Ix и Iy - моменты инерции площади подошвы фундаментной плиты в контуре ABCDEF относительно соответствующих осей;
yi и xi - расстояния от точки фундаментной плиты, в которой определяется контактное напряжение, до соответствующих осей.
При проведении статических расчетов фундаментной плиты [см. рис. 26 (16)] 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 с консолями.
При этом рекомендуется выделять сечения плиты шириной 1 м и загружать нагрузкой средней интенсивности по суммарной эпюре давления [см. рис. 26 (16), б и г].
Рис. 25 (15). Схема расчета фундаментной плиты с учетом неполноты контакта с основанием:
О - центр тяжести площади контакта плиты с постелью; О1 - центр тяжести основания фундаментной плиты; О2 - точка приложения силы g [а - см. формулу 73 (36)].
Методика статического расчета фундаментных плит с учетом неполноты контакта нижней поверхности с каменной постелью была применена при проектировании причального сооружения этого типа, осуществленного в Новороссийском порту, и может быть допущена в расчетах в связи с положительным опытом эксплуатации данного сооружения.
Для совершенствования методики расчета фундаментных плит необходимо дальнейшее проведение экспериментальных и натурных исследований.
Рис. 26 (16). Схема расчета фундаментной плиты сборной уголковой контрфорсной стенки:
а - план сборного блока уголковой контрфорсной стенки; б - результирующая эпюра нагрузок на фундаментную 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.
18.5 (13.5). Расчеты лицевой плиты, контрфорса и фундаментной плиты на прочность и трещиностойкость следует выполнять в соответствии с указаниями глав СНиП II-56-77, СНиП 2.03.01-84, Руководств к указанным СНиП, а также пп. 13.15 (8.7), 13.16 (8.8), 13.18 (8.10) и 13.19 (8.11) настоящего Руководства.
Примечание. Для фундаментной плиты следует принимать двойное армирование, так как она рассчитывается по двузначной эпюре давления [см. рис. 26 (16), б].
(Измененная редакция).
19 (14). РАСЧЕТ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИЗ МАССИВОВОЙ КЛАДКИ
19.1. Указания настоящего раздела распространяются на гравитационные причальные сооружения традиционного облегченного профиля из правильной кладки бетонных монолитных массивов с перевязкой швов или столбами без перевязки швов и на причальные сооружения из столбовой кладки пустотелых бетонных массивов.
Рекомендации по применению пустотелых массивов в причальных сооружениях диктуются высокими технико-экономическими показателями по сравнению с кладкой из обычных массивов, обладающих значительными резервами несущей способности в связи с условием положения равнодействующей в пределах ядра сечения, что приводит к обеспечению запаса по контактному сдвигу в пределах двукратной величины против нормированного значения. Кроме этого, существующий опыт и исследования показывают, что без снижения резервов несущей способности и долговечности причальных сооружений из пустотелых бетонных массивов удается получить существенное сокращение материалоемкости и достаточно высокие технико-экономические показатели. Такие причальные сооружения запроектированы и построены в порту Туапсе (причал № 11 на широком молу).
В настоящем разделе Руководства даны указания по расчет причальных сооружении из кладки монолитных бетонных массивов. Сооружения из кладки пустотелых бетонных массивов следует рассчитывать по указаниям РД 31.31.28-81 «Руководство по проектированию причальных сооружений из пустотелых бетонных массивов».
19.2 (14.1). При расчете причальных сооружении, указанных в п. 19.1, по первой и второй группам предельных состояний следует рассматривать пять случаев загружения территории [рис. 27 (17)]:
I случай - временная нагрузка располагается за пределами стенки, начиная от тылового обреза разгрузочной платформы. При таком расположении нагрузки выполняются расчеты на устойчивость по схеме плоского сдвига по контакту стенки с постелью, совместно с постелью и по швам кладки, проверяется положение равнодействующей нагрузок (эксцентриситет), по подошве стенки и в швах кладки, а также в необходимых случаях - устойчивость на опрокидывание (на поворот вокруг переднего ребра);
II случай - временная нагрузка располагается над тыловой частью сооружения и распределяется на 1/3 ширины массива предпоследнего курса кладки. Указанный случай является определяющим при проверке растягивающих нормальных напряжений со стороны акватории в шве основания верхнего курса массивов;
III случай - временная нагрузка располагается над стенкой до линии кордона или линии возможного загружения по технологическим условиям. В указанном расчетном случае определяются максимальные нормальные контактные напряжения в каменной постели на контакте с основанием стенки и в грунте основания на контакте с каменной постелью. Кроме того, определяются толщина постели, а также усилия в лицевой стенке надстройки при расчете ее по прочности и раскрытию трещин;
Рис. 27 (17). Расчетные схемы загружения причала для конструкции из кладки массивов (римскими цифрами показаны случаи загружения):
1 - отметка кордона; 2 - линия кордона; 3 - колея портала; 4 - обратный фильтр; 5 - каменная разгрузочная призма; 6 - каменная постель; 7 - отметка дна; а - величина, которая принимается по нормам технологического проектирования морских портов.
