CN107558486A - 高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法 - Google Patents
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Abstract
高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法，其步骤为：根据拟建水处理结构的占地面积、场地类别以及岩土工程勘察报告，确定高液位混凝土板－壳复合水处理结构(1)的规模与地基处理方案；铺设三七灰土垫层(2)与粒径均匀的卵石层(3)，浇筑素混凝土垫层(4)；配置底板(5)，外池壁板(6)，外池壁梁(7)，外池壁柱(8)，内筒壳(9)，以及内筒环梁(10)的钢筋；在外池壁梁(7)与外池壁柱(8)的节点处设置预埋件，并且在内筒环梁(10)的对应位置处，设置相同数量的预埋件，支设模板，浇筑混凝土；增设辐射状的型钢梁支撑(11)，安装水处理结构的附属设备。
Description
技术领域
本发明涉及水处理结构，尤其涉及占地面积小、贮液水位高的混凝土板－壳复合水处理结构技术。
背景技术
水是生命之源，而我们人类赖以生存的淡水资源只占地球总水量的3％左右，这其中又有78％左右是被冰川覆盖且很难加以利用。我们实际上所能使用的淡水资源是非常有限的，并且农业、工业和城市供水需求日益增加更是加剧了淡水资源的短缺，并且这些淡水资源正在不断受到各种污染的威胁。如今淡水资源短缺以及污染已成为一个全人类面临的世界性难题，而我国尤为严重。虽然传统的水处理结构能够在一定程度上解决水污染问题，但是还存在诸多不足之处，例如，水处理结构占地面积大，施工成本高以及减震能力弱等问题。不仅如此，随着社会经济的不断发展，我国土地供需正日益紧张，如何合理地使用有限的土地资源已经成为各行各业的共识。因此，寻找一种占地面积小，贮液水位高，施工成本低以及减震能力强的水处理结构已成为亟待解决的问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法。
本发明是高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法，其步骤为：
(1)根据拟建水处理结构的占地面积和岩土工程勘察报告，来确定高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的规模以及地基处理方案；
(2)先铺设三七灰土垫层2，夯实处理后，再铺设粒径均匀的卵石层3，并浇筑素混凝土垫层4；然后在素混凝土垫层4上配置高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的底板5，外池壁板6，外池壁梁7，外池壁柱8，内筒壳9，以及内筒环梁10的钢筋；
(3)在外池壁梁7与外池壁柱8的节点处设置预埋件，并且在内筒环梁10的对应位置处，设置相同数量的预埋件；然后，支设高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的底板5，外池壁板6，外池壁梁7，外池壁柱8，内筒壳9，以及内筒环梁10的模板。最后，浇筑高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的底板5，外池壁板6，外池壁梁7，外池壁柱8，内筒壳9，以及内筒环梁10的混凝土；
(4)在外池壁板6上的预埋件与内筒环梁10上的预埋件之间，增设辐射状的型钢梁支撑11，来增强高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的稳定性、安全性和耐久性；其中，型钢梁支撑11应满足下式的压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性要求：
式中：N——型钢梁支撑11的轴线压力；——在弯矩作用平面内，不计弯矩作用时轴心受压的型钢梁支撑11的稳定性系数；A——型钢梁支撑11的毛截面面积；β——型钢梁支撑11的等效弯矩系数；M——型钢梁支撑11计算段内的最大弯矩；γ——型钢梁支撑11截面塑性发展系数；W——型钢梁支撑11在弯矩作用平面内受压最大纤维的毛截面抵抗矩；N’——型钢梁支撑11的参数；f——型钢梁支撑11的抗压强度设计值；π——圆周率；E——型钢梁支撑11的弹性模量；λ——型钢梁支撑11对虚轴的长细比；l——型钢梁支撑11的长度；i——型钢梁支撑11的截面最大回转半径；
(5)安装水处理结构的附属设备。
本发明的有益效果是：所述的高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法，通过独特的施工方法，设置了外池壁板，外池壁梁，外池壁柱，内筒壳，内筒环梁以及辐射状的型钢梁支撑，解决了传统的水处理结构所存在的不足之处，使水处理结构在贮液量不变的情况下缩小了占地面积，降低了施工成本，提高了抗震能力，增强了结构的稳定性、安全性与耐久性。不仅如此，污水处理池底板下铺设的三七灰土垫层有较高的强度和抗渗透性，铺设的卵石层不仅能够提供地基承载力，还能够在地震来临时发生位移，消耗一定的地震能量，具有较好的减震性能。
附图说明
图1是高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法的示意图；图2是高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法的俯视图；图3是高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法的剖面图。附图标记及对应名称为：高液位混凝土板－壳复合水处理结构1，三七灰土垫层2，卵石层3，素混凝土垫层4，底板5，外池壁板6，外池壁梁7，外池壁柱8，内筒壳9，内筒环梁10，型钢梁支撑11。
具体实施方式
