Устройство фундамента водонапорных башен

Фундаменты под водонапорную башню

Технические рекомендации по подготовке фундаментов и закладным деталям

Подготовку фундамента водонапорной башни необходимо осуществить согласно действующему типовоу проекту 901-5-29, «УНИФИЦИРОВАННЫЕ ВОДОНАПОРНЫЕ СТАЛЬНЫЕ БАШНИ Заводского изготовления (системы Рожновского) Вместимостью 15, 25, 50 м3, высотой опоры 12, 15, 18 м».

При подготовке фундамента необходимо учитывать особенности грунта и рекомендуется предварительно провести самостоятельные геологические изыскания, с привлечением проектной организации.

Фундамент круглый, диаметр — 5 м. Глубина — 2,0 м.

Выстойка фундамента должна осуществляться не менее 25-28 дней, для набора необходимой прочности. При подготовке армирования в армокаркас должны быть конструктивно включены закладные детали. Диаметр фундамента водонапорной башни — 5 000 мм. Размер закладных — 200х350 мм. Закладные располагать таким образом, чтобы ствол водонапорной башни по дуге проходил через условную середину закладных.

Рисунок 2 — План фундамента водонапорной башни

Водонапорная башня состоит из следующих основных элементов: водонапорного бака 1 и поддерживающей конструкции 2.

Полезную емкость бака W и высоту поддерживающей конструкции, или высоту башни Н (измеряемую от поверхности земли до низа днища бака), определяют путем расчета. Эта высота зависит от рельефа местности, этажности обслуживаемых зданий и гидравлических потерь напора в водопроводной сети. Величины W и Н меняются в широких пределах. Емкость резервуара может быть от нескольких десятков до нескольких сотен кубических метров. Высоту водонапорной башни обычно принимаем 24 м. Башню строят на естественной возвышенности, и высоту башни тогда можно снизить до нескольких метров, а в ряде случаев водонапорную башню можно заменить водонапорными резервуарами.

Рис. 3. Варианты водонапорной а — шатровая; б и в — бесшатровые; 1 — резервуар; 2 — поддерживающая конструкция; 3 — шатер; 4 — проход; 5 — лестница; 6 — поддон; 7—фундамент

Для наблюдения за исправностью соединений труб и за состоянием теплоизоляционного материала в кожухе делаем смотровые люки. Для спуска в бак с целью его осмотра устраиваем лестницы.

Поддерживающие конструкции водонапорных башен сооружают из различных материалов: железобетона, металла, кирпича и дерева.

Наиболее распространены в настоящее время железобетонные башни. Опорная часть имеет форму или сплошного железобетонного цилиндра или колонн, соединенных для жесткости поперечными связями. Резервуары в них выполняют чаще всего железобетонные, реже стальные. По типовым проектам института «Гипротрансстрой» сооружают железобетонные водонапорные башни из сборных элементов для емкостей в 80, 120, 160, 200, 250 и 300 м3. высотой 10, 12, 14, 16 и 20 ж.

Необходимую емкость водонапорного бака W определяют по формуле:

где Wак — аккумулирующая емкость; Wн — емкость для хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды.

Аккумулирующую емкость баков: бак в системах водопроводов определяют в зависимости от режима поступления воды в бак и расхода воды из него. Вода в водонапорные баки подается насосами.

Режим потребления воды характеризуется изменением расхода воды по часам суток.

Аккумулирующая емкость баков определяется посредством таблиц или совмещенных графиков водопотребления и подачи воды насосами.

Ниже дается пример определения аккумулирующей емкости водонапорных баков этими методами.

При определении объема водонапорного бака к аккумулирующей его емкости необходимо прибавлять неприкосновенный противопожарный запас воды, рассчитанный для населенных мест: на 10-минутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды.

Для промышленных предприятий должен содержаться запас воды на 10-минутный период тушения пожара внутренними пожарными кранами, а также спринклерами и дренчерными установками при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды.

Рис. 4 . Схема определения высоты водонапорной башни и напора

По данным расчетов водопроводной сети определяют напор, который должны развивать насосы и высоту водонапорной башни.

Высоту водопроводной башни определяют, исходя из условия! чтобы при питании из башни был обеспечен требуемый свободный напор в наиболее удаленной (диктующей) точке при низком уровне воды в баке.

