2.4. Фундаменти водонапірних башт

Конструктивні рішення фундаментів водонапірних башт залежать від об’єму резервуара, висоти опорної частини башти, властивостей основи.

Найбільш поширені типи фундаментів водонапірних башт у вигляді круглих і кільцевих плит з підвищеною частиною (рис. 2. 19, а-д) або без неї (рис. 2.19, г).

Рис. 2.19. Типи фундаментів водонапірних башт: 1  суцільна фундамента плита; 2  кільцева фундаментна плита; 3  підвищена частина фундамента; 4  палі; 5  центральна опора; 6  стояки по периметру башти; 7  окремі фундаменти

Підвищена частина фундамента жорстко з’єднується безпосередньо з опорою башти і проектується найчастіше у вигляді циліндричної стінки постійної або змінної товщини. При більшій висоті споруди та слабких ґрунтах зовнішній діаметр фундаментної плити може значно перевищувати діаметр нижнього перерізу опори башти. В такому випадку підвищена частина може бути запроектована у вигляді однієї (рис. 2.19, в) або двох (рис. 2.19, г) конічних оболонок.

В опорах змішаної конструкції, що мають значні розміри у плані, влаштовують окремі фундаменти під різні частини опори (рис. 2.19, ж). При слабких ґрунтах можна використовувати палеві фундаменти.

2.5. Розрахунок водонапірних башт

У водонапірних баштах розраховують конструкції резервуара, опор, фундамента і шатра. Їхні елементи розраховують по вказівках, що наведені у відповідних нормах та підручниках. При розрахунку конструкції опори і фундаменту основними навантаженнями служать (рис. 2.20) тиск наповненого резервуара , вага опори і фундаменту з насипаним ґрунтом на ньому , горизонтальний тиск вітру на шатер (резервуар) і опору .

Рис. 2.20. До розрахунку водонапірної башти

Опора в цілому є позацентрово стиснутою від дії навантажень і та згинального моменту (від і ), що досягає найбільшого значення у перерізі біля фундаменту. Якщо опора суцільна, то розраховують її на міцність як єдину конструкцію з великим кільцевим поперечним перерізом. Рамні і наскрізні сітчасті опори розраховують як просторові стержньові системи.

Розміри підошви фундамента встановлюють з розрахунку несучої здатності основи при спільній дії подовжньої сили і моменту за вказівками норм проектування основ будівель і споруд. Попередньо їх можна прийняти на підставі умовного розрахунку вежі в цілому по уявлюваному її перекиданню щодо зовнішньої грані фундамента з підвітряної сторони (точка А на рис. 2.20)). Перекидаючий момент від вітру й утримуючий момент від тиску складових частин споруди обчислюють за формулами:

(2.1)

в яких праві частини  це суми моментів вказаних зусиль з відповідними плечима відносно моментної точки А. Вітрове навантаження приймають з коефіцієнтом надійності, рівним 1,3, а власну вагу конструкцій (резервуар вважається без води)  з пониженим коефіцієнтом, рівним 0,9.

Коефіцієнт стійкості проти перекидання

(2.2)

приймають не менше 1,5.

Контрольні запитання.

1. З яких основних конструктивних елементів складаються водонапірні башти?

2. Які типи водонапірних башт ви знаєте?

3. Як залежить вартість водонапірної башти від корисного об’єму резервуара?

4. Які типи резервуарів використовують в водонапірних баштах?

5. Як можна підвищити тріщиностійкість залізобетонних резервуарів водонапірних башт?

6. У яких випадках для будівництва водонапірних башт використовують цегляні опори?

7. Які типи залізобетонних опор використовують для водонапірних башт?

8. Яку форму можуть мати опори водонапірних башт у вигляді оболонок?

9. Опишіть водонапірні башти з рамними опорами.

10. Опишіть спосіб зведення водонапірної башти методом підйому резервуара.

11. Опишіть водонапірну башту з опорою конічної форми.

12. Опишіть водонапірну башту з опорою комбінованої конструкції.

13. Охарактеризуйте типи фундаментів для водонапірних башт.

11. Які конструкції підлягають розрахунку в водонапірних баштах? Як їх розраховують?