CC BY
74
Нормативные документы, механические характеристики, области применения, эффективность Класс арматуры
А400 (А-Ш) | А500С
Марка стали
35ГС | 25Г2С
Нормативные документы для поставки ГОСТ 5781-82 СТО АСЧМ 7-93
Нормативные документы для расчета и проектирования ж/б конструкций СНиП 2.03.01-84* "Рекомендации" НИИЖБ ТСН 10200
Применение при отрицательных температурах до -40°С до -55°С до -55°С
Применение дуговой сварки прихватками крестообразных соединений Запрещено Не ре-комен-дуется Допускается
Применение в качестве анкеров закладных деталей Допускается - Рекомендуется для повышенной надежности
Применение в качестве монтажных петель Запрещено - Возможно
Возможный экономический эффект относительно арматуры класса А400 (А-Ш) - - 10-25%
Список литературы
1. Мадатян С. А. «Арматура железобетонных конструкций» 2000г.
2. Мадатян С.А.,«Новая горячекатаная свариваемая арматура класса А500С»// Бетон и железобетон.-2001.-№1.-с.2-5 изд.5
3. Свод правил по проектированию и строительству СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
4. Елагин Э.Г. «Расчёт и конструирование железобетонных и каменных конструкций многоэтажного промышленного здания» (Методические
указания)
Мемарианфард Махса Есфандиар аспирант кафедры ГС Анискин Николай Алексеевич профессор, доцент, к.т.н.
МГСУ, ИЭВПС, кафедра «Гидротехническое строительство»
РАСЧЕТ ФИЛЬТРАЦИИ В ГРУНТОВЫХ ПЛОТИНАХ И ОСНОВАНИЯХ С УЧЕТОМ АНИЗОТРОПИИ
Одним из основных воздействий на гидротехнические сооружения является фильтрация. Это явление вызывает такие последствия, как потери воды из водохранилищ, силовое воздействие на сооружение в виде фильтрационного противодавления или объемных гидродинамических фильтрационных сил. На практике чаще рассматривается изотропная фильтрация, характеризующаяся одинаковой проводимостью материалов во всех направлениях. Однако в некоторых случаях необходимо решать анизотропную задачу. В процессе возведения грунтовых плотин вследствие технологии укладки грунта возникает анизотропная структура, характеризующаяся коэффициентом анизотропии А =Кх/Ку_ Здесь Кх>Ку - коэффициенты
фильтрации грунта соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях. Грунты основания, в которых ярко выражено слоистое строение, также обладают анизотропными фильтрационными свойствами. Фильтрационная анизотропия оказывает соответствующее влияние на такие параметры фильтрационного потока в плотинах и основаниях, как положение депрессионной поверхности, высота высачивания, фильтрационный расход, градиенты или скорости фильтрации. При этом может подниматься и выполаживаться положение депрессионной, что может привести к аварийной ситуации. Например, указанное обстоятельство явилось одной из главных причин аварии на золоотвале ТЭС Новаки (ЧССР) в 1965 г. в грунтовой Орто-Токойской плотине на реке Чу [2].
Численный метод
К:.:=1ьКу
К:-'=16Ку
Н = 1
1-11 = 0,9
Построение фиктивной Гидравлической сетки методом ЭГДА
Ь = 0.41
К х = 1 ь К V
Профиль А
Профиль Б
Профиль В
Рис. 1. Результаты решения фильтрационной задачи
Для решения задач по фильтрации в грунтовых плотинах существуют несколько методов: гидромеханические, численные, гидравлические и экс-периментальные[3]. В данной работе сравниваются решения по двум методам расчета фильтрации анизотропной плотины:
1. Построение фиктивной Гидравлической сетки методом (ЭГДА), по которому гидродинамическую сетку фильтрации для анизотропной грунтовой плотины, имеющую косоугольную форму ячеек, получается путем растяжения ортогональной гидродинамической сетки, предварительно построенной для искаженной изотропной модели плотины [1].
2. Численный метод конечных элементов (МКЭ) в сочетании с методом локальных вариаций (МЛВ). Программный комплекс, позволяющий решить задачу нелинейной, неустановившейся безнапорной фильтрации в неоднородной среде разработан на кафедре гидротехнических сооружений МГСУ в 1984 году кандидатом технических наук Н.А.Анискиным. В этой программе, решение фильтрационных задач сводиться к минимизированию следующего функционала (дФ = 0)[3]:
Ф = Ш
к.
дН
~дХ
+к,.
'днУ (дн^
+к
дУ
д2
+ р—н
ы
•йхйуй2
\и1 У
Полученные гидродинамические фильтрационные сетки и параметры фильтрационного потока по двум методам показаны на рис. 1 и в таблице 1.
Как видно, результаты полученные по двум методам достаточно хорошо корреспондируются. Использованная в данной работе методика численного расчета дает хорошее совпадение с аналоговым методом (ЭГДА) по всем фильтрационным параметрам: положение депрессионной кривой, фильтрационный расход.
Особую сложность представляет подсчет фильтрационного расхода. Для подсчета величины Дд в отдельно выбранной ячейке аЬоёе известной
АН
зависимости: Дд = ка-ДБ1 , ц = Дд и р = 1-0,028а, Где ДН, Д/г- и Д£г- - па-
Д11
дение напора, длина средней линии тока и средняя толщина живого сечения потока по нормали к линиям токов и Ка=Кх р,(рис. 2, [1]).
.ка ; - -Я 7
Рис. 2. Расчетная схема ячейки косоугольной гидродинамической сетки
Таблица 1.
Сравнение результатов расчета плотины с анизотропными свойствами
2
2
Параметры анизотропных плотин (в усл. ед. при Н=1) Параметры фильтрационного потока
высота точки высачивания И1 значения фильтрационных расходов ц
по методу ЭГДА с искажением профиля[1] по МКЭ % по методу ЭГДА с искажением профиля[1] по МКЭ %
Ш1 = 0.48 Ш2= 2.11, Ь = 0.41, Ь = 3.00, Ку= 1, Кх=16, Л = 4,4 = 16 (Профиль А) 0.9 0.9 0.0 4.21 3.99 -5.1
Ш1 = 3.2 ш2 = 0, Ь = 0.56, Ь = 3.76, Ку=0.25 , Кх = 4, Л= 44 = 16 (Профиль Б) 0.8 0.85 +6.2 1.06 1.032 -2.6
ш1 = 0 ш2 = 3.2, Ь = 0.56, Ь = 3.76, Ку=0.25 , Кх = 4, Л= 44 = 16 (Профиль В ) 0.88 0.9 +2.2 0.75 0.729 -2.0
ш1 = 2.11 ш2 = 2.11, Ь = 1.18, Ь = 5.40, Ку=0.1185 , Кх = 8.438, Л= 8.438, А = 71.2 (Профиль Г) 0.86 0.85 -1.1 1.17 1.19 +1.8
Использование приема, связанного с искажением профиля плотины и дальнейшим растяжением полученной сетки возможно для ограниченного круга задач: для достаточно простых по геометрии конструкций и когда анизотропия направлена по координатам осям X или Y. Численный метод решения фильтрационных задач (МКЭ) можно использовать практически при любом направлении анизотропии для сложных конструкций и топографических условий.
Список литературы
1. Анахаев К. Н., Ляхевич Р. А. Гидротехническое строительство. 2005 г. № 4.
2. Гольдин А. Л., Рассказов Л.Н. Проектирование грунтовых плотин. М.: Изд-во АСВ, 2001.
3. Рассказов Л.Н., Орехов В.Г. Гидротехнические сооружения. М.: Изд-во АСВ, 2008.
Орлов Евгений Владимирович
к.т.нассистент кафедры «Водоснабжение»
МГСУ, ИЭВПС, факультет ВиВ
ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СОВРЕМЕННЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ТРУБОПРОВОДОВ И
РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ РЕНОВАЦИИ РЕМОНТНЫХ УЧАСТКОВ ВОДОПРОВОДНЫХ И ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ
На пороге XXI века оперативная научно-обоснованная реновация и модернизация напорных трубопроводов систем водоснабжения и безнапорных систем водоотведения может быть причислена к стратегическим государственным задачам. Согласно принятой Правительством России концепции программы «Чистая вода России», а московским Правительством -«Чистая вода Москвы», где четко прописаны ориентиры и конкретные мероприятия до 2020 года, вопросы безопасной транспортировки питьевой и сточных вод возведены в разряд приоритетных задач общества, так как напрямую связаны со здоровьем (а порой и выживанием) населения и комфортабельностью его проживания.
На сегодняшний день в коммунальном секторе старение подземных трубопроводных коммуникаций достигли критических уровней: порядка 60 % подземных трубопроводных коммуникаций исчерпали нормативный срок службы и нуждаются в оперативном ремонте [1]. Например, из 523 тыс. км городских водопроводных сетей в городах РФ срочного ремонта требуют 92 тыс. км, т.е. около 20 % сетей, а из 163 тыс. км городских безнапорных во-доотводящих трубопроводов - 58 тыс. км, т.е. около 30 % сетей.
Основным подспорьем для решения проблем ремонта и обновления ветхих трубопроводных сетей является применение бестраншейных технологий реновации трубопроводов, в основе которых лежит использование различных внутренних защитных покрытий (труб, облицовок, рукавов, бандажей, клеевых составов на основе органических смол и т.д.), которые рассматриваются
