3. Геометрические характеристики расчётного сечения
Площадь расчётного сечения:
Fобщ= F1+2 F2+ 2F3+2F4+2F5
Тогда Fобщ =14.54+2.3.8,1+2.0,5.3.3+2.3.5,4+2.0,5.3.1,82 = 851,46 м2
Статический момент относительно левого края плотины:
S = F1.x1+2 F2.x2+ 2F3.x3+2F4.x4+2F5.x5
Где x1= 27 м, x2= 4,05 м, x3= 8,71 м x4=51,3м x5=48м
Тогда S= 22611,42 м3
Центр тяжести:
хцт=
Тогда хцт=
м.
Момент инерции:
4. Расчёт напряжений
Напряжение в расчётной сечении определяется по формуле:
Где - сумма всех вертикальных составляющих нагрузок, тс.
Fобщ- площадь расчётного сечения, м2 , Fобщ =791,2 м2.
-
сумма моментов действующих сил
относительно центру тяжести расчётного
сечения, тс.м.
хА,В- расстояние от центра расчётного сечения до точки А,В, м, хА= 26,56м, хВ= 27,44м.
Принимаем знак (-) для точки А и знак (+) для точки В.
Для точки А:
Для точки В:
Строительный период:
=64411,3
тс;
=
110678,43 тс.м.
=1190678,43 – 64411,3.26,56 = -520085,7тс.м
Эксплутационный период:
- без учёта противодавления =71347,63 тс; = 1791996,01тс.м
= 1791996,01 – 71347,63.26,56 = -102997,04тс.м
- с учётом противодавления = 56275,33 тс; =1472293,53 тс.м
=
1472293,53 – 56275,33.26,56=-22379,23,1тс.м
Табл.2 : Напряжение в расчётных сечениях
Точки |
А |
С0 |
СК |
В |
|
Схема действия напряжения |
|
|
|
||
Строительный период |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
(1+0,82).57,05-0,82.0= 93,56 |
|
|
(1+0,22).93,65-0,22.0 = 97,4 |
|
|
0 |
|
|
0,22.93,65+(1-0,22).0 = 3,75 |
|
|
0,82.57,05+(1-0,82).0 = 36,51 |
|
|
0,2.(0 – 93,65)= -18,73 |
|
|
0,8.(57,05- 0) = 45,64 |
|
Эксплуатационный период без учёта противодавления |
|||||
, тс/м2 |
|
|
86,03 |
80,11 |
|
, тс/м2 |
1.53,8+1,31.0,4.14,4 = 61,35 |
1.53,8+1,31.0,4.14,4 = 61,35 |
(1.53,8+1,31.0,4.14,4).20/ 14= 87,64 |
(1+0,82).80,11-0,82.13,5 =122,74 |
|
, тс/м2 |
(1+0,22).87,36-0,22.61,35 = 88,4 |
(1+0,22).86,03-0,22.61,35 = 87,02 |
(1+0,22).86,03-0,22.87,64 =85,97 |
1.13,5 = 13,5 |
|
, тс/м2 |
0,22.87,36+(1-0,22).61,35 = 62,39 |
0,22.86,03+(1-0,22).61,35 = 62,34 |
0,22.86,06+(1-0,22).87,64 = 87,58 |
0,82.80,11+(1-0,82).13,5 = 56,13 |
|
, тс/м2 |
0,2.(61,35-87,36 ) = -5,2 |
0,2.(61,35-86,03) = -4,94 |
0,2.(87,64-86,03) = 0,32 |
0,8.(80,11- 13,5) = 53,29 |
|
Эксплуатационный период с учётом противодавления |
|||||
, тс/м2 |
|
|
66,58 |
65,29 |
|
, тс/м2 |
1,31.0,4.14,4 = 7,55 |
1,31.0,4.14,4 = 7,55 |
1,31.0,4.14,4.20/14 = 10,79 |
(1+0,82).65,29-0,82.0 = 107,08 |
|
, тс/м2 |
(1+0,22).66,87-0,22.7,55 = 69,24 |
(1+0,22).66,58-0,22.7,55 = -68,94 |
(1+0,22).66,58-0,22.10,79 = 68,81 |
0 |
|
, тс/м2 |
0,22.66,87+(1-0,22).7,55 =9,92 |
0,22.66,58+(1-0,22).7,55 = 9,91 |
0,22.66,58+(1-0,22).10,79= 13,02 |
0,82.65,29+(1-0,82).0 = 41,79 |
|
, тс/м2 |
0,2.(7,55 – 66,87) = -11,86 |
0,2.(7,55-66,58) = -11,81 |
0,2.(10,79-66,58) = -11,16 |
0,8.(65,29- 0) = 52,23 |
|
,
тс/м2
=
93,65
=
57,05
,
тс/м2
,
тс/м2
,
тс/м2
,
тс/м2
=
87,36
=86,03
=
=
66,87
=66,58
=Эпюры напряжений изображенны на рис.
Линейную эпюру
можно проверить и откорректировать при
необходимости с помощью уравнения
равновесия :
- В строительном периоде
=
Где - центральная ордината параболической поправки к линейной эпюре, тогда
=
= -20,18
- В эксплуатационном периоде с учетом противодавления
Проверка условия устойчивости:
Где γfc- коэффициент сочетания нагрузок, γfc= 1,0.
А – активная сила, А=∑Q=28302,67 тс,
γн - коэффициент надежности, γн =1,2(для II класс сооружения).
γc- коэффициент условия работы, γс =0,9
R- реактивная сила,
R= f.∑N+c.F
F- площадь расчётного сечения, м2.
f- коэффициент внутреннего трения по подошве, f=0,68.
∑N – сумма всех вертикальных сил, действующие на основания, ∑N=56275.33 тс.
с- коэффициент сцепления, с= 21 т/м2.
Тогда R= 0,68. 56275,33+21.851,46=56147,88 тс.
>
Неравенство удовлетворяется, тогда плотина устойчива.
Проверка прочности плотины:
-
- В критерии прочности на сжатии
Выбираем бетон класс В10.