6.2. Сбор нагрузок, действующих на расчетную секцию плотины

1. Гидростатическое давление воды со стороны верхнего и нижнего бьефа определяется по формуле:

, кН; (6.2)

где: - напор со стороны верхнего бьефа от НПУ до подошвы плотины, м;

- напор со стороны нижнего бьефа от расчетного уровня до подошвы плотины, м;

–расчетная длина секции плотины вдоль напорного фронта, м;

–удельный вес воды (10 ).

2. Нагрузка от собственного веса плотины определяется по формуле:

, кН; (6.3)

где: – площадь отдельного элемента профиля тела плотины, м;

–ширина пролета, м.

–удельный вес бетона (24,5 ).

3. Нагрузка от собственного веса быков определяется по формуле:

, кН; (6.4)

где: – площадь отдельного элемента быка, м;

–толщина разрезного быка, м;

–толщина неразрезного быка, м;

–удельный вес бетона (24,5 ).

4. Вертикальное давление воды определяется по формуле.

, кН; (6.5)

где: – объем тела давления,;

–удельный вес воды (10 ).

Вертикальное давление воды учитывается как с верхнего, так и нижнего бьефов.

5. Сила волнового давления определяется по формуле []:

, кН; (6.6)

где: – расчетная высота волны при НПУ, м;

–расчетная длина волны при НПУ, м;

–плечо силы волнового давления, м:

, м, (6.7)

–длина расчетной секции плотины, м;

–удельный вес воды.

6. Взвешивающее давление воды определяется по формуле:

, кН; (6.8)

где: - глубина воды в нижнем бьефе до подошвы плотины, м;

–длина фундаментной плиты плотины, м.

Рис. 6.1.

7. Вес затворов принимается согласно п. 2.5 настоящих методических указаний.

8. Вес автомобильного сборного железобетонного моста определяется по формуле:

, кН, (6.9)

где: Р_m1 – вес 1 м длины пролетного строения моста, определяется по рис. Г1 приложения Г;

b – пролет водосливной плотины, м.

9. Вес металлического моста (подкрановых путей) определяется по формуле:

,кН (6.10)

где: P_m2 – вес 1 м длины подкрановых путей, определяется по таблице Г4 приложения Г, в зависимости от длины пролета и величины подъемного усилия (величина подъемного усилия определяется по формуле (2.21) ).

10. Вес подъемных механизмов принимается согласно п. 2.5 настоящих методических указаний.

11. Фильтрационное давление воды определяется по формуле:

, кН; (6.11)

где: ω_ф – площадь эпюры фильтрационного давления в основании плотины (по результатам фильтрационного расчета).

12 Активное давление грунта определяется по формуле:

, кН; (6.12)

где: – глубина заложения подошвы со стороны верхнего бьефа, м;

–средневзвешенный удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии;

–средневзвешенный угол внутреннего трения грунта основания.

13 Пассивное давление грунта со стороны нижнего бьефа с учетом пригрузки от плиты водобоя определяется по формуле:

, кН (6.13)

где: – коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта:

, (6.14)

–толщина слоя грунта со стороны нижнего бьефа, м;

–пригрузка грунта от веса водобоя;

, , (6.15)

–толщина плит водобоя, м.

Подсчет нагрузок, действующих на расчетную секцию плотины, производится в таблице 6.1.

Статические расчеты водосливной плотины производятся на расчетные нагрузки, получаемые умножением величин нагрузок рассчитанных по приведенным выше формулам на коэффициент надежности по нагрузке. Коэффициент надежности по нагрузке определяется по таблице Г3 приложения Г.

Расчетные значения нагрузок от собственного веса сооружения принимаются с коэффициентом надежности по нагрузке 0,95 в расчете устойчивости плотины против сдвига, с коэффициентом надежности по нагрузке 1,05 при расчете несущей способности основания.

Значения плеча моментов силы от действующих нагрузок определяется на расчетной схеме. Значение моментов принимается со знаком «-» если действие момента вращает плотину в сторону нижнего бьефа (опрокидывающий момент), со знаком «+» если действие момента вращает плотину в сторону верхнего бьефа (удерживающий момент).

Если сумма моментов получается отрицательная это означает, что максимальное значение нормальных напряжений будет по низовой грани подошвы фундаментной плиты плотины, если наоборот, то по верховой грани.

Таблица 6.1.

Подсчет нагрузок, действующих на расчетную секцию плотины.

Направление силы	Наименование нагрузки	Обозначение	Нормативная нагрузка		Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН	Плечо силы относительно центра подошвы, м	Момент силы, кН
			Расчетная формула	Вел-на нагрузки, кН
								+	-
Вертикальные	Вес фундаментной плиты
	Вес водослива
	Вес бычков
	Вертикальное давление воды: со стороны ВБ со стороны НБ
	Взвешивающее давление воды
	Фильтрационное давление
	Вес затворов
	Вес а/м моста
	Вес металлического моста
	Вес подъемных механизмов
				∑ сил		∑ нагр.		∑ моментов	∑ моментов
Горизонтальные	Гидростатическое давление воды со стороны ВБ со стороны НБ
	Активное давление грунта
	Пассивное давление грунта
	Волновое воздействие
				∑ сил		∑ нагр.		∑ моментов	∑ моментов