36. Водонапорные башни. Состоят из фунд-та, ствола и сам резервуар.Назначение-регу-лировать напор воды в водопроводной сети, обеспечи¬вать бесперебойное снабжение водой.

Главная составная часть каждой башни-резерву¬ар. Его вместимость устанавливают в соответствии с ре¬жимом водопотреблепия в сети и эксплуатации насосной станции. Высота подъема резервуара над поверхно-стью земли зависит от расчетного значения напора. Различа¬ют водонапорные башни шатровые, в которых резервуар заключен внутри особого строения (шат¬ра) для поддержания теплоустойчивости работы резерву¬ара в условиях отрицательных температур и медленного водообмена, а в жарком климате — для предохране¬ния питьевой воды от нагрева, и бесшатровые, в которых при необходимости теплоустой-чивая работа резервуара обеспечивается теплоизоляци¬ей, наносимой непосредственно на его стенки.

Сооружают башни с 1 или несколькими одним резервуаром, если на объекте водоснабжения требуется вода различ¬ного качества по чистоте и темпера-туре.Водонапорные башни с ж/б рамными опорами по расходу материалов и стои¬мости экономичнее, чем с монолитными сплошными жб опорами. Опоры рамно¬го типа можно выполнять из сборного жб.Однако узловые соединения сборных элементов, в данном случае отличающиеся особой ответственностью, затруд¬няют монтаж, требуют повышенного качества работ и специального контроля, что ведет к удорожанию строи¬тельства. Более совершенны башни со сборны¬ми ж/б сквозными сетчатыми опорами.Для этих опор в качестве монтажных единиц принимают ромбические элементы, которые образуют из отдельных сборных линейных элементов прямоугольного поперечного сечения- наклонных стоек и поясов укрупнительной сборкой.

Особенности расчета и констр. В.Б. Рассчитывают резервуар, ствол и фунд-т.

F1-вес воды, заполн. резервуара.

F2-вес самого Резервуара.

F3-собствен. Вес ствола

F4-вес фундамен. С засыпкой

Размер подошвы фунд-та из общей ус-тойчивости башни как един. Конструкции. Расчетн. Вариант - когда резервуар не заполнен.

Мf=(F2+F3+F4)*а

Мр-момент от ветра, Мр=Мр1+Мр2

Считается, что общ. Устойчивость обес-печивается если к=Мf/Mp>=1,5

Расчет ствола башни зависит от схемы заполнен резр. Или нет м.б. 2 осн. Комбина-ции:

1)Рез. Заполнен дует полный ветер – Больш.М и больш. N

2)Рез. незаполнен – М больш., N<, но большой эксцентриситет

Производиться расчет на опрокидыва-ние.

Расчет выполняют при пустом резервуаре

34. К бункерам относятся емкости для сыпучих материа¬лов призмати-ой или цил-ой формы при со¬отношении глубины h и размеров в плане, отвечающем условию H/a<1,5.

Днища бункеров обычно делают воронкооб-разными с углом наклона на 5...100 больше угла естественного от¬коса сыпучего материала, что обеспеч-ет полное исте-чение содержимого. Загрузочные отверстия бункеров покрывают метал-ми решетками, разгрузочные отверстия оборудуют затворами. Жб бункера строят монолитны-ми и сборными.При расчете следует учи-тывать стык верт. и гориз. стен, там воз-никают наибольшие изгиб.моменты. Силосами называют емкости для хранения сыпучих матер-ов при соотношении глубины h и размеров в плане а и b, отвечающем условию Н/а>1,5. Трение сыпучих матер-ов о стены силосов, возникающее в процессе истечения содержимо¬го, велико и учитывается в расчетах.По форме силосы могут быть цилиндр-ми или призмат-ми с четырьмя, шестью, восемью гранями.

Расчет бункеров и силоов можно выполнять по методу предельного равновесия, если материалы не оказывают агрессивного действия на арматуру.

