Файл: Павлович, С. А. Применение пластических масс в гидротехнических сооружениях лекции для студентов специальности 1203.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.11.2024

Просмотров: 23

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Расчет элементов по деформациям ведется от нормативных нагрузок. Величины нормативных нагрузок и коэффициенты пе­ регрузок принимаются по СНиП П-А. 11-62. «Нагрузки и воздей­ ствия».

Центральное растяжение. Расчет центрально растянутых элементов производится по формуле

• = # - < * „ .

(3)

Г нт

 

где Rp — расчетное сопротивление материалов

растяжению в

' направлении действия силы;

 

N — расчетная сила;

 

FHT — плбщадь сечения нетто.

Центральное сжатие. Центрально сжатые элементы рассчи­ тываются на прочность и устойчивость.

Расчет на прочность производится по формуле

 

 

 

3 = - ^

< / ? с.

 

(4)

Расчет на устойчивость ведется по формуле

 

 

 

 

< Я С,

 

(5)

где Rс— величина расчетного сопротивления цластмасс сжатию;

 

N — расчетное усилие;

 

 

 

Fpасч* — расчетная площадь сечения;

 

 

 

Ф — .коэффициент продольного изгиба.

определяется

Величина коэффициента

продольного изгиба

по общей формуле Эйлера в зависимости от отношения

р

—.

 

 

 

 

Кп.пр

Исходя из предположения упругого характера работы мате­

риала, определяем величину ф

 

 

 

Ф=

«2Е

 

(6)

 

‘ КП'П

 

где Е — модуль упругости;

 

 

 

 

 

Яп.пр

— предел прочности;

 

 

 

X — гибкость элемента.

 

 

 

 

 

г мин

 

(7)

 

 

 

 

где /0 — расчетная длина элемента в зависимости

от способа

 

защемления концов элемента;

 

 

/'мин

— минимальный радиус инерции сечения.

 

 

Коэффициент продольного изгиба для стадии пластичной ра­ боты материала, когда величина модуля упругости является пе­ ременной, определяется по формуле

»-■-(£)’ - О - т т ) - <*>

16

где /? п.пр — предел прочности;

RT — предел текучести пластмасс;

(9)

проп

где Rп.проп — предел пропорциональности.

Вследствие недостаточной изученности пластмасс принимают

Rn. проп ==0»7 R n, пр.

Поперечный изгиб. Расчет на прочность ведется от расчетных нагрузок по формуле

м < * „ , (Ю)

где М — максимальный изгибающий момент;

WUT — момент сопротивления ослабленного сечения; /?и — расчетное сопротивление пластмасс изгибу.

Изгибаемые элементы в случае необходимости проверяют на прочность по скалыванию в месте наибольших сдвигающих уси­ лий по формуле *

- - е -— </?«,

(11)

у бр * 1

 

где Q — поперечная сила; / бр — момент инерции;

S — статический момент сечения; b — ширина сдвигаемого сечения;

Rск — расчетное сопротивление скалыванию материала.

При расчете по деформациям определенный от нормативных нагрузок относительный прогиб сравнивается с нормируемой ве­ личиной допускаемого относительного прогиба

+<[+]•

 

( 12)

 

 

Внецентренное сжатие. Расчет внецентренно сжатых стерж­

ней ведется по формуле

 

 

 

 

N ,

М

Rc <'

Дпс -

(13)

a==-T + w

 

 

 

Величина | подсчитывается по формуле

 

1 = \ ------

• F . Rc

 

(14)

Внецентренное растяжение. Расчет внецентренно растянутых

стержней производится по формуле

 

г

N , M R p

До

(15)

о=-г +

w

Г

 

• Rn

 

 

Внецентренно сжатые и растянутые стержи рассчитываются от расчетных нагрузок..

Ь";Гос. п; o>tc?.;ufc г .ка

А,

л Ч:С * i • \ г А

Г л а в а IV

ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ

ПЛЕНОЧНЫЕ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ЭКРАНЫ И ДИАФРАГМЫ

В соответствии с временными техническими указаниями

ВСН 003—66

полиэтиленовые противофильтрационные устрой­

МЭиЭ СССР

ства применяются на земляных, насыпных и каменнонабросных перемычках и плотинах, напор на которые не превышает 50 м, а срок службы названных сооружений 30 лет.

Полиэтиленовые противофильтрационные устройства (рис. 1) выполняют следующих типов: полиэтиленовые диафрагмы, поли­ этиленовые экраны и полиэтиленовые понуры.

Рис. 1. Типы полиэтиленовых противофильтрационных устройств:

а) — прямой экран и понур; б) — ступенчатый экран и понур; в) — прямая центральная диафрагма; г) — ступенчатая центральная диафрагма; д) — прямая наклонная диафрагма; е) ступенчатая наклонная диафрагма.

