Статичні розрахунки. Визначення діючих навантажень на греблю

Бетонні греблі розраховують для наступних розрахункових випадків дії сил [1, стор.145]:

1) будівельний випадок;

2) експлуатаційні випадки при основному сполученні навантажень;

3) експлуатаційні випадки при особливому сполученні навантажень.

В роботі до розрахунку рекомендуємо приймати експлуатаційний випадок, коли рівень води у верхньому б’єфі знаходиться на найвищому рівні (ФПГ).

Для гребель на нескельних підвалинах статичний розрахунок ведуть на довжину секції, для гребель на скельних підвалинах – на один метр довжини.

Основними діючими на греблю силами є: власна вага споруди і обладнання на ньому, гідростатичний тиск води, фільтраційний тиск води, зважуючий тиск води, сили навантаження наносів, навантаження від хвиль.

Схема діючих сил на греблю на нескельній підвалині представлена на рис.А.1, а також в [1, рис.3.18 і 4.30].

Визначаємо діючі на греблю сили [1, стор.145...153, стор.195...196].

Власна вага споруди

, кн. (4.6)

де - об’єм елементу (секції) споруди (1), м³;

- питома вага бетону, т./м³ (можна прийняти рівним 2,43 т/м³).

Маємо - площа перерізу водоскиду (1) (треба визначити її на мм папері з точністю до 0,2 см² і відповідно до прийнятого масштабу в м²) – дорівнює для прикладу 30 м².

Отже G=2,43*30*6,1=444,7 т.

Гідростатичний тиск води (W вб,1 – див. рис. А.1) і (W нб – див. рис. А.1) визначаємо за формулами:

, кн. (4.7)

де =1 т/м³ - питома вага води;

- глибина води відповідно в верхньому і нижньому б’єфах;

- довжина (ширина) секції, приймемо рівною .

Маємо W₁=0,5*1*7²*6,1=149,5 т,

W₂=0,5*1*5²*6,1=76,3 т.

Вертикальні складові сил гідростатичного тиску і рівні масі води в об’ємі тіла тиску, а точки прикладення цих сил знаходяться в центрах тяжіння відповідних епюр (рис. А.1).

Їх сили = =2*7*6,1=85,4 т, для по аналогії із рис. А.1 площа приблизно = 6 м², тоді сила = 6*6,1=36,6 т.

Вагу наносів в ВБ визначаємо без врахування води, що знаходиться в порах наносів

, де . Можна прийняти як в формулі (4.9).

Рн=2*2*6,1*0,7=17,1 т.

Горизонтальні складові фільтраційного тиску, які діють на греблю в підвалині зі сторони верхнього б’єфу (W вб,2 – див. рис. А.1) і нижнього б’єфу (на рис. А.1 - відсутня) і визначають за формулою

і = , (4.8)

де - площа епюр цих сил.

Ординати епюр визначаються:

Ордината 0-

Ордината 1-б= - для нескельних підвалин, де - фільтраційний тиск в точці 1.

Ордината 6-9= - де - фільтраційний тиск в точці 6.

Маємо для = товщина фундаментної плити_2 м * (напір в верхньому бєфі_7м * 2 - втрати фільтраційного напору на понурі (прийняти 20-30% всього фільт. Напору_ тобто 20% від 4 м)) * ширину секції-6,1 м / 2. Тепер в цифрах = 2*(7*2-0,2*4)*6,1/2=80,5 т і

= товщина фундаментної плити*(напір в нижньому бєфі*2+втрати фільтраційного напору на вихідній ді-лянці 6-7 (з попередніх розрахунків – це 0,12 м))*ширину секції/2. Тепер в цифрах = 2*(3*2+0,12)*6,1/2=37,3 т.

Цією силою можна знехтувати, якщо спрощено визначити гідростатичний тиск в НБ для всієї потужності насиченого водою товщі (ордината Нwвзвеш – див. рис. А.1), як в прикладі.

Тиск наносів зі сторони верхнього б’єфу визначається за формулою [1, стор 13]

, (4.9)

де - питома вага наносів в зваженому стані. Прийміть 0,5-1,0 т/м³.

- товщина шару наносних відкладень = ГМО-Дно;

- кут внутрішнього тертя наносів: для пісків прийміть 25-30º, для супісків 21-25º, для суглинків 16-20º, для глин 13º.

Маємо Ен=0,5*1*2²*tg²(45-26/2)*6,1=4,8 т.

Для спрощення, активна сила тиску ґрунту зі сторони верхнього б’єфу можна замінити як тиск наносів, тому на рис. А.1 прийнято як ГМО – ПІДОШВА ВОДОЗЛИВУ.

В прикладі активною силою тиску ґрунту зі сторони верхнього б’єфу нехтуємо.

Сила тиску від хвиль на греблю – нею можна знехтувати оскільки її % вклад незначний.

Поиск по сайту: