?? - по условной наклонной тыловой плоскости стенки, в грунте засыпки (по плоскости восприятия распорного давления).
7.61. Горизонтальную составляющую швартовного усилия Sq следует распределять по длине вдоль линии кордона, равной сумме длин панелей, омоноличенных с тумбовым массивом.
7.62. Расчеты уголковых стенок контрфорсного типа на плоский сдвиг, а также определение нормальных контактных напряжений и толщины постели выполняются по указаниям п.п. 7.39-7.45; 7.59-7.61.
7.63. При расчете лицевой плиты в горизонтальном направлении расчетной плоскостью восприятия распора является ее тыловая поверхность. При определении распора засыпки на плиту следует учитывать разгружающее влияние боковых поверхностей контрфорсов в результате трения о них призмы обрушения, поэтому расчетную эпюру активного давления следует определять как разность эпюры активного давления, построенной по указаниям раздела 5 и п. 7.30, и эпюры трения грунта о контрфорсы, принимаемой треугольной формы с вершиной у верха конструкции.
При расстоянии между контрфорсами 4 м основание эпюры трения принимается равным 0,2 нижней ординаты эпюры активного давления, при расстоянии между контрфорсами 2м - 0,3 нижней ординаты эпюры активного давления.
Расчет лицевой стенки при одном контрфорсе выполняется по схеме консольной балки, при двух контрфорсах - по схеме однопролетной балки с консолями. По высоте сооружения рекомендуется выделять сечения лицевой плиты шириной 1м с равномерной нагрузкой, равной средней интенсивности по расчетной эпюре распора для выделенного сечения.
7.64. Лицевая плита контрфорсной стенки в вертикальном направлении рассчитывается по схеме тавровой консольной балки на нагрузку от горизонтальной составляющей швартовного усилия, перпендикулярной кордону, учитывая указания п. 7.61, и на нагрузку от распора с учетом указаний п. 7.60. Сбор нагрузок на контрфорс производится с ширины, равной сумме прилегающих полупролетов.
7.65. Фундаментная плита рассчитывается с учетом неполноты контакта поверхности плиты с постелью на суммарную нагрузку от реактивного давления постели снизу а (нормальные контактные напряжения) и от пригрузки сверху от собственного веса конструкции и грунта засыпки, а также временных нагрузок.
Неполнота контакта компенсируется увеличением реактивных контактных напряжений от постели за счет условного исключения из расчета части площади фундаментной плиты (черт. 7.9 и черт. 7.10), равной 0,5lbbb,
где bb - ширина переднего выступа плиты, м;
lb - длина фундаментной плиты вдоль кордона, м.
При этом краевые контактные напряжения определяются по формуле
,(7.35)
где G - вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок действующих по ширине b, кН;
А - площадь плиты в контуре А В С Д Е F (черт. 7.9), по которой осуществляется контакт с постелью, м2;
Мx и My - моменты от вертикальной составляющей равнодействующей всех нагрузок относительно соответствующих осей, проходящих через центр тяжести сечения контакта фундаментной плиты с постелью в контуре А В С Д Е F, определяемые по формулам:
Мx=Gy0,(7.36)
My=Gx0,(7.37)
где Мx и My - моменты сопротивления площади подошвы фундаментной плиты в контуре А В С Д Е F относительно соответствующих осей, определяемые по формулам:
Мx=Jx/yк,(7.38)
My=Jy/xк,(7.39)
где Jx и Jy - моменты инерции площади подошвы фундаментной плиты в контуре А В С Д Е F относительно соответствующих осей, м4;
хк и ук - расстояния от края фундаментной плиты, в которой определяется контактное напряжение, до соответствующих осей, м. При проведении статических расчетов фундаментной плиты (черт. 7.10) передний выступ следует рассчитывать в направлении, перпендикулярном линии кордона, по схеме консольной балки.
Расчет тыловой части фундаментной плиты в направлении, параллельном линии кордона, при одном контрфорсе производится по схеме консольной балки, а при двух контрфорсах - по схеме однопролетной балки (балки на двух опорах) с консолями.
При этом следует выделять сечения плиты шириной 1 м и загружать нагрузкой средней интенсивности суммарной эпюры давления (черт. 7.10, б, и, г).
Черт. 7.9. Схема расчета фундаментной плиты с учетом неполноты контакта с основанием
0 - центр тяжести площади контакта плиты с постелью; 01 - центр тяжести основания фундаментной плиты; 02 - точка приложения силы
Черт. 7.10. Схемы расчета фундаментной плиты сборной уголковой контрфорсной стенки
а - план сборного блока контрфорсной стенки; б - результирующая эпюра нагрузок на фундаментальную плиту; в - схема работы переднего выступа фундаментной плиты; г - схема работы тыловой консоли фундаментной плиты; 1 - передний выступ фундаментной плиты; 2 - лицевая плита; 3 - контрфорс; 4 - тыловая консоль фундаментной плиты
7.66. Расчеты лицевой плиты, контрфорса и фундаментной плиты на прочность и трещиностойкость следует выполнять в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87, СНиП 2.03.01-84.