IV случай - временная нагрузка располагается за пределами надстройки над тыловой частью сооружения. Указанный расчетный случай является определяющим для расчета устойчивости надстройки;
V случай - по п. 14.12 (9.10) настоящего Руководства при расчете на общую устойчивость по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения (сдвига) [метод К.Терцаги; см. также рис. 20 (10)].
(Измененная редакция).
19.3 (14.2). Распорное давление на стенку из кладки массивов от собственного веса грунта и временных нагрузок определяется в соответствии с указаниями пп. 13.30 (8.20) - 13.34 (8.24) с учетом трения материала засыпки по тыловой плоскости стенки (по плоскости восприятия распора).
При этом следует иметь в виду, что:
а) угол трения материала засыпки по грунту в пределах высоты надстройки принимается равным углу з внутреннего трения материала засыпки;
б) угол трения каменной наброски по тыловой поверхности бетонных массивов в пределах высоты разгрузочной призмы принимается равным 0,5к (к - угол внутреннего трения каменной наброски);
в) угол трения материала засыпки по тыловой поверхности бетонных массивов (из-за ограниченного простирания слоя каменной отсыпки) принимается равным 0,5з.
19.4 (14.3). В пределах высоты надстройки при расчете ее на устойчивость угол наклона плоскости восприятия распора в грунте засыпки и соответствующий ему угол обрушения определяются в соответствии с указаниями п. 13.33 (8.23).
Примечание. При надстройках высотой до 3 м и временной нормативной нагрузке qн ?? тс/м2 плоскость восприятия распора вертикальна и угол обрушения ?? вычисляется при = 0 и S = 0.
19.5 (14.4). В пределах каменной разгрузочной призмы эпюра активного давления строится по указаниям п. 13.34 (8.24).
Ординаты i дополнительного давления от пригрузки грунта из-за неполноты простирания каменной наброски [рис. 28 (18)] рассчитываются по формуле [45 (20)].
В указанном случае ординаты i равны:
в точке
[119 (58)]
в точке
[120 (59)]
в точке А
[121 (60)]
в точке Б
[122 (61)]
Здесь
[123(62)]
[124 (63)]
аг и ак - коэффициенты активного давления соответственно грунта засыпки и камня разгрузочной противофильтрационной призмы.
Остальные обозначения принимаются по рис. 28 (18).
Рис. 28 (18). Расчетная схема определения дополнительного давления при наличии каменной разгрузочной призмы:
1 - отметка дна, 2 - отметка расчетного уровня воды, 3 - отметка кордона.
(Измененная редакция).
19.6 (14.5). При расчете сооружения на устойчивость по основанию и швам кладки горизонтальную составляющую швартовного усилия, нормальную к линии кордона, следует переносить в основание надстройки, учитывая возникающий при этом момент от пары сил.
Силу и момент от пары сил следует распределять равномерно по всей длине секции, учитывая, что на 1 пог. м причала действуют:
сила
[125 (64)]
момент от пары сил
[126 (65)]
Здесь - поперечная горизонтальная составляющая швартовного усилия, определяемая по главе СНиП 2.0604-82 и Руководству к СНиП 2.06.04-82;
L - длина секции;
z - плечо пары сил, равное расстоянию, на которое пере носится сила [рис. 29 (19)].
(Измененная редакция).
19.7 (14.6). При расчете устойчивости надстройки на сдвиг (скольжение) равнодействующая горизонтальных составляющие нагрузок определяется по формуле
[127 (66)]
где - продольная горизонтальная составляющая швартовного усилия, определяемая в соответствии с главой СНиП 2.06.04-82;
- то же, что в п. 19.6(14.5);
EaL - горизонтальная составляющая активного давления грунта с учетом временных нагрузок на секцию длиной L.
Рис. 29 (19). Поперечный разрез и фасад секции причальной набережной из правильной кладки обыкновенных массивов.
