Xreferat.com » Рефераты по географии » Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей

alt="Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей" width="15" height="16" />- число узлов на полупериметре срединной линии обделки; Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей и Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей -угловые перемещения в точке ²Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей²по направлению неизвестного моментаПроектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей от действия парных единичных моментов, приложенных в точке ²Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей² и от внешних нагрузок Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей; Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей- угол поворота пяты стены обделки от действия единичного момента в пяте, равный

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей,

где Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс/м3– коэффициент упругого отпора пяты,

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей- момент инерции сечения пяты.

Угловые перемещения определяются по формулам строительной механики:

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей; (6.2)

где Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей- изгибающие моменты и нормальные силы в основной системе от действия единичных моментов, приложенных в точках ²i² и ²j²; Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей – номер стержня конструкции или опоры; Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей- усилия в опоре в основной системе от действия парных единичных моментов, приложенных в точках ²i² и ²j²; Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей- момент инерции,

площадь сечения и длина стержня Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей;Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей- характеристика жесткости опоры, определяемая по формуле:

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей,

где Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей - ширина опоры.

В формуле (6.2.) 1-е слагаемое учитывает влияние изгиба стержней; 2-е слагаемое – продольное сжатие стержней, 3-е слагаемое – влияние осадки упругих опор.

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей,

где Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей- осадка упругой опоры под действием единичной силы; коэффициент отпора породы на опоре Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей;Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей - напряжение породы под опорой от действия единичной силы.

Основная система представлена на рисунке 6.

Для определения грузовых перемещений Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей, усилия Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей заменяем усилиями Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей в основной системе от действия нагрузок.

Рассмотрим метод построения эпюр Мр и Nр на примере узлов 1 и 2 (рис.7).

Дано: Р1, Р2, Е1, Е2 – внешняя нагрузка; V1p, H1p – реакции в шарнире от внешней нагрузки; х1, у1, х2, у2 координаты узлов.

Требуется найти реакцию опоры от действия внешней нагрузки R1p.

Для этого запишем уравнения моментов и приравняем их к нулю. Решая уравнения определим R1p и R2p. Проверкой может служить условие равенства нулю суммы проекции всех сил на ось ОХ.

Аналогично определяется Rip.

Ту часть обделки, где наблюдается зона безотпорного участка, будем рассчитывать как трехшарнирную арку. По заданным значениям нагрузок Р и Е, и координатам вершин углов можно найти реакции в шарнире V1р, Н1р и построить эпюру моментов на участке обделки ²0 - 1².

Эпюра моментов Мр в арке, изображенной на рис.6 будет ненулевой. На участке обделки ²1 - n² значения моментов от действия основной нагрузки в основной системе равны нулю.

Для определения значений dij коэффициентов требуется построить эпюры от действия единичных моментов в узлах 0 - n в основной системе. Метод расчета остается тем же, что использовался при построении эпюры Мр, а именно:

рассматривается трехшарнирная арка, нагрузки Е и Р приравниваются к нулю, т.к. в методе сил основные нагрузки при построении эпюр моментов во вспомогательных состояниях не рассматриваются; в узле ²0² прикладывается единичный момент М0 = 1 (см. рис.8 ), строится эпюра моментов в арке, а также определяются значения реакций в шарнире V10 и H10;

полагая внешние нагрузки равными нулю, используя метод изложенный выше, построим эпюры М0, N0 и R0 (расчетная схема показана на рис.8);

прикладывая к основной системе в качестве внешней нагрузки момент М1 = 1, строим эпюры М1, R1, N1.

Аналогично строятся эпюры для остальных вспомогательных состояний.

Методом Верещагина вычисляем значения коэффициентов dij, Di и, подставляя их в систему канонических уравнений, находим значения моментов в вершинах углов многоугольника, аппроксимирующего обделку.

Затем строим эпюры М, N и R для зоны безотпорного участка, определяя значения расчетных величин в вершинах углов по следующим формулам:

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей

где m – номер точки, для которой определяем значения М, N, и R; Мmp, Nmp, и Rmp – усилия в точке m основной системы в грузовом состоянии; Мmк, Nmк и Rmк – усилия в точке m основной системы в к-том вспомогательном состоянии; Мк – момент в точке к расчетной схемы.

Выбор арматуры

В данном пункте определяется необходимая площадь сечения арматуры в обделке. Для этого предварительно намечается три сечения, в которых значения момента экстремальны, и рассматриваются последовательно - в строительный и эксплуатационный периоды. Расчет ведем по первой группе предельных состояний по методу, изложенному в [3, стр. 137]

Сечение I-I (строительный период).

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс*м – изигбающий момент;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс – нормальная сила;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – толщина обделки;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – эксцентриситет;

hоб/6= 0.29/6=0.048м;

е0<h0б /6;

hо= hоб - а = 0.29 – 0.05=0.24 м – полезная толщина обделки;

Rпр=900 тс/м2 – призменная прочность бетона;

Rа=2100 тс/м2 – расчетная прочность арматуры;

kн=1,2;

F¢а= 0.

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс*м.

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей,

Следовательно,

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейсм2.

Сечение I-I (эксплуатационный период).

Аналогично:

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс*м – изигбающий момент;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс – нормальная сила;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – толщина обделки;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – эксцентриситет;

В следствие того, что исходные величины равны аналогичным величинам строительного случая, то расчет не приволдится.

Определим площадь сечения арматуры из условия минимального армирования. Минимальная степень армирования

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей.

Т.о.,

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейсм2,

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей см2,

Сечение II-II (строительный период).

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс*м – изигбающий момент;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс – нормальная сила;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – толщина обделки;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – эксцентриситет;

hоб/6= 0.31/6=0.052м;

е0<h0б /6;

hо= hоб - а = 0.31 – 0.05=0.26 м – полезная толщина обделки;

Rпр=900 тс/м2 – призменная прочность бетона;

Rа=2100 тс/м2 – расчетная прочность арматуры;

kн=1,2;

F¢а= 0.

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс*м.

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей,

Следовательно,

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейсм2.

Сечение II-II (эксплуатационный период).

Аналогично:

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс*м – изигбающий момент;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейтс – нормальная сила;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – толщина обделки;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейм – эксцентриситет;

В следствие того, что исходные величины равны аналогичным величинам строительного случая, то расчет не приволдится.

Определим площадь сечения арматуры из условия минимального армирования. Минимальная степень армирования

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей.

Т.о.,

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейсм2,

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей см2,

Учитывая тот факт, что значение момента M в сечении III-III значительно меньше, чем в сечении II-II, делается вывод, что в сечении III-III определяющим является Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей

Cечение III-III:

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей.

Окончательно принимаем арматуру:

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейсм2 ¾ 5 Æ 30 мм;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейсм2 ¾ 10 Æ 26 мм;

Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелейсм2 ¾ 5 Æ 12 мм.

Список литературы

Васильев И.М. Расчет монолитных обделок гидротехнических туннелей. – Л.: ЛПИ, 1980.

Автоматизированный расчет усилий в обделках гидротехнических туннелей. Методические указания. – Л.: ЛПИ, 1983.

Руководство по проектированию гидротехнических туннелей. Гидропроект им. С.Я. Жука. – М. Стройиздат, 1982.

Похожие рефераты: