СП РК 3.04-104-2014 ПЛОТИНЫ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ (ҚР ЕЖ 3.04-104-2014)

СП РК 3.04-104-2014

11.2.10 Расчет напорных перекрытий на прочность в зависимости от класса и
высоты контрфорсной плотины следует выполнять на те же на грузки и воздействия и их
сочетания, что и расчет прочности контрфорсов.

При расчете верхового оголовка массивно-контрфорсной плотины на прочность

методом сопротивления материалов принимается, что к оголовку на участке его
примыкания к контрфорсу прикладываются равномерно распределенные нормальные
силы, уравновешивающие внешнюю нагрузку на оголовок; при расчете методами теории
упругости оголовок рассматривается как жестко защемленный в тело контрфорса.

В расчетах арочного напорного перекрытия на прочность методами сопротивления

материалов рассматривается однопролетная арка, жестко заделанная в контрфорсы, а при
расчете методами теории упругости - однопролетная цилиндрическая оболочка,
заделанная в контрфорсы.

Плоские напорные перекрытия следует рассматривать при расчете методам и

сопротивления  мате  риалов  как  однопролетную,  свободно  опертую  на  контрфорсы  балку,  а
при расчете методами теории упру гости - как однопролетную, свободно опертую плиту.
11.2.11  При  расчетах  оголовков  массивно-контрфорсных  плотин  на  прочность,
независимо  от  высоты  сооружения,  во  всех  точках  оголовка  должны  выполняться  условия
прочности:

при расчете на основное и особые сочетания нагрузок и воздействий, не

включающие сейсмические воздействия:









0,75



; (41)









0,75



; (42)

при расчете на особые сочетания нагрузок и воздействий, включающие сейсмические

воздействия:











; (43)











, (44)

где



—

нормальные напряжения, МПа, действующие по вертикальным площадкам,

перпендикулярным к продольной оси плотины;



, R

- см. п.8.2.4.10;

см. п.10.2.17.

Условия прочности арочных и плоских напорных перекрытий следует принимать

согласно указаниям СНиП 2.06-08.

В зонах оголовка массивно-контрфорсной плотины, испытывающих растяжение в

направлении оси плотины, следует предусматривать конструктивное армирование.
11.2.12  Расчет  контрфорса  на  прочность  в  направлении  поперек  потока
производится  на  сейсмические  воздействия,  направленные  вдоль  оси  плотины,  и  на
гидростатическую  нагрузку,  если  между  контрфорсами  плотины  располагаются
водосбросы.

СП РК 3.04-104-2014

Контрфорсы плотин в расчетах на прочность при изгибе в направлении поперек

потока  рассматриваются  как  вертикальные  треугольные  плиты,  за  щемленные  в
основание.  При  расчете  контрфорса  на  основное  и  особые  сочетания  нагрузок  и  воз
действий,  не  включающие  сейсмические,  верховая  и  низовая  грани  плиты  принимаются
свободными;  при  расчете  на  особое  сочетание  нагрузок,  содержащее  сейсмические
воздействия, верховая грань, а при наличии низового перекрытия - и низовая грань плиты
рассматриваются  как  свободно  опертые.  Жесткость  плиты  определяется  с  учетом
верхового и низового оголовков.

При расчете контрфорсов на прочность в плоскости поперек потока независимо от

высоты и класса сооружения для боковых граней контрфорсов следует соблюдать условия
прочности:

при расчете на основные и особые сочетания нагрузок и воздействий, не

включающие сейсмические воздействия,





0; (45)

при расчете на особое сочетание нагрузок и воздействий, включающее сейсмическое

воздействие,



0,2

(46)

где



суммарные нормальные напряжения по горизонтальным площадкам,

определенные расчетами прочности контрфорса в плоскости вдоль потока и в плоскости
поперек потока:

глубина зоны действия растягивающих напряжений у боковой грани контрфорса;

- толщина контрфорса.

В схемах расчета контрфорсов на изгиб в плоскости поперек потока следует

учитывать  конструкцию  водосбросных  устройств  и  других  элементов,  повышающих
жесткость сооружения в этом направлении.
11.2.13  Расчет  элементов  контрфорсной  плотины  на  местную  прочность  следует
производить  на  те  же  сочетания  нагрузок  и  воздействий,  что  и  расчет  общей  прочности
плотины.

Расчет местной прочности водосливного нос ка, быков, конструкций водоприемных

отверстий турбинных водоводов и элементов строительных и эксплуатационных
водосбросов, определение местных напряжений вокруг отверстий и других проемов в контр
форсах должен выполняться в соответствии с п.10.2.13.

Расчет консольных выступов контрфорсов плотин с арочными и плоскими

перекрытиями на местную прочность, а также расчет плит низового перекрытия надлежит
производить согласно указаниям СНиП 2.06-08.
11.2.14 Расчет устойчивости контрфорсных плотин надлежит производить в
соответствии с пп.10.2.16, 10.2.17.

