Расчет здания резервной дизельной электростанции АЭС в APM Civil Engineering

Конечно-элементная модель здания РДЭСРезервная дизельная электростанция (РДЭС)

Резервная дизельная электростанция (РДЭС) представляет собой прямоугольное в плане здание, состоящее из трёх ячеек с идентичным объёмно-планировочным решением.

Фундамент здания РДЭС представляет собой монолитную железобетонную плиту.

Стены здания РДЭС представляют собой сборно-монолитные железобетонные конструкции, состоящие из наружных сборных блок-ячеек и заполненного между ними монолитного железобетона.

Перекрытия здания РДЭС выполнены сборно-монолитными в несъёмной опалубке из сборных ребристых плит-оболочек и монолитными.

Покрытие также представляет собой сборно-монолитные плиты в несъёмной опалубке из сборных ребристых плит-оболочек.

Целью расчета является проведение расчета на сейсмические воздействия.

Расчет здания выполнялся согласно:

  • Справочное пособие «Проектирование подпорных стен и стен подвалов» к СНиП 2.09.03-85 «Сооружение промышленных предприятий».
  • ДБН В.2.1-10-2009 «Основания и фундаменты зданий и сооружений».
  • ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования».
  • NUREG/CR-0098 «Development of criteria for seismic review of selected nuclear power plants».
  • ДБН В.1.1-12-201Х «Строительство в сейсмических районах Украины».
  • МТ-Т.0.03.326-13 «Методика расчётного анализа сейсмостойкости элементов действующих АЭС в рамках метода граничной сейсмостойкости».
  • ДСТУ Б В.2.6-156:2010 «Бетонные и железобетонные конструкции из тяжёлого бетона. Правила проектирования».
  • ДБН В.2.6-198:2014 «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

Расчет проводился в программном продукте APM CivilEngineering.

Исходные данные

Нагрузки на здание РДЭС приняты в соответствии с требованиями ДБН В.1.2-2:2006, ДБН В.1.1-12-201Х, МТ-Т.0.03.326-13.

Расчёт на сейсмические воздействия проводится в соответствии с требованиями ДБН В.1.1-12-201Х, МТ-Т.0.03.326-13.

Значения прочностных характеристик бетона и арматуры применялись, в зависимости от коэффициента условий работы, учитывающие особенности работы бетона и арматуры в конструкции. Коэффициенты условий работы бетона и арматуры приняты на основании ДСТУ Б В.2.6-156:2010.

При расчете учитывались:

Постоянные нагрузки

  • Собственный вес несущих конструкций;
  • Боковое давление грунта на стены здания ниже отметки 0,000.

Переменные нагрузки

1. Переменные длительные нагрузки

  • Вес временных перегородок
  • Вес стационарного оборудования

2. Переменные кратковременные нагрузки

  • Снеговая нагрузка
  • Ветровая нагрузка
  • Крановая нагрузка

3. Эпизодические нагрузки

К эпизодическим нагрузкам, действующим на РДЭС, относятся сейсмические воздействия. Исходными данными для выполнения расчёта линейно-спектральным методом являются обобщённые спектры ответа (в рассматриваемом случае графики зависимости ускорения, передаваемого на сооружение, от частоты собственных колебаний).

Сочетания нагрузок для выполнения расчётов по первой и второй группам предельных состояний, а также для вычисления параметра HCLPF (характеристика граничной сейсмостойкости) выбираются в соответствии с требованиями ДБН В.1.2-2:2006, ДБН В.1.1-12-201Х, МТ-Т.0.03.326-13.

Проверка предельных состояний первой группы проводится на аварийное сочетание нагрузок, включающее предельные расчётные значения постоянных, длительных и кратковременных переменных нагрузок, а также нагрузок от сейсмических воздействий.

Проверка предельных состояний второй группы включает расчёт на аварийное сочетание, учитывающее эксплуатационные расчётные значения нагрузок.

 

Расчетная модель

Расчетная модель РДЭСРасчётная модель здания РДЭС построена в соответствии с опалубочными рабочими чертежами, полученными от Заказчика.

Армирование несущих конструкций здания реакторного отделения задаётся в соответствии с арматурными рабочими чертежами.

При построении расчётной модели для стен, перекрытий, покрытия и фундаментной плиты здания РДЭС использовались четырёхузловые и трёхузловые пластинчатые конечные элементы. При построении стальных балок и стоек использовались стержневые конечные элементы.

Силовые граничные условия на конструкции здания РО задаются в соответствии с требованиями нормативных документов.

Кинематические граничные условия задаются в виде шарнирного закрепления узлов фундаментной плиты.

 

Результаты расчета

Расчёт здания резервной дизельной электростанции на сейсмические воздействия выполняется в соответствии с требованиями NUREG/CR-0098, ДБН В.1.1-12-201Х, МТ-Т.0.03.326-13. Расчёт проводится линейно-спектральным методом с использованием спектров горизонтальных и вертикальных ускорений.

Собственные частоты и соответствующие им формы колебаний здания РДЭС определялись методом конечных элементов. Количество собственных частот, учитываемых в расчёте на сейсмические воздействия определялось в соответствии с требованиями ДБН В.1.1-12-201Х.

В результате расчета определены максимальные главные растягивающие напряжения и вертикальные перемещения здания РДЭС, а также его элементов.

Проведен расчёт вертикального и горизонтального армирования стен по первой группе предельных состояний для каждой отметки.

Выполнен расчёт по второй группе предельных состояний.

 

Результаты расчёта максимальных главных напряжений в здании РДЭСРаспределение максимальных главных напряжений в стенах Результаты расчёта вертикальных перемещений здания РДЭСРезультаты проверочного расчёта армирования стенРезультаты проверочного расчёта армирования перекрытия

ИтогиИтоги выполненного проекта

Выполнен расчёт на сейсмические воздействия здания резервной дизельной электро-станции согласно требованиям ДБН В.1.1-12-201Х, МТ-Т.0.03.326-13 и ДСТУ Б В.2.6-156:2010.

Проведенная работа показала применимость программного комплекса APM Civil Engineering для решения сложных задач прочностного анализа ответственных железобетонных конструкций.

 

Продукты