МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Согласовано Генеральный директор Генеральной дирекции государственного заказчика В. В. Аристархов «26» марта 2001 г. |
|
Утверждаю Первый заместитель Министра транспорта Российской Федерации В.В.Рукша «26» марта 2001 г. |
РУКОВОДСТВО ПО УЧЕТУ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МОРСКИХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ТИПА «БОЛЬВЕРК»
Заместитель Генерального директора ОАО «Дальневосточный научно- исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт морского флота»
Е.М.Новосельцев
МОСКВА 2001
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА МОРСКОГО ФЛОТА
Министерства транспорта Российской Федерации
РАСПОРЯЖЕНИЕ
20.04.2001г. Москва№ ВР-40-р
О введении в действие РД 31.3.06-2000 «Руководство по учету сейсмических воздействий при проектировании морских гидротехнических сооружении типа «Больверк»
В целях обеспечения сейсмостойкости проектируемых и эксплуатируемых причальных сооружений типа «больверк» для сейсмических районов ПРЕДЛАГАЮ:
1. Ввести в действие с 01.04.2001 г. утвержденное «Руководство по учету сейсмических воздействий при проектировании морских гидротехнических сооружений типа «больверк» РД 31.3 06-2000.
2. Возложить издание, тиражирование и рассылку документа в подведомственные организации на ОАО «Дальневосточный научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт морского флота»
Первый заместитель
Министра транспорта России,
Руководитель государственной
службы морского флотаВ. В. Рукша
Предисловие
1. РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Дальневосточный научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт морского флота» (ОАО «ДНИИМФ»)
Руководитель темы, ответственный исполнитель, доктор транспорта, кандидат технических наук
Л. Ф. Штанько
Исполнитель
З. П. Андреева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Распоряжением Минтранса России от 20.04.2001 №ВР-40-р. Первый заместитель Министра транспорта России, Руководитель государственной службы морского флота
В. В. Рукша
3. ВВОДИТСЯ ВЗАМЕН РД 31.31.26-81
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения2 2 Нормативные ссылки2 3 Определения3 4 Общие положения4 5 Динамические расчетные схемы4 6 Определение сейсмических нагрузок7 7 Определение бокового давления грунта на стенку8 8 Определение внутренних усилий в элементах конструкций11 9 Проверки общей устойчивости11 10 Особенности расчета реконструируемых больверков14 11 Особенности расчета эксплуатируемых больверков15 12 Антисейсмические конструктивные мероприятия и указания по строительству.17 13 Контрольные испытания18 Приложение А Пример расчета больверка на сейсмические воздействия18 Приложение Б Пример расчета эксплуатируемого больверка на сейсмические воздействие24 Приложение В Пример расчета реконструируемого больверка на сейсмическое воздействие25 Приложение Г Пример расчета общей устойчивости больверка по круглоцилиндрическим поверхностям вращения на сейсмическое воздействие27 Приложение Д Упрощенный алгоритм предварительного расчета сооружений типа «больверк» с учетом сейсмики31 Приложение Е Перечень рекомендуемых вычислительных программ32 Приложение Ж Заключение о сейсмостойкости сооружения33 |
РУКОВОДСТВО ПО УЧЕТУ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МОРСКИХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ТИПА «БОЛЬВЕРК» |
Дата введения 01.04.2001г.
1 Область применения
Настоящее Руководство следует соблюдать при проектировании морских причальных сооружений типа больверк, возводимых в районах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Сейсмичность района устанавливается по картам сейсмического районирования территории России согласно СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах».
2 Нормативные ссылки
В настоящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. - М.: ГУП ЦПП, 2000, - 44 с. + прил. 2:10 карт.
СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 32 с.
СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 48 с.
СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений/ Минстрой России - М.: ГПЦПП, 1995. - 48 с.
РД 31.31.55-93. Инструкция по проектированию морских причальных и берегоукрепительных сооружений/ Минморфлот, М., 1993. - 259 с.
РД 31.3.3-97. Руководство по техническому контролю гидротехнических сооружений морского транспорта/ Минтранс, М., 1997. - 185 с.
РД 31.3.4-97. Положение об организации технического контроля гидротехнических сооружений морского транспорта/ Минтранс, М., 1997. - 50 с.