Полиэтиленовые экраны по конструкции поперечного профи­ ля бывают прямые и ступенчатые.

Полиэтиленовые диафрагмы в зависимости от места их рас­ положения подразделяются на центральные и наклонные, а но конструкции поперечного профиля — на прямые и ступенчатые.

18

;

Полиэтиленовые понуры являются продолжением полиэтиле­ нового экрана.

Конструкции полиэтиленового экрана и диафрагмы должны включать в себя грунтовые подстилающий и защитный слои. В качестве грунтов подстилающего и защитного слоев следует при­ менять суглинки, супеси, пески. Крупность грунта подстилающе­ го слоя не должна превышать 6 мм, применение дробленых грунтовых материалов не допускается. Толщина подстилающего

слоя колеблется от 0,3 до 0,4 м, толщина

защитного слоя —

0,4—0,5-м. Для создания пригрузки могут

быть использованы

У любые местные грунты.

ВНИИГ, показали,

Результаты исследований, проведенных

что для подстилающего и защитного слоев можно использовать гравелистые и галечные грунты размером фракций 20—40 мм. В зтом случае толщина пленки должна быть не менее 0,4 мм. Расчет полиэтиленового противофильтрационного устройства состоит из определения расчетной температуры противофильтра­ ционного устройства, нахождения значений предела прочности при растяжении и модуля упругости полиэтилена для расчетной температуры, а также толщины противофильтрационного устройства.

За расчетную температуру противофильтрационного устройст­ ва принимается фактическая температура противофильтрацион­ ного устройства в невыгоднейший период его работы.

За расчетную температуру полиэтиленового противофильтра­ ционного устройства, постоянно находящегося под водой, при­ нимают среднюю многолетнюю температуру воды самого жар­ кого месяца.

Расчетной температурой полиэтиленового противофильтраци­ онного устройства, находящегося в зоне переменного увлажне­ ния или выше максимального горизонта бьефа, является самая высокая температура грунта на глубине залегания полиэтилена. Величины расчетных температур «принимаются по СНиП П-А. 6-62 и материалам инженерно-геологических и гидрогеологиче­ ских изысканий. Установленную расчетную температуру поли­ этиленового противофильтрационного устройства необходимо от­ корректировать в зависимости от класса сооружения с учетом поправочного коэффициента

Класс плотины

1

2

3

4

Поправочный

1,3

1

0,8

0,6

коэффициент

Толщину полиэтиленового противофильтрационного устрой­ ства следует определять по формуле

S = 0,075 н - ' т d ° C f ■ | / (16)

19

где Н — напор, м; у — удельный вес воды, г/см3;

dCp — средний диаметр пор грунта подстилающего слоя, мм;

Ei

— расчетное значение

модуля

упругости

полиэтилена,

Oi

кг/см2;

 

предела

прочности

полиэтилена

— расчетное значение

 

при растяжении, кг/см2.

 

 

 

Величина Ei определяется по формулам:

 

 

E ^ E icp- A E ;

 

(17)

 

lg £ср = --|г— =

1.26;

 

(18)

 

Д£ = £ср—£ т-

 

(19)

где Eiср— среднее значение

модуля

упругости

при расчетной

 

температуре противофильтрационного устройства, вы­

 

численное по формуле (18);

 

Еср — среднее значение модуля упругости при температуре

 

контрольных испытаний, подсчитанное по формуле

 

(18);

 

 

растяжении, полученный в ре­

Et — модуль упругости при

 

зультате контрольных испытаний в лаборатории при

 

температуре t\

 

 

 

 

 

 

Т — температура, ° К.

 

 

 

 

Величина о t определяется по формулам

 

 

° i =

° i ср — А з ;

 

( 2 0 )

 

Д ® = °ср —

■

 

( 2 1 )

 

=

4^ 6

+ 0 , 4 9 3 ,

( 2 2 )

где аср — среднее значение предела прочности при растяжении при температуре контрольных испытаний, определен­ ное по формуле (22).;

Т — температура, ° К;

ot — предел прочности при растяжении при температуре контрольных испытаний;

Одр — среднее значение предела прочности при растяжении при расчетной температуре противофильтрационного устройства, определяемое по формуле (22).

Средний диаметр пор грунта подстилающего слоя определя­ ется по формуле

<*ср = 0,535 у Я T = - S ^ >

(23)

где г] — коэффициент неоднородности подстилающего слоя; пг — пористость грунта подстилающего слоя;

d \ 7 — диаметр фракции, меньше которой в грунте содержится 17% частиц по весу, мм.

20

Смотрите также файлы