5. Критерии прочности плотины и её основания

На данном этапе производится проверка расчетов напряжений для основного сочетания нагрузок исходя из следующих условий:

1. Во всех точках плотины:

(106)

где – коэффициент надежности по назначению в зависимости от класса сооружения;

– коэффициент сочетания нагрузок, для основного расчётного случая ;

– коэффициент условий работы, для основного расчетного случая ;

(107)

Исходя из данного условия, предварительно принимается класс бетона В3,5 с расчетным сопротивлением бетона на сжатие 𝑅_𝑏 = 2100 кН/м². Таким образом:

Условие выполняется.

2. На верховой грани не должно быть растягивающих напряжений:

(108)

В данной работе , следовательно, условие выполнено.

3. В зоне верховой грани плотины:

(109)

Условие выполняется.

4. В контактном сечении:

(110)

Условие выполняется.

5. Обоснование устойчивости плотины

Расчетное значение обобщенной несущей способности:

(111)

где N – сумма вертикальных сил (94);

– угол внутреннего трения для гранита, 37,8;

– сцепление для гранита, 80, кН/м²;

– ширина подошвы плотины (п. 3.1).

Сдвигающая сила:

(112)

При поступательной форме сдвига плотина будет устойчива, если выполняется условие:

(113)

где – коэффициент надежности по назначению в зависимости от класса сооружения;

– коэффициент сочетания нагрузок, для основного расчётного случая;

– коэффициент условий работы, для основного расчетного случая.

Условие выполняется.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта были определены габаритные размеры и характерные отметки водосливной плотины:

- ширина подошвы – 18,38 м;

- отметка подошвы – 182 м;

- число водосливных отверстий – 2 шт;

- ширина водосливных отверстий в свету – 4 м;

- отметка гребня водосливной плотины – 200 м.

Отметка гребня быка и грунтовой плотины равна 211,2 м.

Также в данном курсовом проекте произведена оценка прочности и устойчивости плотины при основном сочетании нагрузок. В результате расчетов коэффициент надежности сооружения составляет 1,369 для основного сочетания нагрузок (нормативное значение для сооружений I класса – 1,25).

Таким образом, плотина Манской ГЭС отвечает требованиям надежности. При расчете плотины на прочность сжимающие напряжения не превышают критических значений, растягивающие напряжения отсутствуют. Плотина отвечает всем требованиям, предусмотренными СНиП.