Розрахунок та конструювання труб прямокутного перерізу

Прямокутні труби можуть бути одно-, дво- та багатоконтурними.

Збірні прямокутні труби бувають двох видів: секційними, тобто ті що розділяються на збірні елементи лише по довжині (типовими є перерізи 150х200, 200х200, 250х200 см) та блочними (рис. 9.6).

Рис. 9.6. Збірні блочні труби прямокутного перерізу:

а) одноконтурні; б) двоконтурні:

1 – Г-подібний блок, 2 – плита покриття, 3 – бетон замонолічення,

4 – Т-подібний блок, 5 – випуски арматури стінок.

Монолітними, в основному, виконують труби великих розмірів та багатоконтурні труби.

Товщину стінок приймають не менше 20 см. Для зменшення місцевих напружень у вузлах з’єднань влаштовують потовщення або вути.

При розрахунку труб в поперечному напрямку розглядають ділянку труби шириною b = 1 м.

В підземних трубах всі вертикальні навантаження врівноважуються реактивним тиском ґрунту, який наближено приймають рівномірно розподіленим по підошві днища.

Прямокутні труби – це замкнуті рами, у яких плити та стінки жорстко з’єднанні між собою. У збірних блочних трубах з’єднання плити покриття зі стінкою – шарнірне.

Зусилля у рамах визначаються згідно загальних правил будівельної механіки (рис. 9.8).

Рис. 9.7. Розрахункова схема труби прямокутного перерізу:

Рис. 9.8. Епюри зусиль у трубах прямокутного перерізу:

а) з’єднання плити покриття зі стінкою – жорстке; б) –``– шарнірне.

Рис. 9.9. Приклад армування труби прямокутного перерізу:

1 – плоскі зварні сітки, 2 – кутові сітки

Шлюзи-регулятори

Регулятор (шлюз-регулятор) – гідротехнічна споруда, яка використовується для регулювання рівня та режиму витрат води на водоймах різного типу.

Складається з вхідних і вихідних оголовків, водопропускної частини та затворів.

За конструкцією водопропускної частини шлюзи-регулятори поділяються на відкриті та закриті (трубчасті). Вибір типу водопропускної частини залежить від необхідного гідротехнічного режиму, місцевих умов, наявних будівельних матеріалів, тощо.

Регулятори виконують одно-, дво- та багатовітковими.

На практиці найчастіше використовують регулятори відкритого типу, які виконують трапецієподібного або прямокутного перерізу. Прямокутний переріз є кращим у конструктивному та гідравлічному відношенні.

Найчастіше шлюзи-регулятори об’єднують з пішохідними або автомобільними мостами.

В загальному випадку на шлюзи-регулятори діють наступні навантаження:

- власна вага складових частин регулятора: стінок, днища, затвору та мосту,

- тиск води,

- вертикальний та горизонтальний тиск ґрунту, враховуючи навантаження на поверхню ґрунту,

- тимчасове рухоме навантаження на мосту (визначається за відповідними нормами проектування),

- зовнішніх тиск ґрунтових вод.

Рис. 9.10. Схема навантажень на шлюз-регулятор

Розрахунок водопропускної частини відкритих регуляторів виконують для стадії експлуатації, коли діють всі навантаження, а також будівництва (діє лише власна вага) та ремонту, коли вода в шлюзі або його окремих вітках відсутня.

Статичний розрахунок можна виконувати наближеним методом або за допомогою ЕОМ.

При наближеному методі шлюз умовно розподіляють на стіни та днище.

Стіну розглядають як стояк, один кінець якого жорстко защемлений у днищі, а другий або шарнірно опертий на конструкцію мосту, або вільний (тобто стояк розраховують як консольну балку).

Рис. 9.11. Розрахункова схема та епюри зусиль у стінці шлюзу:

а) при наявності мосту, б) за відсутності мосту

1 – тиск води, 2 – бічний тиск ґрунту, враховуючи навантаження на поверхню ґрунту

Днище розглядають як балку на пружній основі.

Рис. 9.12. Розрахункова схема, епюри тиску та зусиль у днищі шлюзу:

1 – тиск води; Р, М, Н – зусилля, що передаються від стінки

Закриту (трубчасту) водопропускну частину розраховують та конструюють так само як трубу відповідного перерізу (круглого або прямокутного).