где Нб — высота водонапорной башни от поверхности земли до днища бака, м; Zа и Z6 — геодезические отметки поверхности земли соответственно в точке а и месте расположения водонапорной башни 6″; в процессе проектирования эти отметки определяют по горизонталям, нанесенным на генплане объекта; Z — сумма потерь напора в участках сети по направлению от б водонапорной башни до точки а в период наибольшего расчетного водопотребления, м вод. ст.

Сумму потерь напора определяют путем расчета водопроводной сети; Нсв — требуемый свободный напор, м вод. ст.; это наименьший допускаемый свободный напор над поверхностью земли в диктующей точке, определяемый по СНиПу. Для сетей промышленных водопроводов требуемые свободные напоры определяют путем расчета внутренних водопроводных систем.

Диктующей точкой называют точку, ориентируясь на которую, получают наибольшую расчетную высоту водонапорной башни, а в безбашенной системе — высоту подъема воды насосами. Чтобы найти диктующую точку и определить необходимую высоту водонапорной башни по формуле, необходимо производить расчеты с последовательной ориентировкой на различные точки объекта.

В простейшем случае, когда территория объекта горизонтальная и наибольший свободный напор требуется в точке, наиболее удаленной от водонапорной башни.

Необходимую высоту водонапорной башни можно определить путем построения профилей и пьезометрических линий по трассам водопроводных линий сети.

Для определения полной высоты подъема воды насосами Нп пользуются формулой:

где Z0 — геодезическая отметка низкого уровня воды в источнике, из Которого насосы забирают воду, м; Z6 — геодезическая отметка поверхности земли у водонапорной башни, м; Нв — высота водонапорной башни от поверхности земли до днища бака, м; Н6 — высота слоя воды в баке от днища до верхнего уровня воды, м; Нс — сумма потерь напора для преодоления сопротивлений во всасывающих трубах (с арматурой), м; Нв — сумма потерь напора в водоводах, м.

водонапорный башенный железобетонный монолитный

где Нг — наибольшая геодезическая высота подъема воды насосами, равная разности геодезических отметок высокого уровня воды в баке и низкого расчетного уровня воды в источнике R, м.

Вводя обозначение суммы потерь напора в водоводе и во всасывающей трубе Н= Нс + Неи производя замену в формуле (40′), получим расчетную формулу для определения На в более общем виде:

Итак, полная высота подъема воды насосами (или полный напор насосов) слагается из геодезической высоты подъема воды и суммы потерь напора во всасывающих и напорных трубах.

Формулы для определения высоты водонапорной башни и высоты подъема насосов, полученные при рассмотрении схемы, применимы как к более простым, так и к более сложным системам водоснабжения и являются общими.

Башня водопроводная — древнее сооружение в системе водоснабжения для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети города, поселка, создания её запаса и выравнивания графика работы насоса.

Водонапорная башня состоит из резервуара (водопроводного бака), ствола, фундамента (см. фото и чертеж), укрытия (теплоизоляции) и системы водопроводов, которые подают и отводят воду потребителям. Железобетонный фундамент водонапорной башни сооружают из монолитного и сборного железобетона.

В настоящее время распространены металлические башни для воды индустриального производства (Рожновского), которые полностью состоят из металла, имеют различные технические характеристики, геометрические данные, размеры, высоту, объем вместимой воды. Водонакопители для дачных и сельских поселков, деревень устанавливаются на бетонный или железобетонный фундамент (смотри чертеж бетонного основания).

Водонапорные баки делают металлическими (обычно круглыми в плане диаметром 2,6 метров). Емкость бака зависит от характера и режима водопотребления, графика работы насосов. Вместимость водонакопительного бака должна быть достаточной, чтобы в часы малого разбора собрать излишек воды, которая подается насосами, а в часы наибольшего отбора воды потребителями, когда объем превышает подачу насосами, пополнить недостачу воды. Однако, чтобы водонапорная система не замерзала, нужно обеспечить двух-, трехкратный водообмен в сутки.

