2. Проектирование фундамента водонапорной башни

Расчет оснований и фундаментов производится по расчетным наг­рузкам, которые определяются как произведение нормативных нагрузок на соответствующие коэффициенты. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений ведется в основном по II группе предельных сос­тояний по деформациям.

2.1. Установление величины нормативных и расчетных нагрузок

2.1.1. Нормативная нагрузка - определяется от веса водонапорной башни, от снеговой и ветровой нагрузок:

а) Нагрузка от веса водонапорной башни определяется по формуле:

, (1)

где – вес ствола, кН;

–удельный вес материала ствола башни (табл. 8);

–объем стен ствола башни;

–вес резервуара. кН;

–удельный вес материала резервуара (табл. 8);

–объем стен резервуара;

–вес воды в резервуаре, кН;

–удельный вес воды;

–объем воды в резервуаре;

–вес прочих элементов сооружения, кН.

При подсчете объема воды в резервуаре принять наполнение резервуара равным 90 % его емкости.

Вес прочих элементов может быть определен по приближенной формуле:

(2)

б) Снеговая нагрузка определяется по формуле:

(3)

где - нормативная снеговая нагрузка на 1площади горизонтальной проекции крыши (табл. 9).

- площадь горизонтальной проекции крыши, .

Таблица 8

Вид грунта	Удельный вес по А.Б. Польшину	Вид кладки	Удельный вес
песок	26,6	кирпичная	17,5 ÷ 18,0
супесь	27,0	каменная	22,0 ÷ 23,0
суглинок	27,1	бетонная	24,0
глина	27,4	железобетонная	24,0 ÷ 25,0

Таблица 9

Нормативная снеговая нагрузка (СНиП 2.01.07-85)

Район	Местоположение	Нормативная снеговая нагрузка на горизон-тальной поверхности крыши,
II III IV	Кустанай, Омск, Петропавловск,Уральск Караганда, Тобольск, Курган, Свердловск, Челябинск, Барнаул, Актюбинск Новосибирск	0,686 0,98 1,47

в) Ветровая нагрузка рассчитывается для каждой высотной зоны наземной части водонапорной башни по формуле (рис. 11):

(4)

где - нормативный ветровой напор на 1площади вертикальной проекции соответствующей высотной зоны башни,;

- площадь вертикальной проекции соответствующей высотной зоны башни, .

Нормативный ветровой напор определяется для каждой высотной зоны по формуле:

(5)

где - нормативный скоростной напор ветра по высотным зонам (табл. 10);

- аэродинамический коэффициент.

Для ствола и резервуара башни (как для цилиндра) величина аэродинамического коэффициента . Для крыши аэродинамический коэффициент определяется в зависимости от угла скатапо интерполяции между значениями:

,

.

Таблица 10

Нормативный скоростной напор ветра по высотным

заносам () (СНиП 2.01.07-85)

Район	Местоположение	Нормативный скоростной напор для высот над поверхностью земли до
		10 м	20 м	40 м
II III IV	Тобольск, Курган, Свердловск, Челябинск, Омск, Петропавловск Кустанай, Новосибирск, Барнаул, Актюбинск, Уральск Караганда	0,343 0,441 0,539	0,431 0,549 0,676	0,529 0,686 0,833

Для высотных сооружений, каким является проектируемая водонапорная башня, первая надземная ветровая зона принимается равной 10 м, вышележащие зоны не более 10 м каждая (рис. 2).

Рис. 2. Схема к определению ветровой нагрузки и изгибающего момента

2.1.2. Расчетная нагрузка определяется как произведение нормативной нагрузки на соответствующий коэффициент перегрузки (табл. 10).

Таблица 10

Коэффициент перегрузки для нагрузок от веса строительных конструкций грунтов и внешнего воздействия

Наименование	Коэффициент перегрузки
Бетонные, железобетонные, каменные, армокаменные, металлические и деревянные конструкции	1.1
Грунты в природном состоянии	1.1
Грунты насыпные	1.2
Снеговая нагрузка	1.4
Ветровая нагрузка	1.3

;

;

.