Ściana odwodna

Ściana odwodna w części centralnej jest zazwyczaj lekko wypukła w stronę zbiornika. Jedna z najbardziej znanych
zapór łukowych - Mauvoisin (Szwajcaria) o wysokości 237 m - została zaprojektowana według zasady stałego kąta środkowego (program uprawnienia budowlane na komputer).

Posługując się uproszczonym wskaźnikiem profilu doliny k = l/h można wstępnie określić szerokość zapory łukowej w podstawie. Te proste zależności wykazane w tabl. 2-26 podaje A. Stiicky.
Szerokość korony zapory, jeżeli nie przebiega nią droga, przyjmuje się 1,5-4,0 m (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Obliczenia zapór łukowych. Poza parciem wody i ciężarem własnym bardzo istotną rolę w układzie obciążeń zapór łukowych odgrywają siły wewnętrzne pochodzenia termicznego. Siły te mogą powstawać w wyniku wahań temperatury zewnętrznej oraz w następstwie skurczu lub pęcznienia betonu. Przy uwzględnianiu temperatur zewnętrznych przyjmuje się tylko sezonowe wahania temperatur, które mogą przeniknąć na głębokość 3-6 m (uprawnienia budowlane).

Naprężenia wywołane skurczem lub pęcznieniem betonu mogą być zastąpione naprężeniami równoważnymi powstałymi od obniżenia lub podwyższenia temperatury zapory o pewien przyrost At. Dlatego też w obliczeniach zapór łukowych wszystkie wspomniane trzy czynniki - wahanie temperatury zewnętrznej, skurcz i pęcznienie betonu - można sprowadzić do sumarycznego wahania temperatury o określonej amplitudzie. Na przykład przy współczynniku rozszerzalności liniowej betonu «/, = 0,00001 i współczynniku skrócenia od skurczu 0,0002, odkształcenie skurczowe równoważne jest spadkowi temperatury betonu o 20° (program egzamin ustny).

W praktyce mając na względzie własności plastyczne betonu na początku wiązania, przy określaniu wpływu skurczu na stan naprężeń w zaporze, przyjmuje się równoważnik w postaci spadku temperatury At = 15°. Pęcznienie betonu ma wpływ jedynie przy ścianie odwodnej budowli. Ma ono tę stronę dodatnią, że w pewnym stopniu zmniejsza deformacje wywołane skurczem.

Pierwsze zapory łukowe

Pierwsze zapory łukowe na początku bieżącego stulecia obliczano najprostszym wzorem stosowanym dla cienkościennych kotłów cylindrycznych, obciążonych z zewnątrz (opinie o programie). Przy stosowaniu tego wzoru należało poczynić szereg założeń, które daleko różniły przyjęty schemat od rzeczywistego. W myśl tych założeń łuki na poszczególnych poziomach zapory pracowały niezależnie, ich podparcie miało charakter przegubowy, zaś grubość łuków w stosunku do ich rozpiętości była nieznaczna
Jak widać z wzoru, nie uwzględnia się w nim takich czynników jak temperatura, skurcz betonu, ciężar własny zapory itp. W związku z tym naprężenia dopuszczalne

I tak dla górnych łuków przyjmuje się od0p = 20 kG/cm2, natomiast dla dolnych 8H-10 kG/cm2; wzór (2-198) stosowany jest obecnie jedynie dla wstępnego orientacyjnego wyznaczenia wymiarów zapory (segregator aktów prawnych).
Kolejną próbą obliczenia zapory łukowej było potraktowanie całej konstrukcji jako zespołu niezależnych łuków poziomych opartych w stokach doliny, przy czym oparcie traktowano jako pełne zamocowanie. Powstał wtedy układ trzykrotnie statycznie niewyznaczalny. Metoda taka w odróżnieniu od poprzedniej, zwanej walcową, nosiła nazwę czystych łuków sprężystych. Przy tej metodzie zwiększono naprężenia dopuszczalne od0p do 0,22 R2» betonu, z tym że nie mogły one przekraczać wartości 45-^48 kG/cm2.

Niżej podaje się uproszczoną metodę określania grubości luku na podstawie równań W. Caina, wyprowadzonych dla łuków zamocowanych [26], Maksymalne naprężenia ściskające w łuku o stałej grubości występują w miejscu jego zamocowania od strony wewnętrznej (odpowietrznej). Dlatego bardziej ekonomiczny jest luk o mniejszej grubości w kluczu, a większej w podparciu. Jednakowoż w celu uproszczenia obliczeń przyjmuje się go o stałej grubości.

Linią przerywaną na wykresie oznaczono obszar występowania naprężeń rozciągających. Rozciąganie w łuku pojawia się przy wartościach p znajdujących się powyżej linii przerywanej. Po określeniu naprężeń od parcia wody oraz od zmiany temperatury At należy sprawdzić, czy suma tych naprężeń nie przekracza naprężeń dopuszczalnych (promocja 3 w 1).