Бетонная водосбросная плотина
Нормальные напряжения в основании плотины определяются по формуле внецентренного сжатия:
.
N=2255,7 кН – равнодействующая всех вертикальных сил;
F=bL=16·1=16 м2 – площадь подошвы секции плотины;
ΣМ=-1018,2343 кН·м – суммарный момент всех сил относительно точки О;
– момент сопротивления подошвы секции плотины.
> 0;
nс=1 – коэффициент сочетания нагрузок;
m=1 – коэффициент условий работы;
kн=1,1 – коэффициент надежности (IV класс капитальности);
R0=270 кПа – расчетное сопротивление грунта основания плотины.
Коэффициент неравномерности нагрузок:
5.3 Расчет устойчивости плотины на сдвиг
Для оснований сложенных глинистыми грунтами расчет по схеме плоского сдвига можно выполнять при выполнении условия:
σmax – максимальное нормальное напряжение в основании плотины;
b – ширина плотины по основанию;
γвз – удельный вес грунта основания во взвешенном состоянии;
Б – безразмерный критерий, принимаемый равным 3 для всех грунтов кроме плотных песков.
За расчетную поверхность сдвига принимается плоскость, проходящая по подошвам зубьев.
Определение нагрузок и воздействий на расчетную секцию плотины удобно вести в табличной форме.
|
Наименование сил |
Буквенное обозначение |
Расчетные формулы |
Величина силы, кН |
|
Собственный вес плотины |
Р1 |
0,5*10*7,4*1*24 |
888 |
|
Р2 |
0,5*7,4х5*1*24 |
444 | |
|
Р3 |
10*4*1*24 |
960 | |
|
Р4 |
0,5*2*3*1*24 |
72 | |
|
Р5 |
2*2*1*24 |
96 | |
|
Р6 |
1*2*1*24 |
48 | |
|
Р7 |
0,5*1*1*1*24 |
12 | |
|
Р8 |
0,5*1*1*1*24 |
12 | |
|
Р9 |
4*3,6*1*24 |
345,6 | |
|
Р10 |
0,5*2*1,4*1*24 |
33,6 | |
|
Пригрузка воды в ВБ |
GВБ |
0,5*(11+8)*2*1*9,81 |
186,39 |
|
Пригрузка воды в НБ |
GНБ |
0,5*4*1,4*1*9,81 |
27,468 |
|
Пригрузка грунта |
Gгр |
0,5*1*1,6*1*2,66 (1–0,4) |
1,2768 |
|
Сумма |
3126,3348 | ||
|
Сила взвешивающего давления |
Wвз |
(4*16+1*9)*1*9,81 |
716,13 |
|
Сила фильтрационного давления |
Wф |
(2*5,37+3 *1,67)*1*9,81 |
154,5075 |
|
Сумма |
870,6375 | ||
|
Сила гидростат. давления со стороны ВБ |
W1 |
0,5*132*1*9,81 |
828,945 |
|
Сила волнового давления |
Wв |
0,5*9,8*0,9*1*9,81 |
43,2621 |
|
Сила активного давления грунта |
Еа |
0,5*15,7* 3,62*tg2(45–30/2)*1 |
33,91 |
|
Давление наносов |
Ен |
|
3 |
|
Сумма |
909,1 | ||
|
Сила гидростат. давления со стороны НБ |
W2 |
0,5*52*1*9,81 |
122,63 |
|
Сумма горизонтальных сил |
786,5 | ||
При выполнении условия 
плотина будет устойчива на сдвиг.
nс=1 – коэффициент сочетания нагрузок;
kн=1,1 – коэффициент надежности;
m=1 – коэффициент условий работы;
Nр=786,5 кН – расчетное значение сдвигающей силы;
– расчетное значение силы предельного сопротивления при сдвиге;
Устойчивость на сдвиг обеспечена.
5.4 Расчет прочности тела плотины методами сопротивления материалов
