где b и h - соответственно фактические ширина и глубина заложения подошвы сооружения, м;
II - объемная масса грунта, расположенного выше подошвы сооружения, тс/см3;
k1 - коэффициент, учитывающий влияние ширины подошвы сооружения, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k1 = 0,125, пылеватыми песками и глинистыми грунтами - k1 = 0,05;
k2 - коэффициент, учитывающий влияние глубины заложения подошвы сооружения, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k2 = 0,25, супесями и суглинками - k2 = 0,20 и глинами - k2 = 0,15.
(Измененная редакция).
14.6 (9.4). Краевые напряжения по контакту основания сооружения и каменной постели при соблюдении условий [71 (34)] и [72 (35)] [рис. 18 (8), а] определяются по формуле
[86 (39)]
При несоблюдении в пределах указаний п. 14.2 (9.2) условий [71 (34)] и [72 (35)] [рис. 18 (8), б] краевые напряжения определяются по формуле
[87 (40)]
В формулах [86 (39)] и [87 (40)]:
max и min - максимальные и минимальные краевые нормальные напряжения в каменной постели на контакте с основанием сооружения;
R - расчетное сопротивление каменной постели, принимаемое в зависимости от марочной прочности камня с учетом его водонасыщенности. При расчете прочности каменной постели допускается пользоваться рекомендациями примечания п. 14.5 (9.3).
Рис. 18 (8). Эпюры краевых напряжений по контакту основания сооружения и каменной постели.
Остальные обозначения принимаются по п. 14.2 (9.2).
Примечание. При отсутствии инженерно-геологических данных допускается принимать расчетное давление постели R:
для основного сочетания силовых воздействий R = (4 ÷ 6) кгс/см2;
для особого сочетания силовых воздействий R =(5,5 ÷ 8,5) кгс/см2.
14.7 (9.5). Краевые напряжения по контакту каменной постели с грунтом основания определяют из условия передачи нагрузок через постель под углом 45° по формуле
[88 (41)]
где - максимальные и минимальные краевые нормальные напряжения в грунте основания на контакте с каменной постелью;
- то же, что в п. 14.6 (9.4);
- ширина, по которой передается давление от сооружения на постель. При соблюдении условий [71 (34;)] и [72 (30)] = b, при несоблюдении указанных условий = 3 a;
hп -толщина каменной постели, м;
- объемная масса камня постели [см. п. 13.31 (8.21)];
R - расчетное сопротивление грунта основания, принимаемое по инженерно-геологическим отчетам; при отсутствии инженерно-геологических данных допускается принимать по указаниям и рекомендациям примечания п. 14.5 (9.3).
14.8 (9.6). Толщина каменной постели hп определяется из условия, чтобы краевые напряжения не превышали расчетного сопротивления грунта основания, по формуле
[89(42)]
Все обозначения в формуле [89 (42)] принимаются по п. 14.7 (9.5).
Примечание. При отрицательной величине подкоренного выражения формулы [89 (42)] толщину постели следует принимать по конструктивным требованиям [см. п. 10.6 (5.6)].
14.9 (9.7). Расчет устойчивости гравитационных причальных сооружений (первая группа предельных состояний) из условия опрокидывания (поворота) вокруг переднего ребра вращения следует выполнять только в случае выхода равнодействующей от всех нагрузок за пределы ядра сечения, т.е. при несоблюдении условии [71 (34)] и [72 (35)], по формуле
[90 (43)]
где nc, n, kн - то же, что в п. 13.16 (8.8);
Мо, Муд - соответственно моменты от опрокидывающих и удерживающих сил относительно рассматриваемого ребра вращения;
т - то же, что в п. 13.22 (8.14);
тд - дополнительный коэффициент условий работы, принимаемый по табл.17 (7), поз. 4.
Примечание. Для уголковых стенок с внешней анкеровкой устойчивость на опрокидывание не проверяется.
14.10 (9.8). При расчете устойчивости гравитационных причальных сооружений (первая группа предельных состояний) на сдвиг по контакту сооружения с каменной постелью должно выполняться условие
[91 (44)]
где nc, n, kн - то же, что в п. 13.16 (8.8);
Е - сумма горизонтальных сдвигающих сил, действующих на сооружение;
т - то же, что в п. 13.22 (8.14);
g - сумма вертикальных сил, действующих на подошву сооружения;
f - коэффициент трения подошвы сооружения по контакту с каменной постелью; допускается принимать равным 0,5. В обоснованных случаях следует уточнять величину f экспериментальным путем;
mд - принимается по табл. 17 (7), поз. 1.
