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Costruzioni idraulicheDighe e traverse III
COSTRUZIONI IDRAULICHE
COSTRUZIONI IDRAULICHE
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Costruzioni idraulicheDighe e traverse III
DIGHE E TRAVERSEIII parte
DIGHE E TRAVERSEIII parte
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
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Costruzioni idraulicheDighe e traverse III
Argomenti della lezioneArgomenti della lezione
Dighe a gravità: sollecitazioniDighe a gravità: sollecitazioniDighe a gravità: sollecitazioniDighe a gravità: sollecitazioni
Calcolo delleCalcolo dellesollecitazioni principalisollecitazioni principaliCalcolo delleCalcolo dellesollecitazioni principalisollecitazioni principali
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Effetti termici e del ritiroEffetti termici e del ritiroEffetti termici e del ritiroEffetti termici e del ritiro
Costruzioni idraulicheDighe e traverse III
SollecitazioniSollecitazioni
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Peso strutturaPeso struttura
Azioni sulla strutturaAzioni sulla struttura
Peso strutturaPeso struttura
AcquaAcqua
GhiaccioGhiaccio
SottopressioniSottopressioni
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SottopressioniSottopressioni
Azioni sismicheAzioni sismiche
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Peso della strutturaPeso della struttura
yyxx
hh
αα
ββ
σMσMσVσV
PCPC
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P peso strutturaPc peso coronam.P peso strutturaPc peso coronam.
PP
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Peso della strutturaPeso della struttura
yyxx
hh
PCPC
αα
ββ
3m mkgp
23502300 ÷≅γ
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PPP peso strutturaPc peso coronam.P peso strutturaPc peso coronam.
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Spinta dell’acquaSpinta dell’acqua
S0S0
SvSv
Q diQ diS’0S’0
S’vS’v
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Quota di massimoinvaso
Quota di massimoinvaso
Quota dimassima regolazione
Quota dimassima regolazione
S 0S 0
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Spinta del ghiaccioSpinta del ghiaccio
SgSg
Ω⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛= 2g cmkgp
5,1S
Retta d’azione dellaspinta del ghiaccioRetta d’azione dellaspinta del ghiaccio
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Quota di massimoinvaso
Quota di massimoinvaso
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ΩΩ
Spinta del ghiaccioSpinta del ghiaccio
Area convenzionalesu cui agisce la
spinta (spessore minimo 20 cm)
Area convenzionalesu cui agisce la
spinta (spessore minimo 20 cm)
SgSg
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Quota di massimoinvaso
Quota di massimoinvaso
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Spinta acqua e ghiaccioSpinta acqua e ghiaccio
Sg
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1° caso 2° casoS’aS’a SaSa
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aag 'SSS ≤≥+VerificaVerifica
Sg
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1° caso 2° casoS’aS’a SaSa
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SottopressioniSottopressioni
Canne Canne didi
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Φ1
0 Φ
drenaggiodrenaggio
AAAA
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Sez. A-ASez. A-A
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SottopressioniSottopressioni
Senza Senza didi
ConCon didicanne canne didi
drenaggiodrenaggiocanne canne didi
drenaggiodrenaggio
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SottopressioniSottopressioni
yy aa bb
γayγay(0,3÷0,5)γay(0,3÷0,5)γay
SbSb
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Sezione di verificaSezione di verifica
SaSa
bb
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Azioni sismicheAzioni sismiche
AA sxsx 2SC
−
BB
MM VV
dxdx
sxsx100
C =
Grado di sismicitàGrado di sismicitàSS
Coeff. intensità i i
Coeff. intensità i i
CC
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sismicasismica
CF m⋅γ=Azioni orizzontaliAzioni orizzontali
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Azioni sismicheAzioni sismiche
AA sxsx 2SC
− 50m ≥
BB
MM VV
dxdx
sxsx100
C =
Grado di sismicitàGrado di sismicitàSS
Coeff. intensità i i
Coeff. intensità i i
CC
5,0m ≥
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sismicasismica
CmF m⋅γ⋅=Azioni verticaliAzioni verticali
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Azionisismiche
Azionisismiche
ββ
y0y0
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γay0γay0
y0y0
ppcyCp oa ⋅⋅γ⋅=
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cyCp oa ⋅⋅γ⋅=Azioni
sismicheAzioni
sismiche
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛−+⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛−=
oooo
m
yy
2yy
yy
2yy
2c
c
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74.0)(fcm ≈β=
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MM VVm0 100
2S2F γ⋅
−×= m0 100
γ
Diga ad arcoDiga ad arco
Diga arco – gravitàDiga arco – gravità
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Diga arco gravitàDiga arco gravità
Diga a cupolaDiga a cupola
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sxsx
m0 1002S
2F γ⋅−
×=
dxdx
m0 100γ
Diga a speroni a vani interniDiga a speroni a vani interni
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Diga a speroni (solo per gli speroni)
Diga a speroni (solo per gli speroni)
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Calcolo delle sollecitazioni principali
Calcolo delle sollecitazioni principali
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Calcolo delle sollecitazioniCalcolo delle sollecitazioni
AA AA
yy
xxy1y1
σσ
JxM
AN ⋅
+=σ
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σMσMσVσV
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AA
MonteMonte ValleValle
AAAA AA
γyγyσ’2Mσ’2M
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σMσM
τMτM
ββ
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βσ+βγ=⋅σ 2'M2
2M cossiny1
’’
2i
2iM
2
2
2M'
M2
y)1(
cossin
ycos
θγ−θ+σ=
ββ
γ+β
σ=σ
γyγyσ’2Mσ’2M
σMσM
τMτM
ββ
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iM
'M2M
)y(
sincosysincos
θγ−σ=
ββγ−ββσ=τ
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AA
MonteMonte ValleValle
AAAA AA
γyγyσ’2Mσ’2M σ’2Vσ’2V
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σMσM
τMτM
ββ
σVσV
τVτV
αα
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)1( 2eV
'V2 θ+σ=σ
σVσV
σ’2Vσ’2V
τVτV
αα49.07.0 2ee =θ⇒=θ
' 51 σσ
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eVV
VV2 5.1
θ⋅σ=τ
σ⋅=σ
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Valori limiteValori limite
In caso di sismaIn caso di sisma
2cmkgp
3<σ− 2cmkgp
5<σ−
In caso di sismaIn caso di sisma
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cR41
<σ+ 2c cmkgp
150R >
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Effetti termici e del ritiro
Effetti termici e del ritiro
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Presa ed indurimento del clsPresa ed indurimento del cls
CauseCause
Presa ed indurimento del clsPresa ed indurimento del cls
C15tritiro °−=∆
Variazioni stagionalidi temperaturaVariazioni stagionalidi temperatura
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di temperaturadi temperatura
C10tstag °±=∆
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EffettiEffetti
)C15t()C10t( °−=∆+°−=∆ )C15t()C10t( ritinv =∆+=∆
mm75.3LLC25ttot =⋅ε=∆⇒°−=∆
tott∆⋅α=ε Deformazione unitariaDeformazione unitaria
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Coefficiente didilatazione termica
Coefficiente didilatazione termica
)C(10 15 −− °=α
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EffettiEffetti
)C15t()C10t( °−=∆+°+=∆
tott∆⋅α=ε Deformazione unitariaDeformazione unitaria
)C15t()C10t( ritest =∆++=∆
mm75.0LLC5ttot =⋅ε=∆⇒°−=∆
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Coefficiente didilatazione termica
Coefficiente didilatazione termica
)C(10 15 −− °=α
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