В часы, когда подача воды насосами превышает ее потребление в деревне, водонакопительная башня наполняется. В часы перерывов работы насосов или в часы, когда расход в систему превышает производительность насосов, недостающее количество воды поступает в сеть из башни Рожновского. Согласно ТП 901-5-29 существует следущий ряд объемов баков 15 кубов, 25 куб.м., 50 м3, и различные технические характеристики башни Рожновского, рабочее давление, размеры по высоте, см. чертеж водонапорной башни ВБР-15, ВБР-25, чертеж башни Рожновского ВБР-50, ВБР-160.

Режим водопотребления в дачных поселках, деревнях характеризуется большой неравномерностью расходов воды, с коэффициентом часовой неравномерности, достигающим 2,5. Это значит, что днем в период максимального потребления воды (на полив) ее часовой расход может в 2,5 раза превышать среднее значение (1/24 часть) суточного расхода на питьевое водоснабжение и технические нужды. Ночью, наоборот, водорасход резко сокращается. Непосредственное включение насоса в сеть водоснабжения без башни в условиях сильной неравномерности расхода воды привело бы к ненормальному режиму работы насоса с чрезмерным давлением. На такие режимы работы насос, и сеть водоснабжения не рассчитаны, при этом в водопроводной сети происходили бы глубокие перепады давления, возросло бы потребление электроэнергии.

Включение в сеть водоснабжения водонапорной башни позволяет насосу и водопотребителям действовать по своим графикам подачи воды, причем насос всегда работает в расчетном, наиболее выгодном и правильном режиме.

Водонапорная башня Рожновского служит для достижения соответствия водопотребления и подачи воды насосом. Регулирующий объем бака с водой можно определять по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам потребления воды в системе.

На любом объекте должен храниться противопожарный запас воды — необходимое количество воды для тушения пожара в первые минуты после его возникновения. Таким образом, объем водонапорной башни должен вмещать регулирующий объем бака и запас воды для тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров в течение 10 мин.

Водонапорная башня состоит (см. чертежи и фото) из водонакопительного бака, поддерживающей конструкции (ствола) и утепляющего шатра вокруг бака. В районах с мягким климатом шатры можно не устраивать, но в этом случае бак должен иметь перекрытие. Водонапорный бак оборудуют уровнемером с сигнализацией.
Водонапорные башни производство и монтаж выполняется специалистами компании «Схид-будконструкция», Киев. Различают железобетонные, кирпичные, металлические конструкции ВБР — башни для воды. Железобетонные водонапорные башни различают двух типов: со стволом в виде сплошного железобетонного цилиндрического стакана и со стволом из опорных колонн. Баки также железобетонные с вогнутым днищем. В кирпичных водонапорных башнях ствол выполняют из кирпича в виде цилиндра или многогранника, а накопительные баки с днищем — из стали. Металлические водонапорные башни Рожнова получили распространение в сельских населенных пунктах.

В крупных городах ввиду большого и сравнительно равномерного потребления воды отпадает необходимость в водонапорной башне Рожнова, так как соответствия режима работы насосов режиму водопотребления можно добиться ступенчатой работой насосов при достаточно высоком коэффициенте их использования.

Где может быть использована водонапорная башня?

Область применения водонапорных башен: небольшие населенные пункты, дачные и деревенские поселения, базы отдыха, комплексы сельхоз назначения, удаленные от городской инфраструктуры производственные объекты.

В районах Украины с низкими температурами зимой, при необходимости нужно отапливать башню, отогревать, для этого устраивают печной обогрев, электрическим нагревательным кабелем или центральное отопление. Вода может и не замерзать в зимний период; в этих случаях ограничиваются только утеплением труб, размещая их в кожухе, а пространство между стенками трубы и кожуха заполняют теплоизоляционным материалом (торфом, опилками и т. п.). При этом необходимо, чтобы теплоизоляционный материал всегда оставался сухим; с этой целью короб обивают толем или кровельной сталью.

Водонапорная башня (см. фото 3d схему) устанавливается на монолитное основание и приваривается к закладным изделиям, расположение которых представлено на чертеже фундамента. Монтаж башни Рожновского выполняется работниками ООО «Схид-будконструкция», Украина на предварительно изготовленный фундамент. Железобетонная плита после заливки должна выстояться в течении 30 дней и набрать необходимую прочность. После этого производится возведение и монтаж металлоконструкции.

