Действующий
Задача расчетов первого этапа - определение профиля плотины, отвечающего условиям общей прочности: во всех точках тела плотин всех видов:
Полученный при этом профиль плотины (ее объем) не может быть сокращен в результате расчетов второго этапа (без специального технико-экономического обоснования).
На втором этапе расчетов профиль плотины, определенный по расчетам первого этапа, проверяется на общую прочность при расчете сооружения на полный состав нагрузок и воздействий в соответствии с указаниями 8.4-8.19 и 10.16-10.20. По результатам этих расчетов профиль плотины первого этапа может быть откорректирован, в том числе и за счет увеличения объема сооружения.
а) для начального периода эксплуатации построенного сооружения, когда его остывание до среднемноголетних эксплуатационных температур еще не произошло;
б) для установившегося периода эксплуатации сооружения, когда оно полностью остыло до среднемноголетних температур.
Проверка условий общей прочности плотины в обоих случаях выполняется, как правило, для февраля и августа.
10.18 Условие прочности и долговечности гравитационных плотин, рассчитываемых на основное сочетание нагрузок и воздействий эксплуатационного периода, принимается достаточным, если на верховой (напорной) грани плотин обеспечиваются близкие по величине к нулю напряжения сжатия.
Это условие должно соблюдаться как при расчетах плотин на сокращенный, так и полный состав нагрузок и воздействий.
Примечание - В строительный период глубина температурных трещин и сезонного раскрытия горизонтальных строительных швов не должна быть более 1/3 расстояния от напорной грани до оси дренажа, принимаемого в соответствии с 6.14.
Условие прочности и долговечности железобетонных плотин, рассчитываемых на полный состав нагрузок и воздействий строительного и эксплуатационного периода, принимается достаточным, если глубина сезонного раскрытия горизонтальных швов со стороны напорной грани не превышает 1/3-1/2 расстояния от напорной грани плотин до оси дренажа, положение которой определяется в соответствии с 6.14.
10.19 Расчеты плотин на полный состав нагрузок и воздействий эксплуатационного периода выполняются методами теории упругости с учетом возможности раскрытия строительных (горизонтальных) межблочных швов у низовой и верховой граней сооружений при отрицательных температурах наружного воздуха.
10.20. Напряжения и усилия, возникающие в сооружении при сейсмических воздействиях, определяются согласно указаниям СП 14.13330. В расчетах напряженно-деформированного состояния плотин с учетом сейсмических воздействий следует применять расчетные схемы, как правило, соответствующие таковым для расчета сооружения на нагрузки и воздействия основного сочетания.
10.21 В тех случаях, когда в районе расположения плотины в основании не имеется многолетнемерзлых грунтов и амплитуда сезонных колебаний температуры наружного воздуха не превышает 17°С, расчеты прочности плотин IV класса допускается выполнять методами сопротивления материалов. В таких расчетах температурные воздействия исключаются из рассмотрения, сейсмические воздействия во всех случаях представлены только на уровне ПЗ, а силовое воздействие фильтрующей воды учитывается в виде сил противодавления, приложенных на контакте "бетон-скала".
10.22 Местные напряжения в теле плотины вокруг отверстий потерн, проемов и полостей определяются расчетами.
Концентрация напряжений во входных углах проемов не учитывается при оценке прочности тела плотины и назначении количества арматуры.
10.23 Расчеты прочности элементов конструкции гравитационной плотины следует производить на те же сочетания нагрузок и воздействий, что и расчет общей прочности плотины, а условия прочности принимать согласно указаниям СП 41.13330.
10.24 Расчет устойчивости гравитационных плотин на сдвиг выполняется согласно СП 23.13330. Устойчивость плотины должна рассматриваться как по контакту сооружения с основанием, так и по другим возможным расчетным поверхностям сдвига, полностью или частично проходящим ниже подошвы плотины. При назначении таких возможных поверхностей сдвига следует учитывать наличие в основании слабых прослоек, полого падающих трещин, зон размыва, льдистых распученных грунтов, контакта талых и мерзлых грунтов, размещения в нижнем бьефе плотины каких-либо сооружений и т.д.
10.25 При проверке устойчивости плотины следует учитывать совместную с ней работу на сдвиг здания ГЭС или других массивных сооружений, непосредственно примыкающих к плотине со стороны нижнего бьефа. Доля общего сдвигающего усилия, приходящаяся на здание станции или другое сооружение, определяется расчетом напряженного состояния контакта плотины и примыкающего к ней сооружения.