Расчет и конструрование бункеров.Каждая стенка бункера испытывает местный изгиб от давления сыпучего матер-ла на данную стенку и двухосное растяжение.Так как высота бункера мала, давление на стенки обычно опред-ся без учета трения.Расчетное верт. давление сыпучего матер-ла на гориз-ю плоскостьpv = 1,3?h.Расчетное горизонт-е давление на горизонт-ю плоскостьph = 1,3??h.Расчетное давление на наклонные стенки бункера и воронку pa= 1,3m0?h. В вертик-ом (скатном) направлении растягивающие усилия в стенке симметричных бункеров вычисляют приближенно.В вертик-х и наклонных стенках бункеров под действием нормаль-ного давления ( ph , p? ) возникают местные изгибающие моменты, которые вычисляют в зависимости от отношения размеров плит и условий их опирания по контуру.Верхняя грань стенки призматической части бункера может быть свободной, свободно опертой (при наличии плиты перекрытия) или защемленной (при устройстве жесткого жб перекрытия).По найденным усилиям арматуру в стенках бункеров вычисляют из расчета на внецентренное растяжение. При этом горизонт-ые и вертик-ые растягивающие усилия передаются только на арматуру.

Р и К силосов Выполняют расчет стенок, днища, воронки, колонн, фундамента, покры-тия. При расчете стенок силосов учитывают нагрузки от их веса и давления cыпучего матер-ла, веса конструкций и технол-го оборудования, а также нагрузки от снега и ветра.Горизонт-ое давление р на стенки силоса определяют по формулам Янсена-Кенена..Вертик-е нормативное давление, передающееся через трение на стенки силоса pнvµ=µpн . Кроме того, при расчете днищ и воронок силосов учитывается вертик-е давление сыпучего материала. Площадь поперечного сечения кольцевой арматуры на 1 м высоты силоса определяется из условия расчета на прочность As = S / Rs . Стены силосов необходимо рассчитывать на действие вертик-х сил в горизонт-х сечениях, рассматривая их как центрально сжатые. В монолитных силосах в месте сопряжения днища и стенки возникает изгибающий момент, который по высоте затухает.Расчет прямоугольных силосов выполняют в нескольких ярусах по высоте. На каждом ярусе ячейка силоса рассм-ся как замкнутая рама. Площадь поперечного сечения горизонт-й арматуры определяется расчетом на прочность стенки как внецентренно растянутого элемента.Кроме того, выполняют расчет по образованию и раскрытию тре-щин.Стенки прямоугольных силосов рассчит-т на прогиб при ? f = 1. Предельный прогиб [ f ] ? l / 200 .

33.Резервуары прямоугольные состоят из стенок постоянной или переменной по высоте толщины, жестко соединенных с днищем, а в закрытых резервуарах и с покрытием. Стенки резервуаров высотой до 4 м гладкие, а при большей высоте – с внешними вертикальными ребрами. Покрытие резервуаров безбалочное, реже ребристое с балочными плитами, опирается на внутренние колонны обычно с квадратной сеткой от 4 ? 4 м до 6 ? 6 м. Днище – плоское с обратными капителями либо утолщенными в местах опирания колонн и вутами на участке при-мыкания к стене. При опирании плиты покрытия непосредственно на стену в плите также устраивают вуты.Толщину стенок монолитных резервуаров определяют расче-том по раскрытию трещин, а их армирование – по прочности на гидростатическое давление жидкости и боковое давление грунта. Стенки армируют двумя сетками с вертикальной рабочей арматурой. Конструкция и армирова-ние днища и покрытия резервуара аналогичны монолитным перекрытиям многоэтажных зданий.Сборные резервуары из унифициро-ванных элементов имеют монолитное плоское днище с утолщениями в местах установки колонн и стеновых панелей . Сборные желе-зобетонные панели стен высотой 3,6...4,8 м, номинальной шириной 3 м и толщиной 20 см устанавливают в продольный паз днища. Стык панелей с днищем жесткий. Верти-кальный стык панелей либо шпоночный с зазором 30 мм, либо прямой со сваркой выпусков арматуры и шириной стыка 200 мм. В первом случае стык заполняют цементным раствором, во втором – бетонируют. Конструктивный размер панелей меньше номинального для первого случая на 3 см и для второго – на 20 см . Узлы сборных резервуаров замоноличивают и дополнительно армируют. Арматуру стыкуют на сварке с выпусками из панелей.

Конструирование и расчет Работа стенок прямоугольных резервуаров зависит от соотношения их сторон и принятого конструктивного решения.Стенки резервуа-ров, высота которых в несколько раз превышает размеры в плане, при расчете условно разбивают по высоте на зоны, равные 1 м, и рассчитывают их как замкнутые рамы, загруженные максимальным давлением в рассматриваемой зоне аналогично расчету прямоугольных силосов.Стенки открытых резервуаров, высота которых в несколько раз меньше их длины, рассчитывают как консольные балки шириной b = 1 м, защемленные в уровне днища и загруженные гидростатическим давлением жидкости и боковым давлением грунта. Так как нагрузка на стенку меняется по высоте, ее следует разделять на пояса шириной 1 м. При сборном покрытии гладкие длинные стены резервуаров рассчитывают как вертикальные балки шириной 1 м,защемленные в днище и имеющие шарнирно-неподвижную опору вверху .

