CONSRTUCTII HIDROTEHNICE I

Sect. 2- Baraje de greutate (B.G.)

Curs 5: Fortele care actioneaza asupra unui BG

Dr.ing. C. Sofronie

Fortele care actioneaza asupra unui BGGreutatea proprie: importanta pt un BG!Depinde de: - greutatea specifica a agregatelor si a cimentului- dozajul de ciment- raportul apa/ciment- daca betonul este uscat sau saturat cu apa- Valorile masurate sunt de 220- 250 kN/mPresiunea hidrostatica a apei:presiunile unitare variaza liniar cu adancimea apeiactiunea este normala pe suprafete componenta orizontala: Po = H [kN]componenta verticala: Pv = H [kN] = panta paramentului (se mai noteaza m)

Presiunea hidrostatica

Presiunea hidrostatica: teoretica si reala

Presiunea valurilor

Pentru baraje inalte efectul valurilor este mai redus (2,5- 5% din presiunea hidrostatica Ph)La barajele mai mici efectul este important:Hb= 20m si vv= 20m/s => Wv = (12,5 27,5) Ph Depinde de: - viteza vantului [km/h]- distanta de formare a valului= fetch (D) [km]=> inaltimea valului (2h) si lungimea valului (2l)- adancimea medie a apei pe directia fetch-ului- suprainaltarea nivelului apei Hm [m]: ho = (2h)/2l [m] Sau: ho = 0,00217 vv D Hm [m]- inclinarea paramentuluiWv=0,5 (H+hv+ho)(H+hv/ch2H/l)- 0,5 H [kN]

Schema de calcul a presiunii suplimentare date de valuri

Diagrama de calcul a inaltimii valului dupa normele SUA

Repartitia presiunii suplimentare data de valuri dupa normele rusesti

Subpresiunea- actiunea de jos in sus a apei pe talpa barajului- scade de la pres. hidrostatica din amonte la cea din avalS = 0,5 m B H [kN] m= coeficient de reducere a subpresiunii

Efectul drenajului asupra subpresiunii

Subpresiunea masurata la barajul Izvorul Muntelui

Presiunea apei din porii betonuluiSimilara cu subpresiuneaDepinde de volumul agregatelor, porozitatea liantului, factorul a/c si coef. de reducere a presiunii Presiunea statica a ghetiiHg = 0,9 hg (t +1) [t (t+1) ] / n [kN] hg = grosimea ghetii [m] t = cresterea maxima a temperaturii in n orePresiunea aluviunilor depuse amonte baraj Pa = a1 ha [kN] Pentru ha Pa se neglijeaza a1 = a (1 n) = greutatea volumetrica a aluviunilor in apaa = greutatea volumetrica a aluviunilor in stare uscatan = porozitatea aluviunilor

Presiunea hidrodinamica a apeiPeste profilul deversant al barajului: (5-4-3-2)Po = [(H + hv) - hs][kN] hv = v/2g

Presiunea dinamica a ghetiiSe exercita de catre blocuri de gheata in miscare Depinde de: - compactitatea ghetii - marimea blocurilor de gheata - viteza de miscare a ghetii Formula lui Kurneov: Pg d = K v hg d in care:V viteza de curgerea sloiurilor in m/sd - dimensiunea in plan a sloiurilor de gheatahg grosimea sloiurilorK coef functie de rezistenta la ruperea ghetii = 2,36 - 4,30Efectul presiunii dinamice asupra barajului este neglijabilEfectul asupra gratarelor si stavilelor este important.Pentru reducerea presiunii dinamice a ghetii se sparge gheaa, se nclzesc gratarele, se folosesc substane antigel.

Presiunea hidrodinamica a apei asupra pilelor, culeilor, stavilelor, disipatorului de energie:Pd = Q/2g v (1 - cos) [kN] = coeficient hidrodinamic (forma deversor, disipator, pile, culei) Q= debitul maxim de calcul; V= viteza apei = unghiul format de directia apei cu suprafata asupra creia actioneaz curentul de ap

Coeficienti de forma ai pilelor

Presiunea dinamica a ghetii Este functie de: - grosimea ghetii- rezistenta la strivire a ghetii - limea pilelor sau obstacolului - coeficientul de forma al obstacolului, pilelor Wgd = 10 m Rg b hg [kN]b- latimea reazemului (pilei) la nivelul ghetiihg- grosimea ghetii[m]m- coeficient de forma al reazemului, pilelorRg- rezistenta ghetii la strivireRg= 500 kPa (kN/m) la nceperea curgerii ghetiiRg= 750 kPa (kN/m) la scurgerea maxima a ghetii

*******************