Betoninės užtvankos hidrostatiniai skaičiavimai

2037 0

Untitled

Betoninės užtvankos hidrostatiniai skaičiavimai

Betoninės užtvankos 0x01 graphic
= 2,04 m storio padas įleistas į laidaus žvyringo grunto sluoksnį (2.21 pav.), o hidrostatinis slėgis į užtvankos padą kinta proporcingai pado ilgiui B. Vandens gylis iš kairės užtvankos pusės 0x01 graphic
= 10,9 m, iš dešinės 0x01 graphic
= 4,35 m. Kiti užtvankos matmenys yra tokie: H = 12,7 m, 0x01 graphic
= 1,77 m, a = 1,27 m, poskyrio kampas α = 0x01 graphic
0x01 graphic
Betono tankis 0x01 graphic
= 2400 kg*0x01 graphic
, vandens tankis ρ=1000 kg*0x01 graphic
.

1. pav. Betoninės užtvankos schema

Reikia patikrinti, ar užtvanka nebus apversta, skaičiuojant jos pastovumo apvertimui koeficientą 0x01 graphic
, ir ar nebus nustumta, skaičiuojant jos pastovumo nustūmimui koeficientą 0x01 graphic
. Vandens slėgio ir užtvankos sunkio jėgas reikia skaičiuoti, imant jos ilgį, statmeną schemai, b = 1,0 m; trinties koeficientas tarp žvyringo grunto ir betoninės užtvankos pagrindo yra f = 0,56.

Užduočiai atlikti reikia:

1. Sudaryti vandens slėgio horizontaliąsias ir vertikaliąsias epiūras;

2. Apskaičiuoti horizontaliąsias ir vertikaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus;

3. Apskaičiuoti betono sunkio jėgas ir jų pridėties taškus;

4. Apskaičiuoti užtvanką verčiančių (Σ0x01 graphic
) ir laikančių (Σ0x01 graphic
) jėgų momentus apie tašką A;

5. Apskaičiuoti užtvankos pastovumo apvertimui koeficientą 0x01 graphic
;jei 0x01 graphic
> 1,0 užtvanka pastovi apvertimui;

6. Apskaičiuoti užtvankos pastovumo nustūmimui koeficientą 0x01 graphic
; jei k2 > 1,0 užtvanka pastovi nustūmimui.

Sprendimas

1. Nubraižome (2 pav.) betoninę užtvanką veikiančias horizontaliąsias ir vertikaliąsias vandens slėgio epiūras.

Betoninę užtvanką ir vandens paviršius ties užtvanka veikia atmosferinis slėgis, todėl užtvankos pastovumui jis neturės įtakos. Kalbėdami apie slėgį suprantame, kad tai manometrinis slėgis, reiškiantis slėgio perteklių virš atmosferos slėgio.

Iš pagrindinės hidrostatikos lygties žinome, kad gylio atžvilgiu hi

idrostatinis slėgis pasiskirsto pagal tiesę, taigi slėgio epiūrai nubraižytiužtenka žinoti slėgį bent dviejuose taškuose. Pirmąjį tašką gauname skysčio laisvajame paviršiuje, kur h = 0, taigi ir manometrinis hidrostatinis slėgis 0x01 graphic
= 0, o pavyzdžiui, taške 4 hidrostatinis slėgis bus 0x01 graphic

Slėgio epiūrą į užtvankos padą nubraižome atidėję slėgius 4 ir 5 taškuose ir juo sujungę, nes, pagal užduotį, hidrostatinis slėgis į užtvankos padą kinta proporcingai pado ilgiui B.

0x01 graphic
kPa,

0x01 graphic
kPa,

B = 0x01 graphic
+ a + 0x01 graphic
+ 1,27 + 0x01 graphic
8,96 m.

2. Skaičiuojame horizontaliąsias ir vertikaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus.

2.1. Skaičiuojame horizontaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus. Tai iš kairės 0x01 graphic
ir dešinės 0x01 graphic
užtvankos pusių veikiančios vandens slėgio jėgos.

