8.1. Критерии прочности плотины

После определения напряжений для основного и особого сочетания нагрузок, необходимо проверить сооружение на прочность, должны выполняться следующие условия:

Основное сочетание нагрузок и воздействий :

1. Во всех точках плотины:

,

где – коэффициент надежности по назначению в зависимости от класса сооружения;[4]

–коэффициент сочетания нагрузок, для основного расчетного случая ;[4]

–коэффициент условий работы, для основного расчетного случая ;[9]

Таким образом, принимаю бетон класса В5 с расчётным сопротивлением бетона на сжатие ,[8]

Особое сочетание нагрузок и воздействий:

–коэффициент сочетания нагрузок, для особого расчетного случая ;[4]

–коэффициент условий работы, для особого расчетного случая

;[9]

Таким образом, принимаю бетон класса В5 с расчётным сопротивлением бетона на сжатие ,[8]

2. На верховой грани плотины не должно быть растягивающих напряжений:

Основное сочетание нагрузок и воздействий:

,

Особое сочетание нагрузок и воздействий:

,

3. В зоне верховой грани плотины:

Основное сочетание нагрузок и воздействий:

.

Особое сочетание нагрузок и воздействий:

Все условия выполняются, сооружение удовлетворяет условиями прочности.

Занесем результаты в таблицу 11.

Таблица 11.Основные критерии прочности

Основное сочетание нагрузок и воздействий		Особое сочетание нагрузок и воздействий

9. Расчёт устойчивости плотины

Устойчивость бетонных плотин на скальных основаниях определяется несущей способностью основания, то есть его сопротивлением сдвигу сооружения. Плотины рассчитывают на сдвиг по первому предельному состоянию – по потере несущей способности.

Основное сочетание нагрузок и воздействий:

Расчёт устойчивости гравитационных сооружений, основания которых сложены песчаными, крупнообломочными, твердыми и пылевато- глинистыми полутвёрдыми грунтами, следует производить только по схеме плоского сдвига при выполнении условия:

,

где: число моделирования

максимальное нормальное напряжение в угловой точке под подошвой сооружения

ширина подошвы

удельный вес грунта основания во взвешенном состоянии

безразмерное число, для суглинка

,

.

Условие выполнено.

При поступательной форме сдвига плотина будет устойчива, если выполняется условие

где – внутреннее трение для грунта основания, суглинок;

–сцепление для скалы;

–горизонтальная проекция площади подошвы плотины, при расчёте на 1 погонный метр.

.

Таким образом условие на сдвиг:

Сооружение удовлетворяет условиям устойчивости.

Особое сочетание нагрузок и воздействий:

Условие плоского сдвига:

,

где: число моделирования

максимальное нормальное напряжение в угловой точке под подошвой сооружения

ширина подошвы

удельный вес грунта основания во взвешенном состоянии

безразмерное число, для суглинка

,

.

Условие выполнено.

При поступательной форме сдвига плотина будет устойчива, если выполняется условие

где – внутреннее трение для грунта основания, суглинок;

–сцепление для скалы;

–горизонтальная проекция площади подошвы плотины, при расчёте на 1 погонный метр.

.

Таким образом условие на сдвиг:

Сооружение удовлетворяет условиям устойчивости.