ООО «Схид-будконструкция», Киев оказывает строительные услуги по возведению и реконструкции водонапорных башен (демонтаж башни, изготовление, монтаж системы водоснабжения), как конструкции системы Рожновского, так и по чертежам (эскизам) Заказчика. Если чертежи не сохранились, возможен выезд нашего специалиста для снятия размеров и последующего изготовления водонапорной башни аналогичной существующей. Это позволит сэкономить на устройстве фундамента т.к. как новая башня устанавливается на старое основание. При этом предварительно производится обследование фундамента на возможность его применения в новом строительстве. Возможно, что потребуется усиление фундамента и разработка монтажных чертежей для реконструкции старого фундамента.

Чертеж фундамента водонапорной башни Рожновского приведен для III географического района.

Башня для воды устанавливается на железобетонный фундамент (см. фото) таким образом, чтобы нижний уровень воды в ней создавал давление, при котором все потребители обеспечиваются водой. Т.е. выбор места расположения фундамента должно быть выполнено на наивысшей отметке местности при максимальной близости во-допотребителей. В таком случае работа системы водоснабжения будет самой эффективной.

Наиболее распространенными типами фундаментов являются монолитные фундаменты в виде сплошных круглых плит. Железобетонный фундамент жестко соединяется непосредственно с опорой бака посредством закладных деталей башни (на фото пластины расположены по кругу). При большой высоте сооружения башенного водоснабжения и слабых грунтах наружный диаметр фундаментной плиты может значительно превышать размеры основания башни Рожнова, представленного на чертеже.

Устройство фундамента башни Рожновского.

Заливка фундамента производится с выездом наших специалистов к месту монтажа. Размеры фундамента представлены для башен Рожновского 15, 25, 50 кубических метров. Выбор водонапорной башни от минимальных размеров до максимальной вместимости, производится по максимальному водопотреблению в сутки и рабочему давлению, которое необходимо в системе водонакопителя.

• для ВБР-15 — Д = 2.8 м, Н = 1.0 м;
• для ВБР-25, высота ствола 12 м и 15 м — Д = 3.5м, Н = 1.0 м;
• для ВБР-50, высота ствола 15 м — Д = 4.0 м, Н = 1.25 м;
• для ВБР-50, высота ствола 18 м — Д = 4.0 м, Н = 1.5 м .

Закладные изделия закладываются в бетон при бетонировании основания водонапорной башни. Перед заливкой фундамента башни Рожновского изготавливается армокаркас и опалубка (см. на фото). Фундамент может быть круглым (экономия бетона) или квадратным (простота устройства опалубки).

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Механика грунтов, основания и фундаменты»

«Основания и фундаменты»

Выполнил студент гр. ВВ-397

Проверил доц. Чмшкян А.В.

1. Определение расчетных сопротивлений R₀ грунтов площадки строительства…………………………………………………………………………4
2. Определение глубины заложения фундамента…………………………………. 4
3. Определение нагрузок, действующих на основание фундамента водонапорной башни………………………………………………………………………………….6
4. Определение размеров фундамента……………………………………………. 9
5. Уточнение размеров фундамента. Построение эпюр контактных давлений……………………………………………………………………………. 9
6. Определение осадки основания водонапорной башни……………………………11
7. Список используемой литературы………………………………………………….14

Населенный пункт г.Краснодар

Высота ствола Н=18 м

Высота шатра h_ш=7м

Высота резервуара H_р=6 м

Диаметр ствола D_ст=9м

Диаметр шатра D_ш=10м

Диаметр резервуара D_р=8м

Высота подвала h=3,2м

1. Определение расчетных сопротивлений R₀ грунтов площадки строительства.

В результате бурения четырех скважин, глубиной по 15м, установлено, что геолого-литологический разрез строительной площадки характеризуется следующим образом: от поверхности земли до глубины 0,9 м залегает почвенно-растительный слой, от глубины 0,9м до глубины 11м – суглинок жёлто-бурый(ИГЭ- I).; от глубины 11м на всю исследователькую глубину залегает глина тёмно-серая (ИГЭ- II).

1.1. Расчетное сопротивление R₀ глинистых грунтов.

Расчетное сопротивление R₀ пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов определяет в зависимости от коэффициента пористости е и показателя текучести J_L с помощью интерполяции.

