Технические условия на проектирование зданий насосных станций

Компоновочные решения. При компоновке зданий насосных станций учитывают следующие условия:
здание насосной станции должно обеспечивать оптимальный режим работы оборудования, наибольшие удобства эксплуатации при наименьших капитальных вложениях;
проектную отметку установки насосов назначают из условий до­пустимой высотьгвсасывания”;
габариты подземной части здания станции должны быть наи­меньшими при условии размещения и удобства эксплуатации обо­рудования, а также прочности и устойчивости сооружения и увяза­ны с габаритами верхнего строения, принимаемыми в соответствии с нормами строительства промышленных зданий.
Оптимальную компоновку здания насосной станции принима­ют на основании сравнения нескольких вариантов (наземный, ка­мерный, блочный), которые зависят от типа выбранных насосов. Высота верхнего строения также зависит от типа насосов, причем в некоторых случаях здание может и не иметь верхнего строения. <Подземную часть здания выполняют из монолитного, сборного и сборно-монолитного железобетона, а верхнее строение — из сборных панелей, кирпича, железобетона, пластмассы.
При выборе оптимального решения на основании технико-эко­номического сравнения вариантов пользуются следующими основ­ными правилами:
при числе насосных агрегатов до четырех применяют одноряд­ную1 схему установки; при большем числе возможна двухрядная ус­тановка в отдельных случаях с использованием насосов правого и левого вращения;
распределительные устройства и служебные помещения распо­лагают в торцах машинного зала или в отдельно стоящих зданиях; при большом числе агрегатов для зданий со сложной технологичес­кой схемой (наличие системы технического водоснабжения, масло-снабжения и других вспомогательных систем) — в пристройке, рас­положенной вдоль основного здания;
в зданиях со сложным кабельным хозяйством при числе основ­ных агрегатов не менее четырех мощностью более 1000 кВт предус­матривают кабельный этаж высотой не менее 1,6 м;
оборудование массой более 100 кг располагают в зоне действия крана или предусматривают специальные приспособления для монтажа и демонтажа;
основные агрегаты устанавливают открыто только на малых и временных насосных станциях, при использовании погружных или других специальных насосов;
здание с низкими машинными залами или установку оборудо­вания под колпаками применяют в районах с мягким климатом, при этом для монтажа оборудования используют козловые или ав­токраны, для подачи оборудования к месту установки предусмат­ривают люки со съемными крышками или раздвижные перекры­тия.

Высотная компоновка зданий насосных станций. В значительной степени зависит от допустимой высоты всасывания насосов. Прак­тически с положительной высотой всасывания могутВыть установ­лены лишь горизонтальные центробежные насосы с относительно небольшой (до 1,5 м3/с) подачей. Все остальные насосы устанавли­вают под заливом, то есть с отрицательной высотой всасывания. Ус­тановка насосов с положительной высотой всасывания в здании на-’ земного типа всегда дешевле и проще в строительстве, не требует устройства дренажной системы, однако при этом необходимо пре­дусматривать систему для заполнения насосов перед пуском. Окон­чательное решение по выбору типа здания насосной станции при­нимают с учетом не только экономических, но и технических пока­зателей — категории надежности станции, частоты и продолжи­тельности пусков, возможности автоматизации, технической подготовки кадров.
Здания оросительных насосных станций при работе насосов с> положительной высотой всасывания’принимают в большинстве случаев наземного типа, здания насосных станций водоснабже­ния — чаще камерного типа.

Подготовка оснований. Производственные здания и гидротех­нические сооружения насосных станций рассчитывают по двум группам предельных состояний: по несущей способности и по де­формациям (осадки, прогибы, наклон сооружения). В случаях, когда при проектировании установлено, что сооружение недоста­точно прочно, принимают другие варианты, позволяющие умень­шить деформацию основания или увеличить его несущую способ­ность.    ’
В этих вариантах могут быть увеличены габариты фундаментов, в том числе глубина их заложения, или предусмотрена специальная подготовка основания с целью улучшения физико-механических свойств грунтов.
Рекомендуют следующие виды специальных подготовок для ук­репления оснований:
поверхностное уплотнение проеадочных или насыпных грунтов трамбованием, гидровиброугаютнением или вибраторами;
глубинное (до 15 м) уплотнение просадочных грунтов грунтовы­ми сваями;
уплотнение просадочных грунтов предварительным замачива­нием;
уплотнение водонасыщенных грунтов при помощи водопони-жения, в том числе глубинного вакуумирования;
уплотнение песчаных и просадочных лёссовидных грунтов с ис­пользованием энергии взрыва;

