Виды плотин | Значения и при сочетании нагрузок на плотины | |||||
основные и особые при ФПУ и нормальной работе противофильтрационных и дренажных устройств | особые в случае нарушения нормальной работы противофильтрационных и дренажных устройств | |||||
плотины с цементационной завесой | плотины без цементационной завесы | плотины с цементационной завесой | плотины без цементационной завесы | |||
| Гравитационные без полостей у основания (рисунок 7, а и б) классов: | ||||||
| I | 0,40 | 0,20 | 0,20 | 0,50 | 0,30 | 0,40 |
| II | 0,40 | 0,15 | 0,15 | 0,50 | 0,20 | 0,30 |
| III и IV | 0,30 | 0,05 | 0,05 | 0,35 | 0,10 | 0,10 |
| Гравитационные с продольной полостью у основания (рисунок 7, в) I-IV классов | 0,30 | 0,10 | 0,10 | 0,35 | 0,15 | 0,20 |
| Гравитационные с расширенными швами и массивно-контрфорсные (рисунок 7, г) I-IV классов | 0,20 | 0,05 | 0,05 | 0,25 | 0,10 | 0,10 |
| Арочные (рисунок 7, е) I-IV классов | 0,40 | 0,20 | 0,20 | 0,60 | 0,35 | 0,40 |
| Примечание - Для контрфорсных плотин с плоским или арочным перекрытием эпюра пьезометрического напора при фильтрации под действием расчетного напора принимается по треугольнику с ординатой на низовой грани верхового клина плотины (рисунок 7, д). | ||||||
7.16 При расчете устойчивости давление наносов , кН, со стороны верхнего бьефа на 1 м длины сооружения допускается определять по формуле
, (5)
где - удельный вес грунта наносов во взвешенном состоянии, ;
- высота наносов перед плотиной, м;
- угол внутреннего трения грунта наносов, град.
7.17 Температурные воздействия следует принимать по данным многолетних наблюдений за температурой воздуха в створе плотины и на основании прогноза температуры воды в водохранилище.
7.18 Динамические нагрузки при осуществлении сбросов воды следует определять для плотин I и II классов по результатам расчетов и экспериментальных исследований, для плотин III и IV классов - по результатам расчетов или аналогам.
7.19 Поровое давление в грунтах учитывается при проверке устойчивости на сдвиг и прогнозе осадок плотины при возведении ее на глинистых грунтах со средним коэффициентом фильтрации менее м/сут и коэффициентом водонасыщения более 0,8.
 | |
| 1854 × 1822 пикс. Открыть в новом окне | |
8 Основные положения по расчетам плотин
8.1 Расчеты бетонных и железобетонных плотин должны производиться в соответствии с СП 58.13330; СП 23.13330; СП 41.13330 и требованиями данного раздела.
8.2 Расчеты бетонных и железобетонных плотин надлежит производить по методу предельных состояний:
предельные состояния первой группы (по непригодности к эксплуатации) - расчеты сооружения на общую прочность и устойчивость, а также на местную прочность его элементов;
предельные состояния второй группы (по непригодности к нормальной эксплуатации) - расчеты сооружения по образованию трещин и деформациям, а также по раскрытию строительных швов в бетонных и трещин в железобетонных конструкциях.
Расчеты плотин на прочность и устойчивость
8.3 Расчеты на общую прочность и устойчивость по деформациям и раскрытию трещин, а также по раскрытию строительных швов с учетом очередности возведения плотины должны выполняться для всей плотины в целом или для отдельных ее секций (или первых столбов).
8.4 Расчеты бетонных конструкций по образованию трещин следует выполнять для блоков бетонирования и отдельных конструктивных бетонных элементов, ограниченных строительными и конструктивными швами.
8.5 Расчеты плотин, их оснований и отдельных элементов на прочность и устойчивость должны производиться для наиболее неблагоприятных расчетных случаев эксплуатационного и строительного периодов с учетом последовательности возведения и нагружения плотины.