Для массивно-контрфорсных плотин следует выполнять расчет устойчивости

отдельно стоящих секций; для плотин с арочными и плоскими перекрытиями - отдельно
стоящих контрфорсов.

СП РК 3.04-104-2014

11.2.15  Глубину  заделки  крупных  разрывных  нарушений  в  скальном  основании
следует  определять  по результатам  расчета  напряженного  состояния плотины  совместно
со  скальным  основанием  с  учетом  неоднородности  основания,  при  этом  должны
выполняться условия прочности п. 8.1.18.
11.2.16  Расчет  прочности  контрфорсных  плотин  и  их  элементов  в  строительный
период следует выполнять в соответствии с п.10.2.19.
           11.2.17  Бетонные  конструкции  контрфорсных  плотин  всех  классов,  независимо  от
высоты  сооружений,  следует  рассчитывать  по  образованию  трещин  от  температурных
воздействий в соответствии с п.10.2.20.

12 АРОЧНЫЕ ПЛОТИНЫ

12.1 Конструирование арочных плотин и их элементов

  12.1.1  Конструирование  арочных  плотин  и  их  элементов  следует  выполнять  в
соответствии с указаниями раздела 6 и настоящего раздела.
12.1.2 На начальных стадиях проектирования выбор конструкции  и формы плотины
следует проводить на основании приближенных методов расчета и аналогов.
12.1.3  Кривизна  арочной  плотины  в  вертикаль  ном  направлении  определяется
устойчивостью  от  дельно  стоящих  секций  (столбов)  в  строительный  период  с  учетом
схемы  возведения  плотины,  сроков  замоноличивания  швов,  подъема  уровня  воды  в
верхнем бьефе.
    12.1.4 Арочные плотины следует проектировать:

при

/h <

2 (где

длина хорды арки по гребню плотины,

h -

высота плотины) и

треугольной форме ущелья - с арками кругового очертания постоянной толщины или с
местными утолщениями у пят;

при 2



3, при трапецеидальной или близкой к ней форме ущелья - двоякой

кривизны с арками переменной толщины и кривизны;

при

/h >

3 - арочные и арочно-гравитационные плотины, при этом кривизна в

вертикальном направлении выбирается из условия получения оптимального
напряженного состояния плотины;

в несимметричных створах и на неоднородных основаниях - с арками некругового

очертания переменной толщины.
12.1.5 В конструкции арочной плотины следует  предусматривать разрезку плотины
на секции строи тельными швами, которые необходимо омоноличивать перед заполнением
водохранилища.  Строительные  швы  арочных  плотин  должны  быть,  как  правило,
вертикальными  и  иметь  штрабы.  Последовательность  омоноличивания  и  температура
замыкания швов должны определяться с учетом напряженного состояния плотины.
12.1.6  При  сопряжении  плотины  с  основанием  в  необходимых  случаях  следует
предусматривать:

- заделку разломов, сбросов, крупных трещин и пустот путем устройства бетонных

или железобетонных решеток, пробок, шпонок или сплошных бетонных массивов,
цементации;

СП РК 3.04-104-2014

- устройство подземных железобетонных стенок, контрфорсов для передачи усилия

от плотины в глубь скального массива с повышенными прочностными характеристиками;

- применение предварительно напряженных или ненапряженных анкеров,

подпорных стен или их сочетания.
          12.1.7  Опирание  плотины  на  основание  следует  принимать  по  поверхности,
нормаль  ной  к  осям  арок плотины.  При  этом  по  контуру  плотины  при необходимости
надлежит  предусматривать  устройство  конструкций,  улучшающих  условия  опирания
(береговые  устои,  седло,  пробка,  незамоноличенные  строительные  швы  в  верхней
части береговых секций плотины и др.). Допускается очертание пяты арки принимать
криволинейным или полигональным.

Для уменьшения напряжений на контакте плотины с основанием следует

рассматривать  устройство  местного  утолщения  плотины  по  опорному  контуру.  Арочную
часть  плотины  необходимо  отделять  конструктивным  швом  от  пробки,  расположенной  в
наиболее узкой щелевидной части ущелья.
12.1.8  При  проектировании  сопряжения  плотины  с  основанием  в  случае
возникновения  растягивающих  напряжений  на  контакте  плотины  с  основанием  завесы
следует предусматривать устройство:

- шва-надреза, цементируемого при промежуточном уровне верхнего бьефа;
- выносной цементационной завесы, короткого бетонного понура с гидроизоляцией.

