щмна стенки 55— 105 мм, длина 5 м. Арматура — высо копрочная проволока классов В-И (спираль) и Вр-П (продольная). Трубы имеют раструбы конической фор мы, стыкуют их с помощью уплотнительного резинового кольца (рис. XI. 48, а). Способы укладки труб на ос нование те же, что и для безнапорных труб.
Напорные железобетонные трубы могут иметь внут ри сердечник из стальной трубы. В этом случае для работы под давлением до 10 ат их изготовляют без предварительного напряжения, при давлении 10—20 ат — с напрягаемой спиральной арматурой.
Напорные трубы рассчитывают на прочность и по образованию трещин, безнапорные — на прочность и по ширине раскрытия трещин.
Трубы испытывают воздействия следующих нагру зок: внутреннего давления жидкости с учетом гидрав лического удара, собственного веса с учетом жидкости, давления грунта, временной нагрузки на поверхности земли от транспортных средств. От действующих на трубу нагрузок возникают изгибающие моменты и про дольные усилия как в поперечных (кольцевых) сече ниях, так и в продольных.
Методика расчета труб определяется специальным руководством1. Для подбора типовых труб в зависи мости от напора, глубины заложения и способа укладки используют графики, приведенные в каталогах или в Справочнике проектировщика2.
Водопроводные и канализационные железобетонные колодцы наиболее часто имеют в плане круглую форму (рис. XI. 50, а). Для унифицированных колодцев внут ренний диаметр принят равным 1000, 1500 и 2000 мм, диаметр горловины 700 мм. Высота колодцев обуслов лена глубиной заложения трубопроводов и может из меняться в широких пределах. Она принята кратной 300 мм.
Железобетонные стеновые кольца имеют высоту 600 или 900 мм, толщина стенок 80— 100 мм. В нижних кольцах с четырех сторон предусмотрены проемы для входящий и выходящих трубопроводов. После монтажа
* Руководство по проектированию напорных железобетонных труб. М., 1978.
2' Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. М., 1974.
266
труб неиспользованные 'проемы и оставшиеся зазоры между трубами и проемами бетонируют.
Стеновые кольца устанавливают на плоскую плиту днища толщиной 100— 120 мм и перекрывают плоской плитой толщиной 150 мм с отверстием диаметром 700 мм, над которым располагается горловина. Диаметр плиты днища на 500 мм превышает внутренний диаметр сте новых колец и равен 1500, 2000 и 2500 мм, диаметр плит перекрытия равен внешнему диаметру стеновых колец (1160, 1680 или 2200 мм).
Горловину’ перекрывают железобетонной плитой диа метром 840 мм и толщиной 70 мм с отверстием d = = 580 мм, над которым устанавливают стандартный чугунный люк. Если колодцы расположены в пределах автодороги или на территории промышленной площад ки, где возможно движение тяжелых автомашин, вместо круглой плиты на горловину укладывают прямоуголь ную дорожную плиту размером 1150X2500 мм и вы сотой 220 мм. В центре плиты сделано отверстие диа метром 580 мм для люка. За пределами горловины дорожная плита опирается на уплотненное песчаное ос нование толщиной 250 мм.
Рис. XI.50. Железобетонные колодцы, круглый а и прямоугольный б
1 —кольца; 2 —плита перекрытия; 3 —кольцо горловины; 4 —отмостка; 5 — металлический люк; 6 —опорное кольцо для люка; . 7 —ходовые скобьы 8 — плита днища; 9 —монолитный бетон для заделки отверстия вокруг трубопро водов; 10 г- плоские стеновые плиты
267
Нижняя часть колодцев может быть прямоугольной (рис. XI. 50, б). В этом случае используют унифициро ванны е стеновые панели прямоугольных емкостных со
оружений (см. § XI. 4).
Несущая способность типовых железобетонных кон струкций допускает заглубление плит днища до 7 м, а плит Ьерекрытия от 0,5 до 3—4 м в зависимости от интенсивности временной нагрузки на поверхности грунта.