7.67. Для фундаментной плиты следует принимать двойное армирование, так как она рассчитывается по двузначной эпюре давления (черт. 7.10, б).
РАСЧЕТ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ УГОЛКОВОГО ТИПА С ВНЕШНЕЙ АНКЕРОВКОЙ
7.68. Причальные сооружения уголкового типа с внешней анкеровкой рассчитываются при четырех схемах загружения территории причала (черт. 7.11):
I схема - временная нагрузка располагается над сооружением до линии кордона или линии возможного загружения по технологическим условиям. При таком расположении нагрузки определяются усилия для расчета лицевой плиты и анкерной тяги, положение равнодействующей нагрузок в основании, контактные напряжения в постели и грунте основания, толщина постели;
II схема - временная нагрузка располагается за сооружением. В этом случае проверяется его устойчивость на плоский сдвиг по постели и вместе с постелью;
III схема - временная нагрузка располагается за анкерной плитой. При таком положении нагрузки рассчитываются анкерные устройства;
IV схема - в соответствии с указаниями п. 6.19.
7.69. При определении нагрузок и воздействий, а также их сочетаний при расчете причальных сооружений уголкового типа с внешней анкеровкой необходимо учитывать следующее положение:
нагрузки от судов со стороны акватории (динамический навал при подходе судна и статический навал пришвартованного судна) в основную расчетную схему не вводятся, а учитываются в расчете прочности надстройки, ее связей с элементами причального сооружения отбойной амортизирующей системы и узлов ее крепления.
Черт. 7.11. Расчетные схемы загружения причала для конструкции уголкового типа с внешней анкеровкой
1 - отметка кордона; 2 - плоскость восприятия распора; 3 - плоскость обрушения; 4 отметка дна; I-IV - схемы нагружения
7.70. Активное давление грунта с учетом временных нагрузок, расположенных на территории причала, определяется в соответствии с указаниями раздела 5 и п. 7.60.
7.71. Горизонтальная составляющая швартовного усилия определяется в соответствии с указаниями п. 7.61.
7.72. Устойчивость уголковых стенок с внешней анкеровкой по схеме плоского сдвига, а также нормальные контактные напряжения и толщина каменной постели рассчитываются в соответствии с требованиями п.п. 7.37; 7.39-7.42; 7.44; 7.45, 7.60; 7.61 с учетом следующих дополнительных указаний:
при определении положения равнодействующей нагрузок по формуле (7.3) удерживающий момент М определяется по формуле
Мr=МG+МRa,(7.40)
где МG - момент от вертикальных сил, кН??м;
МRa - момент от горизонтальной составляющей усилия в анкере относительно переднего ребра вращения, кН??м.
При определении устойчивости сооружения на плоский сдвиг формулы (7.13), (7.15), (7.22) и (7.23) с учетом действия горизонтальной составляющей анкерного усилия Ra, приобретают соответственно вид:
;(7.41)
;(7.42)
;(7.43)
.(7.44)
7.73. Лицевая плита рассчитывается в двух направлениях как балка на двух опорах с консолями на загрузку от активного давления собственного веса грунта с учетом временных нагрузок. В вертикальном направлении опорами служат анкер и упор на пороге фундаментной плиты, в горизонтальном - ребра плит.
При расчете плиты в вертикальном направлении в качестве расчетной плоскости следует принимать условную плоскость восприятия распора, положение которого определяется расстоянием ??пл от тыловой грани ребра (черт. 7.12)
,(7.45)
где ??3 - средневзвешенный угол внутреннего трения грунта засыпки, град;
ар - расстояние между осями ребер, м;
tp - толщина ребра, м,
bа - ширина ребра, м.
Черт. 7.12. Схема определения расчетной плоскости
При расчете плиты в вертикальном направлении горизонтальную составляющую швартовного усилия, нормальную к линии кордона, следует учитывать при определении усилий в наданкерной консоли и не учитывать при определении изгибающего момента в пролете.
В связи с перераспределением давления грунта на стенку в результате ее деформации и перемещения, величину изгибающего момента в пролете лицевой панели допускается уменьшать на 10%.
При расчете плиты в горизонтальном направлении рекомендуется по высоте сооружения в соответствии с эпюрой распора выделять характерные расчетные сечения шириной 1 м и принимать для горизонтальных балок равномерную нагрузку, равную средней интенсивности эпюры распора для выделенного сечения.
