).

Die Bodenuntersuchung erfolgt durch Lochfraß und Stanzen.

Das Schußloch ist entweder eine vertikale oder eine geneigte Mine (Tunnel) mit einer Tiefe von bis zu 40 m, die vom Boden aus zwecks Exploration fossiler Mineralien, Belüftung, Entwässerung von Minen, Materialtransport, Abstieg und Aufstieg von Menschen usw. ausgeführt wird. Die Querschnittsfläche beträgt 0,8 - 4 m². Der Querschnitt des Schusslochs kann kreisförmig, rechteckig oder quadratisch sein.

Das Lochen ist der Vorgang des Anordnens eines gerichteten Minenbetriebs, der lang, aber klein im Durchmesser ist. Der Beginn des Lochs an der Bodenoberfläche wird Bohrlochkopf genannt, der Boden wird Bodenloch genannt.

Die Vorteile des Lochfraßens sind darin zu sehen, daß die aus dem Schußloch entnommenen Bodenproben eine unbeschädigte Struktur aufweisen; Es ist möglich, die Beschaffenheit des Bodens, die Dicke jeder Schicht und ihre Kreuzschichtung entlang der Wände des Schusslochs zu bestimmen. Außerdem besteht die Möglichkeit, Druckfestigkeitsprüfungen am Boden des Schusslochs durchzuführen.

Umfang und Art der Bodenuntersuchung hängen von der Monumentalität der Anlage, der Beschaffenheit und Schichtung des Bodens und des Grundwasserspiegels ab.

Im Zuge des Lochstanzens werden in wichtigen Bereichen Schusslöcher eingebracht und die Druckfestigkeit des Bodens durch Probebelastung geprüft.

Die Lage und die Anzahl der Schusslöcher bzw. Bohrlöcher werden jeweils im Zusammenhang mit der geplanten Form und den Abmessungen der Anlage sowie der Bodenglätte bestimmt.

In der Regel werden die Löcher in der Nähe des Umfangs der Anlage und ihrer wichtigsten Teile angebracht. Löcher und Schusslöcher sollen auf dem Geländeplan ein Raster mit einer durchschnittlichen Quadratgröße von 25-30 m aufstellen. Detailliertere Untersuchungen werden innerhalb der Grenzen der Installation durchgeführt.

Als Ergebnis der Untersuchungen werden der Plan und geologische Querschnitte erstellt, aus denen die Art des Bodens, die Kreuzschichtung und der Grundwasserspiegel hervorgehen. Basierend auf den physikalischen und mechanischen Eigenschaften werden die geschätzten Widerstandsparameter festgelegt und die Angemessenheit, die Baustelle zu nutzen, bestimmt.

Insgesamt können durch die Bodenuntersuchung folgende Informationen zu Boden und Grundwasser erhoben werden:

  • Lithologische Säulen;
  • Physikalische und mechanische Eigenschaften des Bodens (Massendichte ρ, spezifischer Zusammenhalt ñ, Scherwinkel φ, Verformungsmodul Е, Porositätsverhältnis е, Flüssigkeitsindex IL usw.);
  • Geschätzter Grundwasserstand.

Die Menge an geologischen Tunneln (Löchern) wird durch die quadratische Größe des Tanks bestimmt und sollte nicht kleiner als vier sein (einer in der Mitte und drei in der Nähe der Wand, d. H. 0,9 bis 1,2 des Tankradius).

Neben Löchern ist es auch möglich, den Boden durch statische Sondierung zu erkunden.

Im Rahmen der technischen Forschung sollte die Bodenuntersuchung in der Tiefe des aktiven Bereichs (ungefähr 0,4-0,7 des Tankdurchmessers) im mittleren Teil des Tanks und nicht weniger als 0,7 des aktiven Bereichs im Wandteil des Tanks durchgeführt werden der Panzer. Im Falle der Pfahlgründung erfolgt dies in der Tiefe der aktiven Fläche, die niedriger ist als die eventuelle Fundamentbasis (Pfahlspitze).

Für die Bereiche Permafrost werden in der Regel bodentechnische und geokryologische Untersuchungen durchgeführt. Dies soll Informationen über die Zusammensetzung, den Zustand und die Eigenschaften des gefrorenen und schmelzenden Bodens sowie über kryogene Prozesse liefern, einschließlich Prognosen für die Änderungen des Ingenieurs und der geokryologischen Bedingungen für den geplanten Tankbau.

1.2. Berücksichtigung der Erdbebeneinwirkung auf die Panzerfundamente

Gebiete mit hoher seismischer Aktivität erfordern eine geophysikalische Untersuchung des Baugrundes.

Das Ergebnis der Untersuchung vor dem Entwurf des Öltankkellers ermöglicht die Berechnung des Erdbebenwiderstands des Fundaments innerhalb der ersten Gruppe des Grenzzustands bei maximaler Belastung in ihrer speziellen Verbindung mit dem am stärksten belasteten Teil des natürlichen Fundaments. Seine Stabilität sollte unter der Außenkante des kreisförmigen Fundaments bei dem Wert für die Erdbebenlast und dem Standardwert des Sicherheitsindex von 1,2 gewährleistet sein.