2.pav. Betoninę užtvanką veikiančios vandens slėgio epiūros

Skaičiuojant horizontaliąsias hidrostatinio skysčio slėgio jėgas grafo-analitiniu būdu, vandens slėgio, veikiančio užtvanką iš kairės ir dešinės užtvankos pusių, epiūros yra trikampiai, kurių aukštinės atitinkamai yra 0x01 graphic
ir 0x01 graphic
(3 pav.).

3. pav. Horizontaliosios vandens slėgio jėgos ir jos pridėties taško nustatymo schema

Slėgio jėgos dydis yra lygus slėgio epiūros tūriui, šiuo atveju skaičiuojamas kaip trikampės prizmės tūris. Skaičiuojame iš kairės užtvankos pusės (aukštutinio bjefo) veikiančią horizontaliąją jėgą 0x01 graphic
:

0x01 graphic
0,5 * 1020 * 9,81 *0x01 graphic
* 1,0 = 837,74 kN.

Hidrostatinio slėgio jėgos 0x01 graphic
, kaip jėgos, veikiančios į stačiakampį užtvankos sektorių, pridėties tašką – slėgio centrą randame pagal formulę:

0x01 graphic
.

Kadangi stačiakampio užtvankos sektoriaus inercijos momentas:

0x01 graphic
,

o 0x01 graphic
ir A = (0x01 graphic
0x01 graphic
tai:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
.

Jėgos veikimo taško atstumas nuo vandens lygio yra:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(10,9 + 2,04) = 8,63 m.

Jėgos veikimo taško atstumas nuo užtvankos pagrindo atitinkamai bus lygus:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(10,9 + 2,04) = 4,31 m,

ir einaper erdvinės figūros centrą (3 pav.) atstumu 0<div style=

0x01 graphic" src="/res/files/37533/ac0a3673aa52a5d450.png" />
.

Analogiškai skaičiuojame iš dešinės užtvankos pusės (žemutinio bjefo) veikiančią horizontaliąją jėgą 0x01 graphic
:

0x01 graphic
0,5 * 1020 * 9,81 *0x01 graphic
* 1,0 = 204,29 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(4,35 + 2,04) = 4,26 m

atstumu nuo vandens lygio žemutiniame bjefe, arba:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(4,35 + 2,04) = 2,13 m

atstumu nuo užtvankos pagrindo (1 pav.) ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
.

2.2. Skaičiuojame vertikaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus. Tai iš viršaus užtvanką veikiančios jėgos: iš kairės užtvankos pusės (aukštutinio bjefo) veikianti vertikalioji jėga, kurią patogumo dėlei išskaidome į jėgas 0x01 graphic
ir 0x01 graphic
, iš dešinės užtvankos pusės (žemutinio bjefo) veikiančios vertikalios jėgos nėra (4 pav.).

4.pav. Vertikaliosios vandens slėgio jėgos ir jos pridėties taško nustatymo schema

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. stačiakampio gretasienio tūriui:

0x01 graphic
= ρ * g * 0x01 graphic
* a * b = 1020 * 9,81 * 10,9 * 1,27 * 1,0 = 138,52 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
1,27 = 0,64 m atstumu nuo užtvankos priekinės sienelės aukštutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. trikampės prizmės (2 pav.) tūriui:

0x01 graphic
ρ * g * 0x01 graphic
b = 0x01 graphic
1020 * 9,81 * 0x01 graphic
1,0 = 277,18 kN.

Jėgos0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 1,69 m atstumu nuo užtvankos pasvirusios galinės sienelės apatinės dalies žemutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

Be to, kadangi betoninės užtvankos apatinė dalis įleista į laidaus žvyringo grunto sluoksnį, tai į užtvankos padą veiks hidrostatinio slėgio jėga, nukreipta aukštyn, kurią patogumo dėlei taip pat išskaidome į jėgas 0x01 graphic
ir 0x01 graphic
(5 pav.).

5. pav. Vertikaliosios vandens slėgio jėgos, veikiančios užtvankos padą, ir pridėties taško nustatymo schema

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic

2a5d485.png" />
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. stačiakampio gretasienio (5 pav.) tūriui:

0x01 graphic
* g * (0x01 graphic
* 9,81 * (0x01 graphic
572,90 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
8,96 = 4,48 m atstumu nuo užtvankos galinės sienelės žemutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. trikampės prizmės (5 pav.) tūriui:

0x01 graphic
ρ * g * (0x01 graphic
B * b = 0x01 graphic
1020 * 9,81 * (0x01 graphic
8,96 * 1,0 = 293,62 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
8,96 = 5,97 m atstumu nuo užtvankos galinės sienelės žemutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

3. Skaičiuojame betono sunkio jėgas ir jų pridėties taškus. Betoninės užtvankos kūną išskaidome į tris (6 pav.) paprastas geometrines figūras ir nustatome betono sunkio jėgas 0x01 graphic
,0x01 graphic
ir 0x01 graphic
ir jų pridėties taškus.

Betono sunkio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus stačiakampio gretasienio tūriui:

0x01 graphic
g * H * 0x01 graphic
b = 0x01 graphic
9,81 * 12,7 * 0x01 graphic
1,0 = 546,89 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas eina per užtvankos keteros vidurį atstumu 0x01 graphic
1,77 = 0,89 m.

6. pav. Betoninės užtvankos sunkio jėgų ir jų pridėties taškų nustatymo schema

Betono sunkio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus trikampės prizmės tūriui:

0x01 graphic
0x01 graphic
* g * 0x01 graphic
b = 0x01 graphic
2480 * 9,81 * 0x01 graphic
1,0 = 72,04 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
= 3,95 m atstumu nuo užtvankos pasvirusios galinės sienutės apatinės dalies žemutiniame bjefe.

Betono sunkio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus stačiakampio gretasienio tūriui:

0x01 graphic
* g * 0x01 graphic
* 9,81 * 0x01 graphic
444,69 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas eina per užtvankos pado vidurį, t. y. 0x01 graphic
8,96 = 4,48 m.

4. Skaičiuojame užtvanką verčiančių (Σ0x01 graphic
) ir laikančių (Σ0x01 graphic
)jėgų momentus apie tašką A.

Visų apskaičiuotų horizontaliųjų ir vertikaliųjų hidrostatinio vandens slėgio jėgų bei betono sunkio jėgų vektoriai ir jų pečiai taško A atžvilgiu pavaizduoti 7 pav.

Σ0x01 graphic
= 0x01 graphic
+ 0x01 graphic
+ 0x01 graphic
7930,16 kNm.

Σ0x01 graphic
+ 0x01 graphic
+0x01 graphic
+ 0x01 graphic
+0x01 graphic
8495,19 kNm.

2.27. pav. Betoninę užtvanką verčiančių ir laikančių jėgų momentų apie tašką A skaičiavimo schema

5. Skaičiuojame užtvankos pastovumo apvertimui koe

eficientą:

. . .

Untitled

Betoninės užtvankos hidrostatiniai skaičiavimai

Betoninės užtvankos 0x01 graphic
= 2,04 m storio padas įleistas į laidaus žvyringo grunto sluoksnį (2.21 pav.), o hidrostatinis slėgis į užtvankos padą kinta proporcingai pado ilgiui B. Vandens gylis iš kairės užtvankos pusės 0x01 graphic
= 10,9 m, iš dešinės 0x01 graphic
= 4,35 m. Kiti užtvankos matmenys yra tokie: H = 12,7 m, 0x01 graphic
= 1,77 m, a = 1,27 m, poskyrio kampas α = 0x01 graphic
0x01 graphic
Betono tankis 0x01 graphic
= 2400 kg*0x01 graphic
, vandens tankis ρ=1000 kg*0x01 graphic
.

1. pav. Betoninės užtvankos schema

Reikia patikrinti, ar užtvanka nebus apversta, skaičiuojant jos pastovumo apvertimui koeficientą 0x01 graphic
, ir ar nebus nustumta, skaičiuojant jos pastovumo nustūmimui koeficientą 0x01 graphic
. Vandens slėgio ir užtvankos sunkio jėgas reikia skaičiuoti, imant jos ilgį, statmeną schemai, b = 1,0 m; trinties koeficientas tarp žvyringo grunto ir betoninės užtvankos pagrindo yra f = 0,56.

