Исходные данные
Задание 2 Вариант Б
| пласты природного сложения | мощность пласта, м | положение стат. УГВм | показатели физ. свойств | показатели физ-хим свойств | показатели физ-механ. свойств | ||||
| влажность | плотность грунта | предел пластичности | Предел текучести | угол внут. трения | удел. сцепление | Мод.лин.деф. | |||
| Песок ср.кр | 1.9 | 0,25 | 1,90 | 0,18 | 0,25 | 0,1 | |||
| Глинистый | 1,9 | 0,20 | 1,95 | 0,18 | 0,25 | 0.4 | |||
| Песок пылев. | 2,5 | 0,24 | 1,90 | 0,18 | 0,25 | 0,4 | |||
| Песок крупный | 5.9 | 0,23 | 1,95 | 0,18 | 0,25 | 0,1 |
| проектные размеры высоты, м | проектные размеры диаметра, м | ||||
| ствола | резервуара | конька крыши | ствола | резервуара | основания крыши |
| 25,0 | 4,0 | 1,0 | 7,0 | 9,0 | 10,0 |
Толщина стенок ствола – 0,41м
резервуара – 0,2м
Центр климатического района – Барнаул.
Инженерно-геологическая оценка основания
Инженерно-геологическая оценка основания выполняется для получения показателей физико-химических и физико-механических свойств грунтов.
Плотность сложения песчаных грунтов по коэффициенту пористости.
где gs – плотность твёрдых минеральных частиц; g0 – плотность грунта; W0 – весовая влажность.
- песок крупный
- глинистый
- средней крупности
- глинистый
Водонасыщение песчаных грунтов по степени влажности
где gw – плотность воды.
- песок крупный
- средней крупности
0,80 ≤ 1,0 – степень водонасыщения - насыщенная водой
Наименование глинистых грунтов по числу пластичности
где WL – весовая влажность грунта на границе текучести; WP – весовая влажность грунта на границе пластичности (раскатывания).
Вид грунта - супесь
Консистенция (состояние) глинистых грунтов по показателю текучести
супесь пластичная
Консистенция глинистого грунта пластичная.
Нормативные и расчетные нагрузки
Нормативные нагрузки
Нормативные нагрузки от внешнего воздействия определяются в зависимости от проектных размеров водонапорной башни.
2.1.1 Весовая масса ствола Fсн, резервуара Fрн, воды в резервуаре Fwн и прочих элементов конструкции Fэн (крыша, утеплитель, оборудование).
| dc |
| dp |
| hc |
| hp |
| hk |
| dk |
| где dc – диаметр ствола; dp-диаметр резервуара; dk – диаметр крыши; hc – высота ствола; hp – высота резервуара; hk – высота конька крыши |
Расчеты размеров ствола водонапорной башни.
Высота ствола водонапорной башни:
где 
толщина стенки.
Площадь ствола водонапорной башни:
Объем ствола водонапорной башни:
где 
- плотность материала.
Расчеты размеров резервуара водонапорной башни:
Весовая масса воды в резервуаре водонапорной башни
где 
диаметр внутреннего квадрата.
Весовая масса прочих элементов
Снеговая нагрузка
где 
- нормативная снеговая нагрузка;
- площадь горизонтальной проекции крыши.
Ветровая нагрузка
где 
- нормативный напор ветра;
- площадь вертикальной проекции ветровой зоны водонапорной башни.
где 
- скоростной напор ветра;
- коэффициент аэродинамичности.
Коэффициент аэродинамичности для ствола резервуара водонапорной башни определяется в зависимости от числа Рейнольдса:
где 
- среднегодовая скорость ветра (
;
– диаметр ствола (резервуара);
– кинематическая вязкость воздуха (
Скоростной напор ветра:
| Высота зоны сооружения | ||
| до 10 м | до 20 м | до 40 м |
| 0,045 | 0,056 | 0,070 |
Расчетные нагрузки
Расчетные нагрузки определяются в зависимости от коэффициентов перегрузки (коэффициентов надежности) к нормативным нагрузкам.
2.2.1 Весовая масса ствола Fсн, резервуара Fрн, воды в резервуаре Fwн и прочих элементов конструкции Fэн (крыша, утеплитель, оборудование).
Ветровая нагрузка
Снеговая нагрузка
Нормативный изгибающий момент в расчетном сечении
где 
- нормативная ветровая нагрузка по высотным зонам водонапорной башни;
- расстояние от точки приложения ветровой нагрузки по высотным зонам водонапорной башни до расчетного сечения.
2.4 Нормативный эксцентриситет равнодействующей внешнего воздействия
где 
- вертикальная равнодействующая внешнего воздействия.
Тип фундамента
В зависимости от инженерно-геологических условий и внешнего воздействия фундамент водонапорной башни может быть кольцевым или сплошным (железобетонная плита).
В первом приближении следует принимать фундамент кольцевым и симметричным относительно ствола башни.
Выбор типа фундамента.
Окончательно тип фундамента устанавливается по результатам расчётов ширины подошвы фундамента bф. При bф/2 < dср / 2 – фундамент кольцевой. При bф/2 ≥ dср/2 – фундамент сплошной в виде железобетонной плиты, толщина которой принимается 0.25 … 030 м.
3.2 Глубина заложения подошвы фундамента.
Для грунтов не подверженных морозному пучению (песок ср кр) глубина не зависит от глубины сезонного промерзания и назначается не менее 1,5 м.