2. Tank-Keller-Bau

Die geplante Konstruktion sollte zusammen mit dem Untergeschoss berücksichtigt werden, da das Gewicht der Anlage und andere mögliche Auswirkungen auf den Betrieb den Untergeschossboden zusätzlich belasten, sich verdrehen (kondensieren und absinken) und somit die gesamte Anlage beeinflussen.

Das Fundamentkeller kann durch einen der beiden Typen dargestellt werden: Erdfundament und künstlicher Untergrund.

2.1. Erdfundament (natürliche Basis)

Dies schließt Keller ein, in denen sich der Boden in seinem natürlichen Vorkommen unter dem Fundament befindet.

Erdfundament (natürliche Basis)

Als natürlicher Öltankboden darf nur Boden mit ausreichender Druckfestigkeit (Dauerhaftigkeit und Massendichte) verwendet werden, sofern dessen Verformung (Senkung) den Grenzwert unter der Verlegungslast durch den Fundamentboden nicht überschreitet.

Um die notwendige Stabilität und Dauerhaftigkeit der gebauten Anlage zu gewährleisten, sollte der Boden des Erdfundaments folgende Grundmerkmale aufweisen:

Niedrige und gleichmäßige Kompressibilität, d. H. Hohe Massendichte, die ein niedriges und gleichmäßiges Absinken der Anlage gewährleistet;
Sollte sich unter dem Einfluss von Grund-, Regen- und Schmelzwasser nicht auflösen.

Während des Tankbetriebs, während sich die Dichte des Kellerbodens erhöht, findet das Absinken des Fundaments statt. Wenn die Beanspruchung des Fundaments den geschätzten Widerstand überschreitet, kommt es zu zeitweiligen Stauungen im Kellerboden, und das Fundament weist an seinen verschiedenen Stellen ein unterschiedliches Absinkverhältnis auf. Diese Absenkung kann extrem groß sein und zum Verlust der Standfestigkeit des auf dem Fundament befindlichen Teils der Anlage oder zum Erreichen des Grenzwerts für die extreme Lebensdauer führen.

Um den Einfluss von Absenkungen auf die Installation zu bestimmen, wird eine technische Berechnung von Kellern und Fundamenten durchgeführt. Die Berechnungen zur Kellerabschätzung umfassen die Bestimmung des Bodendrucks (der Bodenbelastung) unter der Fundamentbasis und des Bodensenkungsniveaus, die unter dieser Belastung angezeigt werden können.

Wenn für die Senkung unzulässige Sätze eingehen, sollten besondere Maßnahmen getroffen werden, um die Belastung zu verringern und die Senkung auf ein akzeptables Maß zu beschränken. Letzteres kann durch Vergrößerung des Fundaments oder Auswahl eines künstlichen Untergrunds erreicht werden.

2.2. Erdfundamente mit Einstreukurs

Um die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit des Konstruktionsrahmens zu gewährleisten, wird häufig ein Zwischenschema verwendet - das zwischen einem natürlichen Untergrund und einem künstlichen Untergrund. Es handelt sich um ein Erdfundament mit Sand- oder Bodeneinstreu (Kissen), das in Form einer Untergrundeinstreukur bereitgestellt wird.

Es ist auch möglich, einen Betonring unter der Tankwand anzuordnen. (Siehe Abb.1.)

Der Einstreukurs im Untergeschoss soll Folgendes bieten:

  • Verteilung des Drucks der Tankmetallgerüste auf den Keller;
  • Bodenentwässerung;
  • Gewährleistung der Korrosionsschutzfunktionen am Boden.

Für den Einstreukurs kann folgendes Material verwendet werden:

  • Verdichteter grober Sand;
  • Splitt;
  • Kies;
  • Sand-Kies-Mischung.

Der untere Korrosionsschutz wird durch eine hydrophobe Schicht mit Bindemitteln bereitgestellt, die auf die Bettungsschicht aufgebracht werden.

Die Höhe der Bettungsbahn beträgt in der Regel 0,2 - 2,5 m. Dies hängt von den Ergebnissen des Engineerings und der geologischen Erkundung der Baustelle ab.

Die Oberfläche der Bettungsbahn ist von der Mitte zu den Rändern geneigt. Es soll das ungleichmäßige Absinken des Tanks ausgleichen und den Zustrom des gelagerten Produkts zu den Pumpvorrichtungen sicherstellen. In der Praxis kann die Senkung des Tankbodens bis zu 2 m betragen, weshalb das Anheben des Mittelteils zum Schlüsselfaktor für die lange Lebensdauer der Konstruktion werden kann.

Wenn die Baustelle in geringer Tiefe (bis zu 3 m) weichen oder wogenden Boden aufweist, der für Gebiete mit starker saisonaler Bodenfrostung charakteristisch ist, können diese durch lokale Verdichtung von Sand oder Lehmboden ersetzt werden. Wenn die weiche Bodenschicht dicker ist, zeigt diese Methode häufig keine wirtschaftliche Wirksamkeit, da die aktuellen Kosten für den Ausgleich von Tanks steigen.

2.3. Künstliche Öltankbasis (Untergrund)

Künstlicher Untergrund beinhaltet:

  • Künstlich verstärkter Kellerboden (entweder durch Verdichtung, chemische Fixierung oder Verlegung von Beton- oder Sandpfählen);
  • Gestapelte Keller und tiefe Fundamente, die die Baulast auf den haltbareren Boden auf der tieferen Ebene von der Bodenoberfläche aus verteilen;
  • Andere.

