для плотин с разрезным напорным перекрытием - отдельно стоящий контрфорс.
11.18 Расчеты общей прочности контрфорсов, как правило, выполняются на полный состав нагрузок и воздействий основных и особых сочетаний методами теории упругости.
11.19 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах по полному их составу, определяются в соответствии с 7.2 и 7.3.
При этом температурные и сейсмические воздействия определяются согласно указаниям 10.15.
11.20 Расчет общей прочности контрфорсов в плоскости вдоль потока на полный состав нагрузок эксплуатационного периода следует выполнять в соответствии с 10.16-10.19.
11.21 В тех случаях, когда в районе расположения плотины в основании не имеется многолетнемерзлых грунтов и амплитуда сезонных колебаний наружного воздуха не превышает 17°С, расчеты общей прочности контрфорсов плотин IV класса допускается выполнять методами сопротивления материалов. В таких расчетах температурные воздействия исключаются из рассмотрения, сейсмические воздействия во всех случаях представлены только на уровне ПЗ, а силовое воздействие фильтрующейся воды учитывается только в виде сил противодавления, приложенных на контакте "бетон-скала".
Условия общей прочности контрфорсов плотин, рассчитываемых методами сопротивления материалов в плоскости вдоль потока, принимаются по таблице 10,
где - нормальные напряжения по горизонтальным площадкам у верховой грани;
- нормальные напряжения, действующие по площадкам контактного сечения у верховой грани;
- максимальные растягивающие главные напряжения на верховой грани плотины, МПа.
В указанной таблице представлены условия прочности, относящиеся к контрфорсам, рассчитываемым в плоскости вдоль потока методами сопротивления материалов на основные сочетания нагрузок и воздействий, а также на особые, не включающие сейсмическое воздействие.
11.22 Напряжения и усилия, возникающие в контрфорсах при сейсмических воздействиях, определяются в соответствии с требованиями 10.20.
11.23 Расчет прочности контрфорса в направлении поперек потока производится на сейсмические воздействия, направленные вдоль оси плотины, и на гидростатическую нагрузку, если между контрфорсами плотины располагаются водосбросы.
Контрфорсы плотин в расчетах на прочность при изгибе в направлении поперек потока рассматриваются как вертикальные плиты, защемленные в основание. При расчете контрфорса на основное и особые сочетания нагрузок и воздействий, не включающие сейсмические воздействия, верховая и низовая грани расчетной плиты принимаются свободными; при расчете на особое сочетание нагрузок, содержащее сейсмические воздействия, верховая грань, а при наличии низового перекрытия - и низовая грань плиты рассматриваются как свободно опертые. Жесткость плиты определяется с учетом верхового и низового оголовков.
При расчете контрфорсов на прочность в плоскости поперек потока независимо от высоты и класса сооружения для боковых граней контрфорсов следует соблюдать условия прочности:
 | |
| 1594 × 2537 пикс. Открыть в новом окне | |
при расчете на основные и особые сочетания нагрузок и воздействий, не включающие сейсмические воздействия
,
где - суммарные нормальные напряжения по горизонтальным площадкам, определенные расчетами прочности контрфорса в плоскости вдоль потока и в плоскости поперек потока.
В схемах расчета контрфорсов на изгиб поперек потока следует учитывать конструкцию водосбросных устройств и других элементов, повышающих жесткость сооружения в этом направлении.
11.24 Расчет напорных перекрытий на прочность в зависимости от класса и высоты контрфорсной плотины следует выполнять на те же нагрузки и воздействия и их сочетания, что и расчет прочности контрфорсов.
Таблица 10 - Условия общей прочности контрфорсов при расчете их прочности методами сопротивления материалов
Сочетания нагрузок и воздействий | Условия прочности контрфорсов при различных значениях отношения | |
(массивно-контрфорсные плотины) | (плотины с арочным или плоским напорным перекрытием) | |
| 1 Во всех точках контрфорса | ||
Основные и все особые | * | * |
| 2 Горизонтальные сечения контрфорса | ||
Основные | * | * |
Особые, не включающие сейсмические воздействия | * | |
| 3 Горизонтальные сечения контрфорса с основанием | ||
Основные | ||
Особые, не включающие сейсмические воздействия | ||
| При проверке прочности низовой грани значения допускается осреднять на участке расчетного горизонтального сечения шириной 4,0 м. | ||
11.25 В зонах верхового оголовка контрфорса массивно-контрфорсной плотины, испытывающих растяжение в направлении оси плотины, следует предусматривать конструктивное армирование.