где W_L и W_p — влажность грунта на границе текучести и раскатывания, выраженная в долях единицы.

Так как для всех ИГЭ величина R₀ имеет конкретное значение и грунты в соответствии с заданием не обладают специфическими свойствами, то каждый из ИГЭ можно использовать в качестве естественного основания, опасные процессы на площадке отсутствуют, грунтовые воды до глубины 15 м не встречены. Сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму М_t=2,7. Снеговой нагрузки не будет в соответствии с номерами районов.

Определение глубины заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента d — расстояние от отметки планировки или пола подвала до подошвы фундамента.

Глубина заложения фундамента определяется исходя из недопущения сил морозного лучения, конструктивных особенностей сооружения и инженерно­- геологических условий площадки строительства.

2.1. Выбор глубины заложения фундамента исходя из недопущения сил морозного пучения.

грунтов. Нормативная и расчетная глубина сезонного промерзания грунтов определяется согласно пунктам 2.27 и 2.28 СНиПа [l].

для районов, где глубина промерзания на незастроенной территории не превышает 2,5м, ее нормативное значение определяется по формуле:

где M₁ — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе;

d₀ – величина, принимаемая равной, м: для суглинков и глин 0,23.

Расчетное значение глубины сезонного промерзания грунта:

где К_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемы по СНиП [1]. К_h = 0,6

2.2. Выбор глубины заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей сооружения.

Глубина заложения фундаментов принимается с учетом конструктивных особенностей сооружения. В водонапорных башнях в ряде случаев устраивается подвальное помещение, в котором размещается арматура водопроводной сети и подсобные помещения. При выборе глубины заложения фундаментов необходимо учитывать глубину прокладки водопроводных труб. Эта глубина должна быть такой, чтобы исключалось замерзание воды в трубах, то есть должна быть ниже глубины промерзания грунта.

Ввод водопроводных сетей в сооружение рекомендуется устраивать выше подошвы фундамента. Таким образом, глубина заложения фундамента с учетом прокладки водопроводной сети:

где d_fn – нормативная глубина сезонного промерзания грунта, м;

0,2 – расстояние от горизонта промерзания грунта до верха водопроводной трубы, м;

d₁ – диаметр трубы, м;

f₀ – расстояние от низа трубы до пола подвала, м;

C – расстояние от пола подвала до подошвы фундамента, принимаемое не менее 0,5м.

С учетом глубины подвала глубина заложения фундамента составляет:

где h_p – глубина подвала, м.

Определение нагрузок, действующих на основание фундамента водонапорной башни.

3.1. Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований.

Нагрузки и воздействия на основание, передаваемые фундаментом башни, а также

возможные их: сочетания определяются согласно СНиПу [5]. 1;

Расчет оснований по деформациям должен производится на основное сочетание нагрузок; по несущей способности — на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий — на основное и особое сочетания.

Основное сочетание включает в себя постоянные, длительные и кратковременные

К постоянным относятся нагрузки от веса ствола водонапорной башни, цоколя, шатра, покрытия, перекрытий, фундамента и грунта на его обрезах.

К длительным относятся нагрузки от веса резервуара, воды в резервуаре, снеговые,

от людей и складируемых материалов на перекрытия.

К кратковременным относится ветровая нагрузка.

При расчете оснований по деформациям коэффициент надежности по нагрузке γ_f-1.

3.2. Определение постоянных нагрузок.

3.2.1. Нагрузки от ствола, цоколя и шатра водонапорной башни.

Нагрузки от ствола (N₁), цоколя (N₂) и шатра (N₃) башни определяются по формуле:

где γ_i – удельный вес материала соответствующей конструкции (для ж/б γ= 25кН/м 3 , для кирпича γ=18кН/м 3 );

H_i – высота соответствующей конструкции, м;

D²_1i – наружный диаметр конструкции, м;

D²_2i – внутренний диаметр конструкции, м.

N₁= 1/4·3,14·1·25·18·(9,4 2 — 9 2 )=2599,92 кПа

N₂=0,25·3,14·1·18·2,7 ·((10,28 2 + 9 2 ))=941,5 кПа

N₃= 0,25·3,14·1·18·8·(12,02 2 – 11 2 )=2654,2 кПа

3.2.2.Нагрузки от покрытий и перекрытий.