Сопряжение его с напорной гранью плотины следует выполнять в соответствии с
требованиями 7.34.
12.1.9 Водосбросные устройства арочных и арочно-гравитационных плотин следует
проектировать в соответствии с требованиями пп.7.21.2-7.219, пп.8.1.28-8.1.31.

12.2

Расчеты арочных плотин

   12.2.1  Расчеты  арочных  и  арочно-гравитационных  плотин  следует  производить  в
соответствии с разделами 7 и 8 и указаниями настоящего раздела.
   12.2.2  Напряженно-деформированное  состояние,  величины  и  направление  усилий,
передающихся  от  плотины  на  основание,  прочность  и  устойчивость  плотины  и
основания определяются расчетами и экспериментальными исследования ми на моделях.

Для плотин I и II классов высотой более 60 м, а также для плотин всех классов

высотой до 60 м в особо сложных инженерно-геологических условиях и при применении
новых  конструктивных  решений,  не  испытанных  в  эксплуатации,  проведение
экспериментальных исследований является обязательным.
12.2.3  Расчет  напряженно-деформированного  состояния  арочных  и  арочно-
гравитационных  плотин  следует  производить  с  учетом  последовательности  возведения
плотины, омоноличивания швов и наполнения водохранилища, применяя:

метод арок-консолей (метод пробных нагрузок) при сращивании перемещений арок

и консолей не менее трех видов;

метод конечных элементов в трехмерных условиях;
метод суперэлементов и др.

СП РК 3.04-104-2014

Расчеты плотин III и IV классов, а также предварительные расчеты плотин всех

классов допускается выполнять упрощенными методами (метод арки - центральной
консоли, метод пробных нагрузок, по теории тонких оболочек и др.).

В необходимых случаях выполняются расчеты с учетом раскрытия строительных

швов и трещин.
12.2.4  При  расчете  арочных  плотин  с  учетом  раскрытия  строительных  швов  и
трещин оценка прочности сооружения производится по прочности бетона сжатой зоны.
12.2.5  Расчеты  прочности  и  устойчивости  плотин  на  сейсмические  воздействия
следует  производить  в  соответствии  с  пп.10.2.4,  10.2.8  для  наиболее  неблагоприятного
направления этих воздействий, при этом прочность плотины следует проверять согласно
требованиям п.8.1.14 с введением в условие прочности коэффициента условий работ



cda

принимаемого по Таблице 16.
         12.2.6  При расчете устойчивости береговых упоров  и напряженно-деформированного
состояния  основания  плотин  учитываются  следующие  нагрузки  и  воздействия:  усилия,
передающиеся от плотины, собственный вес скального блока, силовое воздействие воды и
сейсмические воздействия.
  12.2.7 Расчет устойчивости береговых упоров следует производить исходя из анализа
предельного состояния отдельных скальных блоков, выделяемых с учетом геологических
и  топографических  условий.  Устойчивость  берегового  упора  определяется  по
результатам расчета наименее устойчивого скального блока.
12.2.8  Расчет  общей  устойчивости  арочной  нарочно-гравитационной  плотины
следует производить исходя из наиболее вероятной кинематической схемы перемещения
плотины совместно с основанием в предельном состоянии.
  12.2.9  При  расчетах  прочности  и  устойчивости  арочных  и  арочно-гравитационных
плотин,  кроме  коэффициента  условий  работы



, приведенного в таблице 6, следует

учитывать коэффициент условий работы



cda

приведенный в Таблице 16.

12.2.10 При расчете плотины следует учитывать влияние на ее несущую
способность водоприемных и водосбросных сооружений, расположенных в теле плотины.

При расчете арочной плотины на общую прочность без учета особенностей работы

отдельных элементов (быки, гребень водослива, элементы водоприемника, напорные
трубопроводы и др.) указанные элементы необходимо рассчитывать на местную прочность.

Расчеты напряженно-деформированного состояния и местной прочности основания

арочных плотин I и II классов следует производить в соответствии со СНиП РК 3.04-04.
При  этом  учитывается  возможность  образования  областей  пластических  деформаций  в
береговых  примыканиях  плотины.  Если  условия прочности для поверхностей ослабления
скального  массива  не  выполняются,  следует  предусматривать  мероприятия  согласно
п.12.1.6.