19.8 (14.7). Расчет устойчивости сооружения и отдельных его частей по швам кладки, определение толщины постели и контактных нормальных напряжений в основании и швах следует выполнять в соответствии с указаниями пп. 14.5 (9.3) - 14.11 (9.9) и 19.2 (14.1) - 19.7 (14.6).
Примечания: 1. Коэффициент трения бетона по бетону допускается принимать для надводной части сооружения f = 0,60, для подводной - f = 0,50.
2. Следует выполнять поверочный расчет сооружения по первой группе предельных состояний на устойчивость по схеме плоского сдвига при максимальном уровне воды.
3. При определении нормальных краевых напряжений в шве основания верхнего курса массивов швартовную нагрузку учитывать не следует.
Рис. 30 (20). Схема расчета прочности консольного свеса массива:
1 - отметка кордона, 2 - консольный свес; 3 - расчетный уровень воды
19.9 (14.8). При расчете несущей способности и прочности консольного свеса верхнего курса массивов рекомендуется принимать плечо консоли lк = a +0,33b [b - ширина нижележащего опорного массива, рис. 30 (20)]. Прочность консольного свеса массива должна рассчитываться по ослабленному ключевыми отверстиями сечению с учетом распорного давления от собственного веса грунта. Распорное давление от собственного веса грунта при расчете консольного свеса на изгиб следует учитывать в случаях, когда марочная прочность бетона по расчету превышает 300 кгс/см2. Сила распорного давления принимается приложенной с эксцентриситетом в соответствии с трапецеидальной эпюрой распора. Расчет выполняется на внецентренное сжатие с относительно малым эксцентриситетом в соответствии с указаниями главы СНиП II-56-57 и пп. 13.15 (8.7), 13.16 (8.8), 13.18 (8.10) и 13.19 (8.11) настоящего Руководства.
(Измененная редакция).
19.10 (14.9). Расчет лицевой плиты железобетонной надстройки на прочность и трещиностойкость следует выполнять в соответствии с указаниями главы СНиП II-56-77, Руководства к СНиП 2.03.01-84 и пп. 13.15 (8.7), 13.16 (8.8), 13.18 (8.10) и 13.19 (8.11) настоящего Руководства.
(Измененная редакция).
20 (16). ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ТИПА «БОЛЬВЕРК» С АНКЕРОВКОЙ НА ОДНОМ УРОВНЕ
20.1 (16.1). Настоящие указания распространяются на расчет обычных больверков - гибких и повышенной жесткости.
Специальные виды заанкеренных больверков (с экранирующими элементами, с передней грунтовой пригрузкой, с передним экраном, больверков-оторочек и др.) следует проектировать с учетом основных требований настоящего Руководства по соответствующим ведомственным нормативно-техническим документам на указанные виды причальных сооружений (см. прил. 1).
Примечание. Критерий жесткости и соответствующие ему расчетные схемы устанавливаются в соответствии с пп. 20.8 (16.8) - 20.11 (16.11) настоящего Руководства.
Подробные указания по расчету и конструированию специальных типов больверков приводятся в отдельных нормативно-технических документах (РТМ 31.3016-78, РД 31.31.11-74, РД 31.31.02-79, разработанных Ленморниипроектом, и РТМ 31.3003-75, разработанном Союзморниипроектом; см. прил. 1 к настоящему Руководству).
20.2 (16.2). Расчет причальных сооружений, указанных в п. 20.1 (16.1), должен выполняться в соответствии с требованиями п. 13.3 (8.3) а, в, г, д, з (первая группа предельных состояний); к, л, м (вторая группа предельных состояний).
Расчет основных типов больверков с анкеровкой на одном уровне, применяемых при строительстве причалов в портах ММФ, следует выполнять с учетом перемещений и деформаций элементов, в том числе смещения анкерной системы, по указаниям РТМ 31.3016-78 «Указания по проектированию больверков с учетом перемещений и деформаций элементов».
Расчет обычных больверков допускается производить без учета деформаций и перемещений по указаниям «Инструкция по проектированию морских причальных сооружений» и настоящего Руководства.
20.3 (16.3). За расчетную плоскость восприятия активного давления лицевой стенкой больверков следует принимать:
для стенок из металлического шпунта корытного и зетового профилей - плоскость, проходящую через нейтральную ось поперечного сечения стенки;
для стенок из металлического шпунта двутаврового профиля и плоского (призматического) железобетонного шпунта - плоскость, проходящую по тыловой полке или грани;
