6.2. Особое сочетание нагрузок.

При особом сочетании нагрузок расчет напряжений производим аналогично основному сочетанию.

Для напорной грани выражение (6.1) имеет вид:

где значения V и М принимаем для особого сочетания нагрузок (табл. 3.1).

Для напряжений со стороны низовой грани выражение (6.1) имеет вид:

Нормальные напряжения по вертикальным площадкам по контактному сечению основание – бетон с напорной грани:

где γ₀ – удельный вес воды, γ₀=ρ_в·g;

у – заглубление сечения от ФПУ,

у =ФПУ - под = 137- 103,87= 33,13м;

m₁=tgα₁, α₁ – угол между напорной гранью и вертикалью.

Так как напорная грань вертикальна, то tgα₁= 0, тогда:

Со стороны низовой грани нормальные напряжения по вертикальным площадкам выражаются формулой:

где m₂=tgα₂, α₂ – угол между низовой гранью и вертикалью,

Тогда нормальные напряжения будут равны:

Касательные напряжения в рассматриваемом сечении со стороны напорной грани:

Поскольку m₁=0, то =0.

Касательные напряжения со стороны низовой грани:

Главное напряжение (в контактном сечении), действующее нормально к напорной грани:

Второе главное напряжение у напорной грани:

Главное напряжение, действующие нормально низовой грани:

Второе главное напряжение у низовой грани .

Сведем полученные напряжения в таблицу 6.1.

Табл. 6.1

Напряжения, возникающие в плотине.

Напорная грань			Низовая грань
Напряжение	Основное сочетание нагрузок	Особое сочетание нагрузок	Напряжение	Основное сочетание нагрузок	Особое сочетание нагрузок
	кПа	кПа		кПа	кПа
	282,3	277,19		317,64	315,41
	305	325		105,75	105
	0	0		183,3	181,9
	305	325		423,4	420,4
	282,3	277,19		0	0

Эпюры напряжений представлены в приложении.

6.3 Оценка прочности плотины

После расчета напряжений в контактном сечении необходимо проверить сооружение на соблюдение ряда условий.

1) В плотине отсутствуют растягивающие напряжения:

- с учетом того, что сжимающие напряжения приняты со знаком «+».

2) Для горизонтальных сечений плотины у верховой грани:

1. Оценка общей прочности из условия недопущения наступления

предельных состояний:

где к_н – коэффициент надежности по ответственности, учитывающий класс сооружения, для сооружений второго класса к_н=1,2;

n_с – коэффициент сочетания нагрузок,

n_с = 1 – для расчетов по первому предельному состоянию и основному сочетанию нагрузок;

n_с = 0,9 – для расчетов по первому предельному состоянию и особому сочетанию нагрузок;

σ_max – максимальное главное напряжение;

R_пр – расчетное сопротивление бетона сжатию, которое определяем по СНиП 2.06.08-87 «Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений»;

Принимаем класс бетона В5, для которого R_пр = 2,8 МПа.

m – коэффициент условия работы;

m=0,9 – для основного сочетания нагрузок;

m=1,0 – для особого сочетания нагрузок.

Проверку плотины на прочность проведем в таблице 6.2.

“Таблица 6.2 – Расчет прочности плотины”

Основное сочетание нагрузок	Особое сочетание нагрузок
, кПа
- 282,3 ≤ 0	- 277,19 ≤ 0
, кПа
282,3 ≥ 0,25·9,81· 31,13 = 76,34	277,19 ≥ 0,25·9,81·33,13 = 81,25
, кПа
1,2 ·1,0·423,4= 508 ≤ 2800·1= 2800	1,2·0,9·420,4= 454≤ 2800·0,9=2520

Все условия выполняются, следовательно, сооружение проходит по прочности.