2.3.1. Arten von künstlichem Untergrund für verschiedene Arten von weichem Boden

Nachlassender Boden erfordert die Beseitigung von Nachlassmerkmalen innerhalb der gesamten Nachlassdicke oder das Anordnen von aufgeschichteten Fundamenten, die die gesamte Nachlassdicke durchziehen.

Dilatativer Boden erfordert die folgenden Maßnahmen, wenn die geschätzte Verformung des Kellers die extremen Parameter überschreitet:

  • Vollständiger oder teilweiser Ersatz des dilatativen Bodens durch den nicht dilatativen;
  • Aufbringen von ausgleichenden Sandkissen;
  • Arrangieren von Pfahlgründungen.

Bei der Auslegung der Öltankkeller für wassergesättigten Schlamm, biogenen Boden und Schlamm sollten bestimmte Verfahren angewendet werden, wenn die geschätzte Verformung des Kellers die angenommenen Parameter überschreitet:

  • Organisation von Pfahlgründungen;
  • Vollständiger oder teilweiser Ersatz des biogenen Bodens durch Sand, Schotter oder Kies usw .;
  • Vorkonstruktionsverdichtung des Bodens durch vorübergehende zusätzliche Belastung (es ist zulässig, eine Verdichtung des Bodens durch vorübergehende Belastung im Laufe der Hydrotests der Tanks gemäß dem Sonderprogramm durchzuführen).

Bei der Auslegung der Öltankkeller für anthropogene Böden sind folgende Verfahren vorzusehen, wenn die geschätzte Verformung des Kellers die angenommenen Parameter überschreitet:

  • Anordnen einer vollständigen Eisenbetonplatte mit einer Gleitnaht zwischen dem Tankboden und der Oberseite der Platte;
  • Anbringen flexibler Gelenke (Ausgleichssysteme) an den Verbindungsstellen;
  • Anordnen von Tanknivelliergeräten.

Bei der Entwicklung des Fundamentdesigns für Öllagertanks für Karstgebiete müssen die folgenden Verfahren durchgeführt werden, um Karstdeformationen zu vermeiden:

  • Karsthohlsäcke füllen;
  • Schneiden des Karstlandes durch tiefes Fundament;
  • Fixierung des Karstlandes oder / und des Oberbodens.

Der Einbau von Tanks im Bereich der aktiven Karstprozesse ist nicht gestattet.

Bei Pfahlgründungen sind die Pfahlenden in schwach komprimierbarem Boden geerdet und erfüllen die Anforderungen für die extreme Verformung des Tanks. Das Pfahlfundament kann sich entweder unter dem gesamten Tankkörper - "Pfahlfeld" oder "Kreis" - unter der Tankwand befinden.

Wenn diese Maßnahmen nicht dazu beitragen, die extreme Verformung des Untergeschosses zu vermeiden, oder wenn sie als unzumutbar erscheinen, müssen an den Verbindungsstellen und Ausgleichsvorrichtungen für die Tanks spezielle Einrichtungen (Ausgleichsrohre) vorgesehen werden, die die Stabilität und Zuverlässigkeit der Verbindungen im Untergeschoss gewährleisten Verlauf der Panzersenkung.

In Gebieten mit Permafrostboden ist es wichtig, den Boden während der Verwendung gemäß dem ersten Muster (Gefrieren des Bodens während der Bau- und Betriebszeit) vor den Temperaturen über Null des gelagerten Produkts zu schützen. Dies wird durch Belüftung des Untergrundes („Hochgrill“) oder durch Verwendung von Wärmedämmstoffen in Kombination mit einer forcierten Bodenkühlung - „Thermostabilisierung“ erreicht.

2.3.2. Methoden zur Bodenverstärkung im Öltank

Baustellen mit einer hohen Dicke von weichem Boden können eine ausreichende unebene Senkung des Kellers aufweisen, was den nachfolgenden Tankbetrieb beeinflusst. Aus diesem Grund sollten bei der Installation von Tanks auf weichem Boden spezielle Kellerpräparationen durchgeführt werden.

Die Bodeneinstreuung muss aus pro Schicht optimal feuchtigkeitsgepresstem Boden mit einem Verformungsmodul nach dem Verstärken von mindestens 15 Megapascal und einem Verfestigungskoeffizienten von mindestens 0,90 bestehen.

Die Neigung der Bodeneinstreu sollte 1: 1,5 nicht überschreiten. Die Breite des horizontalen Teils der Liegefläche außerhalb der Kanten sollte betragen:

  • 0,7 m - für Tanks mit einem Ladevolumen von höchstens 1000 m³;
  • 1,0 m - für Tanks über 1000 m³;
  • 1,0 m. - unabhängig von der Belastbarkeit für Baustellen mit einer geschätzten seismischen Aktivität von 7 und mehr Kugeln nach der Richterskala.

Die Liegefläche außerhalb des Tankumfangs (horizontale und geneigte Teile) sollte durch Pflaster geschützt werden.

Es gibt verschiedene Methoden der Kellerbodenverstärkung (ohne deren Ersatz).