полную или частичную замену грунтов основания с неудовлетво­рительными строительными свойствами «подушками» из песка, гравия, щебня или иного грунта;
искусственное закрепление грунтов химическим, электрохими­ческим или термическим способом;
защита основания и фундаментов сооружений от воздействия напорных грунтовых вод путем строительства самоизливающихся разгрузочных скважин, колодцев или траншей.
При специальном обосновании разрешено применять свайные основания и опускные колодцы. Подошвы фундаментов сооруже­ний располагают ниже глубины промерзания.
Под гидротехнические сооружения из монолитного железобето­на, как правило, укладывают специальную подготовку.
При сухих грунтах основания подготовка под сооружение со­стоит из бетона класса В7,5 толщиной 8…20 см с гидроизоляци­ей — два слоя асфальтовой мастики толщиной по 0,5…1 см или асфальт слоем 2…3 см. Чтобы исключить выдавливание, асфальт армируют стальной сеткой. Для предотвращения скольжения со­оружения по слою гидроизоляции поверхность бетонной подго­товки выполняют уступами глубиной 5…10 см, шириной уступов 50,…70 см поперек возможного скольжения сооружения. По гид­роизоляции укладывают защитную цементную стяжку толщиной 2/..3 см, на которую укладывают арматуру сооружения и бетон.
При мокрых, особенно разжиженных, грунтах основания под бе­тонную подготовку укладывают гравий или щебень слоем 10…25 см, который втрамбовывают в разжиженный грунт основания. При на­личии агрессивной среды гравийную отсыпку обрабатывают ра­створом битума.

Подземная часть здания. При проектировании подземной части зданий, необходимой для размещения основного и вспомогатель­ного оборудования, пользуются следующими правилами:
объем подземной части должен быть минимально возможным;
вспомогательные системы, которые могут быть размещены вне подземного блока, следует вынести за его пределы;
габариты подземного блока с целью размещения на нем верхнего строения большей площади увеличивать не рекомендуется;
устойчивость здания станции должна быть достигнута не за счет увеличения габаритов и массы подземного блока, а за счет исполь­зования грунтовых пригрузок, анкерных понуров, наклонного ос­нования (уклон в сторону засыпки) и т. д.;
вертикальные электродвигатели желательно устанавливать на незатопляемых отметках, используя при необходимости валы-про-ставки;
в зданиях камерного и блочного типов не рекомендуется приме-няять разделительные поперечные стены для повышения прочности подземной конструкции, а следует использовать горизонтальные перекрытия и местные ребра жесткости;

толщину стен и днища подземной части в первом приближении следует принимать 0,l#CT, где Яст — максимально возможный на­пор воды на конструкцию в рассматриваемом сечении, м. Толщину сборных элементов, подверженных непосредственному воздей­ствию воды, а также монолитных железобетонных конструкций, имеющих специальные гидроизоляционные покрытия, назначают
из условия прочности; подземная часть здания станции длиной ‘более 18 м должна иметь не менее двух выходов.

Подземную часть зданий насосных станций выполняют из сборного или монолитного железобетона. Класс бетона устанавливают расчетом в зависимости от напряженного состояния конструкции, градиента на­пора и климатических условий. Монолитные конструкции зданий на­сосных станций, как правило, выполняют из бетона класса В 12,5…В15. Марка гидротехнического бетона по водонепроницаемости для напор­ных конструкций зависит от напорного градиента

Марку гидротехнического бетона по морозостойкости зоны пе­ременного уровня воды назначают по таблице 5.1.

5.1. Марка бетона по морозостойкости при числе циклов попеременного замораживания и оттаивания

Примечание. В особо суровых условиях (ниже —20 °С) марку бетона по морозостойкости назначают на оснвве специальных исследований. Для подводных зон сооружений учитывают также атмосферные осадки инисло переходов через нуль температуры воздуха в зимнее время, но не ниже Р50*для умеренных, F100 для суровых и F200 для особо суровых климатических условий.
Бетон конструкций, подверженных воздействию воды или грун­та, обладающих сульфатной агрессией, приготовляют на сульфато-стойких цементах.
Бетонные гидротехнические сооружения выполняют в высоко­качественной опалубке: дополнительная штукатурка или облицов­ка бетонных поверхностей запрещена.

