2017-12-14
806
Сборные конструкции в строительстве монтируют из готовых элементов, не требующих дополнительной обработки на месте строительства. Использование сборных конструкций позволяет наиболее трудоёмкие работы выполнять на промышленных предприятиях, оснащенных высокопроизводительным оборудованием для изготовления сборных элементов. Монтаж сборных конструкций на строительной площадке, а также погрузочно-разгрузочные работы при их транспортировании осуществляются монтажными механизмами (кранами, погрузчиками) с минимальными затратами ручного труда. Эти условия применения сборных конструкций обеспечивают значительное снижение трудоёмкости и стоимости строительства, сокращение сроков возведения зданий и сооружений и повышение качества работ. Вместе с тем сборные конструкции целесообразны лишь при большой повторяемости сборных элементов, минимальном количестве их типоразмеров, при отсутствии криволинейных объемов и объемов зданий непрямоугольной формы. [3, 4].
В связи с этим, а также учитывая вопросы прекращения эксплуатации ядерных установок основными преимуществами сборных экранов радиационной защиты по сравнению со сборно-монолитными, а тем более монолитными являются следующие обстоятельства [3, 4]:
· значительное уменьшение трудоемкости их возведения на строительной площадке, особенно в зимнее время.
· упрощение и снижение стоимости проведения в будущем демонтажа экранов радиационной защиты при прекращении эксплуатации ядерных установок.
Вместе с тем сборные экраны радиационной защиты не получили большого распространения. Они практически не применяются при строительстве атомных станций. Иногда использовались и используются при возведении радиационной защиты исследовательских реакторов, ускорителей заряженных частиц и некоторых других ядерных установок.
Недостатками сборных защитных экранов из-за чего они не получили широкого применения являются следующие обстоятельства:
· сложность выполнения защиты не прямоугольной и криволинейной формы. В этих случаях часто происходит перерасход материалов, требуется большее количество типоразмеров сборных блоков и конструкций;
· наличие участков уменьшения защитных свойств в местах швов и стыков сборных блоков и конструкций из-за чего часто при возведении сборной радиационной защиты или требуется несколько большая ее толщина, чем при возведении сборно-монолитной и монолитной защиты или выполнять блоки сечение, обеспечивающими шпунтовое из соединение;
· Меньшие возможности создания сборных защитной конструкции с высокой несущей способностью по сравнению сборно-монолитными и монолитными конструкциями.
Сборные защитные конструкции стен следует выполнять из полнотелых блоков, выполненных из тяжелого бетона, укладываемых на растворе, используемых для возведения зданий различного назначения.
Сборные защитные перекрытия (рис. 5.18) рекомендуется выполнять из полнотелых типовых унифицированных элементов и конструкций, которые используются для возведения промышленных и гражданских зданий.. При использовании пустотных плит пустоты следует заполнить бетоном. Выбор типа конструктивного решения защитного перекрытия и сборных элементов зависит от нагрузок, пролетов и местных условий. Пролеты до 12 м могут быть перекрыты полнотелыми плитами перекрытий (рис. 10.10, А—А, в зависимости от несущей способности плит и нагрузок по варианту 1 или варианту 2). Пролеты более 12 м могут быть перекрыты только балками, по которым в зависимости от их несущей способности и нагрузок на требуемую толщину укладывают полнотелые блоки (рис. 10.10, Б—Б, вариант 1) или балками, имеющими высоту, равную заданной толщине защитного перекрытия (вариант 2).
Примеры выполнения экранов радиационной защиты из сборных железобетонных конструкций показано на рис. 5.18, 5.19.
Выбор типа конструкций перекрытий должен осуществляться по их несущей способности исходя из полных проектных нагрузок с учетом требуемой толщины конструкции для снижения уровня радиации.
Учет накопления радиации за швами между сборными конструкциями должен учитываться например по методике, описанной в работе.