2.3.2.1. Methode der vorläufigen Tankfüllung

Das vorläufige (manchmal teilweise) Befüllen des Tanks wird als eine der relativ häufig angewendeten Methoden zum Verstärken und Verbessern der Konstruktionsmerkmale von Kellerböden verwendet. Diese Methode ist recht einfach und kostengünstig, da die Nutzlast des Tanks im Keller höher ist als die des Gewichts des Konstruktionsrahmens und schnell angebracht und entfernt werden kann.

Es ist anzumerken, dass die Verwendung dieses Verfahrens neben relativ geringen Kosten gewisse technologische Schwierigkeiten mit sich bringt und zeitaufwendig ist, so dass dies nur dann sinnvoll ist, wenn eine ausreichende Zeitverfügbarkeit vorliegt.

 2.3.2.2. Methode der Tiefenwasserentnahme

Als Mittel zur Komprimierung des Öltanks im Keller kann diese Methode an Standorten mit Bodenschichten, die einen hohen Wasserverlust aufweisen, erfolgreich angewendet werden. Diese Methode ist besonders effektiv bei der Tankinstallation in Gegenden mit extremen Klimabedingungen, da das Wasser das ganze Jahr über aus den Bodenschichten gepumpt werden kann, die sich unterhalb des saisonalen Frostdurchdringungsniveaus befinden.

Die Installation der Wasserentnahme umfasst Auffangwannen, von denen sich eine normalerweise in der Mitte des Untergeschosses befindet, und andere - entlang der Kante. Das maximale Absinken des Grundwasserspiegels betrug 8 m, das Pumpen wurde vor dem Einbau und in der Zeit der hydraulischen Prüfung durchgeführt.

2.3.2.3. Methode der Kellerpressung mit Bund

Der Öltankkeller kann durch das Gewicht eines mehrere Meter hohen Bundes zusammengedrückt werden. Die Last wird vor Beginn der Installation einige Wochen aufbewahrt. Bunde werden manchmal in variabler Höhe hergestellt, um die Abweichungen in der Dicke des weichen Bodens zu berücksichtigen und eine gleichmäßige Absenkung zu gewährleisten.

Diese Methode kann zu positiven Ergebnissen führen, sofern das Ausgleichsgewicht das 1,5-2-fache der Ladung eines vollen Tanks beträgt. Aus diesem Grund müssen bei der Vorbereitung des Untergeschosses für große Tanks ausreichend hohe Bunde (bis zu 8-10 m) hergestellt werden, und der Zeitraum, in dem die Ladung aufbewahrt wird, kann mehrere Monate dauern. Es ist auch erforderlich, den Bund auf einer größeren Fläche als der der genauen Tankinstallation anzuordnen, um sicherzustellen, dass der Wandkeller die erforderliche Kompression erhält. Somit ist der Einsatz dieser recht effektiven Methode mit einem großen Umfang an Erdarbeiten verbunden, was insbesondere in Gebieten mit rauen Klimabedingungen und langer Frostperiode schwierig ist.

Mit der Entwicklung des Tankbaus werden häufig Methoden der Kellererdverdichtung in Kombination mit der vertikalen Entwässerung angewendet. In diesem Fall werden spezielle Mechanismen und technologische Schemata verwendet, um vertikale Abflusskanäle aus Pappe oder Kunststoff sowie Sandhaufen-Abflusskanäle unter verschiedenen Bodenbedingungen anzuordnen.

2.3.2.4. Methode der starken Manipulation der Kompression

Während der Vorbereitung des Bodens mit nachlassendem Boden ist es häufig möglich, die Methode der starken Manipulation anzuwenden. In diesem Fall wird aus einer Höhe von mehreren Dutzend Metern eine schwere Last auf die Baustelle geworfen. Diese Methode der Kelleraufbereitung wird als wettbewerbsfähig angesehen, wenn eine Gruppe großer Tanks installiert wird.

2.3.2.5. Methoden der chemischen und thermischen Bodenfixierung

In der Praxis gab es Situationen, in denen der Boden durch Einspritzen chemischer Substanzen fixiert wurde, beispielsweise durch elektrochemisches Fixieren mit dem flüssigen Calciumchlorid. Diese Methode ist ziemlich teuer und ihre Anwendung auf Standorten mit weichem Boden in ausreichender Tiefe hat offensichtlich wenig Perspektiven.

Weiche Böden können auch in ausreichender Tiefe (10 m und mehr) verbrannt werden. Da die thermische Verbrennung mit einem hohen Kraftstoffverbrauch verbunden ist (80-100 kg Masut für 1 m Lochlänge), macht das derzeitige Niveau der Kraftstoffpreise diese Methode extrem teuer und für die Anwendung unangemessen.

3. Aufbau des Tankfundaments

Gründung arrangieren

Das Fundament ist der Teil der Konstruktion, der die Last des Installationsgewichts auf den Kellergrund überträgt und die Last auf einen solchen Bereich des Kellers verteilt, wodurch der Grunddruck des Fundaments das geschätzte Niveau nicht überschreitet. Der Entwurfsplan kann verschiedene Arten von Fundamenten vorsehen: komplette Platten (Platten) unter der gesamten Struktur, Streifenfundamente - nur unter den Wänden und Pfeilerfundamente in Form separater Stützstrukturen. Die Wahl des Fundamenttyps hängt von der Widerstandsfähigkeit des Bodens gegen Kompression ab, von seinen Hebeigenschaften beim saisonalen Gefrieren, von der Tiefe seines Auftretens, von der geplanten Form der Konstruktion sowie von den Gewichtslastparametern und dem Schema seiner Übertragung auf den Kellerboden.