Нагрузка от перекрытия и покрытия (N₄) включает в себя нагрузки от всех перекрытий и покрытия. Нагрузка от каждого перекрытая определяется по формуле:

N4 = γf*γi*Fni*hni (3.2.2.1)

где γ_i – среднее значение удельного веса материалов перекрытия и покрытия, кН/м 3 ;

F_ni – площадь перекрытия или покрытия, м 2 ;

h_ni – толщина перекрытия или покрытия, м.

N₄ = 1·25·(3,14*11 2 )/4 ·0,1=237,46 кПа

1 ое перекрытие:

N₅ = 25·1·3,14·(11 2 /4) ·0,3=712,39 кПа

2 ое перекрытие:

N₅ = 25·1·3,14·(9 2 /4) ·0,1=1589,6 кПа

3.2.3. Нагрузка от фундамента и грунта на его обрезах.

N_фп=25·1·3,14·11,28 2 /4 ·0,5=1248,5 кПа

3.2.4. Нагрузка от резервуара.

3.2.5. Нагрузка от воды в резервуаре.

Нагрузка от воды в резервуаре определяется из расчета, что удельный вес воды составляет γ_w=10кН/м 3 , а резервуар может быть заполнен полностью.

N₇ = 1/4·3,14·1·9 2 ·7·10=4450,95 кПа

Нагрузка от трубопровода ничтожно мала по сравнению с нагрузкой от резервуара, поэтому ею можно пренебречь.

3.2.6. Снеговая нагрузка.

Снеговая нагрузка определяется в зависимости от географического положения места строительства, указанного в задании.

В нашем районе снеговой нагрузки не будет.

3.2.7. Определение ветровой нагрузки.

Для определения ветровой нагрузки необходимо вычертить контур башни в масштабе 1:100.

Контур башни разбивают на секции, не превышающие по высоте 10м, каждая из которых должна иметь постоянный диаметр. В данном случае треугольные контуры покрытия могут быть условно заменены прямоугольными. Далее определяю нормативное значение ветровой нагрузки на каждую секцию.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки W_m на высоте Z над поверхностью земли следует определять по формуле:

где W₀ – нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района (II);

К – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

С – аэродинамический коэффициент, принимаемый, в данном случае, для ствола башни С= 0,7; для шатра С= 0,8.

Нормативное значение средней ветровой нагрузки определятся по формуле:

где W_mi – нормативное значение нагрузки на высоте 1ой секции;

z – высота центра секции;

z_i и k_i – соответственно высота и коэффициент верхней части 1ой секции;

z_i+1 и k_i+1 – соответственно высота и коэффициент вышележащей (1+1) секции.

Равнодействующая ветровой нагрузки в пределах каждой секции Qi прикладывается в середине секции и определяется по формуле:

где W_mz – нормативное значение средней ветровой нагрузки в пределах каждой секции, кПа;

h_i – высота секции, м;

D – наружный диаметр ствола или шатра башни, м.

Расчетный момент от действия ветровой нагрузки определяется по формуле:

где Q_i – равнодействующая ветровой нагрузки в пределах каждой секции, кН;

h_i1— расстояние от точки приложения равнодействующей Q_i до подошвы фундамента.

M p = 22,56*8,2+32,9*17,2+41,35*25,2=1792,89

В данной работе было рассмотрено два варианта фундаментов для водонапорной башни: фундамент мелкого заложения и свайный фундамент. Преимущество фундамента мелкого заложения — простота его возведения и, следовательно, дешевизна производства работ. Свайный фундамент в плане стоимости производства работ при его возведении значительно дороже. Но при расчете осадок, он значительно выигрывает… Читать ещё >

• Выдержка
• Литература
• Похожие работы
• Помощь в написании

Проектирование фундаментов под водонапорную башню ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

• 1. Цель работы и исходные данные
  • 1. 1. Цель работы
  • 1. 2. Исходные данные
• 2. Сбор нагрузок на фундаменты и определение расчетных значений
• 3. Выбор нормативных и расчетных характеристик грунтов
• 4. Расчет фундамента мелкого заложения
  • 4. 1. Определение глубины заложения фундамента
  • 4. 2. Определение площади подошвы фундамента
  • 4. 3. Проверка напряжений по подошве фундамента
  • 4. 4. Расчет оснований по деформациям (II предельное состояние). Определение осадки фундамента
• 5. Проектирование свайных фундаментов
  • 5. 1. Выбор типа свайного фундамента
  • 5. 2. Расчет свай по несущей способности грунта
  • 5. 3. Расчет свайного фундамента по деформациям
• Заключение
• Список литературы