7.74. Для определения изгибающего момента в фундаментной плите рекомендуется метод, основанный на использовании эквивалентного массива с кладкой из обыкновенных бетонных массивов. В качестве эквивалентного принимается массив из бетона класса В 10. При этом соотношения наибольшего размера bф массива в плане к его высоте hм принимается равным 4:1.
Изгибающий момент, действующий на 1 м сечения фундаментной плиты,
,(7.46)
где mэ - коэффициент, принимаемый равным 0,45;
??lc, ??c, ??п - то же, что в п. 4.3;
??h - коэффициент, учитывающий влияние на прочность изгибаемого элемента градиента деформаций по сечению и зависящий от класса бетона и высоты растянутой зоны сечения, принимаемый равным 2 в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;
??sh - коэффициент, учитывающий влияние на прочность изгибаемого элемента формы его поперечного сечения и зависящий от соотношения размеров сечения, принимаемый равным 1 в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;
??b - коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным 0,9 в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;
Rbtn - нормативное значение осевого растяжения бетона, принимаемое по указаниям СНиП 2.03.01-84;
Wt - момент сопротивления для растянутой грани сечения, определяемый в предположении упругой работы бетона,
;(7.47)
ам - размер массива вдоль причала, равный 1 м;
hм=bф/4 - высота эквивалентного массива, м;
bф - ширина фундаментной плиты, м.
7.75. Армирование нижней и верхней зон фундаментной плиты в двух направлениях производится по изгибающим моментам, определенным по формуле (7.46) с учетом указаний п. 4.8.
7.76. Анкерная реакция на 1 м плиты определяется как опорная реакция из расчета лицевой плиты в вертикальном направлении с учетом указаний пп. 7.64 и 7.68.
7.77. Расчет элементов железобетонных конструкций на прочность и трещиностойкость лицевой и фундаментной панелей выполняется в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87 и СНиП 2.03.01-84.
7.76. Расчет анкерных устройств и деталей их крепления на устойчивость следует выполнять в соответствии с указаниями раздела 8 настоящей Инструкции, по прочности - по требованиям СНиП II-23-81*, СНиП 2.06.08-87, СНиП 2.03.01-84 и п.п. 4.3-4.7 настоящей Инструкции.
7.79. Расстояние между лицевой стенкой и тыловой анкерной опорой длину анкера допускается определять по формуле
lа=bф+hсtg(45°-0,5??1)+апtg(45°+0,5??1),(7.48)
где hс - высота стенки сооружения м;
ап - расстояние от поверхности территории до подошвы анкерной плиты или до точки, отстоящей на 2??d вверх от подошвы анкерной стенки (??d - дополнительная глубина на защемление), м.
Длина анкера lа определяется по программе BOMAIN.
8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ТИПА БОЛЬВЕРК
8.1. Настоящие указания распространяются на проектирование безанкерных, заанкеренных обычных и экранированных больверков с анкеровкой на одном уровне (черт. 8.1).
ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
8.2. Конструкция и компоновка элементов больверка должны обеспечивать наиболее полное использование их несущей способности и наиболее благоприятное распределение усилий и деформаций между элементами.
8.3. В качестве элементов лицевых и экранирующих стенок больверка следует применять любые профили стального, железобетонного шпунта или свай, сваи-оболочки, стальные трубы, сварные объемные конструкции и т.д., отвечающие требованиям долговечности и надежности для рассматриваемых условий работы сооружения.
В экранирующих стенках рекомендуется применять однотипные элементы повышенной жесткости.
8.4. При проектировании лицевых стенок больверков из свай и труб особое внимание следует обращать на обеспечение ее грунтонепроницаемости по всей высоте стенки и на 1,5 м ниже отметки проектного дна.
8.5. Для снятия гидростатического давления за стенкой должны быть предусмотрены дренажные выпуски, расположенные ниже расчетного уровня воды у сооружения.
8.6. Лицевые стенки должны быть поверху связаны надстройкой из сборно-монолитного или монолитного железобетона.
Для больверков из стального шпунта в тех случаях, когда это приемлемо по условиям расположения отбойных устройств и защиты металла от коррозии, допускается устройство небольшого железобетонного или стального оголовка (шапочного бруса).
8.7. Отметку низа железобетонных надстроек следует назначать исходя из необходимости защиты шпунта от агрессивного воздействия в зоне переменного уровня воды.
В районах с повышенной агрессивностью воды или возможных значительных ледовых нагрузок, отметка низа надстройки должна находиться не менее чем на 0,2 м ниже расчетного уровня.
При строительстве сооружений в районе пониженных агрессивных воздействий, где обеспечивается длительная сохранность шпунта, отметку низа надстройки следует принимать из условия создания опорной плоскости для отбойных устройств и возможности производства работ по возведению надстройки насухо.