Bei der Aufstellung des Tankfundaments sollten besondere Maßnahmen getroffen werden, um die Ableitung von Grundwasser und Niederschlag von unterhalb des Tankbodens zu gewährleisten.

Alle Fundamentvorbereitungen sollten getroffen werden, bevor mit der Installation begonnen wird. Es wird empfohlen, nach dem Zusammenbau der Metallgerüste des Tanks den geplanten Kellerumgehungsweg (Pflasterung), das Schachttreppenfundament und die Pfeiler für Rohrleitungen zu installieren.

In der modernen Baupraxis gibt es eine Vielzahl von Tankfundamenttypen. Die Wahl des effizientesten Typs hängt von der Ladekapazität und den technisch-geologischen Bedingungen ab. Die Verwendung von Fundamenten auf natürlicher Basis, teilweise oder vollständig ohne Pfähle unter dem Tankboden, scheint aufgrund der geringen Kosten am meisten zu bevorzugen.

3.1. Kreis (Ring) Tankfundament

Trägerfundament (Wandfundament) wird oft in Kombination mit dem Kellerwäschekurs angewendet. Die Bodeneinstreu (sowohl mit als auch ohne Eisenbetonring unter der Tankwand) kann als Tankfundament verwendet werden. Bei Tanks mit einem Fassungsvermögen von mehr als 2000 m³ wird ein Eisenbetonfundamentring unter der Tankwand installiert. Der Ring muss für Tanks mit einem Fassungsvermögen von weniger als 3000 m³ mindestens 0,8 m breit sein und für Tanks mit einem Fassungsvermögen von mehr als 3000 m³ mindestens 1,0 m. Die Ringdicke sollte auf keinen Fall weniger als 0,3 m betragen (siehe Abb.1.-b).

Kreis (Ring) Tankfundament

Wie die Praxis zeigt, sorgt diese Konstruktion des Fundaments nur für die Stabilität des Bettungsverlaufs und erhöht gleichzeitig nicht die Steifigkeit der Verbindung zwischen der Tankwand und dem Boden. Diese Konstruktion beeinflusst auch nicht die Ungleichmäßigkeit des Absinkens des Tankkellers.

Unter bestimmten Bedingungen ist auch das Fundament in Form einer kreisförmigen Wand wirksam. Es schneidet durch die oberen Schichten des Kellerbodens und kann die Last auf die darunter liegenden dichten Schichten übertragen.

Die Anforderungen der Normen verlangen die Installation von Fundamentringen für alle Tanks, unabhängig von der Ladekapazität, die in Bereichen mit einer geschätzten seismischen Aktivität von mindestens 7 Kugeln nach der Richterskala installiert wird. Die Breite sollte mindestens 1,5 m betragen, die Ringdicke beträgt impliziert nicht weniger als 0,4 m.

Der Fundamentring ist für die Kombination von Grundspannung (Last) ausgelegt. Bei Baustellen in seismischen Gebieten (7 Bälle und mehr auf der Richterskala) wird auch eine spezifische Spannungskombination berücksichtigt.

Es ist auch üblich, ein kreisförmiges Fundament aus Kies oder Schotter zusammen mit der Einstreu-Schicht zu verwenden. und auch ein kreisförmiges Eisenbetonfundament, das sich direkt unter der Tankwand befindet, sowie ein Fundament in Form einer Eisenbetonbrustwand, das sich im Außenraum des Tanks befindet. (Bild 2)

Bei der Anordnung des Ringes in Form einer Brustwand besteht die Einstreu aus Sand-Kies-Gemisch oder Kies.

Eisenbetonfundamente bestehen in der Regel aus Stahlbetonguss mit rechteckigem Querschnitt.

Manchmal wird das Fundament auf einem natürlichen Untergrund mit einem Schotterring unter der Wand hergestellt. Eine solche Grundierung ist bei einem voraussichtlichen Absinken von nicht mehr als 15 sm wirksam. Dies ist seine Hauptbesonderheit: Schotter wird anstelle von Sand direkt unter der Wand verwendet, um Schotter oder Kiesbündel mit einer Höhe von mindestens 60 cm und einer oberen Breite von 1 bis 2 m anzuordnen. (siehe Bild 3)

Der gemahlene Stein wird in Schichten von je 20 cm verlegt und sorgfältig manipuliert. Direkt unter dem Boden ist auf seinem vollen Quadrat die Schotterschicht angeordnet (6), nicht weniger als 10 sm. Zusätzlich werden Abflussrohre mit einem Durchmesser von ca. 9 cm verlegt.

Die folgenden Konstruktionsschemata können für breite Tanks angewendet werden: Unter dem Boden ist eine Sandbettschicht angeordnet, und je nach Bodenbeschaffenheit wird unter der Wand ein kreisförmiges Fundament aus Eisenbeton oder Schotter installiert. (siehe Bild 4)

Die Unterputzschicht auf der Außenseite des Fundaments wird mit einer leichten Neigung von 1: 5 installiert, die von der Brustwand in ihrem unteren Teil getragen wird.