11.26 Расчет элементов контрфорсной плотины на местную прочность следует производить на те же сочетания нагрузок и воздействий, что и расчет общей прочности плотины.
Расчет местной прочности водосливного носка, быков, раздельных и ограждающих стен, конструкций водоприемных отверстий турбинных водоводов и элементов строительных и эксплуатационных водосбросов, определение местных напряжений вокруг отверстий и других проемов в контрфорсах должен выполняться в соответствии с 10.22.
Расчет консольных выступов контрфорсов плотин с арочными и плоскими перекрытиями на местную прочность, а также расчет плит низового перекрытия надлежит производить согласно указаниям СП 41.13330.
11.27 Расчет устойчивости контрфорсных плотин надлежит производить в соответствии с 10.24-10.27.
Для массивно-контрфорсных плотин следует выполнять расчет устойчивости отдельно стоящих секций; для плотин с арочными и плоскими перекрытиями - отдельно стоящих контрфорсов.
11.28 Глубину заделки крупных разрывных нарушений в скальном основании следует определять по результатам расчета напряженного состояния плотины совместно со скальным основанием с учетом неоднородности основания.
11.29 Расчет прочности контрфорсных плотин и их элементов в строительный период следует выполнять в соответствии с указаниями 10.28.
11.30 Бетонные конструкции контрфорсных плотин всех классов, независимо от высоты сооружений, следует рассчитывать по образованию трещин от температурных воздействий в соответствии с 10.29.
12 Арочные и арочно-гравитационные плотины
Конструирование плотин и их элементов
12.1 Конструирование арочных и арочно-гравитационных плотин и их элементов следует выполнять в соответствии с указаниями раздела 6 и настоящего раздела.
12.2 Арочные и арочно-гравитационные плотины следует проектировать:
при (где - длина хорды арки по гребню плотины, h - высота плотины) и треугольной форме ущелья - с арками кругового очертания постоянной толщины или с местными утолщениями у пят;
при , при трапецеидальной или близкой к ней форме ущелья - двоякой кривизны с арками переменной толщины и кривизны;
при - арочные и арочно-гравитационные плотины с арками переменной толщины, кривизна которых, как правило, уменьшается от ключа к пятам; выбор кривизны плотины как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях производится из условия оптимального напряженного состояния сооружения;
в несимметричных створах и на неоднородных основаниях - с арками некруглого очертания переменной толщины.
12.3 На начальных стадиях проектирования выбор конструкции и формы плотины допускается проводить на основании приближенных методов расчета и аналогов.
12.4 Кривизна арочной плотины в вертикальном направлении должна уточняться с учетом обеспечения устойчивости отдельно стоящих столбов и секций в строительный период. При этом учитываются схемы возведения плотины, конструкция межсекционных швов и сроки их омоноличивания, использование поддерживающих конструкций (временных или постоянных), график подъема уровня воды в верхнем бьефе плотины и температурного воздействия.
12.5 В конструкции арочной плотины следует предусматривать разрезку плотины на секции строительными швами, которые необходимо омоноличивать перед заполнением водохранилища. Строительные швы арочных плотин должны быть, как правило, вертикальными и иметь штрабы. Последовательность омоноличивания и температура замыкания швов должны определяться с учетом напряженного состояния плотины.
При проектировании следует рассматривать целесообразность регулирования не только средних температур, но и температурных градиентов при замыкании.
12.6 При сопряжении плотины с основанием в необходимых случаях следует предусматривать меры по укреплению основания:
заделку разломов, крупных трещин и пустот путем устройства бетонных и железобетонных пробок или свай для передачи усилия от плотины вглубь скального массива.
12.7 Опирание плотины на основание должно быть обеспечено по поверхности, нормальной к осям арок плотины. При этом по контуру плотины при необходимости надлежит предусматривать устройство конструкций, улучшающих условия опирания (береговые устои, седло, пробка, незамоноличенные строительные швы в верхней части береговых секций плотины и др.). Допускается очертание пяты арки принимать криволинейным или полигональным.
12.8 Рациональная глубина врезки должна определяться, исходя из условия обеспечения устойчивости береговых упоров и благоприятного напряженного состояния в теле плотины и скальных примыканиях.
Для уменьшения напряжений на контакте плотины с основанием следует рассматривать устройство местного утолщения плотины по опорному контуру.
Арочную плотину необходимо отделять конструктивным швом от пробки, расположенной в наиболее узкой щелевидной части ущелья.