Конструкция пульта управления и воздушной разводящей сети должна допускать подачу (выпуск) сжатого воздуха:
а) одновременно во все секции;
б) только в любую секцию;
в) только в любой понтон.
Каждый понтон должен иметь отдельный кран на воздушной разводящей сети.
6.130. Порядок балластировки и разбалластировки плавучих опор устанавливается проектом и должен обеспечивать равномерное их загружение, не вызывать перенапряжения в конструкциях плавучей опоры или ее обстройки, а также обеспечивать остойчивость отдельных плавучих опор и всей плавучей системы в целом.
6.131. Порядок погрузки, перевозки и установки пролетных строений на опорные части определяется проектом производства работ с учетом требований главы СНиП III-43-75 «Мосты и трубы». Средства для перемещения и закрепления плавучих опор должны отвечать требованиям пп. 6.145-6.155.
6.132. При расчете плавучих опор должны быть проверены:
а) по первому предельному состоянию (на расчетные нагрузки):
плавучесть;
остойчивость плавучих опор и плавучей системы в целом;
плавучесть отдельной опоры, балластируемой через донные отверстия в понтонах;
прочность плашкоутов (барж), обстройки и соединительных ферм;
б) по второму предельному состоянию (на нормативные нагрузки):
объем водного балласта и емкость балластных резервуаров (отсеков), с учетом допустимых осадок, деформации плавучих опор и погрузочных обустройств.
6.133. Плавучие опоры должны рассчитываться на действие следующих нагрузок:
вес перевозимого пролетного строения с обустройствами;
вес плавучей опоры с обустройствами и оборудованием;
вес водного балласта;
ветровая нагрузка;
гидростатическое давление воды;
волновая нагрузка.
6.134. Сочетания нагрузок, рассматриваемые при расчете плавучих опор в продольном и поперечном направлениях, принимаются по табл. 28. При расчете плавучих опор на прочность, при втором сочетании нагрузок, коэффициент сочетаний временных нагрузок пс принимается равным 0,95. К временным нагрузкам относятся все нагрузки, кроме веса плавучей опоры с обустройствами и оборудованием, веса остаточного балласта и гидростатического давления воды.
Таблица 28
№ нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
|
|
При расчете на прочность |
|
|
|
|
При расчете на плавучесть |
При расчете на остойчивость |
|
|
|
|
сочетания нагрузок |
|
|
плавсистемы в целом |
отдельной опоры |
плавсистемы в целом |
отдельной опоры |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
1 |
Вес перевозимого пролетного строения с обустройствами Р |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
|||
2 |
Вес плавучих опор с обустройствами и оборудованием G |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||
3 |
Вес остаточного балласта Gост |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||
4 |
Вес регулировочного балласта Gрег |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
|||
5 |
Вес рабочего балласта Gраб |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
|||
6 |
Давление ветра на пролетное строение Wпр |
- |
+ |
- |
- |
+ |
- |
|||
7 |
Давление ветра на плавучую опору Wоп |
- |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
|||
8 |
Гидростатическое давление воды |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||
9 |
Волновая нагрузка |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
Примечания. 1. Приведенные в пп. 1, 2, 6 и 7 нагрузки исчисляются по указаниям раздела 2, с соответствующими коэффициентами перегрузки.
2. Гидростатическое давление воды определяется по указанию п. 6.144.
3. При условии обеспечения местными организациями гидрометеорологической службы надежного прогноза о скоростях ветра на период перевозки расчет остойчивости плавучей системы в целом допускается производить на давление ветра, вычисленное по расчетной ветровой нагрузке, равной 50 кгс/м2, независимо от высоты. Остойчивость отдельной опоры при отстое ее рассчитывается на давление ветра, исчисленное по указанию раздела 2, а при выводе ее из пролета - на нормативное ветровое давление, соответствующее скорости ветра 10 м/с. Остойчивость отдельной плавучей опоры, собранной из понтонов, балластируемых через донные отверстия, допускается при отстое проверять с учетом отжатая воздухом воды из балластируемых понтонов.
