1. Резервуари

1.1. Основні відомості

Резервуари призначені для зберігання різного виду рідин. Їх виготовляють зі сталі та залізобетону (монолітного або збірного). Залізобетонні резервуари порівняно з металевими довговічніші, вогнестійкі і потребують менших експлуатаційних витрат. У міському будівництві їх використовують найчастіше. Тому далі мова піде в основному про залізобетонні резервуари.

Залежно від призначення до резервуарів ставляться спеціальні вимоги, наведені у відповідних нормативних документах (вказівках, рекомендаціях тощо).

Резервуари у плані мають переважно круглу (циліндричні резервуари) або прямокутну форму. Резервуари складнішої форми (сферичні, лінзоподібні) трудомісткі і тому великого поширення не набули.

Резервуари бувають підземні, нгапівзаглиблені, наземні і надземні (водонапірні башти).

Залежно від призначення резервуари можуть бути відкритими (без покриття) і закритими. Покриття бувають у вигляді оболонок або плоскі; при цьому конструкція їх певною мірою визначає і конструкцію днища. Так, при плоскому перекритті днище, як правило, теж плоске.

За способом зведення розрізняють збірні, монолітні та збірно-монолітні резервуари. В останньому випадку стіни і покриття виконують збірними, а днище – монолітним.

Армування резервуарів може виконуватися без попереднього напружування арматури або з натягуванням її переважно на затверділий бетон (навивання арматури на стінки, натягування арматури, розташованої в каналах, тощо). Попередньо напружені елементи покриття виготовляють у заводських умовах.

Форма, розміри, відмітки днища, наявність чи відсутність покриття резервуара звичайно обумовлені технологічними вимогами. Якщо за умовами технології задано тільки місткість споруди, форму і розміри підбирають за техніко-економічними показниками.

Порівнюючи циліндричні і прямокутні резервуари, слід враховувати характер роботи стінок споруди під навантаженням. Від внутрішнього гідростатичного тиску води стінки циліндричних резервуарів працюють на осьове розтягання, а від тиску ґрунту – на осьове стискання. Згинальні моменти виникають лише у місцях зєднання стінки з днищем та покриттям.

Прямокутні резервуари проектують переважно з розмірами в плані, які значно перевищують їхню висоту. Стіни відкритих резервуарів у цьому випадку працюють на згинання, а закритих – на позацентрове стискання.

При застосуванні попереднього напруження доцільно проектувати циліндричні резервуари з натягуванням зовнішньої кільцевої арматури. Це значно підвищує тріщиностійкість стінок і зменшує витрату бетону та сталі за рахунок використання високоміцних матеріалів. Попереднє напруження стінок прямокутних резервуарів виконати значно важче. Крім того, при однаковій місткості периметр стінок циліндричного резервуара менший, ніж прямокутного.

В циліндричному резервуарі розтягувальні зусилля в стінках при однаковій висоті по всьому периметру збільшуються пропорційно діаметру резервуара, що призводить до істотного потовщення стінок і збільшення площі перерізу кільцевої арматури в резервуарах великого діаметра.

У прямокутному резервуарі, розміри якого в плані значно перевищують висоту стінок, згинальні моменти в стінках залежать тільки від висоти. Це дає можливість застосовувати для резервуарів різної місткості уніфіковані елементи стін однакової товщини і армування.

Результати техніко-економічних порівняльних розрахунків показують, що при місткості до 3000 м³ кращі показники щодо витрати матеріалів (бетону та сталі) і трудомісткості зведення у циліндричних резервуарів, а при місткості понад 6000 м³ економічніші прямокутні резервуари. Тому циліндричні резервуари проектують, як правило, місткістю до 6000 м³. Прямокутні резервуари мають місткість до 20000 м³.

Резервуари для води об’ємом від 50 до 20000 м³ уніфіковано. Основні параметри уніфікованих циліндричних резервуарів наведено в табл. 1.1, а прямокутних – у табл. 1.2.

Таблиця 1.1. Основні параметри круглих резервуарів для води

Параметри	Номінальна місткість, м3
	100	250	500	1000	2000	3000	6000
Діаметр, м	6	9	12	18	24	32	42
Висота стінок, м	3,6				4.8

Таблиця 1.2. Основні параметри прямокутних