Užduočiai atlikti reikia:

1. Sudaryti vandens slėgio horizontaliąsias ir vertikaliąsias epiūras;

2. Apskaičiuoti horizontaliąsias ir vertikaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus;

3. Apskaičiuoti betono sunkio jėgas ir jų pridėties taškus;

4. Apskaičiuoti užtvanką verčiančių (Σ0x01 graphic
) ir laikančių (Σ0x01 graphic
) jėgų momentus apie tašką A;

5. Apskaičiuoti užtvankos pastovumo apvertimui koeficientą 0x01 graphic
;jei 0x01 graphic
> 1,0 užtvanka pastovi apvertimui;

6. Apskaičiuoti užtvankos pastovumo nustūmimui koeficientą 0x01 graphic
; jei k2 > 1,0 užtvanka pastovi nustūmimui.

Sprendimas

1. Nubraižome (2 pav.) betoninę užtvanką veikiančias horizontaliąsias ir vertikaliąsias vandens slėgio epiūras.

Betoninę užtvanką ir vandens paviršius ties užtvanka veikia atmosferinis slėgis, todėl užtvankos pastovumui jis neturės įtakos. Kalbėdami apie slėgį suprantame, kad tai manometrinis slėgis, reiškiantis slėgio perteklių virš atmosferos slėgio.

Iš pagrindinės hidrostatikos lygties žinome, kad gylio atžvilgiu hidrostatinis slėgis pasiskirsto pagal tiesę, taigi slėgio epiūrai nubraižytiužtenka žinoti slėgį bent dviejuose taškuose. Pirmąjį tašką gauname skysčio laisvajame paviršiuje, kur h = 0, taigi ir manometrinis hidrostatinis slėgis 0x01 graphic
= 0, o pavyzdžiui, taške 4 hidrostatinis slėgis bus 0x01 graphic

Slėgio epiūrą į užtvankos padą nubraižome atidėję slėgius 4 ir 5 taškuose ir juo sujungę, nes, pagal užduotį, hidrostatinis slėgis į užtvankos padą kinta proporcingai pado ilgiui B.

0x01 graphic
kPa,

0x01 graphic
kPa,

B = 0x01 graphic
+ a + 0x01 graphic
+ 1,27 + 0x01 graphic
8,96 m.

2. Skaičiuojame horizontaliąsias ir vertikaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus.

2.1. Skaičiuojame horizontaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus. Tai iš kairės 0x01 graphic
ir dešinės 0x01 graphic
užtvankos pusių veikiančios vandens slėgio jėgos.

2.pav. Betoninę užtvanką veikiančios vandens slėgio epiūros

Skaičiuojant horizontaliąsias hidrostatinio skysčio slėgio jėgas grafo-analitiniu būdu, vandens slėgio, veikiančio užtvanką iš kairės ir dešinės užtvankos pusių, epiūros yra trikampiai, kurių aukštinės atitinkamai yra 0x01 graphic
ir 0x01 graphic
(3 pav.).

3. pav. Horizontaliosios vandens slėgio jėgos ir jos pridėties taško nustatymo schema

Slėgio jėgos dydis yra lygus slėgio epiūros tūriui, šiuo atveju skaičiuojamas kaip trikampės prizmės tūris. Skaičiuojame iš kairės užtvankos pusės (aukštutinio bjefo) veikiančią horizontaliąją jėgą 0x01 graphic
:

0x01 graphic
0,5 * 1020 * 9,81 *0x01 graphic
* 1,0 = 837,74 kN.

Hidrostatinio slėgio jėgos 0x01 graphic
, kaip jėgos, veikiančios į stačiakampį užtvankos sektorių, pridėties tašką – slėgio centrą randame pagal formulę:

0x01 graphic
.

