"Основания зданий и сооружений" - СНиП 2.02.01-83;
"Строительство в сейсмических районах" - СНиП II-7-81;
"Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений" - СНиП 2.06.08-87;
"Подпорные стены, проходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения" - СНиП 11.55.79.
6.22. При выборе расчетных схем и методики расчета гидротехнических сооружений, определении расчетных нагрузок и их сочетаний следует учитывать все возможные реальные случаи работы сооружений, которые могут возникнуть во время строительства и всего срока эксплуатации проектируемого сооружения. При этом строительные конструкции сооружения должны обеспечить надлежащую прочность и устойчивость сооружения при поярусном возведении протяженных (длинных) сооружений, возможность эксплуатации при незавершенном строительстве, изменение уровенного режима поверхностных и грунтовых вод в процессе эксплуатации, возможность отказа дренажных устройств и т.д.
6.23. Расчет на прочность и устойчивость сооружений IV класса разрешается выполнять только на основное сочетание нагрузок.
6.24. Учет динамических нагрузок от оборудования в сочетании с другими нагрузками устанавливается СНиП II-19-79 по проектированию фундаментов и несущих конструкций зданий и сооружений под машины с динамическими нагрузками.
6.25. Одними из основных нагрузок, определяющих напряженное состояние гидротехнического сооружения, являются контактные напряжения.
Для сооружений III и IV классов на скальных основаниях контактные напряжения следует определять по формулам внецентренного сжатия.
При определении контактных напряжений для сооружений на нескальных основаниях следует учитывать их показатель гибкости и модуль деформации основания.
6.26. Рекомендации по определению нормальных контактных напряжений:
для сооружений на скальных основаниях и для жестких сооружений с плоской подошвой на однородных нескальных основаниях, сложенных несвязанными грунтами с относительной плотностью Д < 0,5 - по формулам внецентренного сжатия;
для жестких сооружений при относительной плотности грунтов основания Д > 0,5 и плоском основании, а также для сооружений, имеющих подошву ломаного очертания, при любой плотности грунтов - по формулам внецентренного сжатия и по методу теории упругости с условным ограничением глубины сжимаемого слоя до 0,3 В для песчаных грунтов и 0,7 В - для глинистых грунтов. Для сооружений III и IV классов, возводимых на несвязных грунтах, и IV класса - на связных грунтах, нормальные контактные напряжения допускается определять только по формулам внецентренного сжатия.
6.27. При определении контактных напряжений с учетом гибкости сооружения допускается применять метод коэффициента постели и метод теории упругости с условным ограничением глубины сжимаемой толщи. При расчете сложных пространственных сооружений (здания насосных станций, водоприемники и т.д.) вместо решения пространственной задачи следует использовать решение плоской задачи, рассматривая независимо два взаимно перпендикулярных направления.
6.28. Боковое давление грунта следует определять в зависимости от условий работы конструкции и вида ее предельного состояния:
при расчетах устойчивости - принимая грунт в состоянии предельного равновесия (давление грунта передается на расчетную поверхность);
при расчетах прочности, перемещений и деформаций - принимая грунт в допредельном состоянии (давление передается непосредственно на поверхность контакта грунта с сооружением).
6.29. Предельное значение бокового давления грунта, соответствующее стадии образования поверхности обрушения (активное давление) или поверхности выпора (пассивное давление), следует, как правило, определять методом предельного равновесия с учетом трения грунта по расчетной поверхности и сцепления.
6.30. Боковое давление грунта, находящееся в допредельном напряженном состоянии следует, как правило, определять как сумму составляющих:
бокового давления в состоянии покоя от собственного веса грунта и нагрузок на его поверхность;
дополнительного реактивного давления при перемещении контактной поверхности в сторону грунта.
6.31. При расчете гидротехнических сооружений IV класса, а также при предварительных расчетах сооружений I, II и III классов допускается пользоваться упрощенными формулами и графиками.
6.32. Волновые нагрузки следует учитывать в расчетах устойчивости и прочности, а также для определения верха сооружений, расположенных на открытых водоемах, а также на реках и каналах, расчетный расход которых превышает 100 .
