5.2. Расчёт контактных напряжений

В соответствии со строительными нормами [7, 8] для определения нормальных контактных напряжений плотин на нескальном основании допускается пользоваться методом сопротивления материалов. По нему напряжения (МПа) в угловых точках фундаментной плиты (рис.5.4) рассчитываются по формуле:

(5.3)

где N – равнодействующая сил, нормальная к подошве секции плотины (с учётом противодавления), Н;

A – площадь подошвы секции плотины, м2; Mx, My – моменты относительно осей инерции подошвы плотины, ;

, – моменты сопротивления подошвы плотины для i-той угловой точки

относительно осей инерции, ,

. (5.4)

.

????_????????????= −/ / = 0,693 кН (5.3)

????_????????????= +/ / = 0,757 кН (5.3)

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

Для равномерной осадки сооружения необходимо соблюдение условия

(5.5)

где – коэффициент неравномерности распределения контактных напряжений;

(5.6)

– допустимое значение коэффициента kн. Допустимое значение коэффициента неравномерности рекомендуется принимать равным 1,3 для глинистых грунтов, для песков в зависимости от крупности. При невыполнении условия (5.2) необходимо увеличить ширину подошвы плотины Bф и/или изменить положение точки 0. Наиболее рационально расширять подошву плотины в сторону нижнего бьефа.

---

(5.5)

Условие удовлетворено.
5.3. Расчёт устойчивости на плоский сдвиг

Расчёт устойчивости по схеме плоского сдвига обязателен для всех гравитационных сооружений на нескальном основании. Условие устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига имеет вид [8]

(5.7)

рис. 5.3. Схема к подсчёту контактных напряжений

здесь F, R – расчётные значения соответственно обобщённых сдвигающих сил и сил предельного сопротивления сдвигу;

– коэффициент сочетания нагрузок (для основного сочетания нагрузок );

– коэффициент условий работы, принимаемый при расчёте бетонных сооружений на нескальном основании равным 1,0 [8];

В курсовом проекте устойчивость сооружения проверяется по горизонтальной поверхности подошвы сооружения. В отдельных случаях может потребоваться проверка устойчивости по другим плоскостям скольжения (по кровле водоупора, по наклонной поверхности и др.). Для горизонтальной поверхности скольжения величины в условии (5.3) и определяются по формулам [8]:

, (5.8)

(5.8)

Расчётное значение сдвигающей силы:

(5.9)

Здесь – расчётное значение предельного сопротивления при сдвиге по горизонтальной плоскости;

N – сумма вертикальных составляющих расчётных нагрузок (включая противодавление);

, с – соответственно коэффициент сдвига и удельное сцепление грунта по расчётной поверхности сдвига;

– коэффициент условий работы, учитывающий зависимость реактивного давления грунта с низовой стороны сооружения от горизонтального смещения сооружения при потере им устойчивости (в соответствии с СП равен 0,7);

---

---

, – соответственно расчётные значения горизонтальных составляющих силы пассивного давления грунта с низовой стороны сооружения и активного давления грунта с верховой стороны;

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

, – суммы горизонтальных составляющих сдвигающих сил, действующих со стороны верховой и низовой граней сооружения, за исключением активного давления грунта.

При расчёте устойчивости сооружения по поверхности его подошвы в качестве рекомендуется принимать ту часть площади подошвы, которая заключена между зубьями. Для оценки запаса устойчивости сооружения условие (5.3) лучше использовать в виде

(5.10)

где – коэффициент запаса устойчивости сооружения на плоский сдвиг;

– нормативное значение коэффициента запаса устойчивости.

Если условие (5.10) не выполняется, необходимо разработать конструктивные мероприятия по повышению устойчивости сооружения на сдвиг. Они могут включать:

• 
  мероприятия по снижению фильтрационного противодавления на
  

подошву,

• 
  увеличение веса сооружения,
  
• 
  устройство анкерного понура.
  

Выбор способа повышения устойчивости сооружения зависит от того, на сколько удерживающие силы отличаются от сдвигающих (таблица 5.2).

Увеличение веса сооружения целесообразно достигать за счёт удлинения верховой консоли, что ведёт к удлинению пути фильтрации и увеличению пригрузки её водой.

---

Если в наиболее опасном случае запас устойчивости плотины на сдвиг заметно больше нормативного и есть запас по неравномерности контактных напряжений, необходимо предусмотреть облегчение (уменьшение стоимости) конструкции плотины. Строительные нормы [7, п.5.14] устанавливает к этому следующий критерий . Учитывая то, что в курсовом проекте расчёты проводятся в сокращённом объёме (расчёт на неполный состав нагрузок, не производится выбор опасной поверхности скольжения, не ведётся расчёт потери устойчивости по другим схемам), допускается принимать, что облегчение плотины необходимо, если нормированный .

Значения	Состав мероприятий
	Снижение фильтрационного противодавления за счёт удлинения пути фильтрации (удлинение понура, заглубление шпунта) или дренирования подошвы сооружения (перенос дренажного контура в сторону верхнего бьефа)
	Устройство анкерного понура или увеличение веса сооружения
	Необходимо увеличение веса самого сооружения, дополнительно – устройство анкерного понура

Исходя из данной ситуации получается, что , поэтому следует облегчать сооружение. Облегчение сооружения может быть достигнуто за счет сокращения объема быков или устройства полости внутри тела водослива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данного курсового проекта я получил множество актуальных теоретических знаний, которые я смогу применить в своей будущей профессиональной деятельности. Были отточены навыки владения различными программными комплексами, которые необходимы для решения задач

---

Смотрите также файлы

• Изучение данной темы дает нам понять, и изучить эту тему по глубже. Для меня эта тема интересна, я буду понимать, что будет в судебном разбирательстве.docx

• 1. Пн туралы апарат Пнні атауы.doc

• .rtf

• Сабаты таырыбы Практикалы жмыс есептер шыару Мектеп.docx

• Понятие и значение контрактной системы в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд.pptx