高层建筑薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱应用研究工程建筑论文_工学论

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1、论文范文　　题目：高层建筑薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱应用研究工程建筑论文_工学论文　编辑：小小　　摘要：结合工程实例，就薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱的钢种选择、布置方式及经济效果进行了讨论，并提出了其应用中应注意的问题。关键词：高层建筑薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱应用研究　　近年来在一些建筑成套化改造或者加层时，经常碰到砼水箱自重大，建筑结构无法承受，且施工周期长，影响正常供水等情况。我们在某幢12层高层住宅结合大修加层至14层时，就遇到了这一问题。在拆除2只屋顶砼水箱后续建时发现需再建的砼水箱自重30t，装满水后总重达90余t，墙体结构难以承受

2、。为此，我们设计了两组圆柱型高强度薄壁不锈钢水箱组，每组3只并列安装，单只水箱容水量为12m3，但每只水箱重仅1.5t，有效地减轻了自重，解决了这个难题。　　该屋顶水箱实际运行两年来，一切技术状况良好，体现出安装便捷，清洁卫生，管理方便，使用周期长等特点，运行中还可灵活切换投入水箱的个数，既增加了供水安全可靠性，又避免了水质二次污染，且造价低，与同容积砼水箱造价相比，节约经费19.80万元。现将超薄型大吨位不锈钢屋顶水箱组设计应用有关问题归纳如下。1　薄壁不锈钢屋顶水箱钢种选择与强度质量、理化稳定性的要求　　以较大容量的薄壁不锈钢屋顶水

3、箱组，取代传统的钢筋砼水箱，首先着眼点是自重轻，强度大。另一个关键则为确保一个储水容器自身不污染水质，钢种在长期运行中，必须具备对人体卫生、安全、无害。　　1.1　不锈钢水箱的强度质量　　由于我们设计的不锈钢水箱组，选用的板厚为0.8mm～1.0mm，如此厚度，贮存大容量液体后能否达到强度上的要求，引起一些人的怀疑，有关技术资料和设计数据表明，用料厚度虽然较薄，但材料具有强度高，韧性大，延伸性好的特点，只要把握好生产制作中的关键，设计制作大容量不锈钢储水容器无可非议，可以获得成功。　　1.2　不锈钢种的理化稳定性　　高层建筑不锈钢屋顶水

4、箱，作为几百家住户的一个储水容器，水质的污染与否直接影响到人民身体健康，应在长期的运行过程中，不氧化、不生化，免于锈蚀和重金属铬、镍离子的生成析出。为此，我们设计制作不锈钢种日本牌号为SUS304(相当于国产OCi18Ni9牌号)，从SUS304资料说明可以看出，该类钢种属奥氏体不锈耐酸钢，有良好的耐腐蚀性能和金属压延性能，对强氧化酸有耐腐蚀性。由此可见，以此作水箱体材料，完全可以抵御运行中低浓度氯酸(HCl)，次氯酸(HClO)，弱氧化性碳酸（H2CO3）等酸的作用，保障了水容器不污染水质的前提条件。2　不锈钢水箱组设计布置方式和水力

5、计算依据　　2.1　确定水箱组的布置方式　　因建筑呈Z字状长条型，且住户多，平均每层23户，大楼改造前，采用同一泵组同时向两个砼屋顶水箱供水。虽然在离泵房供水管路较长的2号水箱内，安装了液位控制器，且两个水箱进水还辅以水位控制浮球阀，但由于水压差异，进水量不均，经常造成球阀杠杆断裂失控而溢水，有时两个屋顶水箱用水量悬殊，使其中一个水箱断水，影响住户的用水环境。对此，我们结合大楼加层大修以及适应大楼屋顶平面，对两组不锈钢屋顶水箱进行重新设计布置，采用并联式水箱组，且在两组水箱之间安装连通环流管(见图1)，使两组水箱蓄水互补，高程平衡，杜绝

6、两水箱组因进、出水量差异产生的常见顽症，断、溢水事故。屋顶水箱组平面位置图1　并列不锈钢水箱组布置及生活给水连通环流管图　　2.2　不锈钢水箱组贮水量的计算　　2.2.1　计算本大楼给水总秒流量，确定屋顶水箱生活蓄水容积　　大楼加层改造后按两个竖向分区供水，上区(3层～14层)屋顶水箱上行下给式供水，住户数n为286户，下区(地下室～2层)下行上给式市政管网直接供水。该高层住宅给排水、卫生盥洗设施较为完善，核算户用水当量Ng为6.0N。　　上区用水总当量：N∑＝Ng×n　　　　　　　　　　　＝6.0×286　　　　　　　　　　　＝171

7、6（N）　　设计上区秒流总量：Qg＝α×0.2＋KN∑　(α取1.02,K取0.0045)　　根据建筑物类别性质定Qg＝1.02×0.2×1716＋0.0045×＝16.17（L／s）。　　所以无调节贮水箱容积时，需求供水量为16.17L／s，即58.2m3／h。　　计算水箱生活蓄水最小容积Vt：　　Qgh为设计秒流量，折算为最高时需要量58.2m3／h；　　Qb为水泵输出流量(在水泵Q～H特性曲线上查得中扬程时输出流量）23.8m3／h；　　T为设计秒流量的持续时间，按0.5h计算；　　Tb为水泵最短运行时间，按0.25h计算。　　V

8、t＝(Qgh-Qb）×T＋Qb×Tb　　Vt＝（58.2-23.8）×0.5＋23.8×0.25＝23.2m3　　根据以上计算得屋顶水箱贮水容量Vt必须大于23.2m3。为安全供水，确保生活蓄水高程和扩大液