Расчет ведется по упругой схеме, следова-тельно армирование разное по высоте. Стенки рассчитываем как внецентренно растянутые.

32. Инженерные сооружения. Они предн.ны обеспеч.: транспортные, погрузочно-разгрузочные, произв-ые операции (железно-дорож¬ные и автодорожные эстакады на складах сырья, полуфабрикатов, готовой продукции;); перемещ. людских потоков (подземные и наземные переходы); снабжение объектов электроэнергией (трансформаторные подстанции), водой (резервуары, водонап. башни), сжатым воздухом (компрессорные установки), теплом (теплоагрегаты), газом (газодувки); сбор и очистку сточных вод (отстойники, фильтры); благо¬устройство территории (подпорные стенки) и т.д. Менее сложные инженерные сооруж. включаются в состав объектов промышленно-гражданского строи¬тельства (резер¬вуары для воды, систем канализации и водоснабжения, водонапорные башни; силосы; бункера, подпорные стены). Бывают надземные, подземные и полузаглубленные. Круглые или прямоуг. Сборные или монолитн.

Кругл.Р. цилиндрический резервуар состоит из стенки пост. или переменной по высоте толщины, жестко или шарнирно соед-ой с днищем и покрытием. Покр. резервуаров обычно монолитное, безбалочное, опир-ся на стенки и пром-ые колонны. Днище – плоское пост. толщины с обратными капителями в местах опирания колонн. В узлах сопряжения стенки с днищем и покрытием устраиваются вуты, которые дополнительно армируют отдельными стержнями. Стенку армируют гориз-ой кольцевой и вертикальной армату-рой. Площадь сечения кольцевой арматуры определяют по действующим растягивающим усилиям и обычно меняют по высоте стенки, а вертикальную арматуру подбир. по изгибающим моментам, возник-им в местах сопряжения стенки с днищем и покрытием. Часть вертикальной арматуры по высоте стенки может обрываться в соответствии с эпюрой моментов. Обычно стенки ненапряженных резервуаров армируют двумя симметрично расположенными сетками с прямоугольной ячейкой 100...200мм. В небольших резервуарах возможно армиро-вание одной сеткой. Стенки сборных или сборно-монолитных резерв-ов вып-ют из ж/б панелей длиной, равной высоте резервуара. Панели устанавливают в кольцевой паз днища. После выверки панелей зазоры заполняют бетоном или цементным раствором. Затем стенки обжимают кольцевой арматурой и защищают от коррозии торкретбетном. Покрытие резервуа-ра часто устраивают из типовых конструкций перекрытий– сборных ригелей и плит. Однако при этом значительные участки покрытия выполняют из монолитного ж/б. Так как ширина сборных панелей стен (с учетом шва) кратна значению ?, то стенку собирают из целого числа панелей. Толщину стенки определяют расчетом по образ. и раскр. трещин и принимают t = 120...200 мм с градацией через 20мм. Форма панелей стен в гориз-ом сечении зависит от диаметра резервуара. При диаметре до 15 м прменяют панели типа «скорлупа» с криволинейными наружной и внутренней поверхностями. Такие панели имеют min расход бетона и массу, однако их изготовление сложно. Более удобной является плоско-выпуклая форма панелей, которая прим. при диаметре резервуаров более 15 м. При жестком стыке зазоры между панелями и гранями паза днища заполняют бетоном, что исключает возможность перемещ. стенки в радиальном направл. На участке примыкания стенки к днищу возник. значит. изгиб. моменты как при предварительном напряжении кольцевой арматуры, так и от давления жидкости и грунта. Для уменьшения изгиб. моментов от обжатия стенки при монтаже зазоры между панелями в пазу днища заполняют сухим песком. Это обеспечивает подвижность стенки при обжатии ее кольцевой арматурой и снижение изгиб. моментов. После натяже-ния арматуры песок удаляется и зазоры бетонируют.При шарнирном соед. стенки с днищем зазоры заполняют холодной битумной мастикой, которая может деформироваться при перемещении стенки без нарушения водонепроницаемости шва. Шарнирное соед. элементов стенки с днищем более сложное и может быть рекомендовано при строит-ве резервуаров диаметром более 30 м.В качестве кольцевой предварительно напря-гаемой арматуры применяют проволоку класса Вр1200…Вр1500 и стержневую арматуру A500…A800. Напрягаемую арматуру защищают от коррозии несколь-кими слоями торкретбетона общей толщиной не менее 25 мм. Торкретирование выполняют после наполнения резервуара, что исключает возможность появления трещин в последую-щих наполнениях.