В проекте должна предусматриваться очередность возведения плотины и ее отдельных элементов, при которой усилия, возникающие в строительный период, не вызывают необходимости в дополнительном армировании или другом утяжелении сооружения.
8.6 Расчет прочности и устойчивости части плотин (пусковой профиль) всех классов в случае, когда проектом предусмотрены возведение и сдача в эксплуатацию гидроузла отдельными очередями, следует производить на все нагрузки и воздействия, установленные для рассматриваемого этапа строительства, при этом условия прочности плотин и устойчивости для периода временной эксплуатации следует принимать такими же, как и для периода постоянной эксплуатации.
8.7 Расчеты плотин на полный состав нагрузок и воздействий эксплуатационного периода выполняются методами теории упругости с учетом возможного раскрытия строительных (горизонтальных) межблочных швов у низовой и верховой граней сооружений.
8.8 При определении напряженно-деформированного состояния плотины и основания следует учитывать:
неоднородность основания и наличие в нем трещин и разломов, а также многолетнемерзлых пород (сплошная или островная мерзлота);
неоднородность свойств бетона в теле плотины (в том числе анизотропию укатанного бетона);
возможность раскрытия строительных швов и трещин и нарушения сплошности основания;
очередность возведения, способы и сроки омоноличивания плотины;
наличие ориентированных вдоль оси плотины полостей (продольные галереи, помещения машинного зала гидроэлектростанций и т.д.) в случае, если максимальный из габаритных размеров поперечного сечения полости составляет более 10% ширины подошвы плотины;
наличие ориентированных в вертикальном направлении или вдоль потока полостей (расширенные швы, турбинные водоводы, поперечные галереи и т.д.) в случае, если площадь горизонтального сечения полости составляет более 5% площади горизонтального расчетного сечения плотины.
8.9 В тех случаях, когда в сооружении возможно раскрытие строительных швов, появление и раскрытие трещин, а в основании - нарушение сплошности в зонах растяжения, должен производиться расчет сооружения на прочность по образующимся вторичным схемам.
8.10 Зоны и величина раскрытия швов (деформационных и строительных) и трещин на верховой и низовой гранях плотины определяются с учетом собственного веса сооружения, гидростатического давления и температурных воздействий во время строительного и эксплуатационного периодов. При учете температурных воздействий используются методы механики разрушения и соответствующие программные комплексы.
8.11 При расчетах общей прочности и устойчивости плотины, а также местной прочности отдельных элементов должно соблюдаться одно из следующих условий, обеспечивающих недопущение наступления предельных состояний:
, (6)
, (7)
где , , - коэффициенты, принимаемые согласно СП 58.13330;
F, R - соответственно расчетные значения обобщенного силового воздействия и обобщенной несущей способности сооружения;
- расчетное значение напряжения;
Ф - функция, вид которой определяется в зависимости от характера напряженно-деформированного состояния плотины;
, - соответственно расчетные сопротивления арматуры и бетона, определяемые согласно СП 41.13330.
8.12 При расчетах бетонных и железобетонных плотин необходимо вводить следующие коэффициенты:
коэффициент надежности по ответственности (назначению) сооружения и коэффициент сочетаний нагрузок , принимаемые согласно СП 58.13330;
коэффициент условий работы , принимаемый по таблице 6.
Для расчетного случая, определяющего объем сооружения, правая часть неравенств (6) и (7) должна превышать их левую часть не более, чем на 10%.
8.13 В расчетах бетонных плотин на общую прочность и по деформациям в случаях, когда в расчетной схеме профиля сооружения наличие швов не учитывается, расчетное значение модуля деформации бетонной кладки плотины следует принимать:
для плотин, возводимых столбчатыми массивами или с перевязкой блоков бетонирования
; (8)
для плотин, возведенных послойным методом бетонирования
; (9)
где - начальный модуль упругости бетона, МПа;
- число вертикальных швов бетонирования на подошве плотины;