Рис. 5.18. Принципиальные схемы сборных защитных перекрытий
1 – колонны; 2 – стены; 3 – полнотелые панели или плиты перекрытий;
4 – полнотелые бетонные блоки; 5 – балки, несущие защитное перекрытие; 6 – балки, слагающие защитные перекрытия; 7 – монолитные швы между балками.
а)
| б)
|
Рис. 5.19. Примеры сечения сборных защитных стен существующих зданий ядерных установок.
а – сборные защитные стены реакторного зала Нововоронежской АЭС первых очередей из бетонных блоков;
б – сборные защитные стены тоннеля ускорителя заряженных частиц из сборных бетонных блоков между железобетонными колоннами.
1 – бетонные блоки; 2 –анкер; 3 –колонна.
Рис. 5.20. Схема монолитной железобетонной шахты реактора унифицированной АЭС с реакторов типа ВВЭР- 1000 со сборными конструкциями опорной «фермы» (кольцевой опоры) реактора и радиационно-тепловой «сухой» защиты.
1 - радиационно-тепловоая «сухая» защита; 2 –опорная «ферма» реактора; 3 – теплоизоляция; 4 – стены бетонной шахты реактора; 5 – каналы противовесов; 6 – каналы ионизационных камер системы управления реактора; 7 – блоки «сухой» защиты.
5.19. Особенности конструктивного выполнения и технологии изготовления, достоинства и недостатки сборно-засыпных защитных экранов
Сборно-засыпные экраны радиационной защиты выполняются в том случае, когда в перспективе планируется или возможна реконструкция, требующая изменения конфигурации и толщины защиты и заполняются только достаточно плотными сыпучими материалами (рис. 5.21 и 5.22).
Главными недостатками таких защитных экранов являются следующие обстоятельства:
- засыпка не только не способна нести какую-то значимую часть механических нагрузок, действующих на экран радиационной защиты (не способна разгружать или усиливать сборную часть), а наоборот создает дополнительное боковое и вертикальное давление на сборные конструкции, поэтому требуется использовать более прочные сборные конструкции;
- плотность, а значит коэффициент теплопроводности и защитная способность засыпки всегда ниже, чем бетона на этом же материале. В связи с этим сборно-монолитную радиационную защиту требуется выполнять большей толщины, чем защиту из сборно-монолитной конструкции с таким же заполнителем либо использовать в ней засыпку из более плотного материала, что увеличивает их стоимость по сравнению со сборно-монолитными.
В сборно- засыпных стенах (рис. 5.21) используются полнотелые блоки или панели. Несущая способность сборной части должна быть достаточной в целом на действия всех нагрузок, и на боковое давление засыпки на конструкции с каждой стороны сечения. Защитная способность должна обеспечиваться и сборными конструкциями и засыпкой.
Сборно—засыпные защитные покрытия и перекрытия (рис. 5.22) следует выполнять из полнотелых или с заполненными бетоном пустотами железобетонных плит и балок, составляющих несущую часть конструкций, и размещаемой по ним засыпки. Сумма толщины несущей Н с и пассивной Н з частей конструкции обеспечивает необходимую толщину защиты Н. Несущая способность перекрытия обеспечивается только сборной частью и должна быть достаточна на все расчетные нагрузки с учетом веса засыпки.
Рис. 5. 21. Принципиальная схема сечения сборно-засыпных стен радиационной защиты.
а – наружные стены; б – внутренние стены; 1 – бетонные блоки; 2 – фундамент; 3 – грунтовая обваловка; 4 – железобетонная или стальная колонна; 5 – железобетонные панели; 6 – засыпка; 7 – источник ионизирующего излучения; 8 – наружная территория; 9 – обслуживаемое помещение; 10 – гидроизоляция.
Рис. 5.22. Принципиальная схема сечения сборно-засыпных перекрытий радиационной защиты.
а – покрытие; б – перекрытие; 1 – стена или балка; 2 – Ребристая железобетонная плита покрытия; 3 – гидроизоляция; 4 – засыпка; 5 - выравнивающая стяжка по засыпке; 6 полнотелая или с заполненными пустотами железобетонная плита перекрытия; 7 – полы.