Примечание. Временные нагрузки, улучшающие условия устойчивости, из расчета исключаются.
14.11 (9.9). Устойчивость гравитационных причальных сооружений (первая группа предельных состояний) на сдвиг вместе с постелью следует определять:
а) для случая постели, заглубленной в грунт основание [рис. 19 (9), а], скольжение по системе плоскостей МК, КЕ и ЕА - из условия
[92 (45)]
где nc, n, kн - то же, что в п. 13.16 (8.8);
тд, Е - то же, что в п. 14.10 (9.8);
g1 - часть веса сооружения, передающая давление на грунт в плоскости подошвы постели на участке FK и определяемая по формуле
[93 (46)]
g2 - собственный вес каменной постели в контуре ECDK, определяемый по формуле
[94 (47)]
g3 - собственный вес засыпки в контуре ВСЕ, равный
[95 (48)]
fгI - коэффициент трения каменной постели по грунту основания, принимаемый равным tg гI. В обоснованных случаях следует уточнять значение fгI экспериментальным путем;
EpI - удерживающая горизонтальная сила от грунта засыпки, определяемая по одной из формул:
сопротивление грунта засыпки в контуре ABE
[96 (49)]
или пассивного давления грунта
[97 (50)]
В расчет по формуле [92 (45)] вводится меньшее из полученных значений;
Рис. 19 (9). Эпюры краевых напряжений по контакту каменной постели и основания:
а - при постели, заглубленной в грунт основания; б - при постели, расположенной на поверхности грунта основания.
и hп - то же, что в п. 14.7 (9.5);
1 и ??2 - краевые нормальные напряжения в грунте основания на контакте с каменной постелью соответственно с передней и тыловой сторон от собственного веса сооружения, включая вес грунта и вертикальную составляющую активного давления грунта и временных нагрузок, определяемые по формуле [88 (41)] при ;
b1 - отрезок ширины постели [см. рис. 19 (9), а];
и - объемная масса соответственно каменной наброски и засыпки с учетом взвешивания;
mo - заложение откоса котлована;
pI - то же, что в п. 13.35 (8.25);
б) для случая постели на поверхности грунта основания [рис. 19 (9), б]:
скольжение по плоскости КЕ - по формуле [92 (45)] при g3 = 0 и Ер = 0;
скольжение по наклонной плоскости ME - по формуле
[98 (51)]
где - сумма проекции на плоскость сдвига ME сил, действующих выше этой плоскости, определяемая по формуле
[99 (52)]
- сумма проекций сил, действующих выше плоскости сдвига ME, на нормаль к этой плоскости, определяемая по формуле
[100 (53)]
fк - коэффициент внутреннего трения каменной наброски, который допускается принимать равным tg ??к = tg45° = 1,0;
g и Е - то же, что в п. 14.10 (9.8);
g4 - вес части постели в контуре ЕСМ, определяемый по формуле
[101 (54)]
- угол между подошвой стенки и плоскостью сдвига ME.
14.12 (9.10). При расчете общей устойчивости гравитационных причальных сооружений (первая группа предельных состояний) по схеме глубинного сдвига следует руководствоваться указаниями СНиП II-16-76 «Основания гидротехнических сооружений», Руководства к СНиП II-16-76, а также пп. 13.23 (8.15) и 13.24 (8.16) настоящего Руководства.
Для гравитационных причальных сооружений из кладки обыкновенных массивов в расчете по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения следует в пределах ширины основания стенки собственный вес сооружения, вес материала засыпки и временные нагрузки [рис. 20 (10)] над ним приводить к эпюре вертикальных сил по формулам [73 (36)] и [86 (39)], исключив действие горизонтальных нагрузок, т.е. принимая в формуле [73 (36)] значение Мо = 0.
Эксплуатационную нагрузку на территории причала следует располагать в соответствии со схемой на рис. 20 (10).
При расчете общей устойчивости сооружения по схеме смешанного сдвига, представленной в СНиП II-16-76, необходимо трапецеидальную эпюру напряжений по контакту постели с грунтом основания заменить расчетной равномерной эпюрой и учесть влияние пригрузки интенсивностью над зоной выпирания.
14.13 (15). Расчет причальных сооружений из оболочек большого диаметра (см. п. 10.31) следует выполнять с учетом требований разд. 13 и 14 настоящего Руководства по указаниям РТМ 31.3013-77, а также Рекомендациям по расчету, разработанным Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС) Минтрансстроя.