Kadangi stačiakampio užtvankos sektoriaus inercijos momentas:

0x01 graphic
,

o 0x01 graphic
ir A = (0x01 graphic
0x01 graphic
tai:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
.

Jėgos veikimo taško atstumas nuo vandens lygio yra:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(10,9 + 2,04) = 8,63 m.

Jėgos veikimo taško atstumas nuo užtvankos pagrindo atitinkamai bus lygus:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(10,9 + 2,04) = 4,31 m,

ir einaper erdvinės figūros centrą (3 pav.) atstumu 0x01 graphic
.

Analogiškai skaičiuojame iš dešinės užtvankos pusės (žemutinio bjefo) veikiančią horizontaliąją jėgą 0x01 graphic
:

0x01 graphic
0,5 * 1020 * 9,81 *0x01 graphic
* 1,0 = 204,29 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(4,35 + 2,04) = 4,26 m

atstumu nuo vandens lygio žemutiniame bjefe, arba:

0x01 graphic
=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
(4,35 + 2,04) = 2,13 m

atstumu nuo užtvankos pagrindo (1 pav.) ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
.

2.2. Skaičiuojame vertikaliąsias vandens slėgio jėgas ir jų pridėties taškus. Tai iš viršaus užtvanką veikiančios jėgos: iš kairės užtvankos pusės (aukštutinio bjefo) veikianti vertikalioji jėga, kurią patogumo dėlei išskaidome į jėgas 0x01 graphic
ir 0x01 graphic
, iš dešinės užtvankos pusės (žemutinio bjefo) veikiančios vertikalios jėgos nėra (4 pav.).

4.pav. Vertikaliosios vandens slėgio jėgos ir jos pridėties taško nustatymo schema

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. stačiakampio gretasienio tūriui:

0x01 graphic
= ρ * g * 0x01 graphic
* a * b = 1020 * 9,81 * 10,9 * 1,27 * 1,0 = 138,52 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
1,27 = 0,64 m atstumu nuo užtvankos priekinės sienelės aukštutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. trikampės prizmės (2 pav.) tūriui:

0x01 graphic
ρ * g * 0x01 graphic
b = 0x01 graphic
1020 * 9,81 * 0x01 graphic
1,0 = 277,18 kN.

Jėgos0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 1,69 m atstumu nuo užtvankos pasvirusios galinės sienelės apatinės dalies žemutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

Be to, kadangi betoninės užtvankos apatinė dalis įleista į laidaus žvyringo grunto sluoksnį, tai į užtvankos padą veiks hidrostatinio slėgio jėga, nukreipta aukštyn, kurią patogumo dėlei taip pat išskaidome į jėgas 0x01 graphic
ir 0x01 graphic
(5 pav.).

5. pav. Vertikaliosios vandens slėgio jėgos, veikiančios užtvankos padą, ir pridėties taško nustatymo schema

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. stačiakampio gretasienio (5 pav.) tūriui:

0x01 graphic
* g * (0x01 graphic
* 9,81 * (0x01 graphic
572,90 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
8,96 = 4,48 m atstumu nuo užtvankos galinės sienelės žemutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

Vertikaliosios slėgio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus slėgio kūno tūriui, t. y. trikampės prizmės (5 pav.) tūriui:

0x01 graphic
ρ * g * (0x01 graphic
B * b = 0x01 graphic
1020 * 9,81 * (0x01 graphic
8,96 * 1,0 = 293,62 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
8,96 = 5,97 m atstumu nuo užtvankos galinės sienelės žemutiniame bjefe ir eina per erdvinės figūros centrą atstumu 0x01 graphic
b.

3. Skaičiuojame betono sunkio jėgas ir jų pridėties taškus. Betoninės užtvankos kūną išskaidome į tris (6 pav.) paprastas geometrines figūras ir nustatome betono sunkio jėgas 0x01 graphic
,0x01 graphic
ir 0x01 graphic
ir jų pridėties taškus.

Betono sunkio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus stačiakampio gretasienio tūriui:

0x01 graphic
g * H * 0x01 graphic
b = 0x01 graphic
9,81 * 12,7 * 0x01 graphic
1,0 = 546,89 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas eina per užtvankos keteros vidurį atstumu 0x01 graphic
1,77 = 0,89 m.

