Страница 42: РД 31.31.27-81. Руководство по проектированию морских причальных сооружений (52703)

f = 0.

38,20 < 48,11 тс - условие выполнено.

Расстояние от переднего ребра вращения до точки приложения равнодействующей нагрузок

где  = Муд +  = 394,35 + 269,00 = 663,35 тс·м;

момент от усилия в анкере

 = (18,86 + 8,73) 9,75 = 269,00 тс·м.

Эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузок

е = 0,5b - a = 0,5 · 6,4 - 3,47 = - 0,27 м.

Краевые напряжения по контакту основания и каменной постели:

Проверяем устойчивость сооружения по схеме плоского сдвига совместно с каменной постелью.

Постель заглублена в грунт основания [см. п. 14.11 (9.9) настоящего Руководства]. Устойчивость по схеме плоского сдвига определяем по формуле

где mд = 0,95 - по табл. 17 (7) поз. 1 настоящего Руководства;

Ep - удерживающая горизонтальная сила от грунта засыпки пазухи постели, определяемая как меньшее значение из двух формул:

где fг = tg I = tg 30° = 0,577 - определяется по грунту основания;

где p = 3,94 - по табл. 20 настоящего Руководства для грунта засыпки с зI = 30° и  = 0,333 зI.

38,20 < 46,80 тс - условие выполнено.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ОСНОВАНИЕ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ НАГРУЗКАХ, НАДВННУТЫХ НА СООРУЖЕНИЕ

Определяем расчетную плоскость восприятия распора и плоскости обрушения при нагрузке на сооружении (рис. 9).

Определение угла  для случая, когда нагрузка надвинута на сооружение, производим по приведенным выше формулам к табл. 1. Расчет произведен в табл. 4.

Рис. 9. Расчетная схема к определению плоскостей обрушения и восприятия распора при нагрузке, надвинутой на сооружение, и эпюра активного давления на конструкцию

Плоскость восприятия распора пересекает плоскость территории на расстоянии от тылового конца фундаментной плиты а = Н tg  = 13,35 · 0,03839 = 5,13 м, расчетную плоскость лицевой стенки - на отметке 5,5 - (5,13 - 4,73)/0,3839 = + 4,46 м.

Таблица 4

При  = 21°            

при  = 20°            

при  = 19°            

при  = 22°            

Расчетные углы:  = 21° и ?? = 30°15; коэффициент активного давления

Примечание. В квадратных скобках указан порядковый номер столбца таблицы.

Выклинивание нагрузок на плоскости восприятия распора hi = a/(tg  + tg ??) (см. рис. 9):

крановой

h1 = 2,52/(0,3839 + 0,5833) = 2,6 м, отметка 5,5 - 2,6 = + 2,9 м;

h2 = (2,52 + 1,35)/(0,3839 + 0,5833) = 4,0 м, отметка 5,5 - 4,0 = + 1,5 м;

равномерно распределенной

h3 = (2,52 + 1,35 + 1,33)/(0,3839 + 0,5833) = 5,38 м, отметка 5,5 - 5,38 = + 0,12 м.

Ординаты эпюры активного давления:

от грунта (в связи с тем что на  + 4,46 м давление грунта незначительно, для упрощения расчета не выделяем верхний участок с вертикальной плоскостью восприятия распора):

от крановой нагрузки

от Ñ + 2,9 до Ñ + 1,5 м ??ах = 15,7 · 0,324 = 5,09 тс/м2;

от равномерно распределенной нагрузки

от ?? + 0,12 м и ниже ах =4 · 0,324 = 1,30 тс/м2.

Таблица 5

Опрокидывающие моменты и сдвигающие силы

Таблица 6

Удерживающие силы и моменты

Расстояние от переднего ребра до точки приложения равнодействующей нагрузок

где  = Муд +  = 419,22 + 358,12 = 777,34 тс·м;

Момент от усилия в анкере (А = 28,0 + 8,73 = 36,73 тс - сумма реакций в опоре А при нагрузке, надвинутой на сооружение, и действии швартовной нагрузки)

Эксцентриситет приложения равнодействующей

е = 0,5b - a =0,5 · 6,4 - 3,58 = - 0,38 м.

Краевые напряжения на контакте основания стенки и постели:

передняя грань

тыловая грань

Краевые напряжения на контакте каменной постели и грунта основания:

28 тс/м2 - модуль общей деформации (см. исходные данные для расчета).

СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ

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 марки 150. При этом соотношение размера В массива в плане к его высоте h принимается равным 4 : 1.

Расчетный изгибающий момент, действующий на 1 пог. м сечения фундаментной плиты,

где mэ = 0,45;

 (табл. 1 СНиП II-56-77);

 - коэффициент перехода к упругопластическим характеристикам бетона;

 = 1,75 - коэффициент для прямоугольного сечения;

 - упругий момент сопротивления сечения эквивалентного массива;

В - длина эквивалентного массива, равная размеру фундаментной плиты в плоскости действия изгибающего момента.

В плоскости, перпендикулярной линии кордона,

В = 6,4 м; hэ = В/4 = 6,4/4 = 1,6 м;

mh = 0,9 + 0,l/h - для высоты сечения более 1 м, mh = 0,9 + 0,1/1,6 = 0,96;

1 = 0,96 · 1,75 = 1,68;

W0 =  = 0,427 м3 = 427000 см3;

М = 0,45 · 9,5 · 1,68 · 427000 = 3066700 кгс·см.

В плоскости, параллельной линии кордона,

В = 3,32 м; hэ = 3,32/4 = 0,83 м; mh = 1; g1 = 1 · 1,75 = 1,75;

W0 = 0,832/6 = 0,115 м3 = 115000 см3;

М = 0,45 · 9,5 · 1,75 · 115000 = 860344 кгс·см.

СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АНКЕРНОЙ ПЛИТЫ, РАСПОЛОЖЕННОЙ ПРОТИВ ТУМБОВОГО МАССИВА

Устойчивость плит, расположенных против тумбового массива, рассчитываем на нагрузку Ra, равную анкерной реакции, полученной от давления на лицевую стенку грунта, эксплуатационных нагрузок, расположенных на сооружении, и швартовной нагрузки: Ra = 28 + 8,73 = 36,73 тс/м.

Устойчивость плиты при заглублении ее гребня на величину, равную высоте плиты, определяется из условия

где nc = l,0; n = 1,25; mд = 1,55; m = 1,15; - коэффициенты для основного сочетания нагрузок, III класса капитальности портового сооружения, принимаемые по пп. 13.16 (8.8), 13.22 (8.14) и табл. 17 (7) настоящего Руководства;

Ер - равнодействующая пассивного давления в пределах отметки территории и подошвы анкерной плиты от веса грунта;

Еa - равнодействующая активного давления в пределах отметки территории и подошвы анкерной плиты от веса грунта и эксплуатационных нагрузок (рис. 10).

Принимаем высоту плиты hпл = 2,5 м, глубину заложения плиты tпл = 2hпл = 5 м.

Находим активное давление на плиту от грунта и нагрузки

где а = 0,29 для ??I = 30° и  = 0,5??I по табл. 18 настоящего Руководства:

Находим пассивное давление на плиту от грунта

где р = 3,94 для ??I = 30° и  = 0,33??I по табл. 20 настоящего Руководства:

71,16 < 74,86 тс - условие соблюдается.

Рис. 10. Схема к расчету устойчивости анкерной плиты

Рис. 11. Схема к определению усилий в панели анкерной плиты

Производим расчет усилий в элементах анкерной плиты. Приняты железобетонные ребристые плиты.

Расчетной нагрузкой для панели анкерной плиты, работающей как балка на двух опорах с консолями (рис. 11), является равномерно распределенная нагрузка

где ln = 3,10 м - длина анкерной плиты;

?? = 0,26 м - проектный зазор между анкерными плитами;

hn = 2,50 м - высота плиты;

Ra = 36,73 тс/м - анкерная реакция.

qn = (3,10 + 0,26) 36,73/3,10 · 2,50 = 15,92 тс/м2.

Изгибающий момент на консоли

где ак = 0,51 м.

Изгибающий момент в пролете

Поперечная сила на консоли

Qк = qnaк = 15,92 · 0,51 = 8,12 тс/м.

Расчетная нагрузка для ребра анкерной плиты, работающего как консольная балка (рис. 12),

Изгибающий момент

Поперечная сила

Рис. 12. Схема к определению усилий в ребре анкерной плиты

РАСПОЛОЖЕНИЕ АНКЕРНОЙ ПЛИТЫ

Расстояние между лицевой стенкой и анкерной плитой (рис. 13) определяется по формуле

где Н = 13,35 м - общая высота сооружения;

tпл = 5,0 м - расстояние от отметки кордона до подошвы анкерной плиты;

ltпл = 4,73 м - расстояние от расчетной плоскости лицевой стенки до тыловой грани фундаментной плиты (см. рис. 7).

La = 13,35 tg (45° - 0,5 · 30°) + 5,0 tg (45° + 0,5 · 30°) + 4,73 = 21,09 » 21 м.

Рис. 13. Схема к определению расстояния от лицевой стенки конструкции до анкерной плиты.

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ

Лицевая панель уголковой стенки. Лицевая панель изготавливается из стального шпунта типа «Ларсен IV» из стали марки ВСт3сп4.

За расчетный изгибающий момент принят наибольший полученный в варианте статического расчета на давление от грунта с учетом эксплуатационных и волновой нагрузок, Мх = 52,95 тс·м/м.

(Измененная редакция).

Требуемый момент сопротивления шпунта

где kн = 1,15 - коэффициент для III класса капитальности сооружения (высота причала H = 5,5 + 7,85 = 13,35 м < 20 м);

nc = 1,0 - основное сочетание нагрузок;

n = 1,25 - коэффициент перегрузки;

mд = 0,95 - по табл. 13 (3) настоящего Руководства;

mв = 0,85 - коэффициент, учитывающий волновое воздействие;

mc - коэффициент, принимаемый по табл. 23 (9) настоящего Руководства в зависимости от отношения ??с/l (с - высота приведенного сечения);