如图1、图2以及图3所示，本发明是高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法，其步骤为：
(1)根据拟建水处理结构的占地面积和岩土工程勘察报告，来确定高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的规模以及地基处理方案；
(2)先铺设三七灰土垫层2，夯实处理后，再铺设粒径均匀的卵石层3，并浇筑素混凝土垫层4。然后在素混凝土垫层4上配置高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的底板5，外池壁板6，外池壁梁7，外池壁柱8，内筒壳9，以及内筒环梁10的钢筋；
(3)在外池壁梁7与外池壁柱8的节点处设置预埋件，并且在内筒环梁10的对应位置处，设置相同数量的预埋件。然后，支设高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的底板5，外池壁板6，外池壁梁7，外池壁柱8，内筒壳9，以及内筒环梁10的模板。最后，浇筑高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的底板5，外池壁板6，外池壁梁7，外池壁柱8，内筒壳9，以及内筒环梁10的混凝土；
(4)在外池壁板6上的预埋件与内筒环梁10上的预埋件之间，增设辐射状的型钢梁支撑11，来增强高液位混凝土板－壳复合水处理结构1的稳定性、安全性和耐久性。其中，型钢梁支撑11应满足下式的压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性要求：
式中：N——型钢梁支撑11的轴线压力；——在弯矩作用平面内，不计弯矩作用时轴心受压的型钢梁支撑11的稳定性系数；A——型钢梁支撑11的毛截面面积；β——型钢梁支撑11的等效弯矩系数；M——型钢梁支撑11计算段内的最大弯矩；γ——型钢梁支撑11截面塑性发展系数；W——型钢梁支撑11在弯矩作用平面内受压最大纤维的毛截面抵抗矩；N’——型钢梁支撑11的参数；f——型钢梁支撑11的抗压强度设计值；π——圆周率；E——型钢梁支撑11的弹性模量；λ——型钢梁支撑11对虚轴的长细比；l——型钢梁支撑11的长度；i——型钢梁支撑11的截面最大回转半径；
(5)安装水处理结构的附属设备。
下面用更为具体的实施例进一步展开本发明。
对于典型的高液位混凝土板－壳复合水处理结构，其型钢梁支撑选择HN100×50×5×7型号的窄翼缘型钢梁加工而成，双轴均为轴心受压构件的b类截面，钢材为Q235，截面塑性发展系数γ为1.05，则该型钢梁支撑的截面高度为100mm，截面宽度为50mm，腹板厚度为5mm，翼缘厚度为7mm，毛截面面积A为1216mm2，在弯矩作用平面内受压最大纤维的毛截面抵抗矩W为38500mm3，最大回转半径i为39.5mm，弹性模量E为2.1×105N/mm2，抗压强度设计值f为215N/mm2。设该型钢梁支撑的长度为3300mm，轴线压力N为16000N，且在型钢梁支撑的两端作用有数量相等并产生同向曲率的弯矩5.0×106N·mm，则该型钢梁支撑的等效弯矩系数β为1.0。
由公式(c)可知，型钢梁支撑对虚轴的长细比：
由钢结构设计规范可知，在弯矩作用平面内，不计弯矩作用时轴心受压的型钢梁支撑的稳定性系数为0.783。
由公式(b)可知，型钢梁支撑的参数：
再由公式(a)可知：
因此，型钢梁支撑满足压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性要求。
Claims (1)
1.高液位混凝土板－壳复合水处理结构的施工方法，其特征在于，其步骤为：
(1)根据拟建水处理结构的占地面积和岩土工程勘察报告，来确定高液位混凝土板－壳复合水处理结构(1)的规模以及地基处理方案；
(2)先铺设三七灰土垫层(2)，夯实处理后，再铺设粒径均匀的卵石层(3)，并浇筑素混凝土垫层(4)；然后在素混凝土垫层(4)上配置高液位混凝土板－壳复合水处理结构(1)的底板(5)，外池壁板(6)，外池壁梁(7)，外池壁柱(8)，内筒壳(9)，以及内筒环梁(10)的钢筋；
(3)在外池壁梁(7)与外池壁柱(8)的节点处设置预埋件，并且在内筒环梁(10)的对应位置处，设置相同数量的预埋件；然后，支设高液位混凝土板－壳复合水处理结构(1)的底板(5)，外池壁板(6)，外池壁梁(7)，外池壁柱(8)，内筒壳(9)，以及内筒环梁(10)的模板；最后，浇筑高液位混凝土板－壳复合水处理结构(1)的底板(5)，外池壁板(6)，外池壁梁(7)，外池壁柱(8)，内筒壳(9)，以及内筒环梁(10)的混凝土；
(4)在外池壁板(6)上的预埋件与内筒环梁(10)上的预埋件之间，增设辐射状的型钢梁支撑(11)，来增强高液位混凝土板－壳复合水处理结构(1)的稳定性、安全性和耐久性；其中，型钢梁支撑(11)应满足下式的压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性要求：
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式中：N——型钢梁支撑(11)的轴线压力；——在弯矩作用平面内，不计弯矩作用时轴心受压的型钢梁支撑(11)的稳定性系数；A——型钢梁支撑(11)的毛截面面积；β——型钢梁支撑(11)的等效弯矩系数；M——型钢梁支撑(11)计算段内的最大弯矩；γ——型钢梁支撑(11)截面塑性发展系数；W——型钢梁支撑(11)在弯矩作用平面内受压最大纤维的毛截面抵抗矩；N’——型钢梁支撑(11)的参数；f——型钢梁支撑(11)的抗压强度设计值；π——圆周率；E——型钢梁支撑(11)的弹性模量；λ——型钢梁支撑(11)对虚轴的长细比；l——型钢梁支撑(11)的长度；i——型钢梁支撑(11)的截面最大回转半径；
(5)安装水处理结构的附属设备。
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