СП РК 3.04-104-2014

Т а б л и ц а 16 – Коэффициент условий работы



cda

Виды расчетов

Коэффициент условий

работы



cda

1 Расчеты общей прочности арочных и арочно-гравитационных

плотин:

по растяжению



cda,

= 2,4

по сжатию



cda,

= 0,9

2 Расчеты устойчивости береговых упоров плотин при учете

нагрузок основного и особого сочетания без сейсмических
воздействий



cda,

= 1,0

3 Расчеты общей устойчивости плотин в широких створах при

учете нагрузок основного и особого сочетания без сейсмических
воздействий



cda,

= 1,1

4 Расчеты устойчивости береговых упоров и общей

устойчивости плотин при учете сейсмических воздействий



cda,

= 1,1

П р и м е ч а н и е

При наличии нескольких факторов, действующих

одновременно, в расчет вводится произведение соответствующих коэффициентов условий
работы (напри мер, при расчетах общей устойчивости плотин в широких створах с учетом
сейсмических воздействий



cda



cda,



cda,

= 1,1



1,1 = 1,21.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛОТИН В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

13.1 Общие положения

13.1.1 При проектировании бетонных и железо бетонных плотин II. III и IV классов
в сейсмических районах, а также при обосновании строительства плотин I класса оценку
сейсмичности площадки строительства допускается определять по Таблице 17, исходя из
сейсмичности района строительства и категории грунта по сейсмическим свойствам.

Расчетную сейсмичность плотин следует принимать равной сейсмичности

площадки.
13.1.2 При разработке проектов плотин 1 класса в районах сейсмичностью 6 баллов
и более определение характеристик сейсмического воздействия должно производиться на
основе детального сейсмического районирования и сейсмического микрорайонирования.
Материалы изысканий должны включать:

- характеристику структурно-тектонической обстановки и сейсмического режима

района строительства в радиусе 50-100 км от площадки строительства;

- границы основных сейсмогенных зон и описание их сейсмологических

характеристик (максимальные магнитуды, глубины очагов и эпицентральные расстояния,
повторяемость землетрясений, сейсмичность площадки);

СП РК 3.04-104-2014

- параметры расчетных сейсмических воздействий из всех выделенных зон с учетом

структурно-тектонических особенностей района и инженерно-геологических условий
площадки:

- границы возможных зон возникновения остаточных деформаций в основании

плотины и оценка их величины при сильнейших землетрясениях;

- наборы синтетических записей акселерограмм, велосиграмм, сейсмограмм,

моделирующих основные типы сейсмических воздействий на выбранной площадке;

оценку изменения параметров сейсмического режима под влиянием

водохранилища в процессе его заполнения и эксплуатации;
-  оценку  возможности  обрушения  в  водохранилище  больших  масс  горных  пород  и
падения на плотину неустойчивых скальных массивов при землетрясениях.
  13.1.3  Плотины,  возводимые  в  сейсмических  районах,  следует  располагать  на
участках,  удаленных  от  тектонических  разломов,  по  которым  могут  возникнуть
относительные подвижки скальных массивов, образующих основание сооружения.
  13.1.4  Возведение  плотин  I  и  II  классов  на  участках,  в  пределах  которых
противоположные  береговые  склоны  сложены  породами,  резко  различающимися  по
механическим  свойствам,  допускается  только  при  специальном  обосновании  с
разработкой  дополнительных  мероприятий,  снижающих  возможность  различных
смещений береговых устоев.
13.1.5  При  наличии  в  основании  сооружения  слоя  слабых  грунтов  (илов,
мягкопластичных  глин  и  др.)  следует  удалять  эти  грунты  либо  предусматривать
специальные мероприятия по их уплотнению или закреплению.

Возможность использования таких грунтов в качестве оснований сооружений без

указанных выше мер должна быть обоснована специальными исследованиями.

При строительстве на скальных грунтах следует обращать особое внимание на

тщательность выполнения мероприятий по усилению грунтов и улучшению контакта
сооружения с основанием.

13.1.6 При наличии в основании сооружения водонасыщенных несвязных грунтов

следует производить оценку возможности их разжижения при сейсмическом воздействии.

При возможности разжижения грунтов в основании следует предусматривать

искусственное уплотнение или усиление грунтов.
  13.1.7  Скальные  массивы,  образующие  береговые  склоны,  смещение  и  падение
которых при землетрясениях может вызвать повреждение основных конструкций плотины
или  образование  волны  перелива,  повлечь  за  собой  затопление  населенных  пунктов  или
промышленных предприятий, необходимо проверять на устойчивость.
13.1.8 Для плотин I класса наряду с расчетом на сейсмические воздействия следует
проводить  экспериментальные,  в  том  числе  и  модельные,  исследования;  целесообразно
проведение натурных исследований на частично построенных и действующих плотинах,
позволяющие уточнить динамические характеристики сооружения и применяемые методы
расчета.

СП РК 3.04-104-2014

Таблица 17 – Сейсмичность площадки строительства, в баллах

Категория
грунта по
сейсмичес-
ким
свойствам

Грунты

Сейсмичность

площадки

строительства,

баллы

Cкальные грунты всех видов невыветрелые и слабовывет-
релые; крупнообломочные грунты преимущественно из
магматических пород (более 70%), плотные (плотность
грунта

≥ 2,2 г/см

), содержащие до 30 % песчано-

глинистого заполнителя, неводонасыщенные.
Скорость распространения поперечных волн

≥ 650 м/с.

