Сбор нагрузок от надземной части сооружения с несущими стенами
Водонапорная башня цилиндрической формы состоит из железобетонного ствола (стен), поддерживающих металлическую емкость с конусообразной крышей. Фундаментом башни является продолжение стен одинакового с ними сечения, опирающегося на круглую плиту, также выполненную из железобетона. Расчетное сечение здания приведено на рис.1, а принятые на нем и в формулах обозначения - в таблицах 1, 2.
Таблица 1.
Варианты задания по параметрам сооружений
Параметр |
Обозна-чение |
Ед. изм. |
Варианты |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
Общая высота башни |
Н |
м |
17 |
19 |
21 |
23 |
25 |
Высота ствола (стен) |
Н1 |
м |
12 |
13,5 |
14,5 |
16 |
18 |
Высота запаса воды в ёмкости |
Н2 |
м |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
Высота переменного запаса воды в ёмкости |
Н3 |
м |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Расчетное сопротивление грунтов основания |
R |
кПа |
200 |
200 |
250 |
300 |
400 |
Таблица 2.
Подварианты заданий по параметрам и нагрузкам сооружения
Параметры и нагрузки |
Обозначение |
Ед. изм. |
Подварианты |
||
1 |
2 |
3 |
|||
Внешний диаметр ствола |
d1 |
м |
6,6 |
6,6 |
6,7 |
Внутренний диаметр ствола |
d2 |
м |
5,4 |
5,4 |
5,3 |
Внешний и внутренний диаметры ёмкости |
d3, d4 |
м м |
8 8 |
8 8 |
8 8 |
Толщина стенок и дна ёмкости |
δ2, δ3 |
м |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
Высота кровли по оси башни |
H4 |
м |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Глубина заложения фундамента |
h |
м |
3 |
3 |
3 |
Диаметр фундамента |
D |
м |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
Толщина плиты фундамента |
δ4 |
м |
1 |
1 |
1 |
Плотность: железобетона стали воды грунта |
ρ1 ρ2 ρ3 ρ4 |
кН/м3 кН/м3 кН/м3 кН/м3 |
23 77 10 18 |
24 78 10 18,1 |
25 79 10 18,2 |
Нагрузки: вес оборудования вес неучтенного оборудования |
N5
N6 |
кН
кН |
250
200 |
300
250 |
350
300 |
Нормативные нагрузки от: кровли по стропильным балкам снега ветра |
q1 q2 q3 |
кПа кПа кПа |
2,0 1 1,4 |
2,1 1 1,5 |
2,2 1 1,6 |
Фундамент водонапорной башни заглублен в основание, представленное песчаными грунтами различной крупности (от крупных до пылеватых), плотности сложения и степени влажности, в совокупности характеризующимися значением R.
Сумму вертикальных сил, действующих на фундамент, представляют суммой постоянных и временных нагрузок Nп + Nв = N.
К постоянным нагрузкам относятся:
собственный вес стен N1,
вес ёмкости N2,
вес запаса воды N3,
вес чердачного перекрытая и кровли N4,
вес оборудования N5,
вес неучтенного оборудования N6.
Рис. 1. Расчетное сечение водонапорной башни
К временным:
переменный вес воды в ёмкости N7,
снеговая нагрузка N8.
Сумма вертикальных сил составит:
N = N1 + N2 + N3 + N4 + N5 + N6 + N7 + N8 .