Проект подпорного гидроузла, состоящего из грунтовой плотины и паводкового водосброса

сотой, равной заглублению этой точки под уровень воды в НБ, то есть ордината эпюры взвешивающего давления в i-ой точке подошвы плотины

h_взвi = ρ · g · h_i;

где р — плотность воды;

h_i - заглубление i-ой точки подошвы под уровень НБ.

h = 1· 9,81·    =      кПа;

h = 1· 9,81·    =      кПа.

7 Статический расчёт бетонную плотину

В основное сочетание нагрузок, на которое выполняются расчеты в курсовом проекте, входят: собственный вес плотины с учетом веса находящихся на ней постоянных устройств (затворов, подъемных механизмов, мостов и др.); гидростатическое, фильтрационное, взвешивающее и волновое давление воды; активное и пассивное давление грунта; давление льда, давление ветра и снега а также тяговые и тормозные усилия, создаваемые подъемными и транспортными механизмами. В курсовом проекте давление льда, ветра и снега, а также тяговые и тормозные усилия не учитываем.

Определение нагрузок, действующих на сооружение, производится для выделенной расчетной секции, размеры которой зависят от конструкции плотины:

1) для гравитационной плотины на нескальном основании, разрезанной конструктивными швами по оси бычков, ширина расчетной секции b_с будет равна расстоянию между швами. В этом случае учитывается собственный вес бычка. b_c=3,85м;

Нормативные значения действующие на плотину сил и нагрузок  определяем следующим образом.

1)Собственный вес плотины находимся путем разбивки поперечного профиля плотины на ряд правильных геометрических фигур (см. Рис.2), определения их объема и умножения на удельный вес железобетона (g_жб=24кН/м³). Аналогичным образом определяется вес пригрузки воды в ВБ (G_B") и в НБ (G_B'); удельный вес воды g_w=10кH/м³.

 − собственный вес элемента плотины.

где S – площадь сегмента.

2)Вес пригрузки воды () определяется в ВБ и НБ аналогично определению собственного веса плотины. В этом случае вместо удельного веса бетона объем умножается на удельный вес воды (=10 кН/м³).

G_в1=10∙124∙3,85=4774 кН

G_в2=10·33,2∙3,85=1278 кН

3) Сила гидростатическое давление воды определяем методами гидравлики. Эпюра гидростатического давления воды в случае нескальных оснований строится до подошвы плотины. Гидростатическое давление воды:

, где h – глубина до низа зуба.

P_w = W∙h∙0,5∙b_c

 P_w1 = 327,7∙33,4∙0,5∙3,85 = 21069 кН

P_w2 = 79,5∙8,1∙0,5∙3,85 = 1240 кН

4)Взвешивающее давление () равно в любой точке подошвы весу столба воды, высотой, равной заглублению этой точки под уровень воды в НБ.

P_wвз=(12∙24,5+19∙24,5+88,5∙19) ∙3,85=9397,85 кН.

5)Фильтрационное давление (P_ф), действующее на понур отбрасывается и в расчетах не учитывается, а в расчетах используется только та часть эпюры, давление которой действует на подошву плотины.

P_WФ=(163,5+38,5)/2∙3,85 = 388,85 кН.

6)Волновое давление определяется в соответствии с указаниями. Приближенно эпюра волнового давления может  построена так, как  показано на рис. 2, где h- высота волны 1% обеспеченности.

Силы гидростатического давления воды и волнового находим как площадь соответствующих эпюр.

P_wв = 10∙(18,17∙0,5∙1,43)3,85=500,17 кН.

7)Давление грунта. Различают активное давление грунта Е_а, которое возникает при перемещении сооружения в сторону от грунта, и пассивное, которое представляет собой реактивное сопротивление грунта при "навале" сооружения на грунт. Пассивное давление грунта в расчетах может не учитываться, что идет в запас устойчивости. В курсовом проекте вертикальной составляющей активного давления грунта на наклонную поверхность