6. pav. Betoninės užtvankos sunkio jėgų ir jų pridėties taškų nustatymo schema

Betono sunkio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus trikampės prizmės tūriui:

0x01 graphic
0x01 graphic
* g * 0x01 graphic
b = 0x01 graphic
2480 * 9,81 * 0x01 graphic
1,0 = 72,04 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas yra 0x01 graphic
= 3,95 m atstumu nuo užtvankos pasvirusios galinės sienutės apatinės dalies žemutiniame bjefe.

Betono sunkio jėgos 0x01 graphic
dydis yra lygus stačiakampio gretasienio tūriui:

0x01 graphic
* g * 0x01 graphic
* 9,81 * 0x01 graphic
444,69 kN.

Jėgos 0x01 graphic
pridėties taškas eina per užtvankos pado vidurį, t. y. 0x01 graphic
8,96 = 4,48 m.

4. Skaičiuojame užtvanką verčiančių (Σ0x01 graphic
) ir laikančių (Σ0x01 graphic
)jėgų momentus apie tašką A.

Visų apskaičiuotų horizontaliųjų ir vertikaliųjų hidrostatinio vandens slėgio jėgų bei betono sunkio jėgų vektoriai ir jų pečiai taško A atžvilgiu pavaizduoti 7 pav.

Σ0x01 graphic
= 0x01 graphic
+ 0x01 graphic
+ 0x01 graphic
7930,16 kNm.

Σ0x01 graphic
+ 0x01 graphic
+0x01 graphic
+ 0x01 graphic
+0x01 graphic
8495,19 kNm.

2.27. pav. Betoninę užtvanką verčiančių ir laikančių jėgų momentų apie tašką A skaičiavimo schema

5. Skaičiuojame užtvankos pastovumo apvertimui koeficientą:

0x01 graphic
1,07.

Kadangi 0x01 graphic
= 1,07 > 1,0, užtvanka pastovi apvertimui.

6. Skaičiuojame užtvankos pastovumo nustūmimui koeficientą. Tam pirma reikia suskaičiuoti užtvanką veikiančių vertikaliųjų vandens slėgio ir betono sunkio jėgų sumą (Σ0x01 graphic
) ir horizontaliųjų vandens slėgio jėgų sumą (Σ0x01 graphic
), įvertinant jėgų veikimokryptis.
Skaičiuojame vertikaliųjų vandens slėgio ir betono sunkio jėgų sumą:

Σ0x01 graphic
= 0x01 graphic
+0x01 graphic
138,52 + 277,18 + 546,89 + 72,04 + 444,69 – 572,90 – 293,62 = 612,80 kN.

Skaičiuojame horizontaliųjų vandens slėgio jėgų sumą:

Σ0x01 graphic
= 0x01 graphic
837,74 – 204,29 = 633,45 kN.

Skaičiuojame užtvankos pastovumo nustūmimui koeficientą:

0x01 graphic
0,54.

Kadangi 0x01 graphic
= 0,54 < 1,0, užtvanka nepastovi nustūmimui.

Pastaba: konkrečiu atveju pagal avarijų ir naudojimo sutrikimų galimus padarinius hidrotechnikos statiniai skirstomi į keturias pasekmių klases: CC1 (paprasčiausią – 1,10), CC2, CC3 ir CC4 (svarbiausią- 1,25).

Atsakymas

Kai skaičiuotą betoninę užtvanką, įleistą į laidaus žvyringo grunto sluoksnį, iš aukštutinio bjefo pusės veikia 10,9 m, o iš žemutinio bjefo pusės – 4,35 m vandens slėgio aukščiai, užtvanka pastovi apvertimui (0x01 graphic
=1,07) ir nepastovi nustūmimui (0x01 graphic
=0,54). Tai neatitiktų CC1 (paprasčiausios) pasekmių klasės keliamus reikalavimus hidrotechnikos statiniams.

Join the Conversation

×
×