Naprężenia od strony odwodnej

Naprężenia od strony odwodnej (zewnętrznej) zawsze są ujemne czyli rozciągające, a od strony odpowietrznej (wewnętrznej) ściskające (program uprawnienia budowlane na komputer). A zatem nierównomierne ciśnienie wody pogarsza pracę statyczną łuku przy powierzchni odwodnej, zaś przy odpowietrznej powiększa naprężenia ściskające, wywołane jednostajnym ciśnieniem. Środkiem zapobiegawczym przeciwko ujemnym wpływom parcia nierównomiernego może być zwiększenie grubości łuku w miejscu podparcia, zmniejszenie kąta środkowego 2a0, zwiększenie kąta nachylenia sklepienia do poziomu, wreszcie wspomniane poprzednio odpowiednie ukształtowanie sklepienia (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Wpływ ciężaru własnego na siły wewnętrzne w łuku określa się za pomocą równań momentów zginających i sił normalnych. Do obliczeń przyjmuje się składową ciężaru własnego łuku skierowaną normalnie do osi łuku. W schemacie tym łuk przecina się w kluczu, a w jego środku ciężkości zaczepia się zastępczy moment zamocowania MG i rozpór HG, których wartości wyznacza się z warunku, że zakończenie wspornika łuku (w kluczu) nie może wykazywać ani obrotu przekroju, ani jego przesunięcia poziomego.
Oprócz naprężeń wynikających z warunków statycznej pracy łuku na obciążenie parciem wody i ciężarem własnym, mogą w lukach występować także naprężenia wywołane skurczem betonu oraz zmianami temperatur (uprawnienia budowlane).

Prócz sezonowych zmian naprężeń, wywołanych periodycznymi zmianami temperatury w okresie zima-lato, mogą występować również naprężenia wynikające z różnic temperatur zewnętrznych na obu powierzchniach łuku. Stają się one szczególnie niebezpieczne przy skrajnych odchyleniach temperatury powietrza, kontaktującego z wewnętrzną powierzchnią łuku, podczas gdy powłoka zewnętrzna kontaktuje stale z wodą zbiornika, w której zmienność temperatury jest nieznaczna.
Odpowiednie metody obliczeń nie różnią się od przyjmowanych dla łuków w budownictwie lądowym (program egzamin ustny).

Główne zbrojenie łuków

Po obliczeniu statycznych warunków prac łuku zapory należy oddzielnie dla szeregu przekrojów (w kluczu, na podporze, także w 1U rozpiętości łuku) zestawić tabelarycznie największe i najmniejsze naprężenia, zarówno ściskające jak i rozciągające, jakie mogą powstać w danym przekroju na obu jego krawędziach - odwodnej i odpowietrznej.

Sumując naprężenia odpowiadające najbardziej niekorzystnym założeniom (są one różne dla różnych przekrojów) dochodzi się w ten sposób do skonstruowania niejako obwiedni maksymalnych naprężeń, na podstawie których można ostatecznie określić, czy łuk nie jest zbyt cienki i czy dany profil wymaga zbrojenia. Zależnie od wyniku obliczeń luki mogą pozostać w ogóle niezbrojone, zbrojone tylko częściowo (jednostronnie) lub zbrojone obustronnie (opinie o programie).
Główne zbrojenie łuków ma oczywiście charakter obwodowy, zaś uzupełnia się je zbrojeniem rozdzielczym układapym w kierunku tworzącym łuk.

Rozpiętości łuków wynoszą zwykle 12+25 m, chociaż istnieją wyraźne tendencje projektowania łuków o większej rozpiętości. Przykładem tego jest zapora Grandval (Francja) o maksymalnej wysokości 88 m i rozpiętości łuków ok. 50 m. W celu zwiększenia szczelności powierzchnię odwodną sklepień pokrywa się niekiedy torkretem lub asfaltem. Spotyka się rozwiązania z dodatkowym oblicowaniem płytami betonowymi lub blachą. Grubość w koronie łuków zbrojonych przyjmuje się w umiarkowanych warunkach klimatycznych: 0,3+0,4 m, a w surowszych 0,5+1,0 m. Łuki betonowe mają grubość w koronie 1,7+2,0 m. Ku dołowi grubość łuków zazwyczaj się zwiększa, chociaż mogą być wyjątki, jak np. w zaporze Stolsvann (Norwegia) (segregator aktów prawnych).

Wysokość tej zapory wynosi hmax = 18 m, rozpiętość przęseł l = 40 m, całkowita długość 742 m. Charakterystyczną cechą tego rozwiązania - poza jednakową grubością sklepienia z żebrami od strony odpowietrznej - jest pionowe ustawienie sklepień (promocja 3 w 1).