Der Bund ist mit Abflussrohren ausgestattet und durch den Asphaltmantel (Spinnmasse) geschützt.

Zwischen dem Boden und der Eisenbetonoberfläche des Ringfundaments befindet sich eine Dämpfungsasphaltschicht von mindestens 20 sm.

Zusätzliche Maßnahmen zur Fundamentverstärkung werden ständig weiterentwickelt, um die Sicherheit großer Tanks zu erhöhen.

Einige von ihnen sind im Bild gezeigt. 4.

Das Sand-Kies-Kissen ist mit einer Mischung aus Sand, Schotter, Asphaltemulsion und Zement bedeckt, die anschließend durch Walzen zusammengedrückt wird. Die aufgenommene Fläche nimmt einen Teil der Kissenlast auf und überträgt sie auf den Eisenbetonring.

Das Fundament kann auch in Form von Eisenbetonplatten hergestellt werden. In diesen Fällen steht der Tank auf einer Eisenbetonplatte, die entweder auf der Kelleroberfläche installiert ist oder die Planierhöhe senkt. Die Eisenbetonwand entlang des Plattenumfangs ist unter dem Fundament geerdet und dient zur Verringerung der seitlichen Bodenverschiebung.

3.2. Gestapelte Tankfundamente

3.2.1. Traditioneller Ansatz zur Anordnung von Pfahlgründungen

 Traditioneller Ansatz zur Anordnung von Pfahlgründungen

Diese Art von Fundament wird häufig an Standorten mit weichem Boden verwendet (siehe Abb. 5). Die Erfahrung mit der Errichtung von Industrie- und Zivilgebäuden zeigt, dass Pfähle in den meisten Fällen dazu beitragen können, ein akzeptables Maß an Bausenkung zu erreichen. Die Praxis der Pfahlgründung im Behälterbau zeigt jedoch, dass es nicht immer hilft, das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Zusammen mit dieser Art von Fundament ist diese Art von Fundament ziemlich geldaufwändig und das Investitionsniveau entspricht fast den Kosten der Metallgerüste selbst.

Es wurde nicht ein einziges Mal registriert, dass Tanks auf gestapelten Fundamenten ein höheres Absinken aufwiesen, als es im Rahmen von Hydrotests geplant war, und zwar in Höhe der Hälfte des Absinkniveaus, das für die gesamte Lebensdauer des Tanks vorgesehen war.

Die ineffektive Verwendung von Pfahlgründungen im Tankbau erklärt sich aus folgenden Gründen: Bei großen Tanks befinden sich Pfähle mit der üblichen Länge von 0,25 des Tankdurchmessers und weniger im Bereich der maximalen vertikalen Belastung im Tankkeller. Daher hat die Verringerung der Belastung durch eine Vertiefung der Stiftung keinen ausreichenden Einfluss auf das Absinken der Stiftung.

Die Verwendung von gestapelten Fundamenten kann sogar gefährlich sein, wenn sich in großer Tiefe Schichten mit höherer Kompressibilität im Tankkeller befinden. Aufgrund technischer Schwierigkeiten, die mit dem Stanzen und Entnehmen der Bodenproben in tiefen Tiefen verbunden sind, ist es nicht immer möglich, solche Schichten freizulegen.

Fachleute neigen dazu zu glauben, dass ein Pfahlfundament mit monolithischem Grill eine ausreichend steife Konstruktion darstellt. Es gibt bestimmte Ergebnisse von Senkungsuntersuchungen für Panzer mit aufgeschüttetem Fundament, die diesen Standpunkt überzeugend leugnen.

 

 

3.2.2. Fundamente mit Pfählen unter dem ganzen Boden und mit Eisenbetongrill

Свайный фундамент РВС

Aufgrund der langjährigen Erfahrung mit dem Bau von Tanks auf weichem wassergesättigten Boden gibt es mehrere wirksame Maßnahmen zur Vorbereitung des Kellers. Hauptziel dieser Maßnahmen ist es, den weichen Boden vor Beginn der Bauarbeiten zu komprimieren, um die physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Bodens zu verbessern.

Dies soll durch die Verwendung von prismatisch angetriebenen Pfählen unterschiedlicher Länge und Querschnitts in Kombination mit Grillgut und Brammen erreicht werden. Die Pfähle werden in der Regel als komplettes Pfahlfeld unter dem gesamten Boden verlegt, wobei jeder Pfahl 1 m voneinander entfernt ist.

Fundamente mit Pfählen unter dem gesamten Boden und mit Zwischenbett werden ebenfalls verwendet. Hier wird eine Schicht Schotter oder Granulat über die Pfähle gelegt und dient anstelle der Eisenbetonschicht.

 

3.2.3 Ringpfahlfundament

Es ist eine effektive Lösung für Standorte mit weichem Boden. Die Kreuzung und die vollständige Ansicht sind in Bild gezeigt. 8.

Das ringförmige monolithische Eisenbetonfundament nimmt die Last der Tankwand auf und überträgt sie nach einem der folgenden Verfahren auf den dichten Boden mit geringer Kompressibilität:

  • Schotter kissen,
  • Betonfundamentmatratze
  • Monolithischer Eisenbetongrill
  • Zwei Reihen fester Pfähle.