Разделяем на слой толщиной Таблица 5 — Напряжения от собственного веса грунта№ слоя123 456 789 104,736,298,129,9611,7913,6215,4617,2919,1220,95Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента. Таблица 6 — Дополнительные вертикальные напряжения и осадка фундамента№ слояz000113,112,30,2 710,830,6920,8811,59,50,2 421,791,4920,577,56,150,1 532,752,2920,374,83,950,1 043,713,0920,243,154,673,8920,152 и т. п. ), определяемая расчетом;Su — предельное значение совместной деформации основания сваи, свайного фундамента и сооружения, устанавливаемое по указаниям СНиП 2.

02.01−83.Расчет осадки свайного фундамента производится, как и для фундамента мелкого заложения на естественном основании (согласно СНиП 2.

02.01−83) методом послойного суммирования. Строится условный фундамент, который будет включать сваи, ростверк и грунт в между свайном пространстве.Рис. 4 — Условный фундамент

Размеры условного фундамента вычислим аналетически:

Определяем среднее удельное давление по подошве фундамента:

Определяем дополнительное природное давление на основание:

Строим эпюру напряжения от собственного веса грунта. Разделяем на слой толщиной Таблица 8 — Напряжения от собственного веса грунта№ слоя123 456 789 104,735,486,236,987,838,749,6510,5711,4912,41Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента. Коэффициент определяем как для отношения. Ось z имеет начала в центральной точке подошвы. Расчеты сведём в таблицу 9. Таблица 9 — Дополнительные вертикальные напряжения и осадка фундамента№ слояz000126,94 250,01610,40,660,85 623,06190,1 220,81,330,55 414,95120,731,220,3369,057,320,541,652,750,2085,64,660,952,13,50,1383,723,170,662,554,250,0972,622,280,47 350,0721,9483,455,750,0561,5 Э. В. Основания и фундаменты. — М.: Высшая школа., 1990. НИИОСП им. Герсиванова Госстроя СССР. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.

02.01−83). — М.: Стройиздат., 1986. СНиП 2 [https://referat.bookap.info, 15].

02.01−83. Основания зданий и сооружений. / Госстрой СССР. — М.: Стройиздат., 1985. СНиП 2.

02.01−85. Свайные фундаменты. / Госстрой СССР.

М.: ЦИТП Госстроя СССР., 1985

Руководство по проектированию свайных фундаментов, М. Стройиздат, 1980. СНиП 2.

01.07−85*. Нагрузки и воздействия./ Госстрой России. — М.: ГУП ЦТП, 2001.

кирпич стройматериал фундамент водоснабжение

Водонапорные башни Рожновского ВБР-50 кубов представляют собой металлическую конструкцию, которая состоит из водонапорного бака объемом 50 кубических метров и цилиндрической водозаполняющейся опоры высотой 15 метров и 18 м.

Строительство водонапорной башни Рожновского ВБР-50 обеспечивает бесперебойное водоснабжение ферм и комплексов. Как правило, для того уменьшить строительную стоимость монтажа водопроводных систем, установку водонапорных башен производят на возвышенности. В таком случае место установки башни определяется гидравлическими и техноэкономическими расчетами подачи и распределения воды в водопроводной системе.

Монтаж водонапорной башни можно производить как на уже существующий фундамент (в случае демонтажа старой башни водопроводной), или когда упала башня старая, так и на вновь изготавливаемый фундамент (новое строительство). Стоимость новой водонапорной башни определяется в зависимости от цены металла, из которого изготавливают водонапорную башню и стоимости монтажа башенной конструкции.

Водонапорные башни Рожновского устанавливаются монтажниками на монолитном железобетонном фундаменте, который выполнен при бетонировании фундамента с помощью закладных и соединительных деталей, которые приваривают к стволу башни при монтаже. Место строительства водонапорной башни объемом 50 кубов в основном зависит от рельефа местности. Монтаж водонапорных башен следует выполнять на возвышенных отметках чтобы уменьшить стоимость строительства. Однако для установки водонапорной башни должно быть протзведены гидравлические и технико-экономические расчеты систем подачи и распределения воды. Если вблизи города имеются достаточно высокие отметки земли, вместо водонапорной башни Рожновского 50 мі можно установить наземный или подземный резервуар для воды.

