Obliczenia stateczności

Obliczenia stateczności poszczególnych sekcji zapór oszczędnościowych (program uprawnienia budowlane na komputer).

W odróżnieniu od analogicznych obliczeń dla zapór ciężkich, gdzie wykonuje się je zazwyczaj dla pasa szerokości 1 m, w zaporach oszczędnościowych trzeba brać pod uwagę pełną szerokość sekcji, a to ze względu na zmienność profilu w obrębie sekcji. Ponadto przy pełnej możliwości odwodnienia podłoża skalnego w partiach między filarami przyjmuje się, że wypór może działać jedynie pod głowicami filarów.
Jak już wspomniano na początku rozdziału, naprężenia w zaporach oszczędnościowych mogą osiągać większe wartości, niż przy zaporach ciężkich o identycznych wysokościach (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Obliczenia naprężeń prowadzi się podobnie, jak dla elementów ściskanych mimośrodowo z założeniem zamocowania zapory w podłożu. Uwzględnia się przy tym zmienną charakterystykę poziomych przekrojów zapory na różnych wysokościach (głowice, filary).

Jedną z metod obliczania naprężeń podaje A. W. Hendry; według tej metody naprężenia pionowe oy liczy się zgodnie ze wzorem Naviera na mimośrodowe ściskanie. Naprężenia styczne T są związane z charakterystyką geometryczną przekroju poziomego.
Dokładniejsze określenie rozkładu i wartości naprężeń dają badania modelowe prowadzone zarówno metodą tensometryczną jak i fotosprężystą. Badania tensometryczne pozwalają określić naprężenia powierzchniowe, natomiast metoda fotosprężystą przy badaniach na modelu przestrzennym daje możliwości poznania naprężeń wewnętrznych.
W obu metodach możliwe jest również określenie wpływu sprężystości podłoża na rozkład naprężeń w filarze (uprawnienia budowlane).

Przeprowadzone badania dla jednej z zapór posadowionej na podłożu o współczynniku sprężystości mniejszym od betonu wykazały obecność naprężeń rozciągających zarówno w podłożu, jak i w głowicy zapory, zanikających dopiero na V4 wysokości filara, podczas gdy obliczenia klasyczne nie wykazały istnienia tych naprężeń rozciągających.

Jednofilarowe zapory oszczędnościowe

Inne badania przeprowadzono w celu określenia wpływu powstałych pęknięć od strony odwodnej na ich dalszy przebieg oraz na rozkład naprężeń w tej strefie zapory. Okazało się, że pęknięcia te nie wykazują tendencji dalszego rozwierania, zaś naprężenia ściskające w pozostałej części zapory nie wzrastają zbyt znacznie (program egzamin ustny). Nie powoduje pogorszenia nawet obecność ciśnień filtracyjnych w szczelinach. Szczeliny mają natomiast wyraźny wpływ na wzrost filtracji w zaporze.

Zapory oszczędnościowe o filarach podwójnych. Jednofilarowe zapory oszczędnościowe są bardziej od ciężkich narażone na wpływy atmosferyczne ze względu na większy kontakt powierzchni bocznych z otoczeniem. Ponadto pomiędzy poszczególnymi filarami - zwłaszcza w okresie zimowym - zbiera się śnieg i lód, który topniejąc lub zamarzając może wywierać niszczące działanie na beton zapory, powodując jego korozję. Zapory te mają również większą liczbę dylatacji ze względu na mniejsze szerokości sekcji, co również przysparza kłopotów zarówno w wykonawstwie jak i przy późniejszej eksploatacji zapory (opinie o programie).

Zapory o filarach podwójnych, których ideę omówiono na początku tego rozdziału, tworzą konstrukcję zamkniętą, a więc mniej narażoną na działania atmosferyczne; poszczególne sekcje mogą być znacznie szersze, co zmniejsza liczbę dylatacji. Zapory z podwójnymi filarami mają też lepszą boczną stateczność, co jest nie bez znaczenia przy większych wysokościach zapór.
Mimo wyliczonych wyżej zalet, typ zapory oszczędnościowej o 2 filarach umieszczonych na skraju sekcji nie przyjął się szerzej z uwagi na powstawanie znacznych naprężeń rozciągających w płycie, stanowiącej odwodne zwieńczenie sekcji (segregator aktów prawnych).

Jeden z niewielu przykładów tego rodzaju budowli przedstawia 5 sekcji zapory w Rożnowie na Dunajcu, gdzie wydrążenie między filarami wykorzystano dla umieszczenia 4 turbozespołów siłowni wodnej, podczas gdy w piątej sekcji umieszczono plac montażowy. Całość owych 5 sekcji tworzy ściśle związany z zaporą masyw siłowni wodnej, pokryty wspólnym dachem i ograniczony pionową ścianą od strony dolnej wody (promocja 3 w 1).