GRA Đ EVINSKI FAKULTET FAKULTET Č ILIŠTA SVEU Č ILIŠT A U MOSTARU MOSTARU
Predmet: HIDROTEHNI Č GRA Đ EVINE Č KE Vježbe 5. Ak. godina 2013./2014.
PROFESOR: dr. dr. sc. Zoran Milašinović SISTENT: Ante Džolan, mag. ing. gra đ .
28.05.2014.
Hidrotehni č ke građ evine evine č ke
1
ZADATAK Promatra se jedna riječna hidroelektrana, koja se sastoji od četiri kapsualna kapsualna agregata. agregata. Na skici skici je pr azan popre n pres e roz agregat. r na o a e nog agregata znos 12,4 m. Insta ran protok hidroenergetskog postrojenja (sva četiri agregata) agregata) iznosi iznosi Qinst = 500 m3/s. Postrojenje je temeljeno na homogenoj izotropnoj stijeni sljedećih karakterist karakteristika: ika: kocezija kocezija c = m , oe c en re ren a e = , , o ssonov oe c en o ne on ra c e s ene e , ; zapreminska težina stijene je 26 kN/m3; čvrstoća na pritisak monolita stijene iznosi 40 MN/m2, a modul elastičnosti stijene je 10 GN/m2. Pretpostaviti da postoji filtracija samo u horizontalnom . Hidroenerge Hidroenergetsko tsko postrojenje postrojenje izgrađeno je od hidrotehničkog betona zapreminske težine 25 kN/m3. Težina Težina turbine iznosi 215 t, a težina generatora sa kapsulom 120 t. . pretpostaviti da se kota uklještenja nalazi na 84,3 m n.m. i da je a = 4Ks. Pretpostaviti da se se injekcijskom zavjesom filtracijski dio uzgona smanjuje na jednu tre ćinu. Kota maksimalno us ora ednaka e koti normalno us ora i iznosi KMU = KNU = 103 4 m n.m. Krivulja protoka u zoni donje vode dana je tabli čno kako slijedi:
Ma s ma na ota on e vo e zno znos max maxKDV = 100,7 0,7 m n.m. 28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
2
Potrebno je ispitati stati čku stabilnost hidroelektrane za kriti čna opterećenja, odnosno odrediti: - koeficijent koeficijent sigurnosti sigurnosti protiv klizanja, klizanja, - koeficijent koeficijent stabilnosti stabilnosti protiv isplivavanj isplivavanjaa i - koeficijent koeficijent stabilnosti stabilnosti protiv prevrtanja. prevrtanja. Odrediti naprezanja u temeljnoj spojnici u uvjetima normalne eksploatacije postrojenja.
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
3
Rješenje: I. slučaj – kada ne djeluje djeluje voda na objekt, objekt, II. slučaj – opte optere rećenja u toku normalne eksploatacije objekta, . – IV. slučaj – opte optere rećenje u toku normalne eksploatacije objekta plus potres. U narednoj tablici su minimalne vrijednosti koeficijenta sigurnosti za pojedinu kombinaciju:
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
4
Koeficijent sigurnosti protiv klizanja K k:
Najnepovoljniji slučaj za klizanje je eksploatacijsko optere ćenje plus potres, kada je nivo vode u akumulaciji na razini KNU. Opterećenja koja djeluju na objekt: 1. vlastita težina: 2. težina ugrađene opreme: 3. težina vode u proto čnom traktu:
.
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
5
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
6
5. sila uzgona:
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
7
Hidrotehničke građevine
8
6. vertikalni pritisak vode:
28.05.2014.
7. horizontalni pritisak vode:
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
9
Hidrotehničke građevine
10
8. seizmički utjecaji: Seizmička sila:
28.05.2014.
Hidrodinamički pritis pritisak ak vode: vode:
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
11
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
12
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
13
Koeficijent sigurnosti na klizanje se dobije prema izrazu:
Kk > 1,05
28.05.2014.
Hidrotehničke građevine
14
Koeficijent sigurnosti protiv isplivavanja K I:
Najnepovoljniji slučaj za isplivavanje je III. kombinacija optere ćenja: - vlastita vlastita težina težina prethodno prethodno izračunata, - uzgo uzgon: n:
