Диссертация (Разработка и обоснование метода выравнивания гидротехнических сооружений, подвергшихся неравномерным осадкам), страница 8

142,7 – 133,1 м, чтообусловлено существенным перераспределением напряжений в конструкциях ввиду наличияотверстий большого диаметра под входящие участки напорных водоводов.Таким образом, фактические напряжения в арматуре основных несущих конструкцийздания ГАЭС-2 составляют не более 259,2 МПа. Таким образом, напряжения в арматуренерабочего направления (не нагруженного при последующей эксплуатации не превышают 50%от нормативного сопротивления – 500 МПа).

В арматуре рабочего направления (вдоль потока),судя по ориентации трещин (см. ниже) напряженное состояние практически отсутствует.54Рисунок 2.1.11 – Эпюры напряжений в арматуре, направленной поперек потока (МПа),для верховой и для низовой частей здания Загорской ГАЭС-2552.2 Исследования железобетонных конструкций здания ГАЭС-2 по второй группепредельных состоянийИсследования железобетонных конструкций здания ГАЭС-2 по прогибамНаблюдения за состоянием здания ГАЭС-2 и обследования показали, что здание имеетнеравномерную осадку.

Правая грань получала осадку 117 см; левая грань поднялась на 21 см;осадка здания в центре пролета составила 41 см.Ниже приводится выдержка из СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*:П. 15.2 Предельные прогибы.15.2.3. «…. Для элементов конструкций зданий и сооружений, предельные прогибы иперемещения которых не оговорены настоящим и другими нормативными документами,вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения от постоянных, длительных икратковременных нагрузок не должны превышать 1/150 пролета или 1/75 вылета консоли …».Прогиб в центре пролета здания ГАЭС-2 определяется следующим образом. Средняялиния трапеции с основаниями +20 см и -120 см составляет 0,5 (+20-120)= 50 см.

Разность междуизмеренной осадкой 40 см и величиной средней линии 50 см составляет 10 см. Таким образом,стрела прогиба здания равна 10 см. Отношение стрелы прогиба 10 см к длине пролета 107 мсоставляет 0,000935. Величина 1:150 равна 0,00666. Таким образом, прогиб в центре зданиязначительно меньше предельного значения 1/150.Прогиб здания как консольной конструкции составляет (20+120)=140 см. Отношениепрогиба конца консоли здания к длине здания составляет 1,4 м : 107 м = 0,0131, что меньшепредельного значения 1/75, равного 0,0133.Таким образом, прогибы конструкции здания ГАЭС-2 в центре пролета и как консоли непревышают предельных значений, соответственно, 1/150 и 1/75, представленных в нормах СП20.13330.2011.Исследования железобетонных конструкций здания ГАЭС-2 по ширине раскрытиятрещин [32]В соответствии с требованиями нормативных документов (СП 41.13330.2012 «Бетонныеи железобетонные конструкции гидротехнических сооружений» Актуализированная редакцияСНиП 2.06.08-87; «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкцийгидротехнических сооружений (без предварительного напряжения) к СНиП 2.06.08-87» (П 46-5689/ВНИИГ); СП 52-102-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительногонапряжения арматуры») ширина раскрытия трещин не должна превышать 0,5 мм дляконструкций, контактирующих с водой, и 0,3 мм для конструкций, не соприкасающихся с водой.Требования по ограничению ширины раскрытия трещин устанавливаются с цельюпредотвращения воздействий влаги на арматуру и, как следствие, ее коррозионного износа.Следует отметить, что ограничения по раскрытию трещин в СП 41.13330.2012 и СП 52-102-2003разработаны для железобетонных конструкций, изготовленных из бетонных смесей малойподвижности с осадкой конуса 3-5 см, при напряжениях в арматуре, равных расчетномусопротивлению (Rs=435 МПа).Как это будет показано ниже, в арматурных стержнях несущих железобетонныхконструкций здания ГАЭС-2, выявлены напряжения не более 259,2 МПа, при том, что ширинараскрытия трещин в ряде случаев составила около 1 мм.

Определенное несоответствие шириныраскрытия трещин и напряжений в арматуре объясняется применением подвижных бетонныхсмесей с осадкой конуса 15 см при возведении конструкций Загорской ГАЭС-2.В результате проведенных обследований были зафиксированы трещины в несущихконструкциях здания ГАЭС-2.Был выполнен анализ результатов обследований с классификацией зафиксированныхтрещин и установлением закономерностей их распространения и формы их траекторий внесущих конструкциях.Ниже приводится пример подробного описания и анализа трещин (с их классификацией)в перекрытии на отм.

166,4 м и в ярусе щитовой стены, расположенном в отметках 157,7-164,9 м.Описание трещин в перекрытии на отм. 166,4 м [32]В перекрытии на отм. 166,4 м были зафиксированы 3 основные группы трещин,отражающие особенности деформирования здания ГАЭС-2.Первая (основная) группа трещин расположена на участке от оси 7 до оси 8 и, частично,на участке от оси 8 до оси 9 (ближе к оси 8).Поскольку зона между осями 7 и 8 является эпицентром изгиба здания ГАЭС-2 поперекпотока (при том, что участок между осями 1 и 7 представляет собой консоль, изгибающуюсявправо, а участок между осями 7 и 11 – консоль, изгибающуюся влево) наиболее существенныетрещины сосредоточены вблизи оси 7 и направлены практически вдоль потока.Эта зона включает 8 протяженных трещин, пересекающих перекрытие от верховой гранидо затворов.

