6 Критерии прочности плотины
После определения напряжений для основного сочетания нагрузок, необходимо проверить сооружение на прочность, должны выполняться следующие условия:
-
Во всех точках плотины:
,
(6.1)
где
–
коэффициент надежности по назначению
в зависимости от класса сооружения;
– коэффициент сочетания нагрузок
;
– коэффициент условий работы
;
Таким образом, принимаю бетон класса
В5 с расчётным сопротивлением бетона
на сжатие
,
-
На верховой грани плотины не должно быть растягивающих напряжений:
,
(6.2)
-
В зоне верховой грани плотины:
(6.3)
.
Все условия выполняются, сооружение удовлетворяет условиями прочности.
7 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.
При поступательной форме сдвига плотина будет устойчива, если выполняется условие:
(7.1)
(7.2)
где
–
внутреннее трение для грунта основания
(скала);
–
сцепление
для скалы;
– горизонтальная
проекция площади подошвы плотины, при
расчёте на 1 погонный метр.
(7.3)
.
Таким образом, условие на сдвиг:
Сооружение удовлетворяет условиям устойчивости.
8 Компоновка гидроузла
8.1 Устои
Устои плотин предназначены для защиты примыкающей к водосливу грунтовая плотины, или берега от размыва водой, сбрасываемой через водослив; для обеспечения плавного подхода потока к водосливу и плавного его растекания в нижнем бьефе; для предотвращения опасного воздействия фильтрации в зоне примыкания водосливной плотины к грунтовой или берегу.
В состав гидроузла входят:
Существенное влияние на компоновку оказывают особенности рельефа на месте строительства. В данном случае для проектируемого гидроузла выбираем приплотинную компоновку. Исходя из этого, в состав гидроузла входят следующие сооружения:
-бетонная водосбросная плотина гравитационного типа;
-здание ГЭС приплотинного типа;
- глухие бетонные плотины со стороны левого и правого берегов.
Конструктивные профили плотины определяются гидравлическими, статическими и фильтрационными расчетами.
В выбранном створе сооружения располагают в зависимости от геологических условий и несущей способности пород. Размещение сооружений необходимо увязать с наиболее удобной и экономичной схемой производства работ.
Заключение
В данном курсовом проекте была запроектирована водосливная плотина на скальном основании. Плотина отвечает основным расчётным требованиям и стандартным параметрам.
При отметке гребня водослива ГВ = 212 м и отметке гребня бычка
ГБ = 223,2 м, ширина подошвы плотины по основанию 51,1 м. Количество водосливных пролётов – 3, шириной 8 м.
В качестве гасителя энергии потока были рассчитаны отлет струи.
Плотина удовлетворяет условию прочности (в частности отсутствие растягивающих напряжений, а также наличие сжимающих напряжений, не превосходящих пределов прочности на сжатие материала плотины – бетон В5).