- •Содержание
- •6.5. Основное сочетание нагрузок. 58
- •6.6. Особое сочетание нагрузок. 58
- •Введение
- •1. Гидравлический расчет водосливной плотины
- •1.1. Определение ширины водосливного фронта. Основной расчетный случай.
- •1.2. Определение полного напора на водосливе.
- •1.3. Проверка пропуска поверочного расхода. Поверочный случай.
- •1.4. Построение практического профиля водослива
- •1.5. Определение типа сопряжения бьефов.
- •1.6. Гидравлический расчет водобойной стенки.
- •2. Расчет ширины подошвы плотины.
- •3. Конструирование основных элементов плотины
- •3.1. Понур.
- •3.2. Фундаментная плита.
- •3.3 Водобой.
- •3.4. Рисберма и ее концевое крепление.
- •3.5. Сопрягающие устройства
- •3.6. Быки
- •3.7. Разрезка плотины швами
- •3.8. Шпунт
- •4. Определение отметки гребня земляной плотины (бычка)
- •5. Определение нагрузок, действующих на плотину
- •5.1. Определение нагрузки от волнового давления
- •5.2. Определение веса водосливной плотины
- •5.3. Определение веса бычка
- •5.4 Вес технологического оборудования
- •5.4.1 Определение веса затвора
- •5.4.2 Определение веса подъемного механизма
- •5.5 Определение гидростатического давления на плотину со стороны верхнего бьефа
- •5.6 Определение гидростатического давления на плотину со стороны нижнего бьефа
- •Пригруз воды со стороны верхнего бьефа
- •Пригруз воды со стороны нижнего бьефа
- •Определение давления наносов
- •5.10 Определение активного давления грунтов
- •5.11 Определение пассивного давления грунта
- •Определение силы фильтрационного давления
- •5.13 Определение силы взвешивающего давления
- •6. Расчет прочности плотины
- •6.1 Основное сочетание нагрузок.
- •6.2. Особое сочетание нагрузок.
- •Напряжения, возникающие в плотине.
- •6.3 Оценка прочности плотины
- •6.4. Расчет устойчивости плотины
- •6.5. Основное сочетание нагрузок.
- •6.6. Особое сочетание нагрузок.
- •6.7. Компоновка гидроузла
- •7. Расчет глухой плотины
- •8. Пропуск строительных расходов
- •Заключение
- •Литература
6.2. Особое сочетание нагрузок.
При особом сочетании нагрузок расчет напряжений производим аналогично основному сочетанию.
Для напорной грани выражение (6.1) имеет вид:
где значения V и М принимаем для особого сочетания нагрузок (табл. 3.1).
Для напряжений со стороны низовой грани выражение (6.1) имеет вид:
Нормальные напряжения по вертикальным площадкам по контактному сечению основание – бетон с напорной грани:
где γ0 – удельный вес воды, γ0=ρв·g;
у – заглубление сечения от ФПУ,
у =ФПУ - под = 137- 103,87= 33,13м;
m1=tgα1, α1 – угол между напорной гранью и вертикалью.
Так как напорная грань вертикальна, то tgα1= 0, тогда:
Со стороны низовой грани нормальные напряжения по вертикальным площадкам выражаются формулой:
где m2=tgα2, α2 – угол между низовой гранью и вертикалью,
Тогда нормальные напряжения будут равны:
Касательные напряжения в рассматриваемом сечении со стороны напорной грани:
Поскольку m1=0, то =0.
Касательные напряжения со стороны низовой грани:
Главное напряжение (в контактном сечении), действующее нормально к напорной грани:
Второе главное напряжение у напорной грани:
Главное напряжение, действующие нормально низовой грани:
Второе главное напряжение у низовой грани .
Сведем полученные напряжения в таблицу 6.1.
Табл. 6.1
Напряжения, возникающие в плотине.
Напорная грань |
Низовая грань |
||||
Напряжение |
Основное сочетание нагрузок |
Особое сочетание нагрузок |
Напряжение |
Основное сочетание нагрузок |
Особое сочетание нагрузок |
|
кПа |
кПа |
|
кПа |
кПа |
282,3 |
277,19 |
317,64 |
315,41 |
||
305 |
325 |
105,75 |
105 |
||
0 |
0 |
183,3 |
181,9 |
||
305 |
325 |
423,4 |
420,4 |
||
282,3 |
277,19 |
0 |
0 |
Эпюры напряжений представлены в приложении.
6.3 Оценка прочности плотины
После расчета напряжений в контактном сечении необходимо проверить сооружение на соблюдение ряда условий.
1) В плотине отсутствуют растягивающие напряжения:
- с учетом того, что сжимающие напряжения приняты со знаком «+».
2) Для горизонтальных сечений плотины у верховой грани:
-
Оценка общей прочности из условия недопущения наступления
предельных состояний:
где кн – коэффициент надежности по ответственности, учитывающий класс сооружения, для сооружений второго класса кн=1,2;
nс – коэффициент сочетания нагрузок,
nс = 1 – для расчетов по первому предельному состоянию и основному сочетанию нагрузок;
nс = 0,9 – для расчетов по первому предельному состоянию и особому сочетанию нагрузок;
σmax – максимальное главное напряжение;
Rпр – расчетное сопротивление бетона сжатию, которое определяем по СНиП 2.06.08-87 «Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений»;
Принимаем класс бетона В5, для которого Rпр = 2,8 МПа.
m – коэффициент условия работы;
m=0,9 – для основного сочетания нагрузок;
m=1,0 – для особого сочетания нагрузок.
Проверку плотины на прочность проведем в таблице 6.2.
“Таблица 6.2 – Расчет прочности плотины”
Основное сочетание нагрузок |
Особое сочетание нагрузок |
, кПа |
|
- 282,3 ≤ 0 |
- 277,19 ≤ 0 |
, кПа |
|
282,3 ≥ 0,25·9,81· 31,13 = 76,34 |
277,19 ≥ 0,25·9,81·33,13 = 81,25 |
, кПа |
|
1,2 ·1,0·423,4= 508 ≤ 2800·1= 2800 |
1,2·0,9·420,4= 454≤ 2800·0,9=2520 |
Все условия выполняются, следовательно, сооружение проходит по прочности.