Курсовой проект
Выполнил: студент группы 5011/1 Гиргидов А.А.
Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет
Инженерно-строительный факультет
Кафедра технологии, организации и экономики гидротехнического строительства
Санкт-Петербург
1999 г.
Исходные данные.
В проекте рассматривается высоконапорный гидроузел.
Основное рассматриваемое сооружение – арочно-гравитационная плотина высотой
м.Дана основная порода карьера крупного заполнителя: базальт с плотностью
кг/м3.Этапы возведения сооружения и объемы работ (общие и по этапам).
Этапы возведения сооружения.
Возведение сооружения проходит по следующим временным этапам:
Возведение перемычки первой очереди и сужение русла;
Возведение глухой и водосливной части плотины до отметок временного порога;
Перекрытие русла и пропуск строительных расходов через временный порог;
Сооружение станционной и глухой части плотины;
Окончательное сооружение глухой, водосливной и станционной частей плотины и набор водохранилища.
Объемы работ.
Полный объем работ составляет:
м3,что включает в себя:
Объем глухой части
м3;Объем водосливной части
м3;Объем станционной части
м3;Зональное распределение бетона.
Распределение бетона по зонам показано на рисунках 1.1., 1.2., 1.3. для глухой, станционной и водосливной части соответственно.
На рисунках обозначены зоны: 1. - Зона морозостойкого бетона; 2. – Зона бетона с пониженным тепловыделением; 3. – Зона водонепроницаемого бетона; 4. – Зона кавитационностойкого бетона.
Подбор состава бетона для одной из марок.
Подберем состав бетона для напорной грани плотины. Из пункта 1.3. принимаем бетон марки М400.
Подбор крупного заполнителя.
Крупный заполнитель – базальтовый щебень
кг/м3 (п. 1.1.).Определение плотности бетона.
Плотность бетона определяется из условия:
Принимаем конструкции как массивные армированные, с содержанием арматуры до 0.5%, а также максимальная крупность заполнителя равна 80мм.
Из условия выше и по [1, т.2.] выбираем бетоносмесители:
Смеситель цикличного действия, гравитационный с объемом готового замеса 165 л;
Смеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием.
Отсюда, по [1, т.1.] находим объемную плотность бетона
т/м3.Определение жесткости (осадки конуса).
Для реальных условий осадка конуса (ОК) определяется в лабораторных условиях. Основываясь на нормативных документах, в рамках курсового проекта назначаем ОК=4 см [1, т.3.].
Определение водоцементного отношения (В/Ц).
По прочности,
определяется по формуле [1, с.28]: ,где
- прочность цемента (кгс/см2); - прочность бетона в возрасте 28 суток (кгс/см2).По [1, т.4] определяем, R28=600 кгс/см2, откуда получаем:
.Определение водоцементного отношения по водонепроницаемости и морозостойкости.
По таблице 6 [1] определяем предельное значение
для массивных гравитационных сооружений, в зоне переменного уровня сооружения в суровых климатических условиях: .Уточнение водоцементного отношения.
По данным пунктов 1.4.4. и 1.4.5. выбираем наименьшее
и округляем: .Определение водопотребности бетона (В).
По таблице 7 [1] по максимальной крупности заполнителя определяем водопотребность для базового состава бетона:
, л/м3.Для уточнения водопотребности бетона по таблице 8 [1] необходимо:
Определить модуль крупности песка.
По кривой гранулометрического состава определяем модуль крупности
Определить процентное содержание песка r.
По отношению к
, полученное на 0.05 меньше, следовательно, уменьшаем стандартное на 1%, из чего следует:Сравнить стандартную ОК с полученной.
Стандартная
см, что на 2 см больше чем полученная ОК. Следовательно, необходимо уменьшить процентное содержание песка на 0.5% и уменшить содержание воды на 2.4%.Окончательные данные.
Итого получаем:
, л/м3.Определение расхода цемента (Ц).
кг/м3.Проведение корректировки.
Корректировка водоцементного отношения не требуется.
Определение суммарного расхода заполнителя (З).
При известных G, В и Ц находим З:
кг/м3.Определение количества песка (П).
Количество песка определяется по формуле:
кг/м3.Определение количества крупного заполнителя (КрЗ).
кг/м3.Проведем фракционирование крупного заполнителя.
При максимальной крупности заполнителя 80 мм количество каждой фракции будет:
Таблица 1.1.
Фракции, мм | Сумма | ||
5..20 | 20..40 | 40..80 | |
30% | 30% | 40% | 100% |
398.4 | 398.4 | 519.2 | 1298 |
Технологические мероприятия по обеспечению трещиностойкости и прочности сооружения.
Выбор системы разрезки сооружения.
Для арочно-гравитационной плотины выбираем столбчатую систему разрезки с плотными межстолбчатыми швами.
Обоснование:
Применяется на скальных основаниях (грунты основания – базальт);
Применим для любых климатических условий;
Применяется для высоких плотин любого типа.
Определение величины необходимого снижения максимальной температуры в блоке по условиям его трещиностойкости.
Максимальное значение температуры в блоке равно:
,где q – удельное тепловыделение бетона;
С – удельная теплоемкость бетона;
g - Объемный вес бетона.
Определим допустимое значение температуры в блоке:
,где
– предельная растяжимость; – коэффициент линейного расширения; – коэффициент защемления; – коэффициент релаксации; – коэффициент трещинообразования. °,где
[1, рис. 5.]; [1, рис. 6.]; [2, стр. 19.].Из вышеприведенных расчетов следует, что температуру в блоках необходимо снизить на:
°