§ XI.8. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ВОДОНАПОРНЫХ БАШЕН
Водонапорные башни строят для регулирования на пора в водопроводных сетях.
Главная составная часть каждой башни — резервуар. Его вместимость и высоту над поверхностью земли ус танавливают в зависимости от режима водопотреблеиия и расчетного напора в сети.
Водонапорные башни весьма разнообразны по вмес тимости резервуара (от 15 до 3000 м3) и по высоте опор ной части (от 6 до 50 м).
Башни бывают шатровые (рис. XI. 51, а), в которых резервуар заключен внутри особого строения — шатра, обеспечивающего необходимый температурный режим, и бесшатровые (рис. XI. 51, б), когда теплоизоляцию резервуара (при необходимости) наносят непосредствен но на стенки. Предпочтительнее башни бесшатрового
(или полушатрового) типа, так как |
строительство их |
||||
проще, |
опорные |
конструкции легче и |
стоимость |
ниже. |
|
В |
башне |
может быть |
один |
резервуар |
(см. |
рис. XI. 51, а, б) |
или несколько |
(рис. XI. 51, в). |
|
||
Технико-экономические исследования показывают, что при одинаковой высоте и конструкции башни ее стоимость мало зависит от вместимости резервуара: с увеличением вместимости на 30—40% стоимость воз растает на 3—6%. При одинаковых резервуарах стои мость башен изменяется пропорционально изменению высоты опорной части.
В результате технико-экономического анализа уста новлены следующие параметры типовых башен: при вместимости резервуара 25 и 50 м3 высота 9—27 м, при вместимости 150, 250, 500 и 1000 м3 высота башни 12—42 м (кратно.З м).
Резервуары водонапорных башен делают же-
268
лезобетоиными или сталь |
О) |
|
<9 |
|
|
|
|||||||||
ными. Наиболее |
простой |
|
-i |
|
|
|
|
||||||||
железобетонный |
резерву |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
г |
|
|
|
|
||||||||||
ар имеет цилиндрическую |
|
|
|
|
О |
|
|||||||||
стену |
и |
плоское |
ненесу- |
|
|
|
|
|
|||||||
щее |
|
днище, лежащее на |
|
И |
|
|
|
|
|||||||
сплошном |
желеаабетон- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ном перекрытии |
опорной |
7777777/77 |
|
|
777?/7 |
||||||||||
конструкции |
(рис. |
XI. |
|
|
|||||||||||
52,а). Более экономичны |
Рис. XI.51. |
Схемы водонапорных |
|||||||||||||
по |
стоимости |
(на |
30— |
|
|
башен |
|
|
|||||||
40%) |
и |
по расходу мате |
1 —опорные конструкции; 2 —резерву- |
||||||||||||
риалов |
резервуары |
с ц и |
|
ар; 3 —шатер |
|
||||||||||
линдрической стеной, пе |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
реходящей |
внизу |
в |
кони |
|
|
|
|
|
|
||||||
ческую, |
с |
несущим |
|
дни |
|
|
|
|
|
|
|||||
щем (рис. XI.52,б). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Стены |
железобетон |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ных |
резервуаров |
|
значи |
|
|
|
|
|
|
||||||
тельной |
вместимости |
для |
т |
а |
|
|
|
|
|||||||
придания |
им |
требуемой |
|
|
|
|
|||||||||
трещиностойкости |
|
следу |
Рис. Х1.52. |
Резервуары |
водона- |
||||||||||
ет |
изготовлять |
предвари |
|||||||||||||
|
порных башен |
|
|||||||||||||
тельно-напряженными. |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Создание |
предваритель |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ного напряжения в |
стесненных |
условиях |
на |
значитель |
|||||||||||
ной высоте не всегда оправдывает |
себя, |
поэтому не |
|||||||||||||
редко резервуары |
делают |
металлическими |
(см. § XI.6). |
||||||||||||
|
Опорные конструкции |
водонапорных |
башен |
выпол |
|||||||||||
няют преимущественно железобетонными, но при ре зервуарах малой вместимости в зависимости от мест ных условий они могут быть металлическими, а при
высоте |
9— 12 м кирпичными в виде |
цилиндрического |
ствола |
с толщиной стен 250—380 мм. |
На рис. XI. 53 |
изображена схема бесшатровой водонапорной башни с кирпичной опорой и металлическим резервуаром.