Cкальные грунты всех видов выветрелые и сильновывет-релые,
кроме отнесенный к категории I; крупнообломоч-ные грунты,
кроме отнесенных к категории I; пески гравелистые, крупные и
средней крупности плотные и средней плотности маловлажные
и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней
плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем
текучести

≤ 0,5 при коэффициенте пористости

< 0,9 для

глин и суглинков, и

< 0,7 – для супесей.

Скорость распространения поперечных волн V от 250 м/с до
650 м/с.

III

Пески гравелистые, крупные и средней крупности
плотные и средней плотности водонасыщенные; пески
рыхлые независимо от степени влажности и крупности, а
также пески мелкие и пылеватые плотные и средней
плотности влажные и водонасыщенные; глинистые
грунты с показателем текучести

≤ 0,5 при

коэффициенте пористости

≥ 0,9 для глин и суглинков, и

≥ 0,7 – для супесей.

Скорость распространения поперечных волн V ≤ 250 м/с.
до 650 м/с.

Примечания:
1. Приведенные в таблице 12.1 значения коэффициента пористости

и показателя текучести

грунтов площадки строительства должны определяться с учетом возможного их обводнения при

заполнении водохранилища.

2. В районах сейсмичностью 6 баллов сейсмичность площадки строительства плотин,

возводимых на грунтах III категории, следует принимать равной 7 баллам.

3. Строительство плотин на грунтах III категории в районах сейсмичностью 9 баллов

допускается только при специальном обосновании.

СП РК 3.04-104-2014

13.1.9  Для  плотин  I  класса  обязательно  включение  в  состав  проекта  раздела  по
организации наблюдений за поведением сооружения, его оснований и береговых зон при
землетрясениях.
13.1.10  При  проектировании   плотин  следует  предусматривать  возможность
землетрясений  в  период  строительства.  Сейсмичность  площадок  строительства  в  этом
случае следует снижать на один балл.

13.2

Расчетные сейсмические нагрузки

13.2.1 Расчет конструкций и оснований плотин, проектируемых в сейсмических

районах, должен выполняться на основные и особые сочетания нагрузок с учетом
сейсмических воздействий СНиП РК 2.03-30.

В расчетах должны учитываться сейсмические нагрузки от массы сооружения,

присоединенной массы воды (или гидродинамического давления), от волн в
водохранилище, вызванных землетрясением, и от динамического давления грунта.

При расчете на особые сочетания нагрузок с учетом сейсмического воздействия

учитываются следующие коэффициенты:

- коэффициент надежности по ответственности сооружения

, принимаемый по

Таблице 4;
- коэффициент надежности по нагрузке

, принимаемый по Таблице 5;

- коэффициент сочетаний нагрузок

, принимаемый по Таблице 8;

- коэффициент условий работы

, принимаемый по Таблице 9.

13.2.2 Расчетные значения сейсмических нагрузок следует определять:

а) по спектральному методу (п.13.2.7);
б) с применением набора инструментальных записей ускорений основания при

землетрясении и синтезированных акселерограмм (Приложение 1).

13.2.3 Расчеты для всех классов сооружений выполняются по п. 12.2.2.а, а для

сооружений I класса, при их расположении в районах сейсмичностью свыше 7 баллов,
рекомендуется производить дополнительные расчеты по п. 12.2.2.б.

13.2.4 При определении расчетных сейсмических нагрузок, как правило, следует

применять динамические расчетные схемы, учитывающие особенности распределения
нагрузок, масс и жесткостей сооружения в плане и по высоте, а также пространственный
характер деформирования при сейсмических воздействиях.

13.2.5 В расчетах прочности сооружений по одномерной (консольной) и двухмерной

расчетным схемам следует учитывать горизонтальные сейсмические воздействия по
направлениям вдоль и поперек сооружения.

В расчетах по пространственной схеме целесообразно учитывать также наклонные

сейсмические воздействия, имеющие те же направления в плане и угол наклона к
горизонтальной плоскости 30

13.2.6 В расчетах устойчивости сооружений следует учитывать наиболее опасное

горизонтальное или наклонное, направленной под углом 30

к горизонтальной плоскости,

сейсмическое воздействие.