Статический расчет оболочек большого диаметра должен учитывать условия работы конструкций сооружения в стадии эксплуатации и строительный период.
Рис. 20 (10). Схема расположения эксплуатационных нагрузок
Расчет причальных сооружений из оболочек большого диаметра по первой группе предельных состояний следует выполнять для обеспечения прочности конструкции оболочки (стенок и узлов соединения), элементов верхнего строения, основания сооружения и устойчивости сооружения на сдвиг и опрокидывание.
Расчет по второй группе предельных состоянии производится с целью ограничения деформаций сооружения - осадок, кренов, горизонтальных смещений, а также раскрытия трещин в железобетонных сечениях.
15 (10). ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ УГОЛКОВОГО ТИПА
15.1 (10.1). Причальные сооружения уголкового типа с внутренней анкеровкой и контрфорсные рассчитываются по первой и второй группам предельных состояний [см. п. 13.3 (8.3)] при двух случаях загружения территории причала [рис. 21 (11)]:
I случай - временная нагрузка располагается над сооружением до линии кордона или до линии возможного загружения по технологическим условиям. При таком расположении нагрузки рассчитываются устойчивость сооружения на плоский сдвиг по постели и вместе с постелью, толщина постели, контактные напряжения в постели и грунте основания, а также усилия для расчета прочности и трещиностойкости элементов конструкций;
II случай - при таком расположении временной нагрузки рассчитывается общая устойчивость сооружения по схеме глубинного сдвига по круглоцилиндрической поверхности скольжения.
Рис. 21 (11). Расчетные схемы загружения причала для конструкции уголкового типа с внутренней анкеровкой и контрфорсной (римскими цифрами показаны случаи загружения):
1 - отметка кордона; 2 - линия кордона; 3 - колея портала, 4 - плоскость восприятия распора; 5 - плоскость обрушения; 6 - отметка дна.
(Измененная редакция).
15.2 (10.2). Активное давление грунта с учетом временных нагрузок, расположенных на территории причала, определяется в соответствии с указаниями пп. 13.30 (8.20) - 13.34 (8.24).
При этом угол трения материала засыпки по расчетной тыловой плоскости стенки принимается равным:
0,5 - по железобетонной тыловой поверхности лицевой плиты или тыловой поверхности контрфорса;
- по условной наклонной тыловой плоскости стенки, в грунте засыпки (по плоскости восприятия распорного давления).
15.3 (10.3). При расчете устойчивости уголковых стенок и прочности их основания углы в засыпке ( - между вертикалью и плоскостью восприятия распора и - между вертикалью и плоскостью обрушения) следует определять:
а) при нагрузке, расположенной на сооружении, - первый случай [см. пп. 15.1 (10.1) и 16.1 (11.1)] - по указаниям п. 13.32 (8.22) (частный случай) и по формуле [44 (19)];
б) при нагрузке, расположенной за сооружением, - второй случай [см. п. 16.1 (11.1)] - по указаниям п. 13.33 (8.23) и по формуле [41 (17)].
15.4 (10.4). При расчетах уголковых стенок горизонтальную составляющую швартовного усилия Nx следует распределять по длине вдоль линии кордона, равной сумме длин панелей, омоноличенных с тумбовым массивом. Распределение швартовного усилия оголовком на следующие элементы должно быть обосновано расчетом его прочности.
15.5 (10.5). В уголковых стенках 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 ребер в результате трения о них призмы обрушения.
При расчете плиты в вертикальном направлении в качестве расчетной принимать условную плоскость восприятия распора, положение которой определяется расстоянием xпл [рис. 22 (12)]. При этом расстояние xпл, ограниченное тыловой поверхностью лицевой плиты, определяется по формуле
[102 (55)]
где з - средневзвешенный угол внутреннего трения грунта засыпки.
Остальные обозначения принимаются по рис. 22 (12).
Рис. 22 (12). Схема определения расчетной плоскости
15.6 (10.6). Лицевая плита в уголковых стенках с внешней и внутренней анкеровкой рассчитывается в двух направлениях, как балка на двух опорах с консолями, на нагрузку 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 тавров.
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. При этом значение коэффициента mc снижения изгибающего момента в пролете лицевой панели в результате ее деформации и перемещения допускается принимать по табл. 23 (9). 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 по эпюре распора для выделенного сечения.
