1

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

2

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

Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino

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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3

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

Peso strutturaPeso struttura

Azioni sulla strutturaAzioni sulla struttura

Peso strutturaPeso struttura

AcquaAcqua

GhiaccioGhiaccio

SottopressioniSottopressioni

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SottopressioniSottopressioni

Azioni sismicheAzioni sismiche

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

Peso della strutturaPeso della struttura

yyxx

hh

αα

ββ

σMσMσVσV

PCPC

Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino

P peso strutturaPc peso coronam.P peso strutturaPc peso coronam.

PP

4

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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.

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

5

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

6

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

Spinta acqua e ghiaccioSpinta acqua e ghiaccio

Sg

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1° caso 2° casoS’aS’a SaSa

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

aag 'SSS ≤≥+VerificaVerifica

Sg

Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino

1° caso 2° casoS’aS’a SaSa

7

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

SottopressioniSottopressioni

Canne Canne didi

10

Φ1

0 Φ

drenaggiodrenaggio

AAAA

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Sez. A-ASez. A-A

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

SottopressioniSottopressioni

Senza Senza didi

ConCon didicanne canne didi

drenaggiodrenaggiocanne canne didi

drenaggiodrenaggio

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8

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

9

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

Azionisismiche

Azionisismiche

ββ

y0y0

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γay0γay0

y0y0

ppcyCp oa ⋅⋅γ⋅=

10

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

cyCp oa ⋅⋅γ⋅=Azioni

sismicheAzioni

sismiche

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−+⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛−=

oooo

m

yy

2yy

yy

2yy

2c

c

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74.0)(fcm ≈β=

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

13

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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

14

Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

)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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Costruzioni idraulicheDighe e traverse III

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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COSTRUZIONI IDRAULICHE

COSTRUZIONI IDRAULICHE

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