СП РК 3.04-104-2014

13.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

ПО СПЕКТРАЛЬНОМУ МЕТОДУ

13.3.1 Расчетная сейсмическая нагрузка

в выбранном направлении по

спектральному методу расчета, приложенная к точке

и соответствующая

-й форме

собственных колебаний сооружения, определяется по формуле:

= K

0ik

(47)

где

oik

- сейсмическая нагрузка для

i-й

формы собственных колебаний сооружения,

определяемая в предположении упругого деформирования конструкций и основания по
формуле

oik

= Q

A β

(48)

где:

коэффициент, учитывающий ответственность здания; значение коэффициента

следует принять равным

;

– коэффициент редукции, учитывающий конструктивные решения здания; значение

коэффициента

следует принять равным

= 0,25

;

lc,

- коэффициенты, см. п.13.2.1;

- коэффициент, учитывающий высоту сооружения;

Значение коэффициента

следует принимать:

- при высоте сооружения до 60 м - равным 0,

;

- при высоте сооружения свыше 100 м – равным 1,0;

- при высоте сооружения между 60 м и 100 м – по интерполяции от 0,8 до 1,0.

коэффициент, учитывающий способность сооружения к рассеиванию энергии

колебаний; значение коэффициента К

следует принять равным

0,8.

коэффициент, учитывающий грунтовые условия площадки; значение

коэффициента

следует принимать по таблице 18

- коэффициент динамичности, соответствующий

-й форме собственных колебаний

здания, принимаемый в зависимости от периода собственных колебаний

сооружения по

ой форме и категории грунтов по сейсмическим свойствам:

- для грунтов I категории

=1,2/T

но не более 2,5 и не менее 0,8,

а при

≤ 0,15с

по формуле

=1,7 +10T

;

- для грунтов

категории

=1,8/T

но не более 2,5 и не менее 1,0,

а при

≤ 0,15с

по формуле

=1,7 +8T

;

- для грунтов

III

категории

=2,4/T

, но не более 2,5 и не менее 1,2,

СП РК 3.04-104-2014

а при

≤ 0,15с

по формуле

=1,7 +2.5T

;

где:

- коэффициент, зависящий от формы деформирования здания при его

собственных колебаниях по

-й форме и от места расположения нагрузки, определяемый

по формуле:





)

(

)

(

866

)

(



(49)

где:

), X

)

смещение сооружения при собственных колебаниях по

форме в рассматриваемой точке

и во всех точках

где в соответствии с расчетной

схемой его вес принят сосредоточенным;

0,866 = cos 30

(см. п.12.2.6);

- вес сооружения, условно сосредоточенный в точке

;

Вес погруженного в

воду элемента

сооружения следует определять без учета взвешивающего

действия воды. Массу воды в порах и полостях следует учитывать как дополнительный
вес. При учете инерционного влияния воды к величине

следует прибавлять вес

присоединенной массы воды, равный

(см. п. 12.2.9);

– коэффициент сейсмичности, принимаемый по Таблице 19.

13.3.2 При определении периодов собственных колебаний и сейсмических нагрузок
следует учитывать инерционное влияние воды.
13.3.3 Горизонтальную присоединенную массу воды, приходящуюся на единицу
площади поверхности сооружения, следует определять по формуле:

= ρ

h µ ψ

(50)

где

- плотность воды;

- глубина воды сооружения;

- безразмерный коэффициент присоединенной массы, определяемый по

Таблице 20;

– коэффициент, учитывающий ограниченность длины водоема и принимаемый

для l/h ≥ 3 равным 1,0, а для l/h < 3 по Таблице 21;

– расстояние между сооружением и противоположным ему берегом водоема на

глубине 2/3h от свободной поверхности воды.

Примечания:

1. Для предварительного выбора характера колебаний сооружения по

таблице 12,4 следует учитывать для бетонных и железобетонных плотин на нескальном
основании колебания вращения и сдвига сооружения как жесткого тела, а на скальном основании
– деформации сдвига и изгиба. В качестве расчетного следует принимать характер колебаний,
приводящий к получению максимального значения присоединенной массы воды.

2. Если вода находится с двух сторон сооружения, ее присоединенную массу следует

принимать равной сумме присоединенных масс воды, определяемых для каждой из сторон
сооружения.

СП РК 3.04-104-2014

Таблица 18 – Значения коэффициента

Категория грунта

площадки

строительства

Значение коэффициента

при сейсмичности района

строительства (в баллах)

0,5

0,7

1,0

III

1,6

1,4

1,2



Принимать по результатам специальных исследований

Таблица 19 – Значения коэффициентов

Коэффициенты

сейсмичности,

в долях

Значения коэффициентов

при сейсмичности района

строительства (в баллах)

0,125

0,25

0,5

0,8

0,08

0,18

0,4

0,7

Примечания:

- значение коэффициента сейсмичности, принимаемое при определении

горизонтальных расчетных сейсмических нагрузок;

- значение коэффициента сейсмичности,

принимаемое при определении вертикальных расчетных сейсмических нагрузок.

2. При наличии данных детального сейсмического районирования и сейсмического

микрорайонирования. с количественными параметрами ожидаемых сейсмических воздействий на
площадке строительства значения

следует принимать по этим данным.

Таблица 20 – Коэффициент

учета присоединенной массы воды

Характер движения сооружения

Характер движения
сооружения

1..Колебания вращения
недеформируемого сооружения с
вертикальной напорной гранью
на податливом основании при
z

≠h





4. Горизонтальные
изгибные колебания
сооружений консольного
типа с вертикальной
напорной гранью

)

(

)

(











Продолжение таблицы 20

2. Горизонтальные поступатель-
ные перемещения недеформи-
руемых сооружений:
- с вертикальной напорной
гранью
- с наклонной напорной гранью

R sin

5. Горизонтальные
сдвиговые колебания
сооружений консольного
типа с вертикальной
напорной гранью

)

(

)

(





3. Горизонтальные поступатель-
ные перемещения недеформи-
руемых сооружений с вертикаль-
ной напорной гранью в
V-образном ущелье

СП РК 3.04-104-2014

Примечания:

1. Коэффициенты R, G, C

, C

– принимаются по таблице 13.6;

z – ордината точки напорной грани, для которой вычисляется величина присоединенной массы воды (начало
координат принимается на уровне водной поверхности);
z

– ордината центра вращения, определяемая из расчета сооружения без учета влияния водной среды;

θ – угол наклона напорной грани к горизонтали, при угле θ ≥75

значения безразмерных коэффициентов

принимаются как для вертикальной напорной грани;
α – отношение ускорения гребня, определяемого из расчета плотины без учета влияния водной среды, к
величине АК

;

2. Значения безразмерного коэффициента µ

для ключевого сечения симметричных арочных плотин

принимается по таблице 13.6. Для остальных сечений арочной плотины значения этого коэффициента
увеличиваются линей но до 1,3 µ

в пятах.

3. Для случаев, не предусмотренных таблицей 13.4, присоединенная масса воды определяется специальными
расчетами.

Таблица 21 – Коэффициент ψ

l/h

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,5

3,0

0,26

0,41

0,53

0,63

0,72

0,78

0,83

0,88

0,90

0,93

0,96

1,0

13.3.4 Расчетные значения поперечных и продольных сил, изгибающих моментов,
нормальных и касательных напряжений

в элементах сооружений от сейсмической

нагрузки по п. 13.2.2.а при условном статическом действии ее на сооружение следует
определять по формуле:





(51)

где

– значения усилий или напряжений в рассматриваемом сечении

, вызванных

сейсмическими нагрузками, соответствующими

-ой форме колебаний.

13.3.5 Расчетные значения горизонтальных перемещений сооружения, вызванные

действием сейсмических нагрузок, следует определять по формуле (47), подставляя в нее
вместо значений усилий значения перемещений.

Таблица 22 – Коэффициенты R, G, C

, C

, µ

Коэффициенты

Отношение z/h

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,23

0,36

0,47

0,55

0,61

0,66

0,70

0,72

0,74

0,12

0,23

0,34

0,45

0,55

0,64

0,72

0,79

0,83

0,85

0,07

0,09

0,10

0,09

0,08

0,07

0,06

0,04

0,09

0,13

0,18

0,23

0,28

0,34

0,38

0,42

0,43

0,86

0,73

0,59

0,46

0,34

0,23

0,14

0,06

0,02

0,00

при θ=90

, b/h=3:1 0,22

0,38

0,47

0,53

0,57

0,59

0,61

0,62

0,63

0,68

при θ=90

, b/h=2:1

0,22

0,35

0,41

0,46

0,49

0,52

0,53

0,54

0,55

при θ=90

, b/h=1:1

0,21

0,29

0,35

0,38

0,41

0,43

0,44

0,45

0,44

при θ=30

0,08

0,15

0,18

0,22

0,23

0,22

0,20

0,18

0,15

СП РК 3.04-104-2014

13.3.6 Прочностные и деформативные характеристики  материалов сооружений
следует определять экспериментально с учетом особенностей сейсмического воздействия.
Допускается  деформационные  характеристики  принимать  осредненными  по  всему
сечению или объему сооружения, а при расчете по п. 13.2.2.а – использовать статические
прочностные характеристики. При этом для материалов следует вводить дополнительные
коэффициенты условий работы, для бетона равные

bτ

1,0

а для

арматуры

sτ

определять

по Таблице 23.

Таблица 23 – Дополнительные коэффициенты условий работы арматуры

sτ

Класс арматуры

Значения коэффициента условий работы арматуры

sτ

при

растяжении

сжатии

А-I, Вр-I

1,2

0,90

1,0

A-II

1,15

A-III

1,10

A-IV, A-V, A-VI,

Bp-II, K-7, K-19

1,0

0,9

Примечание.