4. Волновая нагрузка определяется по прилож. 15.
6.135. Плавучесть плавучих опор должна определяться по формуле
где γ - объемный вес воды, равный для пресной воды 1 тс/м3;
ΣVп - предельное водоизмещение опор плавучей системы, равное суммарному водоизмещению их при осадке, равной высоте борта по миделю. Для плашкоутов, собранных из понтонов, прогиб плашкоута допускается не учитывать;
ΣQ - расчетный вес плавучей системы, равный сумме расчетных весов: перевозимого пролетного строения с обустройствами - Р, плавучих опор с обустройствами и оборудованием - G, регулировочного и остаточного балласта - Gрег+Gост;
kн - коэффициент надежности, принимаемый равным:
для плавучих опор, образованных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, - 1,125;
для плавучих опор, образованных из понтонов и барж, балластируемых с помощью насосов, - 1,20.
Для плавучих опор, собранных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, плавучесть от воздействия постоянных нагрузок должна обеспечиваться только глухими небалластируемыми понтонами.
6.136. Для контроля за фактической осадкой плавучих опор в рабочих чертежах должны быть приведены осадки плавучих опор от нормативных нагрузок.
6.137. Остойчивость должна определяться следующими условиями (рис. 56):
а) метацентрическая высота ρ-а должна быть положительной во всех расчетных случаях, т. е.
где ρ - метацентрический радиус, равный расстоянию между центром тяжести вытесненного объема воды (центром водоизмещения zv) и метацентром zm, расположенным в точке пересечения вертикали, проходящей через смещенный центр водоизмещения z′v, с осью О-О плавучей системы или опоры;
а - расстояние от центра тяжести плавучей системы za до центра водоизмещения zv, принимаемое равным тому же расстоянию при начальном положении плавучей опоры (системы);
б) при крене и дифференте плавучих опор и плавучей системы в целом от действия расчетной ветровой нагрузки кромка палубы в любой точке не должна уходить под воду. Расчет осадок должен производиться согласно указаниям п. 6.139 и 6.140.
Примечания. 1. При проверке остойчивости все нагрузки должны приниматься расчетные. Значение коэффициента перегрузки для собственного веса плашкоута с обстройкой и оборудованием должно приниматься в их невыгодном значении (0,9 или 1,1).
2. В расчетах остойчивости плавучей системы, а также отдельных плавучих опор, в случае применения плашкоутов из понтонов, балластируемых через донные отверстия, принимается, что все балластируемые понтоны изолированы от воздухопроводящей сети, т. е. краны у каждого понтона перекрыты, что должно быть особо оговорено в проекте.
Рис. 56. Схема определения остойчивости плавучей опоры
6.138. Величина метацентрического радиуса ρ (в м) должна определяться по формуле
где I - момент инерции площади плашкоутов (барж) в уровне ватерлинии плавучей опоры относительно оси ее наклонения, принимаемый при кренах, относительно оси с меньшим моментом инерции, а при дифферентах относительно оси с большим моментом инерции площади, м4;
Σin - сумма собственных моментов инерции поверхности балласта в понтонах (отсеках барж) относительно осей, проходящих через центры тяжести этих поверхностей, параллельно осям наклонения плавучей опоры (системы), м4;
ΣVρ - объем (водоизмещение) погруженной части опор плавучей системы или отдельной опоры, м3.
В плашкоутах, образованных из понтонов, балластируемых в соответствии с п. 6.129 через донные отверстия, собственные моменты инерции поверхности балласта в понтонах должны учитываться только для балластируемых понтонов. Примеры определения моментов инерции для различных случаев расположения понтонов в опорах и способов их балластировки приведены в прилож. 14.
Последовательность балластировки в пролете плашкоутов, образованных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, должна быть указана в рабочих чертежах.
6.139. Осадка плавучих опор tв (в м) от вертикальных нагрузок должна определяться по формуле
где ΣQ - расчетная (или нормативная, см. п. 6.136) нагрузка, приходящаяся на данную плавучую опору, тс;
Ω - площадь плавучей опоры по ватерлинии, м2;
kв - коэффициент полноты водоизмещения, принимаемый для понтонов типа КС равным 0,97.