Железобетонные опоры башен выполняют в виде сплошной монолитной цилиндрической оболочки (рис.
XI. 54, |
а) или |
стержневых |
пространственных |
систем: |
рамной |
(рис. |
XI. 54, б) или |
сетчатой (рис. |
XI. 55). |
Наименьшую стоимость имеют сборные железобетон ные опоры сетчатого типа: они дешевле сплошных мо нолитных в 1,5—2 и кирпичных в 2—3 раза, а с метал лическими опорами приблизительно равноценны.
269
Водонапорные башни с железобетонной опорой в виде моно
ж |
|
|
литной оболочки |
|
(рис. XI.54, а) |
|||||||
|
|
возводят |
в подвижной |
инвентар |
||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
ной опалубке. Необходимая |
тол |
||||||||
|
|
|
щина оболочки по условию пере |
|||||||||
|
|
|
мещения |
щитов опалубки значи |
||||||||
|
|
|
тельно |
превышает |
требуемую |
по |
||||||
|
|
|
расчету на прочность, что увели |
|||||||||
|
|
|
чивает |
стоимость |
сооружения. |
|||||||
|
|
|
Опоры данного типа целесообраз |
|||||||||
|
|
|
ны при башнях большой высоты |
|||||||||
|
|
|
(не менее 24 |
м) |
и |
резервуарах |
||||||
|
|
|
большой |
вместимости |
(не менее |
|||||||
|
|
|
800 м3). Ствол башни базируется |
|||||||||
|
|
|
на монолитном |
железобетонном |
||||||||
|
|
|
фундаменте с кольцевым ребром |
|||||||||
|
|
|
по контуру ствола. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Водонапорные башни с желе |
|||||||||
|
|
|
зобетонными |
рамными |
опорами |
|||||||
|
|
|
(см. рис. XI.54, б) |
по расходу ма |
||||||||
Рис. XI.53. |
Водонапор |
териалов |
экономичнее, |
чем |
со |
|||||||
сплошными, |
однако |
|
трудоем |
|||||||||
ная башня с |
кирпичной; |
|
||||||||||
опорой |
кость |
их |
возведения более |
высо |
||||||||
/ —фундамент; |
2 —кирпич |
кая. При |
выполнении |
таких |
опор |
|||||||
ная опора; 3 —металличес |
в сборном железобетоне ослож |
|||||||||||
кий резервуар |
||||||||||||
|
|
|
нено устройство жестких узловых |
|||||||||
|
|
|
соединений. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
В |
водонапорных |
башнях |
со |
||||||
сборными |
железобетонными |
сетчатыми |
опорами |
|
(см. |
|||||||
рис. XI.55, а) |
в качестве монтажных |
единиц применяют |
||||||||||
ромбические |
(см. рис. XI.55,6) и |
поясные |
|
(см. |
рис. |
|||||||
XI.55, в) элементы. Ромбический элемент образуется по |
||||||||||||
средством |
укрупнительной |
сборки |
наклонных стоек и |
|||||||||
поясов. Все |
сборные |
элементы |
имеют выпуски армату |
|||||||||
ры, которые в узлах приваривают к стальным фасонкам. Стыки замоноличивают бетоном (см. рис. XI.55,г).
В водонапорных башнях рассчитывают конструкции резервуара, опоры, фундамента и шатра. Расчет ци линдрических резервуаров выполняют в соответствии с указаниями §Х1. 3 и XI. 6, расчет элементов шатра, крыши резервуара, обслуживающих площадок — в соот ветствии с указаниями глав IX и X.
270