РД 31.35.08-84. Ведомственное положение о проведении планово-предупредительного ремонта производственных зданий и сооружений на морском транспорте/ Минморфлот, М., 1984. - 68 с.
РД 31.35.06-81. Руководство по установлению норм эксплуатационных нагрузок на причальные сооружения распорного типа путем их испытания опытными статическими огрузками/ Ленморниипроект, Л., 1983. - 70 с.
РД 31.31.29-82. Руководство по проектированию илоцементных оснований и фундаментов портовых сооружений/ НИИ оснований им. Н. М. Герсеванова, М.: В/О «Мортехинформреклама», 1983. - 16 с.
РД 31.31.34-85. Инструкция по проектированию причальных сооружений распорного типа на слабых грунтах/ Ленморниипроект, М.: В/О «Мортехинформреклама», 1986. - 103 с.
Р 31.3.02-98. Рекомендации по проектированию морских портовых гидротехнических сооружений в сейсмических районах при наличии в основании слабых грунтов (Пособие к РД 31.31.55-93)/ ДНИИМФ, Владивосток, 1998.- 50 с.
П 01-72. Методические рекомендации по определению динамических свойств грунтов, скальных пород и местных строительных материалов. Л. «Энергия», 1972. - 35 с.
3 Определения
В настоящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями.
Сейсмическое воздействие - подземные удары и колебания земной поверхности, вызванные внутриземными процессами (главным образом тектоническими).
Сейсмичность - вероятная интенсивность землетрясения в баллах по шкале MSK-64.
Сейсмичность района (исходная сейсмичность) - сейсмичность в баллах сейсмической шкалы MSK-64, установленная согласно картам сейсмического районирования территории России.
Сейсмичность площадки строительства (уточненная сейсмичность) - сейсмичность в баллах сейсмической шкалы MSK-64, установленная по результатам сейсмического микрорайонирования или с учетом расположения в основании сооружения грунтов различной категории по сейсмическим свойствам.
Расчетная сейсмичность - сейсмичность в баллах сейсмической шкалы MSK-64, принятая для расчета проектируемых зданий и сооружений в зависимости от их степени ответственности и сейсмичности площадки строительства.
Сейсмическое районирование - разделение территории, подверженной землетрясениям, на районы с одинаковой сейсмической опасностью.
Сейсмическое микрорайонирование - уточнение сейсмичности на некоторой территории сейсмического района в зависимости от её геологических и гидрологических условий. Интенсивность землетрясений возрастает с уменьшением плотности грунта и увеличением его обводнения.
Сейсмические нагрузки - силы инерции, возбуждаемые массой сооружения вследствие её колебаний. Сейсмические силы при заданном законе движения основания зависят от динамических характеристик сооружения (периодов и форм собственных колебаний сооружения, демпфирования и т.д.).
Спектральный метод расчета - метод, основанный на разложении результирующего колебания сооружения при землетрясении в ряд по формам собственных колебаний.
Динамическая расчетная схема - упрощенная схема сооружения, включающая жесткостные и инерционные элементы, которые позволяют описать условия деформации конструкции и силовых воздействий в виде математических выражений для колебательных процессов.
Сейсмостойкость - способность сооружения противостоять сейсмическим воздействиям при сохранении работоспособности.
Уровень сейсмостойкости сооружение - оценка сейсмостойкости сооружения в баллах сейсмической шкалы.
Требуемый уровень сейсмостойкости сооружения - уровень сейсмостойкости, регламентируемый нормативными документами в зависимости от ответственности сооружения и срока его службы.
Проектный уровень сейсмостойкости сооружения - уровень сейсмостойкости, принятый в проекте.
Аналитический уровень сейсмостойкости сооружения - уровень сейсмостойкости, установленный расчетом при проектных (или фактических с учетом износа) параметрах сооружения.
Фактический (оценочный) уровень сейсмостойкости сооружения - уровень сейсмостойкости, установленный на основании комплексного анализа данных об аналитическом уровне сейсмостойкости, эксплуатационной надежности и техническом состоянии.
Эксплуатационная надежность сооружения - свойство сооружения выполнять заданные функции, характеризуется совокупностью сведений о его техническом состоянии, работоспособности, включая данные об экстремальных воздействиях, и повреждениях, имевших место в период эксплуатации.