В случае балластировки понтонов через донные отверстия (по п. 6.129) осадка отдельной опоры t′в (в м) определяется при отсутствии избыточного давления воздуха в балластируемых понтонах по формуле
где Σω - суммарная площадь небалластируемых понтонов.
При проверке остойчивости плавучей опоры, находящейся на отстое, осадку ее допускается определять с учетом отжатия воды из балластируемых понтонов.
Осадка барж плавучей опоры определяется по паспортным данным в зависимости от расчетной нагрузки на баржу.
6.140. Осадка плавучих спор tг (в м) от расчетных ветровых нагрузок, вызывающих крен или дифферент отдельной опоры (плавучей системы) определяется по формуле
где φ - угол крена или дифферента плавучей опоры (системы);
b - половина размера плавучей опоры в плоскости кренящего (дифферентующего) момента (см. рис. 56).
Значения tgφ находятся из выражения
где ΣМ - суммарный момент относительно центра водоизмещения от расчетных ветровых нагрузок, приходящийся на плавучую опору, тс·м;
т - коэффициент, учитывающий в данном случае динамическое воздействие ветра при порывах его и инерцию плавучей опоры (системы) и принимаемый равным 1,2.
Угол φ должен удовлетворять условиям:
где φ1 - угол крена (дифферента), соответствующий началу входа кромки палубы в воду;
φ2 - угол крена (дифферента), соответствующий началу выхода из воды днища (середины скулы).
6.141. Объем водного балласта V (в м3) для балластировки плавучих опор должен определяться по формуле
где Vраб, Vрег и Vост - объемы соответственно рабочего, регулировочного и остаточного балласта, м3.
Величину Vраб, необходимую для погружения (всплытия) плавучих опор при погрузке пролетного строения или установке его на опорные части, следует определять по формуле
где Р - нормативный вес пролетного строения, т;
Δ - погружение (всплытие) опоры, м;
Δ1 - упругие деформации пролетного строения при погрузке или установке его на опорные части;
Δ2 и Δ3 - деформации погрузочных обустройств и плавучей опоры;
Δ4 - зазор между низом пролетного строения и верхом погрузочных обустройств или опорных частей, принимаемый 0,05-0,10 м.
Для предварительных расчетов допускается принимать Δ≈0,15÷0,20 м.
Объем Vрег определяется по формуле
где hрег - величина регулирования осадки плавучих опор на случай возможных колебаний уровня воды за время одного цикла перевозки, но не менее чем за сутки.
Величина hрег должна приниматься не менее максимального суточного изменения уровня воды, зафиксированного за последние 10 лет наблюдений на период перевозки. В необходимых случаях должен быть учтен балласт, применяемый для устранения крена или дифферента несимметричной плавучей опоры или системы.
Объем остаточного балласта следует определять по формуле
где δ - толщина слоя остаточного балласта (в м), принимаемая для понтонов КС, балластируемых наливом воды насосами, равной 0,10 м, а для барж - в зависимости от конструкции набора днища. Для понтонов КС, балластируемых через донные отверстия, толщина слоя остаточного балласта принимается равной 0,08 м, а для глухих небалластируемых понтонов того же плашкоута - равной нулю.
6.142. Объем балластных резервуаров плавучей опоры должен быть достаточен для размещения расчетного объема балласта, что должно быть проверено расчетом. При балластировке понтонов через донные отверстия следует учитывать, что уровень воды в балластных понтонах не может быть выше уровня воды за бортом.
6.143. Командный пункт плавучей системы должен быть оборудован радиотелефонной связью с буксирами и береговыми обустройствами и громкоговорящей связью с плавучими опорами.
6.144. При расчете плашкоутов и барж на изгиб и поперечную силу от гидростатического давления в уровне днища плашкоутов (барж) форма эпюры гидростатического давления должна соответствовать форме эпюры объема вытесненной плашкоутом (баржей) воды.