5.3 Расчет устойчивости плотины на сдвиг
Для оснований сложенных глинистыми грунтами расчет по схеме плоского сдвига можно выполнять при выполнении условия:
?max - максимальное нормальное напряжение в основании плотины;
b - ширина плотины по основанию;
?вз - 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.
- 1. Компоновка сооружений гидроузла
- 2. Гидравлические расчеты
- 2.1 Расчет пропускной способности сифонного водосброса
- 2.2 Расчет сопряжения бьефов
- 2.3 Определение длины крепления русла за водосбросной плотиной
- 3. Конструирование тела плотины и ее элементов
- 3.1 Определение глубины заложения и ширины подошвы плотины
- 3.2 Проектирование поперечного профиля плотины
- 3.3 Конструкция гравитационной плотины
- 3.4 Выбор схемы подземного контура плотины
- 3.5 Конструирование элементов подземного контура плотины
- 3.5.3 Дренажные устройства
- 3.6 Конструкция водобоя
- 3.7 Конструкция рисбермы
- 3.8 Конструкция быков
- 3.9 Конструкция береговых устоев
- 4. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины
- 5. Расчеты плотины на устойчивость и прочность
- 5.1 Нагрузки и воздействия на плотину
- 5.2 Определение контактных напряжений
- 5.3 Расчет устойчивости плотины на сдвиг
- 5.4 Расчет прочности тела плотины методами сопротивления материалов
- 6. Соображения по пропуску строительных расходов