6.33. Расчетные нагрузки на перекрытия машинных залов, монтажных площадок, служебных помещений и мостиков следует определять на основании рационально запроектированных схем монтажа и раскладки монтируемого оборудования. Перекрытие монтажных площадок должно быть проверено на въезд транспортных средств (автомашины, трейлеры), если в здании станции установлено оборудование единичным весом более 0,5 т.
6.34. При расчете опорных конструкций агрегатов вертикального исполнения кроме массы электродвигателя следует учитывать вес вращающихся частей насоса и осевое давление воды.
6.35. При установке электродвигателей мощностью более 2000 кВт проверять прочность рамных и балочных опор на динамический крутящий момент, возникающий при токах короткого замыкания.
6.36. Опорные балки и рамы под оборудование мощностью более 1000 кВт необходимо проверять на резонанс; частота собственных колебаний фундамента должна отличаться от колебаний возмущающих сил не менее, чем на %.
6.37. Объемный вес бетонов и железобетонов сооружений I, II и III классов следует принимать по данным испытаний бетона, состав которого подобран на заполнителях карьера строительства проектируемого объекта. На предварительных стадиях проектирования и при расчетах сооружений IV класса объемный вес бетона разрешается принимать равным 2,2 , а железобетона - 2,4 .
Гидравлические расчеты
6.38. Гидравлические расчеты, а в необходимых случаях исследования водозаборных, водовыпускных и водосбросных сооружений, аванкамер, проточного тракта в пределах зданий насосных станций, водоводов (каналы, лотки, трубопроводы) и вентиляционных систем следует выполнять для:
определения потерь напора (местных и по длине водоводов) и экономичного диаметра (габариты, сечения) водовода;
назначения габаритов вентиляционных каналов и выбора оборудования (вентиляторов, заслонок, фильтров и т.д.);
определения времени и габаритов устройств, применяемых для опорожнения емкостей и трубопроводов насосных станций;
определения регулирующей способности комплекса сооружений водовод-насосы-водовод и необходимости строительства дополнительной регулирующей емкости (расчет вести исходя из допустимой частоты включения-отключения основных насосов и допустимой скорости сработки емкости);
составления оптимальных схем маневрирования затворами при пуске осевых и диагональных насосов на закрытый затвор;
назначения очертаний и конструкций русловых сооружений и береговых открылков, раздельных стен и бычков, конструкций крепления дна, откосов и т.д.;
установления вероятного режима переформирования русла реки или водохранилища в створе водозаборного сооружения; оценка возможности общего понижения уровня воды в источнике в связи с увеличением водоотбора или размывам русла реки;
определения ширины водозаборного и водосливного фронтов гидротехнических сооружений, отметок гребня водослива и профиля водосливной поверхности;
выбора оптимального режима работы и конструкций сопрягающих сооружений;
обоснования формы и габаритов проточной части сооружений (сифонов, всасывающих труб насосов, всасывающих и напорных трубопроводов, аванкамер и т.д.);
определения режима работы подводящих и отводящих каналов при включении и отключении насосов (волны пуска и остановки);
определения высотной компоновки насосов (для обоснования правильности выбора и установки насоса по отношению к уровням воды в нижнем бьефе) должен быть построен график совместной работы насосов на один трубопровод; на график необходимо нанести характеристики насосов (Q-Н; ; ; Q-N) и потерь напора в трубопроводах (для новых и старых труб).
Гидравлический удар
6.39. Определение величины гидравлического удара необходимо для расчета водоводов и трубопроводной арматуры на прочность и плотность, а также для назначения мероприятий для снижения величины гидравлического удара. Гидравлический удар может сопровождаться повышением давления сверх рабочего и понижением давления ниже атмосферного (вакуум).
6.40. Гидравлический удар необходимо рассчитывать для всех насосных станций, имеющих напорные трубопроводы длиной свыше 600 м на следующие возможные расчетные случаи:
гидравлический удар при остановке одного из насосов, оборудованного обратным клапаном, при нормальной работе остальных насосов;
то же, но при отсутствии обратного клапана (проверяются параметры реверса);
то же, при внезапной остановке всех насосов, оборудованных запорными устройствами с гидроприводном или иным независимым приводом (для определения режима закрытия затвора);
то же, при отсутствии запорных устройств (определение параметров удара и реверса);
то же, при внезапной остановке всех насосов, оборудованных обратными клапанами.