- •6 Компоновка и сооружения гидроузла
- •6.1 Выбор компоновки гидроузла
- •6.2 Гидравлический расчет водосливной плотины
- •6.2.1 Определение ширины водосливного фронта
- •6.2.2 Определение отметки гребня водослива
- •6.2.3 Проверка на пропуск поверочного расхода
- •6.2.4 Расчёт сопряжения потока в нижнем бьефе
- •6.2.5 Расчёт водобойного колодца гасителя
- •6.3 Определение экономического профиля плотины
- •6.4 Определение отметки гребня земляной плотины и гребня быка
- •6.5 Назначение размеров основных элементов плотины
- •6.6 Фильтрационный расчет
- •Расчет фильтрации под плотиной методом удлиненной контурной линии.
- •6.7 Статические расчеты плотины
- •6.7.1 Определение основных нагрузок на плотину
- •Сила гидростатического давления воды
- •6.7.2 Расчет прочности плотины
- •6.7.3 Оценка прочности плотины
- •Расчет устойчивости плотины на сдвиг по основанию
- •6.8 Расчет длины здания гэс
6.7.3 Оценка прочности плотины
После определения напряжений для основного и особого сочетания нагрузок, необходимо проверить сооружение на прочность, должны выполняться следующие условия:
-
Во всех точках плотины:
где – коэффициент надежности по ответственности, для сооружений I класса;
коэффициент сочетания нагрузок ( – для расчетов по первому предельному состоянию и основному сочетанию нагрузок; – для расчетов по первому предельному состоянию и особому сочетанию нагрузок);
– максимальное главное напряжение;
– расчетное сопротивление бетона сжатию для марки бетона В5, которое определяем по СНиП 2.06.08-87 “Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений”;
– коэффициент условия работы ( = 0,9 – при основном сочетание нагрузок; = 1 – при особом сочетание нагрузок).
для основного сочетания нагрузок:
-
На верховой грани плотины не должно быть растягивающих напряжений:
для основного сочетания нагрузок:
-
В зоне верховой грани:
для основного сочетания нагрузок:
-
Под всей плотиной:
где допускаемые напряжения в основании на глубине h от дна:
где допускаемые напряжения на сжатие для грунта основания;
для гравия.
удельный вес грунта основания;
заглубления подошвы плотины относительно дна реки.
для основного сочетания нагрузок:
-
Коэффициент неравномерности напряжений:
где для гравия.
для основного сочетания нагрузок:
Проектируемая плотина удовлетворяет всем критериям прочности.
-
Расчет устойчивости плотины на сдвиг по основанию
Расчет устойчивости гравитационных сооружений, основания которых сложены песчаными, крупнообломочными, твердыми и пылевато – глинистыми полутвердыми грунтами, следует производить только по схеме плоского сдвига при выполнении условия:
где число моделирования;
максимальное нормальное напряжение в угловой точке под подошвой сооружения;
размер стороны (ширина) прямоугольной подошвы сооружения, параллельной сдвигающей силе;
удельный вес грунта основания, принимаемый ниже уровня воды с учетом ее взвешивающего действия;
для гравия.
При поступательной форме сдвига плотина будет устойчива, если выполняется условие:
где коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый 1,25;
коэффициент сочетания нагрузок ( = 1 – для расчетов по первому предельному состоянию и основному сочетанию нагрузок; = 0,9 – для расчетов по первому предельному состоянию и особому сочетанию нагрузок);
коэффициент условий работы ( = 0,9 – при работе плотины при НПУ; = 1 – при работе плотины при ФПУ);
расчетное значение обобщенной несущей способности (силы, сопротивляющейся сдвигу):
где коэффициент условия работы по нагрузке, для пассивного давления грунта принимается
горизонтальная проекция площади подошвы плотины, при расчете на 1 п.м
сдвигающая сила:
для основного сочетания нагрузок:
Сооружение удовлетворяет требованиям прочности и устойчивости.
6.8 Расчет длины здания гэс
Длина здания гидроэлектростанции зависит от числа установленных агрегатов, их типа и габаритов. Ширина агрегатного блока при бетонной спиральной камере составляет:
Ширина агрегатного блока при бетонной спиральной камере составляет:
Длина монтажной площадки принимается в зависимости от ширины агрегатного блока:
Длина общего здания ГЭС вычисляется из выражения: