Гидротехнические сооружения. Том II

При описанных опытах среднее нормальное давление на грунт при нагрузке Р равно с — р — р , где F—упомянутая площадь соприкаса ния. Если нагрузка приложена на ] /з ширины, то максимальное давление на грунт равняется двой ной рассчитанной величине, т. е. р о = 2 F (3) Подставив эту величину о в уравнение (2), по лучим высоту плотины 2 Р / / = (4) I ' При постоянных F и у имеем,что И пропорци ональна нагрузке Р , так что путем надлежащего выбора Р можно получить модель-элемент пло тины какой угодно высоты. Вес 1 м 3 применен ного бетона в среднем равен 2,35 т . а площадь соприкасания F = 30 X 15 = 450 см » = 0 , 0 4 5 щ 2 . Следовательно по уравиениіб (4) имеем 2 Р И = 2,35 X 0,045 = 1 8 , 9 Р • ( 5 ) В большинстве случаев нормальная нагрузка Р равнялась 5 т . что отвечает высоте плотины 95 м. При опытах первой серии нагрузка была повышена до Р = 1 5 » ; , что отвечает высоте пло тины H = 285 м. Такой высоты плотины еще не строились. Затем, при постоянной вертикальной нагрузке, повышали горизонтальную нагрузку Q до разру шения испытываемого образца. Разрушающая нагрузка Q по отношению к нор мальной Р была естественно выше, чем соответ ствующее отношение горизонтального давления воды на плотину к весу этой последней. Отсюда можно определить коэфициент безопасности от разрушения. Разрушение происходило, как и следовало ожи дать, по месту стыка; однако лишь 1 / я опытов дала гладкую поверхность разрушения, в точно сти совпадающую с поверхностью соприкасания. В большинстве же случаев на камне оставались следы бетона, а иногда разрушение происходило в бетоне. Следовательно в этом последнем слу чае сопротивление бетона срезыванию меньше, чем сопротивление по стыку.

образце железной полосой и сгянуты с помощью клиньев (рис. 205). Нижняя стальная скоба приводилась в желаемое положение с помощью нескольких деревянных клиньев, а верхняя скоба подвешивалась к раме стальной полосой Т-образной формы. Скобу можно было устанавливать по высоте винтами. После приведения образна в надлежащее поло жение к нему прилагалась вертикальная нагрузка. Усилие передавалось с помощью цилиндра из высококачественной стали (d = 50 мм), стальной пластины, толщиной 15 мм и шириной 100 мм. Цилиндр и пластина перед каждым опытом смазы вались жиром. Между пластиной и опытным те лом для равномерности передачи давления поме щалась свинцовая прокладка.

Рис, 206

Обычно вертикальное давление прилагалось на !/ 3 ширины образца для получения треуголь ной диаграммы нормального напряжения (рис. 206а), что отвечает минимальному профилю гра витационной плотины. Только в опытах второй серии нормальная сила прилагалась посредине, вследствие чего получалась диаграмма в виде прямоугольника (рис. 2066). Далее вертикальное давление повышали до тре буемой величины, а затем присоединяли показан ный слева на рис. 201 баллон со сжатым возду хом, давление которого отвечало вертикальному усилию. После этого пускали в ход горизонталь ный пресс и постепенно прилагали давление. Сна чала давление медленно повышали до 50% от ожидаемой разрушающей нагрузки. В течение 3 мин. давление выдерживали на этой ступени постоянным, затем повышали его до 70% от раз рушающей силы, опять выдерживали 3 мин., по вышали до 90% or той же силы, выдерживали 5 мин. и после этого доводили его до разруша ющей нагрузки. Сопротивление сдвигу на 1 см получалось из формулы = (D где Q—разрушающая нагрузка, a F — площадь соприкасания камня с бетоном. Исследуемый образец надо рассматривать как элемент, вырезанный из основания плотины с ни зовой (воздушной) стороны. Высота этой плотины, откуда вырезан элемент,- зависит лишь от наибольшего нормального на пряжения. Если гравитационная плотина взята минимального профиля без учета взвешивания, то наиболее нормальное давление на грунт а = 7 Н, где '( — вес 1 м 3 материала плотины, а И —вы сота ее. Если а и известны из опытов, то H - 4 . (2)

Низовая грань

Напорная грань

SW tows Рис. 207. П оиерхі іость разрушения

После каждого опыта поверхность разрушения очищали щеткой и составляли топографический снимок следов бетона в горизонталях (рис. 207). Когда образец разрушался по месту стыка, то разрушение происходило внезапно, без предва рительного появления трещин. Если же образец разрушался выше стыка, т. е. по бетону, то сна чала появлялись трещины, и самый разрыв про исходил постепенно. Появление первых трещин и их распростране ние в точности замечались. Нельзя было установить закономерности в по явлении первой трещины; иногда она появлялась