Расчет. Давление от жидкости измен. по линейному закону, . Самое неблаго-приятное когда резервуар заполнен полно-стью.Стенки рассчитываются на растяже-ние.

31. Усиление ж\б конструкций. Вып-ся с целью увелич. их несущей спос-ти и жестко-сти, а также необходимости усиления. Усиление вып-ся если несущая способность или жесткость снижена в результате повреждения. Решение об усилении и его целесообразности прин-ся в каждом конкретном случае в зав-ти от состояния конструкции и эконом-ого сравн. с новой конструкцией. Оценка сост. ж\б констр. для усиления производится на основании визуального и визуальноинструментального обследования и проверочных расчетов. способов усиления: 1. Усиление с изменением конструктивной схемы, 2. Усиление с измене-нием напряженного состояния, 3. Усиление с изменением характеристик сечения (наращи-вание сечения). Выбор способа усиления зависит в основном от сост. конструкций и степени ее повреждения. Степени поврежде-ния: Слабая. Не снижает несущей способности (имеются небольшие сколы, трещины в растянутой зоне, без повреждения арматуры), Средняя. Снижение несущей способности до 30%. Трещины от 0,5 до 5 мм. Прогибы до1/50 пролета, Сильная. Снижение несущей способности до 50%. Имеются разрывы арматуры. Разрушение бетона в зоне анкеровки. Погибы более 1/10 пролета. Критическое сост. Разрушения сечения и разрывы рабочей арматуры до 50%. Способы усиления: Изменение конструктивной схемы. Вып-ся путем установки доп-ных опор. Опоры могут быть жесткими и упру-гими. У жестких опор их жесткость сравнима или ненамного меньше жесткости сущ-их опор. Жесткие опоры вып-ся в виде подкосов или отдельно стоящих опор.

Упругие – жесткость которых существенно меньшие существующих опор расчетный пролет =l, станет =l’ после удлинения.

Выбор полностью зависит от условий экс-плуатации и конструкционной схемы.

Усиление с изменением напряженного со-стояния. Для изгибаемых элементов в растя-нутую зону вводятся предварительно напряж. затяжки, которые могут быть горизонтальны-ми, шпренгельными и комбинированными.

Для внецентренно сжатых элементов устанавливаются предварительно-напряженные распорки

Если внецентренно сжатый элемент то затяжки устанавливается с одной стороны.

Усиление с изменением характеристик сечения.

Это изменение размеров сечения, увелич. арматуры в сечении или то и другое вместе. Выполняется либо рубашками (одно, 2-х или 3-х сторонними) либо обоймами.

Для колонн обычно выполняю обоймы. Обойма может быть ж\б. Особенно важно, чтобы элементы усиления включались в работу конструкции, т.е. работали совместно.

30. Эксплуатация ж\б конструкций в отрицательных температур. Особенности эксплуатации в этих условиях вызваны характером работы. Бетон следует принимать плотной структуры, когда пространство между зернами заполнителя полностью заняты цементным камнем или бетон на пористых заполнителях. Прочность бетона снижается если конструкция находится в условиях попеременного замораживания или оттаивания в водонасыщенном состоянии. Это учитывают умножение прочности на коэф Rb * ?b6, всегда <1. Для бетона всегда следует указывать марки по морозостойкости. Марки назначаются в зависимости от степени ответственности здания расчета зимней температуры воздуха и условий эксплуатации. Их назначают отдельно для наружных и внутренних. В конструкциях следует всегда устанавливать темпера-турные швы, при этом при температуре воздуха меньше -40, расстояние между температурными швами определяется расчетом и оно < приведенного в СНиП. Для стальной арматуры следует учитывать явление хладноломкости, которое зависит от класса арматурной стали и способы выплавки. При температуре ниже -40 применяется спокойная сталь (СП).