Техническое состояние сооружения - совокупность свойств сооружения, характеризующих данные об его исправности и работоспособности.
Дефицит сейсмостойкости сооружения - расхождение между требуемым и фактическим (оценочным) уровнями его сейсмостойкости в баллах сейсмической шкалы.
Коэффициент сейсмичности - расчетное ускорение сейсмических колебаний грунтов основания сооружения, выраженное в долях ускорения свободного падения.
Эффективный коэффициент сейсмичности - расчетное ускорение сейсмических колебаний элемента сооружения, выраженное в долях ускорения свободного падения.
4 Общие положения
4.1 Проектирование больверков для сейсмических районов необходимо производить согласно СНиП 2.06.01-86, СНиП 2.02.02-85, РД 31.31.55-93, РД 31.31.34-85, Р 31.3.02-98 с учетом дополнительных указаний настоящего Руководства.
4.2 Расчеты больверков на сейсмические воздействия должны включать:
- оценку сейсмичности площадки строительства;
- выбор динамической расчетной схемы сооружения (раздел 5);
- определение сейсмических нагрузок в узлах концентрации масс сооружения (раздел 6);
- определение бокового давления грунта на стенку (раздел 7);
- определение внутренних усилий в элементах конструкции и проверки прочности (раздел 8);
- проверки общей устойчивости сооружения (раздел 9).
4.3 Сейсмичность площадки строительства в баллах устанавливается по СНиП II-7-81* (или территориальным строительным нормам) в зависимости от сейсмичности района и уточняется по данным сейсмического микрорайонирования или в зависимости от категории грунтов (по сейсмическим свойствам), залегающих в основании сооружения.
4.4 В проектах сооружений следует предусматривать выполнение контрольно-исследовательских работ согласно Р 31.3.02-89, а также предсдаточных контрольных испытаний, состав которых приведен в разделе 13.
4.5 Примеры расчета на сейсмостойкость больверков приведены в приложениях А, Б, В, Г, а упрощенный алгоритм предварительного расчета - в приложении Д. Перечень рекомендуемых вычислительных программ приведен в приложении Е.
5 Динамические расчетные схемы
5.1 Динамические расчетные схемы больверков, используемые для определения сейсмических нагрузок, формируются по методу конечных элементов (МКЭ). В них должны быть представлены конструктивные основные элементы: лицевая, экранирующая и анкерная стенки; анкерные тяги; грунты основания и засыпки. При расположении на территории причала массивных высотных конструкций (портальные краны, вышки), последние, для оценки их сейсмостойкости, также следует представить в динамической расчетной схеме.
5.2 Рекомендуемое положение границ динамической расчетной схемы сооружения приведено на рис. 5.1.
Рисунок 5.1 - Положение границ и граничные условия в расчетной схеме больверка
Положение нижней границы динамической расчетной схемы рекомендуется принимать совпадающей с кровлей грунтов категорий I и II по сейсмическим свойствам.
Если указанные грунты находятся от поверхности причала на расстоянии, превышающем двойную высоту стенки Н, то положение нижней границы расчетной схемы допускается принимать от поверхности дна у причала на расстоянии, равной двойной глубине забивки стенки Н3 = Н2. Слой слабого грунта в основании сооружения следует включать в расчетную схему, увеличивая при необходимости расстояние Н1 до нижней границы.
5.3 Гибкие элементы сооружения: лицевые и анкерные стенки, козловые анкерные опоры, анкера, экранирующие стенки больверков следует представлять стержневыми элементами, а грунты основания и засыпки - континуальными (рис. 5.2, 5.3, 5.4).
Анкерные тяги в расчетной схеме соединяются в двух точках: в месте крепления с лицевой стенкой и в месте крепления с анкерной стенкой (плитой).
5.4 Массы сооружения в динамической расчетной схеме по МКЭ концентрируются в избранных узлах. Узлы концентрации масс следует размещать чаще в зонах характерных смещений грунта (зоны активного и пассивного давления) и реже у границ расчетной схемы. К узлу следует относить массу с площади, ограниченной: по горизонтали - половинами расстояний между смежными вертикалями сосредоточения масс, по вертикали - половинами расстояний между смежными узлами.