- •1. Компоновка сооружений гидроузла
- •2. Гидравлические расчеты
- •2.1. Расчет пропускной способности бетонной водосбросной плотины
- •2.1.1. Проверка пропуска паводкового расхода
- •2.1.2. Проверка пропуска максимального катастрофического расхода
- •2.2. Расчет сопряжения бьефов
- •3. Конструирование тела плотины и ее элементов
- •3.1. Конструирование элементов подземного контура и профиля плотины.
- •3.2. Деформационные швы и их уплотнения
- •3.3. Понур
- •3.4. Конструкция водобоя
- •3.5. Конструкция рисбермы
- •3.6. Конструкция быков водосливных плотин
- •3.7. Конструкции береговых устоев
- •4. Фильтрационные расчеты
- •4.1. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины
- •4.2. Расчет фильтрации в обход берегового устоя.
- •5. Расчет плотины на устойчивость и прочность
- •5.1. Определение контактных напряжений в основании плотины
- •5.2. Расчет устойчивости плотины на сдвиг
- •5.3. Расчет прочности тела плотины методом сопротивления материалов
- •6. Пропуск строительных расходов
- •Литература
5.3. Расчет прочности тела плотины методом сопротивления материалов
Расчет прочности материала тела плотины выполняется для эксплуатационного случая при основном сочетании нагрузок. На поперечном профиле плотины намечается расчетное горизонтальное сечение, которое выбирается в местах приложения сосредоточенных сил , изменения ширины профиля или ослабления его внутренними отверстиями. Определение сил и нагрузок , действующих на расчетную секцию плотины сводятся в табл. , форма которой аналогична табл. 3.В таблицу вносятся только силы и нагрузки , которые действуют выше расчетного сечения 2-2, относительно центра тяжести вычисляют моменты всех действующих сил (рис. ).
Таблица 5.
Наименование силы |
Буквенное обозначение силы |
Расчетная формула |
Величина силы, кН |
Плечо силы, м |
Момент силы относительно точки О, кН·м |
вес плотины |
G5 |
G5=(2+9,4)*10,6/2*14,6*24 |
21171,68 |
1,4 |
-29640,4 |
G6 |
G6=(3,2+2,2)*0,8*14,6*24 |
756,86 |
5 |
-3784,32 |
|
вес быка |
G10 |
G10=7,8*5,4/2*2,6*24 |
1314,14 |
0,9 |
1182,73 |
G11 |
G11=11,8*8,2*2,6*24 |
6037,82 |
1,8 |
-10868,1 |
|
G12 |
G12=3,6*3,4/2*2,6*24 |
381,89 |
6,6 |
-2520,47 |
|
G13 |
G13=1*1,8*2,6*24 |
112,32 |
5 |
-561,6 |
|
пригруз.воды |
G19 |
G19=4,4*1*12*9,81 |
517,97 |
5 |
-6752,13 |
сум |
|
|
29774,71 |
|
-52944,2 |
гидростат давл ВБ |
N1' |
N1=152*0,5*9,81*14,6 |
16112,9 |
5 |
80564,62 |
волн. давл |
Wв1 |
Wв1=1,2*9,4/2*14,6*9,81 |
807,8 |
12,2 |
9855,16 |
Wв2 |
Wв2=1,2*2/2*14,6*9,81 |
171,87 |
15,6 |
2681,17 |
|
сум |
|
|
17092,57 |
|
93100,95 |
Нормальные напряжения в основании плотины определяются по формуле внецентренного сжатия:
где
–
равнодействующая всех вертикальных
сил:
F – площадь подошвы секции плотины:
м2;
–
суммарный
момент всех сил относительно точки
О,
W – момент сопротивления подошвы секции плотины:
м3
где b - ширина секции подошвы;
- длина секции плотины.
кПа;
кПа;
Главные нормальные напряжения, действующие по площадкам, нормальным к граням , определяются по зависимостям:
- на напорной грани
- на низовой грани
,
-
нормальные напряжения, соответственно,
на напорной и низовой гранях плотины;
m1, m2 - заложения напорной и низовой граней плотины;
у1 =15м - заглубление расчетного сечения под НПУ;
у2=0 м - заглубление расчетного сечения под УНБ;
=9,81
кН/м3
- удельный вес воды.
где γlс – коэффициент сочетания нагрузок, для основного сочетания γlс =1;
γс = 1,0 – коэффициент условий работы;
γн - коэффициент надежности γн =1,15;
Rпр=11,5МПа- расчетное сопротивление бетона на сжатие.
Прочность в расчетном сечении обеспечена.
