КП. Задача курсового проекта запроектировать основные сооружения средненапорного гидроузла бетонную водосливную плотину и грунтовую плотину

• Название: Задача курсового проекта запроектировать основные сооружения средненапорного гидроузла бетонную водосливную плотину и грунтовую плотину
• Дата: 23.03.2023
• Размер: 0.6 Mb.
• Имя файла: Primer_KP_12539524.docx
• Тип: Задача; #1009519
• страница: 8 из 12

5.2 Расчет контактных напряжений

Для определения нормальных контактных напряжений плотин на нескальном основании допускается пользоваться методом сопротивления материалов.

Тогда вертикальные напряжения в угловых точках фундаментной плиты рассчитываются по формуле внецентренного сжатия [8, стр.72]:



где – равнодействующая сил, нормальная к подошве секции плотины (с учетом противодавления);

– площадь подошвы секции плотины;

– моменты относительно осей инерции подошвы плотины;

– моменты сопротивления подошвы плотины для той точки относительно осей инерции.

Нормальная сила на подошву секции равна суммарной вертикальной силе .

Площадь подошвы секции равна



Где – ширина подошвы плотины вдоль потока,

– ширина секции плотины в направлении поперёк потока.

Исходя из формулы (4.7)



Моменты сопротивления сечения подошвы вычисляются по формулам





В курсовом проекте допускается не учитывать составляющую напряжений от момента относительно оси , перпендикулярной створу гидроузла.



По формуле (4.6) напряжение на верховой грани подошвы плотины равно



По формуле (4.6) напряжение на низовой грани подошвы плотины равно



Для равномерной осадки сооружения необходимо соблюдение условия:



где – коэффициент неравномерности распределения контактных напряжений:



– допустимое значение коэффициента, назначаемое в зависимости от вида грунта основания.

Исходя из формулы (4.10) коэффициент неравномерности распределения контактных напряжений .

В [8, стр.73] допустимое значение коэффициент неравномерности распределения контактных напряжений рекомендуется принимать для связных грунтов .

Проверка условия (4.10):



Условие удовлетворено, осадки плотины будут протекать равномерно.

5.3 Расчет устойчивости плотины по схеме плоского сдвига

В соответствии с СП 23.13330.2011 [3] условие устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига имеет вид:



где – расчетные значения соответственно обобщенных сдвигающих сил и сил предельного сопротивления сдвигу;

– коэффициент сочетания нагрузок, для основного сочетания нагрузок ;

– коэффициент условий работы, принимаемый при расчете бетонных сооружений на нескальном основании по [6, табл. 5] равным ;

– коэффициент надежности по классу сооружения.

Согласно [2, табл. Б1] сооружение относится к II классу по ответственности и по [1, п.8.17] .

Устойчивость сооружения в курсовом проекте проверяется по горизонтальной поверхности подошвы сооружения.

Расчетное значение обобщенных сдвигающих сил включает в себя силы трения, сцепления и пассивного давления грунта



где – расчетное значение предельного сопротивления при сдвиге по горизонтальной плоскости;

– сумма вертикальных составляющих расчетных нагрузок (включая противодавление), ;

– коэффициент сдвига по расчетной поверхности;

– удельное сцепление грунта по расчетной поверхности сдвига;

– коэффициент условий работы, учитывающий зависимость реактивного давления грунта с низовой стороны сооружения от горизонтального смещения при потере им устойчивости;

– расчетное значение горизонтальных составляющих силы пассивного давления грунта с низовой стороны сооружения;

– площадь горизонтальной проекции подошвы сооружения, в пределах которого учитывается сцепление,

Расчетное значение обобщенных сил предельного сопротивления сдвигу



где – сумма горизонтальных составляющих сдвигающих сил, действующих со стороны верховой грани сооружения, за исключением активного давления грунта;

– расчетное значение горизонтальных составляющих силы активного давления грунта с верховой стороны;

– сумма горизонтальных составляющих сдвигающих сил, действующих со стороны низовой грани сооружения, за исключением активного давления грунта.

Сила равна сумме горизонтальных сил (МН).

В соответствии с заданием для грунта основания , .

Сила сопротивления сдвигу по формуле (4.13) составляет

.

Площадь подошвы между зубьями составляет

.

Для оценки запаса устойчивости сооружения условие (4.12) лучше использовать в виде:



где – коэффициент запаса устойчивости сооружения на плоский сдвиг.

– нормативное значение коэффициента запаса устойчивости.

Расчётное значение коэффициент запаса устойчивости сооружения на плоский сдвиг вычисляется по формуле



Нормативное значение коэффициента запаса устойчивости вычисляется по формуле



По формуле (4.15) коэффициент запаса устойчивости сооружения на плоский сдвиг

.

По формуле (4.16) нормативное значение коэффициента запаса устойчивости сооружения на плоский сдвиг для II класса сооружения



Проверим условие (4.14)

.

Условие не выполнено, устойчивость плотины на плоский сдвиг не обеспечивается. Требуется устройство анкерного понура.