28. Значение и характеристика температурного изменения в теле плотины при проектировании и эксплуатации

 Для уменьшения усилий, вызываемых температурными и усадочными напряжениями, а также осадками, до значений, безопасных для бетонных сооружений, эти сооружения разрезают температурными швами — постоянными и временными. Постоянные температурные швы устраивают для предупреждения трещинообразования в связи с воздействием температурных колебаний окружающего воздуха и воды в бьефах в эксплуатационный период. Временные температурные (строительные; блочные) швы устраивают для той же цели в связи с явлением экзотермии и рассеиванием тепла свежеуложенным бетоном в строительный период.

Расположение постоянных швов увязывают со схемой пропуска строительных расходов и расположения донных отверстий. Расстояния между постоянными швами составляют от 9 до 20 м. Расстояние между временными температурными швами определяется системой разрезки бетонной кладки на блоки бетонирования и размерами блоков.

Конструкции постоянных поперечных швов, помимо заполнения, должны иметь уплотняющие, дренажные и контрольные устройства, обеспечивающие водонепроницаемость швов и свободу перемещений секций плотины по отношению друг к другу.

Ширину постоянных температурных швов назначают в пределах 1-10 мм. В зависимости от ширины швов применяют окрасочное, штукатурное или оклеечное заполнение.

Разрезка на блоки бетонирования бывает:

а) с перевязкой вертикальных продольных швов;

б) столбчатая;

в) секционная (длинными блоками), при которой блоки имеют в плане те же размеры, что и секция между температурными швами. Иногда применяют разрезку наклонными швами, примерно совпадающими с направлением главных напряжений.

Первый вид разрезки применен у нас на многих плотинах: Днепровской, Усть-Каменогорской и др. Столбчатый тип разрезки с плотными цементируемыми швами применен на плотине Братской ГЭС. Разрезка на длинные блоки имеет ряд существенных преимуществ: отпадает необходимость в цементации продольных швов, сокращается расход опалубки и т.д. Однако применение длинных блоков усложняет регулирование температуры в нижней части плотины.

Смешанная разрезка, при которой столбчатые блоки в нижней части сменяются длинными в верхней части плотины, сопрягаясь с помощью мощного арматурного пояса, применена на Красноярской плотине. Метод расчета гравитационных плотин со столбчатой разрезкой с учетом раскрытия вертикальных межстолбчатых швов предложен В. В. Казанковым.

29. Неупругие деформации скального или нескального основания и материала плотины

За критериальные значения (К1 и К2) напряжений в бетоне в контролируемых точках плотины на стадии проекта принимаются величины напряжений, полученные расчетом на основное (К1) или особое сочетание нагрузок (К2) или испытанием моделей. Величины напряжений в бетоне плотин III и IV классов определяются методами строительной механики, плотин I и II классов методами теории упругости по схемам плоской или объемной задачи в соответствии со СНиПами 2.06.06-85, 2.06.08-87

2. В эксплуатационный период критериальные значения (К1) напряжений в бетоне должны быть уточнены по результатам поверочных расчетов с учетом фактических физико-механических характеристик бетона плотины. Для уточнения критериальных значений напряжений в бетоне рекомендуется использовать прогнозные математические модели.

3. Для максимально нагруженных зон бетонных плотин, прочность сечений которых определяется сопротивлением бетона сжатию, за критериальное значение К1 напряжения в бетоне принимается расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы с учетом коэффициентов условий работы и коэффициента надежности; а за критериальное значение К2 напряжений бетона в этих зонах плотины принимается равным 0,9 R _и, где 0,9 R _и - расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы.

4. Для бетонных плотин, прочность сечений которых определяется сопротивлением бетона растяжению и по условиям эксплуатации в бетоне не допускаются трещины, за критериальные значения К1 напряжения в бетоне принимаются расчетные сопротивления бетона на растяжение для предельных состояний первой группы с учетом коэффициентов условий работы и коэффициента надежности по ответственности (назначению) сооружения , а за критериальные значения К1 напряжения в бетоне принимаются равным 0,9 R_bt , где R_bt - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для предельных состояний первой группы