При расчете сварных соединений арматуры значения

sτ

следует умножать на

коэффициент, принимаемый для дуговой и контактной сварки – 0,9, для ванной сварки – 0,8.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(информационное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК С
ПРИМЕНЕНИЕМ СИНТЕЗИРОВАННЫХ АКСЕЛЕРОГРАММ И
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ЗАПИСЕЙ УСКОРЕНИЙ ОСНОВАНИЯ
  ПРИ ЗЕМЛЕРЯСЕНИЯХ

А.1

Набор акселерограмм, применяемых в прямых динамических расчетах

сооружений, должен содержать:

а) синтезированные акселерограммы;
б) инструментальные записи ускорений оснований при реальных землетрясениях.

А.2

При отсутствии региональных данных о параметрах прогнозируемых

землетрясений синтезированные акселерограммы рекомендуется создавать по заданным
спектрам реакции в ускорениях, построенным на основании региональных или
среднемировых статистических данных.

Длительность и временная нестационарность амплитуд акселерограмм (характер

огибающих во времени), синтезированных по заданным спектрам реакции, могут
соответствовать региональным или среднемировым статистическим данным для
соответствующих сейсмогеологических и грунтовых условий площадки.

А.3

Спектры реакции, рекомендуемые для построения синтезированных

акселерограмм, характеризующих горизонтальные составляющие сейсмического

СП РК 3.04-104-2014

воздействия и предназначенных для расчета сооружений с учетом нелинейной работы
конструкций, показаны на рисунке А.1.

А.4

Спектры реакции, рекомендуемые для построения синтезированных

акселерограмм,

характеризующих

вертикальные

составляющие

сейсмического

воздействия и предназначенных для расчета сооружений с учетом нелинейной работы
конструкций, показаны на рисунке А.2.

А.5

Синтезированные акселерограммы, построенные на основании региональных

или среднемировых статистических данных о параметрах сильных землетрясений,
должны отвечать следующим требованиям:

1) при динамических расчетах сооружений на однокомпонентные сейсмические

воздействия максимальные амплитуды горизонтальных и вертикальных ускорений
синтезированных акселелограмм следует принимать по Таблицам 18 и 19 (как
произведение значений коэффициентов

);

2) при расчетах сооружений на многокомпонентные сейсмические воздействия:
- максимальная амплитуда одной из двух горизонтальных компонент

сейсмического  воздействия  должна  иметь  значение  не  меньше  определенного  по
Таблицам  18  и  19,  а  максимальная  амплитуда  другой  горизонтальной  компоненты
сейсмического  воздействия  должна  иметь  значение  не  меньшее  0,7  от  значения  первой
компоненты;

- максимальная амплитуда вертикальной компоненты сейсмического воздействия

принимается по Таблицам 18 и 19;

- ординаты графиков

Аβ(Т)

, построенных с применением синтезированных

акселерограмм, должны совпадать с соответствующими спектрами реакции, приведенным
на рисунках А.1 и А.2, или превышать их;

одна и та же

синтезированная

акселерограмма не может одновременно

задаваться в двух горизонтальных или в горизонтальном и вертикальном направлениях
сооружения.

Рисунок А.1 – Спектр реакции для горизонтальной составляющей
сейсмического воздействия

СП РК 3.04-104-2014

Рисунок А.2 – Спектр реакции для вертикальной составляющей
сейсмического воздействия

А.6

При наличии достаточности региональных данных об ожидаемых параметрах

прогнозируемых сейсмических воздействий (по спектральному составу, максимальной
интенсивности, длительности и временной нестационарности колебаний основания)
применяются

синтезированные

акселерограммы,

построенные

на

принципах,

отличающихся от указанных в п.п. А.2-А.5.

А.7

Для расчетов сооружений на сейсмические воздействия, заданные

инструментальными записями ускорений (скоростей, смещений) основания при
землетрясениях, следует применять записи, полученные:

- при землетрясениях, характерных для рассматриваемого региона по магнитуде,

особенностям очага и интенсивности;

- в пунктах, имеющих подобные сейсмогеологические и поверхностные грунтовые

условия, что и рассматриваемая площадка строительства;

- в пунктах, расположенных на подобных расстояниях от очагов реальных

землетрясений и тектонических нарушений, что и рассматриваемая площадка.

А.8

Число моделей сейсмического движения основания в функции времени,

применяемых при динамических расчетах сооружения, должно быть не меньше пяти.

А.9

Параметры расчетных моделей сооружений, принимаемые при при

динамических расчетах, должны характеризовать способность системы (сооружение-
основание» к рассеиванию энергии колебаний, а при необходимости – нелинейную работу
конструкций и основания.

ПРИМЕЧАНИЕ

Количественные данные, необходимые для построения расчетных

моделей сооружения, следует принимать по результатам экспериментальных исследований
сооружений подобного типа.

СП РК 3.04-104-2014 ПЛОТИНЫ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ (ҚР ЕЖ 3.04-104-2014) - 10