Współczynnik podatności sprężystego

Współczynnik podatności sprężystego „łukowego podłoża” w określonym punkcie przedstawia wielkość odwrotną w stosunku do ugięcia łuku w tym punkcie, powstałego w wyniku działania równomiernie rozłożonego obciążenia poziomego (program uprawnienia budowlane na komputer). Drugi schemat tej metody, stanowiący rozwinięcie pierwszego, bierze pod uwagę nie tylko ugięcia radialne, ale i obroty wspornika przy uwzględnieniu momentów skręcających.
Wreszcie znana jest uproszczona metoda Ganewa traktująca zaporę jako konstrukcję łupinową.

Dla uproszczenia obliczeń Ganew przyjmuje stałą grubość zapory na całej jej wysokości oraz symetrię względem głównej osi. Zaporę traktuje on jako wycinek powierzchni stożkowej ze stałym kątem środkowym, to znaczy ze zmniejszającym się promieniem krzywizny ku dołowi zapory. Obliczenie Ganew oparł na ogólnej teorii łupin W. Z. Własowa, przyjmując ją jako łupinę o zerowej krzywiźnie Gaussa, dla której: główne promienie krzywizny =5^ 0, Jc2 = 0; krzywizna Gaussa K = ku Tą = 0; średnia krzywizna H = 0,5 (k1+k2) = 0,5 fcj (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Obok niewątpliwego rozwoju metod obliczania zapór łukowych obserwuje się, zwłaszcza w ostatnich czasach, intensywny rozwój badań modelowych. Naprężenia w modelach zapór wykonywanych z zaczynów cementowych, gipsu, tworzyw sztucznych (np. żywic epoksydowych) lub kauczuku (gumy) określa się drogą pomiarów odkształceń pod wpływem modelowego obciążenia (uprawnienia budowlane).

Badania modelowe mogą mieć charakter sprawdzający lub potwierdzający wyniki ścisłych obliczeń teoretycznych, lub mogą stanowić główną podstawę projektu zapory. W tym drugim przypadku model wykonuje się na podstawie bardzo orientacyjnych przeliczeń, bada się rozkład naprężeń, a następnie koryguje się wymiary modelu, tak aby uzyskać pożądany rozkład naprężeń. Metoda ta wymaga wykonania nieraz kilku modeli, lecz mimo wszystko może być mniej kosztowna niż przeprowadzenie skomplikowanych obliczeń.

Konstrukcja zapór łukowych

Zaletą tej metody jest również okoliczność, że model odzwierciedla realny kształt zapory i doliny, a schemat obliczeniowy, chociaż najbardziej ścisły, nie uchwyci nigdy zupełnie ściśle warunków rzeczywistej pracy konstrukcji (program egzamin ustny). W badaniach modelowych stosunkowo łatwo jest również uwzględnić współczynnik sprężystości podłoża skalnego, co w obliczeniach teoretycznych staje się czynnikiem mocno komplikującym tok rachunków.
Konstrukcja zapory łukowej zależy od typu (pojedyncza czy podwójna krzywizna) oraz od doboru krzywizn. Im większa jest krzywizna pionowa w zaporze łupinowej, tym większa nośność zapory, cieńszy jej profil, ale i równocześnie bardziej złożone wykonawstwo (opinie o programie). Grubość zapory łukowej odgrywa też swoją rolę. Im mniejsza grubość (większa krzywizna), tym lepiej pracuje zapora jako układ przestrzenny i tym większe występują w niej naprężenia. Przy dopuszczeniu naprężeń ściskających w zaporach łukowych przekraczających 100 kG/cm2, w przeciwieństwie do innych zapór betonowych dopuszcza się też naprężenia rozciągające o wartości 20-P25, a nawet do 30 kG/cm2. W miejscach występowania naprężeń rozciągających stosuje się zbrojenie, jak np. w zaporze Gage (Francja), w której przy wysokości zapory h = 38 m stosunek szerokości podstawy b do jej wysokości wynosił b/h = 0,07; podobnie było w zaporze Ładżanuri (Gruzja) (segregator aktów prawnych).

W wykonawstwie zapór łukowych przyjmuje się na ogół wyższe marki betonu, niż w zaporach ciężkich. Ponadto tak samo, jak w zaporach ciężkich i w niektórych oszczędnościowych, stosuje się strefowanie betonu. Na przykład w zaporze Pieve di Cadore na stronie odwodnej w warstwie grubości l,5-f-4,0 m układano masę betonową o zawartości cementu 250 kg/m3, a w pozostałych częściach 200 kg/m3.

W zaporze Limmerboden (Szwajcaria) o wysokości 146 m, a grubości w koronie b = 9 m i w podstawie b = 25 m, stosowano od strony odwodnej beton z zawartością cementu 250 kg/m3 w warstwie o głębokości 2,5 m; w pozostałych partiach dozowano 180-7-220 kg/m3 (promocja 3 w 1).