Бетонная плотина Советский патент 1988 года по МПК E02B7/00 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к подпорным сооружениям, преимущественно плотинам.

Цель изобретения - снижение материалоемкости плотины путем перераспределения напряжений в теле и осно-вании плотины за счет увеличения сжимающих напряжений под подошвой опира- ния со стороны напорной грани,

На фиг, 1 изображена предлагаемая плотина, поперечный разрез j на фиг. 2- разрез А-А на фиг 1; на фиг, 3 -. опорная подошва основания плотины, схематичный план.

На фиг 3 обозначены: общий центр о тяжести опорной подошвы основания плотины; плоЕ ДДЬ F, подошвы опирания со стороны тыловой грани; суммарная площадь FJ подошвы опирания со стороны налорной грани; расстояние Ац. между центрами тяжести подошв опирания со стороны напорной и тыловой граней; расстояние В от центра тяже- сти подошвы опирания со стороны тьшо- вой грани до крайней точки этой подошвы со стороны напорной грани; расстояние Хцу от общего центра тяжести подошвы основания до центра тяжести подопш ы опирания со стороны тыловой rpaHvi.

Плотина включает тело 1 и пригру- зочньш элемент 2 с уплотненным деформационным швом 3 между ними. Со сто- роны напорной грани плотина оперта на пригрузочный элемент 2 посредством отдельных опорных ребер 4, размещенных со стороны напорной грани плотины и образующих суммарную площадь ПОДО1ИВЫ 5 рпирания. Со стороны тыловой грани плотина оперта на подошву 6, При этом отношение площадей подошвы 5 опирания со стороны напорной грани к сумме площадей подошв 5 и 6 опирания соответственно со стороны напорной и тыловой граней должно быть меньше отношения расстояния о т центра тяжести подошвы опирания со стороны тьшовой грани до крайней точ- ки этой подошвы со стороны напорной грани к расстоянию между центрами тяжести подошв опирания со стороны напорной и тыловой граней,

Хц общего центра тяжести подошвы основания находится из выражения

. iLJLlL

UT

IF;

Для рассматриваемого случая

F, X О + Гг X А

ЦТ

ЦТ

F, -t- F,

F. + F,

X А

ЦТ ;

(О

Для уменьшения неравномерности эпюры сжимающих напряжений под площадью подошвы опирания при одновременном уменьшении материалоемкости плотины должно соблюдаться условие

О Хц В ,

(2)

Подставляя в (2) вместо Х выражение (1), получают F,

О

р. .ра

(3)

Умножая все части неравенства (3) на 1/Ац, получают

FI

F, + FJ

Ыт

(4)

Принцип работы конструкции следующий.

В период строительства плотины она передает нагрузку на опорную площадь со стороны тьшовой грани и на отдельные ребра со стороны лицевой грани, опертые на пригрузочный элеме нт.

В эксплуатационный период восприятие горизонтального усипия от давления воды осуществляется за счет трения по контакту опорной площади со стороны тыловой грани с основанием, Напряжения во всех точках подошвы опирания со стороны тыловой грани не должны превышать предельных для бетона и основания.

Благодаря устройству отдельных ребер, размещенньк со стороны напорной грани плотины и имеющих площадь опи-г рання значительно меньшую площади опирания со стороны тыловой грани, достигается приближение общего центра тяжести опорной подопшы опирания плотины к центру тяжести подошвы опи рания со стороны тьиювой грани. Поэтому возрастает плечо действия собственного веса плотины относительно общего центра тяжести ее опорной подошвы,, что позволяет получить достаточные снижающие напряжения напригруэочном элементе при одновременном уменьшении массы плотины.

Формула изобретения

Бетонная плотина, включающая тело, а также пригруэочный элемент, размещенный над напорной гранью и отделен- ньй от тела деформационным швом с

лотнением,

отличающаяся

тем, что, с целью снижения материалоемкости плотины путем .перераспределения напряжений в теле и основании плотины за счет увеличения сжимающих напряжений под подошвой опирания со

стороны напорной грани, плотина оперта на пригрузочный элемент посредство отдельных опорных ребер, размещенных со стороны напорной грани, причем отношение площади подопты опирания со стороны напорной грани к сумме площадей подошв опирания со стороны напор- ной и тыловой гр аней должно быть меньше отношения расстояния от центра тяжести подошвы опирания со стороны тьшовой грани до крайней точки этой подошвы со стороны напорной грани к расстоянию между центрами тяжести подошв опирания со стороны напорной и тьшовой граней.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - снижение материалоемкости плотины путем перераспределения напряжений в теле и основании плотины за счет увеличения сжимающих напряжений под подошвой опирания со стороны напорной грани. Бетонная плотина включает тело 1, а также пригрузочный элемент 2, размещенный под напорной | гранью и отделенный от тела деформационным швом 3 с уплотнением. Плотина 1 оперта на пригрузочный элемент 2 посредством отдельных опорных ребер 4, размещенных со стороны напорной грани. Отношение площади подошвы 5 опирания со стороны напорной связи к сумме площадей подошв 5 и 6 опирания со стороны напорной и тыловой граней долдно быть меньше отношения расстояния от центра тяжести подошвы опирания со стороны тыловой грани до крайней .точки этой подошвы со стороны напорной грани к расстоянию между центрами тяжести подошв опирания со стороны напорной и тыловой граней. Выполнение данного соотношения позволяет при меньшей массе плотины воспринимать опрокидывающие нагрузки от давления воды. 3 ил. L (Л с 4 IND 00 00

f// /// /// /// /// /ХХ /Х/ ///

ив.2