Diese Struktur ermöglicht es, die Unebenheiten des Kellerabfalls unter der Tankwand zu verringern.

3.2.4. Ringpfahlfundament mit Verschiebung:

Es wird als verbesserte Version des Ringpfahlfundaments verwendet.

Die Verschiebung des monolithischen Eisenbetonrings und des Ringpfahlfundaments in Bezug auf die Tankwand wird als eine der Lösungen für das Problem des Absinkens des Tanks angesehen. Die Verschiebungsrate wird in Abhängigkeit von den örtlichen Merkmalen des Bodenkellers, der Baulast und der Anzahl der Pfahlreihen im Grill bestimmt.

Dies kann zu einer ausreichenden Verringerung der Ungleichmäßigkeit des Absinkens entlang des Tankumfangs und der gesamten Struktur innerhalb der Betriebslebensdauer führen.

Im Zuge der Gründung dieses Fundamenttyps wird der Bodenkeller geplant, die Pfähle werden an der geplanten Stelle verlegt, und ihre Position wird in Abhängigkeit von den örtlichen Merkmalen des Bodenkellers, der Tragfähigkeit und der Anzahl der Pfahlreihen im Gitter bestimmt. Das monolithische Eisenbetonringgitter wird auf Pfahlköpfen installiert, danach wird die Schotterbettung angeordnet, auf die der monolithische Eisenbetonring gelegt wird. Das Sandkissen wird unter dem Tankboden geplant und angeordnet, dann werden die Metallgerüste des Tanks zusammengebaut.

3.3. ÖLBEHÄLTER-GRUNDLAGEN-ENTWURF FÜR DIE SCHWIERIGEN GEOLOGISCHEN BEDINGUNGEN:

3.3.1. Eisenbetonbandverstärktes Fundament

Es ist sinnvoll, die Steifheit des Ringfundaments bei dicken weichen Böden zu berücksichtigen, um ein ausreichendes ungleichmäßiges Absinken des natürlichen Bodens zu vermeiden. In dieser Situation ist es möglich, ein massives Eisen-Beton-Streifenfundament unter der Wand des Tanks zu verwenden, was der Struktur entlang ihres Umfangs zusätzliche Festigkeit verleiht.

Die Höhe des Fundaments wird bestimmt, indem der Fundamentsockel so eingestellt wird, dass das saisonale Gefrierniveau des Bodens gesenkt wird.

Es kann sinnvoll sein, ein Schotterkissen anzuordnen, um die Höhe des Fundaments zu verringern und die Last vom Tank auf das Fundament zu übertragen. Da die Belastung in diesem Fall gering ist, kann die Fläche des Fundamentquerschnitts relativ klein sein. Die Seiten des Fundaments sind mit nicht frostendem Material bedeckt.

Wenn entlang des Umfangs ein ausreichendes ungleichmäßiges Absinken auftritt, bietet ein solches Fundament die Möglichkeit, den Rand des Tanks auszugleichen. Um dies zu erreichen, ist es möglich, eine Auffanggrube (Dibhole) in dem Schotterkissen anzuordnen, die dazu bestimmt ist, die Aufziehvorrichtung (z. B. Mantelzieher oder Wagenheber) auf der Basis des Eisenbetonfundaments anzuordnen. Nachdem der Rand des Tanks auf das erforderliche Niveau hochgezogen ist, wird die Hochziehvorrichtung entfernt und die Auffanggrube wieder gefüllt.

Die Verwendung von Eisenbetonelementen in Einheiten ermöglicht es, die Anzahl der Nassprozesse während der Ausführung der Arbeiten zu verringern und die Arbeitseffizienz der anfänglichen Bauarbeiten zu erhöhen (Zyklus „Null“).

3.3.2. Eisenbetonring an der Außenkontur der Wand

 Eisenbetonring an der Außenkontur der WandBeim Befüllen der großvolumigen Tanks tritt an der Verbindungsstelle der Wand zum Boden ein gemeinsames Moment auf. Dieses Fugenmoment ist ausreichend groß und beeinflusst den dehnungsverzerrten Zustand des Bodens und seines Kellers. Um das Torsionsmoment (Verdrehmoment) zu verringern und die Steifigkeit der Wand-Boden-Verbindung zu erhöhen, wird empfohlen, einen Eisenbetonring zu verwenden, der an der Außenkontur der Tankwand zusammen mit Metallversteifungsringen in Form eines Winkels angeordnet ist Hosenträger (siehe Abb. 6). Ihre Anzahl wird durch Konstruieren oder Berechnen bestimmt, was von der Ladekapazität des Tanks abhängt.

3.4. GESTAPELTE GRUNDLAGEN-AUSLEGUNG FÜR DIE SEISMISCHEN GEBIETE

Pfahlgründungen in Erdbebengebieten werden wie in Gebieten ohne Erdbebenaktivität angebracht. Es ist erforderlich, die Anforderungen von СП 50-102-3003 «Ingenieurtechnische Planung und Anordnung von Pfahlgründungen» zu erfüllen, insbesondere Teil 12 „Spezifische Merkmale der Entwurfsplanung von Pfahlgründungen in Erdbebengebieten“ und Ergänzung D „Pfahlberechnung für kombinierte Auswirkungen vertikaler und horizontaler Kräfte und Momente “.