При компоновке подземной части здания станции необходимо добиваться максимальной простоты конструкций. При этом не предусматривают помещений, не требующихся для эксплуатации станции, не применяют без крайней необходимости лекальных по­верхностей, особенно в монолитном железобетоне, ребристых и
кессонных перекрытий, не разделяют машинные залы на отдельные камеры, если этого не требуют технология или условия прочно­сти.
Армирование гидротехнических сооружений выполняют армо-конструкциями, габариты которых зависят от наличия кранового оборудования и транспорта. Если в районе строительства есть база для изготовления сборного железобетона, то применяют сборно-монолитные конструкции.
Верхнее строение. При проектировании верхнего строения, слу­жащего для размещения основных электродвигателей в зданиях блочного типа, основных агрегатов в зданиях наземного типа, подъемно-транспортного оборудования, распределительных уст­ройств и других служебных помещений учитывают следующие ре­комендации:
верхнее строение проектируют прямоугольной формы с одно­этажным машинным залом с пролетом одного направления. При высоте машинного зала более 4,8 м служебные помещения и рас­пределительные устройства выносят в пристройку, этажность кото­рой не нормируют;
верхнее строение проектируют из облегченных или сборных же­лезобетонных конструкций заводского изготовления;

5.1. Марка бетона по морозостойкости при числе циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Высоту помещений Ннм(от отметки чистого пола до низа несу­щих конструкций на опоре) назначают 3; 3^6; 4,2; 4,8; 5»4 и 6 м, в зданиях с мостовыми кранами 8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4; 16,2 и 18 м (рис. 5.10);
пролеты зданий В (рис. 5.11) назначают 6, 9, 12, 15, 18, 21 и 24 м при шаге колонн 6 и 12 м. В бескаркасных зданиях при пролете 6 м длина здания может быть кратна 1,5 м, в зданиях с пролетом 12 м — 1 3 м. При высоте здания 12,6;м и более, оборудованных мостовыми кранами, шаг средних колонн 12 м, крайних — 6 м;
привязка колонн и наружных стен к разбивочным осям показана на рисунке 5.12; нулевую привязку используют в зданиях без мосто­вых кранов и в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузо­подъемностью до 30 т включительно при шаге колонн 6 м и высоте здания менее 16,2 м;
наружные грани колонн (см. рис. 5.10) смещают с продольных осей на 250 мм наружу при мостовых кранах грузоподъемностью до 50 т включительно при шаге колонн 6 м и высоте здания 16,2 и 18 м, а также при шаг.е колонн 12 м и высоте здания 8,4… 18 м;

привязку колонн к поперечным разбивочным осям выполняют так, чтобы геометрические оси сечений колонн совпадали с попе­речными разбивочными. Оси колонн, примыкающих к деформационнымшвам, смещают на 500 мм внутрь здания (рис. 5.13).

Рис. 5.10. Схема привязки колонн и стен к продольным разбивочным осям:
а — «нулевая» в зданиях, оборудованных кран-балками грузоподъемностью до 5 г б— «нулевая» в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т; в — смещение на 250 мм наружу в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью более 30 т

Рис. 5.11. Схема привязки подкрановых балок к продольным разбивочным осям:
i — при «нулевой» привязке колонн; 6~ при привязке колонн со смещением на 250 мм; L-пролет крана; В — пролет здания

Рис. 5.12. Схемы привязки несущей наружной стены к продольной разбивочной оси:
а и б — стены без пилястр; в и г — стены с пилястрами

Внут­ренние поверхности торцовых стен должны совпадать с попереч­ными осями, то есть иметь нулевую привязку; расстояние от про­дольных разбивочных осей здания до оси подкранового рельса (см. рис. 5.11) принимают 750 мм для кранов грузоподъемностью не бо­лее 50 т. Каркасы машинных за­лов, оборудованных кранами гру­зоподъемностью 75 т и более, раз­решается выполнять стальными;
длина верхнего строения зда­ния насосной станции должна быть кратной 6 м при наличии кар’каса и кратной 1,5 м для бес-, каркасных зданий, в которых пли- ‘. ты покрытий опираются на про* дольные несущие стены.

Рис. 5.13. Схема привязки колонн к поперечной разбивочной оси в месте
поперечного температурного шва.