В расчетной схеме по определению сдвигающего усилия для здания станции следует учитывать конструкцию сопряжения здания станции с низовой гранью плотины.
10.26 Расчеты устойчивости неразрезных плотин следует выполнять для всего сооружения в целом с учетом особенностей конструкции и условий возведения плотины. В расчетах необходимо также учитывать возможность сдвига совместно с сооружением и части скального основания, а также реакцию береговых упоров.
10.27 При расчете плотин на нагрузки и воздействия строительного периода во всех точках тела плотины должны выполняться условия прочности (см. формулу 11), 10.16.
На всех этапах строительства должна быть обеспечена прочность и устойчивость на сдвиг отдельных элементов (в частности, столбов) плотины в соответствии с требованиями СП 41.13330 и СП 23.13330.
10.28 Расчет плотин всех классов по образованию трещин от температурных воздействий выполняется для всех бетонных поверхностей, подверженных температурным воздействиям наружного воздуха в эксплуатационный период, а также для блоков бетонирования на температурные воздействия строительного периода.
Расчеты трещиностойкости производятся в соответствии с указаниями СП 41.13330. Как правило, расчеты выполняются с применением методов механики разрушения. Для плотин I-III классов на начальных стадиях проектирования, а для плотин IV класса - на всех стадиях проектирования оценку трещиностойкости бетонных конструкций при температурных воздействиях допускается производить по СП 41.13330.
11.1 Конструирование контрфорсных плотин и их элементов следует выполнять в соответствии с разделом 6 и указаниями настоящего раздела.
11.2 При выборе контрфорсной плотины предпочтение следует отдавать массивно-контрфорсным плотинам (рисунок 11), особенно в районах с суровыми климатическими условиями.
11.3 Верховые оголовки контрфорсов массивно-контрфорсных плотин, как правило, следует проектировать с плоской напорной гранью. При обосновании допускается применение верховых оголовков контрфорсов с полигональным, круговым или иным выпуклым очертанием напорной грани. В теле оголовка следует предусматривать дренаж.
Напорные перекрытия многоарочных плотин, как правило, следует проектировать неразрезными в виде сводов, жестко соединенных с оголовком контрфорса. При обосновании допускается применение шарнирного или посредством конструктивного шва соединения арочных перекрытий с контрфорсами.
Плоские напорные перекрытия, как правило, надлежит проектировать разрезными в виде плит, свободно опертых на оголовки контрфорсов.
Толщина напорного перекрытия контрфорсных плотин должна определяться из условий обеспечения прочности, ограничения градиента напора фильтрационного потока допустимым пределом, размещения противофильтрационных устройств. При этом толщину напорного перекрытия допускается принимать переменной по высоте с сохранением непрерывного очертания верховой грани.
11.4 В случаях, когда необходимо создание поверхностных водосливов, следует предусматривать устройство низового перекрытия полостей между контрфорсами. Допускается использование низового перекрытия для поддержания напорных турбинных водоводов.
11.5 В случаях, когда в полостях сооружения требуется поддерживать температурный режим, обеспечивающий проектные условия эксплуатации сооружения, его прочность и надежность, должно быть предусмотрено устройство низового перекрытия или теплоизоляционной стенки в сочетании при целесообразности с горизонтальными перекрытиями полостей и искусственным подогревом воздуха в полостях плотины.
Конструкцию низового перекрытия или теплоизоляционной стенки, а также меры по регулированию температурного состояния сооружения следует принимать из условий обеспечения работы дренажа массивного оголовка контрфорса, ограничения разности сезонных температур воздуха в полостях плотины в допустимых проектом пределах и поддержания круглогодично постоянного по знаку температурного состояния.
11.6 При проектировании контрфорсных плотин для северной строительно-климатической зоны массивно-контрфорсные плотины, как правило, а плотины многоарочные и с плоскими напорными перекрытиями - во всех случаях должны снабжаться низовым перекрытием (или теплоизоляционной стенкой).
для плотин с арочным или плоским перекрытием , но не менее , где - расстояние расчетного сечения от гребня плотины.
При выполнении указанных требований расчет устойчивости контрфорсов на продольный изгиб допускается не производить.