Die unteren Enden der Pfähle sollten auf felsigem Boden, makrofragmentiertem Boden, Sandboden mit hoher und mittlerer Dichte, hartem und steifem Boden und Lehmboden mit geringer Plastizität basieren. Es ist nicht gestattet, die Unterkanten der Pfähle in Erdbebengebieten auf losen, wassergesättigten Sand, plastischem Ton, Boden mit hoher Plastizität und fließfähiger Konsistenz zu legen.

Das Abstützen von Pfählen durch schräge Regale aus Hartgestein und psephitischem Gestein ist nur zulässig, wenn die seismische Schlagfestigkeit des Bodens nicht durch das Pfahlfundament gewährleistet ist und die Unterkanten der Pfähle nicht abrutschen können.

Die Pfähle dürfen auf wassergesättigten Sand mit hoher und mittlerer Dichte gelegt werden. Ihre Tragfähigkeit sollte zur gleichen Zeit auf der Grundlage der Ergebnisse von Pfahlfeldtests auf simulierte seismische Auswirkungen bestimmt werden. Pfähle in Erdbebengebieten sollten mindestens 4 m im Boden versenkt werden, mit Ausnahme der Fälle, in denen sie von hartem Gesteinsboden gestützt werden.

Eingegossene Pfähle in Erdbebengebieten sollten in kohäsiven Böden mit geringer Luftfeuchtigkeit mit einem Pfahldurchmesser von mindestens 40 sm angeordnet werden. Das Verhältnis ihrer Länge zum Durchmesser sollte 25 nicht überschreiten. Für die Herstellung der Pfähle ist eine strenge Qualitätskontrolle erforderlich.

Es ist ausnahmsweise erlaubt, die Schichten wassergesättigten Bodens mit abnehmbaren Fallrohren (Treibrohren) und Tonschlamm zu schneiden. Bei baulich instabilen Bodenpfählen darf nur mit im Boden belassenen Fallrohren gearbeitet werden. Eine Verstärkung der Pfähle ist unabdingbar, der Bewehrungsgrad muss mindestens 0,05 betragen.

Die Berechnung der Pfahlgründung in Bezug auf die Erdbebeneinwirkung erfolgt in den Extremzuständen der ersten Gruppe. Es beinhaltet normalerweise:

  • Ermittlung der Pfahltragfähigkeit zur Vertikallast;
  • Prüfung der Pfähle auf Beständigkeit des Metalls gegen die gemeinsame Wirkung von Nenn-Normalkraft des Biegemoments und der Scherkraft;
  • Überprüfung der Widerstandsfähigkeit der Pfähle gegen Druckbegrenzung, die von den Seitenkanten der Pfähle auf den Boden übertragen wird.

Wenn die Stabilität des Bodens um den Pfahl herum überprüft wird, wird der geschätzte Scherwinkel um die folgenden Raten verringert:

  • 2 ° für die seismische Aktivität von 7 Bällen,
  • 4 ° für seismische Aktivität von 8 Bällen,
  • 7 ° für seismische Aktivität von 9 Bällen.

Für Fundamente mit hohem Pfahlgrill sollten die berechneten Erdbebenkräfte wie für Gebäude mit flexiblem Bodenteil bestimmt werden. Der Dynamikfaktor sollte in Fällen, in denen die Periode der natürlichen Schwingungen des Grundtons gleich 0,4 und mehr ist, um das 1,5-fache erhöht werden.

Vorausgesetzt, es gibt akzeptable technisch-wirtschaftliche Gründe, ist es möglich, gestapelte Fundamente mit Zwischenkissen aus losen Materialien zu verwenden - Schotter, Kies, grober Sand. Die Möglichkeit, die horizontale Last von der vibrierenden Konstruktion auf den Pfahl zu übertragen, ist praktisch ausgeschlossen. Aus diesem Grund werden keine Berechnungen für die horizontale seismische Belastung durchgeführt, und die Struktur der Pfähle wird genauso akzeptiert wie in nicht-seismischen Gebieten.

Der auf dem Zwischenkissen montierte Fundamentblock ist als Grillrost eines gewöhnlichen Pfahlfundaments gemäß den Normen für die konstruktive Gestaltung von Beton- und Eisenbetonkonstruktionen vorgesehen.

Das Anordnen von Eisenbetonpfählen kann dazu beitragen, die Kontaktfläche zu vergrößern.

Pfahlfundamente mit Zwischenkissen, die in Erdbebengebieten eingesetzt werden, müssen die Anforderungen der Verformungsbewertungen erfüllen. Das Zwischenkissen muss in Schichten von jeweils nicht mehr als 20 sm angeordnet sein und auf ein Volumengewicht von nicht weniger als 1,9 ts / kg komprimiert sein. Die Dicke des Zwischenkissens über den Pfahlköpfen hängt von der geschätzten Belastung ab und beträgt 40-60 sm.

Bei der Berechnung von Pfahlgründungen auf untergehenden Böden sollten die Eigenschaften von feuchtem Boden berücksichtigt werden, falls die Möglichkeit einer Grundwassererhöhung besteht.

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