Максимальную ширину раскрытия 0,8 мм имеют трещины 1Т10 и 1Т11.На участке в осях 8-9 расположены 2 трещины, имеющие определенный наклон в правуюсторону. Максимальное раскрытие трещины 1Т4 составило 0,2 мм.57Вторую группу составляют трещины на низовой консоли щитовой стены здания ГАЭС-2в количестве 22 штук, пересекающие верх консоли в направлении вдоль потока. Наиболеесущественные трещины также расположены в зоне оси 7. Максимальное раскрытие 1,2 мм имееттрещина 1Т38.Третья группа трещин в количестве 21 шт.

зафиксирована в стене между затворами исороудерживающими решетками в осях 6-9. Максимальная ширина раскрытия составила 0,4 мму оси 8.Группа трещин, расположенных в правобережном примыкании здания ГАЭС-2 кподпорной стене ПС-3, образовалась вследствие упора в подпорную стену ПС-3 при непроектнойосадке.От значительного сжимающего усилия в направлении поперек потока возниклорастяжение вдоль потока, под действием которого образовались 5 протяженных трещин,направленных поперек потока на участке от правой грани здания ГАЭС-2 до затворов исороудерживающих решеток. Максимальная ширина раскрытия 2,0 мм зафиксирована у трещин1Т22 и 1Т23.К упомянутым трещинам следует также отнести 2 наклонные трещины, пересекающиеправый верховой угол перекрытия на отм.

166,4 м. Максимальная ширина раскрытия 0,9 ммзафиксирована у трещины 1Т18. Схема трещинообразования в перекрытии на отм. 166,4 мпредставлена на рисунке 2.2.1.Описание трещин в щитовой стене в отм. 157,7 – 164,9 м [32]При проведении обследований трещин в щитовой стене здания ГАЭС-2 с отметки 157,7 м(изнутри машзала) был выявлен следующий характер трещин.1.

На участке между осями 9 и 10 расположены всего две вертикальные трещины сшириной раскрытия 0,5 и 1,1 мм.2. На участке между осями 8 и 9 расположен ряд практически вертикальных трещин (9шт.), имеющих незначительный наклон влево с преобладающей шириной раскрытия 0,35 – 0,5мм (5 шт.); одна из наиболее существенных трещин - 1,2 мм; остальные трещины 0,1 – 0,2 мм(расположенные группой 3 шт. с небольшим шагом).При этом можно выделить две группы трещин: одна группа в средней части пролета –раскрытием 0,5; 0,4; 0,5 мм и 1,2 мм; другая группа трещин в правой четверти у оси 8 –раскрытием 0,15; 0,1; 0,2; 0,35 и 0,4 мм.3.

На участке между осями 6 и 8 расположен ряд трещин (16 шт.), имеющихнезначительный наклон вправо (в осях 7 – 8) и несколько больший наклон вправо (75° - 80°) (восях 6 - 7) с преобладающей шириной раскрытия 0,3 – 0,5 мм (12 шт.); ряд трещин 0,15 – 0,25 мм(6 шт.); 2 трещины по 0,6 мм.58При этом в осях 7-8 (в средней части пролета) можно выделить группу трещин сраскрытием 0,5; 0,5; 0,5 и 0,4 мм.В осях 6-7 (в средней части пролета) можно выделить группу трещин с раскрытием 0,6;0,5; 0,6 и 0,5 мм при шаге трещин 2,43; 1,42; 2,93 м.На участке между осями 5 и 6 расположен ряд довольно слабо наклонных вправо трещин(с уменьшением угла наклона от 70° до 60°) с преобладающей шириной раскрытия 0,1 – 0,3 мм(11 шт.); 2 трещины по 0,35 мм; по одной – 0,4 и 0,6 мм.Следует отметить, что имеются всего две трещины раскрытием 0,4 мм и более (0,4 и 0,6мм).4.

На участке между осями 4 и 5 расположен ряд наклонных вправо трещин (суменьшением угла наклона от 65° до 45°) с преобладающей шириной раскрытия 0,1 – 0,3 мм (8шт.); 3 трещины по 0,4 мм; по одной – 0,5 и 0,6 мм.При этом следует отметить группу из трех наклонных трещин раскрытием по 0,4 мм у оси5; а также одиночную наклонную трещина небольшой протяженности раскрытием 0,6 мм у оси4 и одиночную трещину раскрытием 0,4 мм по вертикальному межблочному шву в правойчетверти пролета.5. На участке между осями 3 и 4 расположен ряд сильно наклонных вправо трещин (суменьшением угла наклона от 50° до 35°) с распределением ширины трещин сходным спредыдущим участком: раскрытие 0,1 – 0,3 мм (8 шт.); 5 трещин по 0,4 мм; две трещины по 0,5мм; одна – 0,6 мм.