Водонапорные башни представляют собой сварную листовую конструкцию, которая состоит из цилиндрической обечайки с коническими крышей и днищем, цилиндрической водозаполняющейся опорой. Монтаж наружной лестницы с ограждением следует выполнять после сборки монтажных элементов в единую конструкцию. Монтаж трубопроводов производят через смотровой люк в крыше. На внутренней стенке бака приваривают скобы — ледоудержатели и внутренняя лестница. Установку оборудования водонапорной башни производят монтажники и она состоит из напорно-разводящего трубопровода для подачи воды, переливной и спускной труб. От насосной станции по трубопроводу вода подается в нижнюю часть опоры. Этот же трубопровод также служит для отвода воды потребителям. Установка переливной трубы на наивысшем уровне воды в баке выполняется при производстве монтажных работ.

Стальные водонапорные башни системы Рожновского при промывках и ремонте опорожняются через грязевую трубу. Рядом устанавливают колодец обслуживания, который служит для монтажа водопроводной арматуры.

Монтаж водонапорной башни Рожновского

Требования к проведению работ:

1. Монтаж водонапорной башни отдают на выполнение строительно-монтажной организации, которая имеет лицензию на право выполнения монтажных работ.

Представитель строительно-монтажной организации может приступать к производству работ только при наличии проект производства работ (ППР).

2. Сборку укрупненных элементов башни в единую конструкцию и выполнение сварочных работ следует осуществлять на земле в горизонтальном положении. Далее, согласно ППР, определяются места и способы строповки водонапорной конструкции. Производство монтажных работ и установка водонапорной башни на бетонный фундамент осуществляется стреловыми грузоподъемными механизмами (кранами) и монтажниками. После строительства водонапорной башни проводят проверку вертикальности ее постановки при помощи геодезических приборов. Качество монтажных работ проверяется по допустимым величинам отклонений от вертикали, установленным правилами приемки и сдачи работ в соответствии с СНиП 3.03.01.-87 «Несущие и ограждающие конструкции». После того как проверили правильность установки башни, днище опоры приваривают к закладным деталям фундамента.

3. После того как монтажные работы по водонапорной башне завершены следует провести гидравлическое испытание согласно разделу СНиПа 3.03.01-87 «Испытание резервуарных конструкций и приема работ».

4. В случае если проектом строительства предусмотрена наружная силовая изоляция, то работы по её устройству выполняются монтажной организацией на месте после проведения испытания и оформления (подписании) акта гидравлического испытания.

Технология подъема башни.

Если масса водонапорной башни по грузоподъемности меньше имеющегося крана, а высота подъема крюка от поверхности земли достаточна, то башню устанавливают одним краном. Если одно из указанных условий не выполняется, башню следует устанавливать краном и тракторами, при этом расчетное усилие на крюке крана не должно быть более его грузоподъемности, а высота подъема крюка должна обеспечивать поворот башни на угол не менее 30-45°. Если установить водонапорную башню этими способами невозможно, ее поднимают с помощью падающей стрелы и тракторов. Самым рациональным и экономичным является способ установки водонапорной башни краном, требующий минимального объема подготовительных работ, такелажа и механизмов.

Техника безопасности при проведении монтажных работ:

1. По границам монтажной зоны должны быть вывешены предупредительные плакаты.

2. Нахождение посторонних лиц в зоне монтажа запрещается.

3. Перед началом монтажных работ произвести подробный инструктаж, обращая внимание на особенности каждого этапа работы.

4. До начала монтажа башни вся такелажная оснастка должна быть испытана.

5. Пробный подъём башни с последующей проверкой всей такелажной оснастки производить обязательно.

6. Работать без предохранительных поясов и каски воспрещается.

7. Не допускать падения с высоты инструментов, болтов и прочего, для чего использовать сумки и устанавливать считки ловителя.

8. Подъём бака башни при скорости ветра более 3 баллов производить воспрещается.

Источник