Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ЗДАНИЯ НС НА СДВИГ И НА ВСПЛЫВАНИЕ

РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ЗДАНИЯ НС НА СДВИГ

Проверка устойчивости здания НС на сдвиг должна производиться для: а) условий нормальной эксплуатации с учетом смонтированного оборудования и заполненной водой проточной части блока; б) ремонтного случая при демонтированном оборудовании и опорожненной проточной части с установкой со стороны нижнего и верхнего бьефов ремонтных затворов; в) чрезвычайных условий эксплуатации, например при землетрясении.

Во всех расчетных случаях здание НС должно быть устойчиво на сдвиг. В расчетах принимаются наихудшие реально возможные сочетания уровней ВБ и НБ,


На здание НС, входящей в состав напорного фронта (рис. 25-3), действуют силы давления воды со стороны ВБ 7В и НБ Гн, вертикальные силы веса здания станции G3, веса оборудования G0, веса воды в проточной части GB, противодавления U и активное давление грунта со стороны ВБ Еав. Если трубопровод засыпан грунтом, то за счет давления засыпки значение Еав может быть весьма большим.

Перемещению здания НС препятствуют силы трения и сцепление по поверхности сдвига, а также отпор (пассивное давление ?пн) грунта со стороны НБ.

Проверка устойчивости здания НС, согласно СНиП II-162—76, выполняется по I группе предельных состояний.

Коэффициент надежности kn принимается в зависимости от класса сооружения (см. § 23-8).

Если здание НС (рис. 25-3) расположено на нескальном основании и удовлетворяются условия (23-20) и (23-21), то расчет устойчивости можно производить на плоский сдвиг по горизонтальной плоскости. Используя зависимости (23-22) — (23-24), получим


При определении необходимо в конкретных случаях учитывать также давление льда, волновые явления в бьефах и т. д.

Основные и особые сочетания нагрузок формируются согласно СНиП. Оптимальным считается примерное равенство левой и правой части зависимости (25-17). Если неравенство (25-17) не выполняется, то следует принять специальные меры по увеличению вертикальных сил путем пригрузки части сооружения грунтом, водой или изменения конструкции блока НС. Если правая часть неравенства значительно больше левой части, то надо уменьшить объем бетона, если это возможно по конструктивным условиям.

Здания НС, входящие в состав напорного фронта и располагаемые на скальном основании, обычно устойчивы на сдвиг. Проверка их устойчивости на сдвиг производится по поверхности контакта фундаментной плиты со скалой. Если в скале имеются слабые прослойки, то следует проверить устойчивость на сдвиг по прослойкам.

Днище всасывающей трубы здания НС на скальном основании может быть отрезано швом от быков. В этом случае вес отрезанной части днища и противодавление, действующее на эту часть плиты, исключаются из состава вертикальных сил. Днище должно рассчитываться на устойчивость против всплывания под действием противодавления. Отрезанная часть днища крепится анкерами, заделанными в скальное основание. При скальном основании в случае отрезанного днища расчетная зависимость приобретает следующий вид:


При включении в массив здания НС анкерной опоры расчетная схема будет аналогичной той, что представлена на рис. 23-16.

При высоком уровне воды в нижнем бьефе НС для ремонтного случая, когда агрегат демонтирован, необходимо проверить устойчивость блока здания НС на сдвиг в сторону ВБ.

Определение напряжений в основании здания НС производится для всех трех эксплуатационных и ремонтного случаев по формулам внецентренного сжатия (23-25) и (23-26). Расчет см. в § 23-9, Б.

Здание НС должно быть устойчиво против всплывания при любых реально возможных уровнях в НБ в период ремонта агрегата. Особо следует обращать внимание на расчет устойчивости против всплывания зданий крупных НС с горизонтальными капсульными агрегатами, а также зданий НС различных типов, расположенных в водохранилищах (или водоисточниках) со значительным колебанием уровня воды.


На рис. 25-4 показана схема расчета устойчивости против всплывания здания НС системы оборотного водоснабжения крупного промышленного предприятия. Здание НС расположено в водохранилище со значительным колебанием уровня воды. При максимальном уровне НБ станции (ЎшахНБ) на здание _ будет действовать противодавление U. Всплыванию блока НС пре- - пятствуют вертикальные силы веса ~ здания НС — G3, веса воды в пределах блока — Gb = Gb1 + Gb2, а также силы трения по поверхности сдвига. При незначительных заглублениях подо- - швы здания НС величины Aabtg срг, и /:л|;tg (pr малы и в расчетах устой-*v:-vViP чивости здания НС против всплы- ЕаВ вания ими обычно пренебрегают.

Расчетное значение сдвигающей силы определяется противодавлением U. Устойчивость здания НС против всплывания будет обеспечена при выполнении условия:

В ремонтном случае проточный тракт насоса считается опорожненным от воды, насос и электродвигатель демонтированы. Противодав- Рис. 25-4. Схема расчета устойчивости ление определяется при реально против всплывания здания НС возможном в период ремонта уровне воды. Проверка устойчивости также определяется по условию (25-19), при соответствующих значениях Р и U.

В необходимых случаях следует предусмотреть специальные меры против всплывания здания HG, а именно: заполнение пустот и полостей блока инертными материалами, увеличение нагрузки водой, изменение- конструкции здания, зааикерирование фундаментном плиты и т.д.

Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики