Naprężenia wewnątrz zapory

W zaporach naprężenia występujące od strony zewnętrznej, czyli odwodnej mają zawsze wartość ujemną. Oznacza to, że są one rozciągające. W miejscu strony wewnętrznej, czyli odpowietrznej występują naprężenia ściskające. Na tej podstawie możemy stwierdzić, że nierównomierność ciśnienia wody wpływa negatywnie na pracę statyczną łuku na powierzchno odwodnej.[akty uprawnienia budowlane] Natomiast na stronie odpowietrznej wzrastają wartości naprężeń ściskających, które wywoływane są jednostajnym ciśnieniem. W celu niwelowania ujemnych wpływów nierównomiernego parcia stosuje się powiększanie grubości łuków w miejsach podparcia. Zmniejsza się tam też kąt środkowy oraz zwiększa kąt nachylenia sklepienia do poziomu.

Naprężenia wewnątrz zapory
Naprężenia wewnątrz zapory

Wpływ ciężaru własnego

W celu określenia wpływu jaki ma ciężar własny na wewnętrzne siły występujące w łuku zapisuje się równania momentów zginających oraz sił normalnych. W obliczeniach składową ciężaru własnego łuku przyjmuje się jako skierowaną normalnie do osi łuku. Łuk przecina się w klucz i w jego środku ciężkości należy zaczepić zastępczy moment zamocowania oraz rozpór. Ich wartości wyznacza się z warunku mówiącym o tym, że zakończenie wspornika łuku nie może się obracać w przekroju ani przesuwać w kierunku poziomym.[segregator uprawnienia budowlane] Łukach mogą występować nie tylko obciążenia spowodowane parciem wody oraz ciężarem własnym ale też naprężenia, które wywołują skurcze betonu oraz zmiany temperatury. Oprócz zmian temperatury spowodowanych przez zmiany pór roku możemy spotkać się również z naprężeniami związanymi ze zmianą temperatur zewnętrznych, które występują na obydwu powierzchniach łuku. Mogą być one niebezpieczne dla skrajnych odchyleń temperatury powietrza, które kontaktuje się z wewnętrzną powierzchnią łuku podczas kontaktu powłoki z wodą zbiornika, w której zmiany temperatury są nieznaczne.[egzamin na uprawnienia budowlane]

Naprężenia dla przekrojów

Po obliczeniach statycznych dotyczących pracy łuku danej zapory powinno się oddzielne dla różnych przekrojów zestawić ze sobą wartości maksymalne i minimalne naprężeń. Przekrojami mogą być miejsca występowania kluczy, podpór czy dużych rozpiętości łuku.[uprawnienia budowlane konstrukcyjno-budowlane] Co do zestawienia wartości powinno robić się to zarówno dla wartości ściskających jak i rozciągających. Sprawdza się w ten sposób jakie naprężenia mogą występować na krawędzi odwodnej i odpowietrznej. Suma naprężeń najbardziej niekorzystnych przyczynia się do możliwości zbudowania obwiedni maksymalnych wartości naprężęń. Na ich podstawie możliwe jest określenie czy łuk ma odpowiednią grubość i czy dany profil powinien być zbrojony. Co do zbrojenia łuki mogą pozostawać niezbrojone, jednostronnie zbrojone lub obustronnie zbrojone.[uprawnienia budowlane]

Łuki w zaporze

Główne zbrojenie łuków powinno mieć charakter obwodowy. Ewentualnie można je uzupełnić poprzez zbrojeniem rozdzielczym w kierunku, który tworzy łuk. Rozpiętości łuków powinny zawierać się w przedziale od 12 do 25 metrów. Można jednak spotkać się z łukami o większych rozpiętościach. Przykładem tego jest zapora Grandval wybudowana we Francji. Ma ona maksymalną wysokość wynosząca 88 metrów oraz rozpiętość łuków wynoszącą 50 metrów.[uprawnienia budowlane testy]

Polepszenie szczelności

Jeżeli chcemy polepszyć szczelność powierzchni odwodnej sklepienia możemy pokryć ją torkretem lub asfaltem. Możemy spotkać się również z rozwiązaniem, gdzie dodatkowo można oblicować tą powierzchnię płytami betonowymi lub blachą. Jeśli chodzi o grubość korony łuków, które są zbrojone to powinna ona wynosić pomiędzy 0,3 a 0,4 metra dla umiarkowanych warunków klimatycznych. Jeżeli warunki są surowe to stosuje się grubość wynoszącą od 0,5 do 1 metra. W samej koronie łuki betonowe mają grubość 1,7-2 metrów.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *