Страница 4: РД 31.31.36-85. Рекомендации по проектированию и технологии строительства оградительных сооружений из наброски с жестким экраном (52709)

Вертикальная составляющая давления льда действует на второй курс массивов только частично, распределяясь между первым и вторым курсами. Для второго курса коэффициент распределения  (см. рис. 13)

Для обеспечения устойчивости необходимо, чтобы массив 2-го курса упирался в консольный выступ массива 1 курса, который должен воспринять силу P (см. рис. 15)

3) По шву 3-3

Вертикальная составляющая давления льда на третий курс массивов не распространяется и в расчетах не должна учитываться

Для обеспечения устойчивости необходимо, чтобы массив 3-го курса упирался в консольный выступ массива 2-го курса, который должен воспринять силу Р (см. рис. 15)

5.1.2. Устойчивость на поворот вокруг ребра (см. рис. 14)

где      Муд. - сумма удерживающих моментов сил, действующих выше рассматриваемого сечения (R);

Мопр. - сумма опрокидывающих моментов сил, действующих выше рассматриваемого сечения (F).

1) Устойчивость всего сооружения (выше шва 1-1)

Рис. 15. К расчету консольных выступов железобетонных массивов.

2) Устойчивость второго и третьего курсов массивов (выше шва 2-2)

3) Устойчивость третьего курса массивов (выше шва 3-3)

5.1.3. Напряжения в основании сооружения

1) Характеристика площади опирания железобетонных пустотелых массивов 1 курса (см. рис. 16).

Расстояние от края площади опирания до центра тяжести

где    Si - элемент площади Si = 20,53 м3;

ai - расстояние от центра тяжести элемента площади до края площади опирания

Момент инерции площади опирания относительно оси О-О (ц.т.)

Моменты сопротивления площади опирания на 1 п.м. сооружения (по фронту)

Расстояние от края площади опирания до равнодействующей вертикальных сил

Рис. 16. Схема подошвы массивов 1-го курса.

F1 = 25000 см2; F2 = 63000 см2; F3 = 17500 см2; F4 = 100000 см2

Рис. 17. Напряжения у основания и приведенный фундамент.

Эксцентриситет приложения равнодействующей

2) Напряжения на поверхности постели (см. рис. 17)

3) Характеристика приведенного фундамента

 l = b1 = 11,47 м; t3 = 2,0 м;

по формуле (14) L = 11,47 + 2,0  2 = 15,47 м

по формулам (16) и (17)

по формуле (13)

по формуле (19)

Средняя величина нагрузки на основание приведенного фундамента (по формуле (20))

Горизонтальная составляющая Q*, действующая на приведенный фундамент

Силы F* и Q* учитываются при расчетах устойчивости приведенного фундамента на глубинный сдвиг.

5.1.4. Устойчивость по схеме глубинного сдвига

В предположении скольжения по круглоцилиндрическим поверхностям проверяем устойчивость всего сооружения и приведенного фундамента методом Крея-Терцаги.

Результаты расчета приведены на рисунках 18 и 19.

5.2. Строительный случай

Основной нагрузкой в строительный период является давление волны с параметрами h = 2,0 м и  = 30,0 м.

Возведение сооружения производится по курсам и в этот период конструкция неполного профиля работает, как затопленный волнолом.

В связи с отсутствием строгого теоретического решения для этого случая эпюру волнового давления, действующего на каждый курс массивов, принимаем равной соответствующей части эпюры волнового давления, построенной для сооружения полного профиля с камерой гашения не покрытой тетраподами (см. рис. 12).

Волновое давление

на 1 курс

на 2 курс

на 3 курс

Рис. 18. Расчет общей устойчивости сооружения совместно с наброской и постелью методов Крея-Терцаги.

Значения сил в : Р1 = G5 = 69,40; P2 = G4 = 39,36; P3 = G6 = 53,45; P4 = G7 = 77,18; P5 = G3 = 58,45; P6 = G2 = 71,5; P7 = Fh¢ =68,44; P8 = G1 =52,80; P9 = 38,80; Fh¢ = 164,25.

Рис. 19. Расчет общей устойчивости приведенного фундамента.

5.2.1. Устойчивость на сдвиг

1) По каменной постели (массивы 1 курса)

2) По шву 2-2 (массивы 2 курса)

3) По шву 3-3 (массивы 3 курса)

4) По каменной постели трех курсов массивов без пригрузки их тетраподами

5.2.2. Устойчивость на поворот вокруг ребра

1) Устойчивость первого курса

Устойчивость на опрокидывание каждого курса массивов в отдельности очевидна. Поэтому проверим дополнительно только устойчивость сооружения из трех курсов массивов без пригрузки их тетраподами (рис. 12 и 14).

Результаты расчета показывают, что в период строительства конструкция жесткого экрана обладает достаточной устойчивостью и может возводиться не только по курсам, но и сразу на полную высоту и пригружаться тетраподами только ко времени, когда могут иметь место ледовые воздействия.

6. РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ И НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ЭКРАНА В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД

6.1. Наклонная перфорированная плита

Плита рассчитывается как однопролетная балка с двумя консолями (см. рис. 14 и 20).

Расчетные нагрузки, действующие на плиту нормально ее поверхности.

1) Собственный вес с учетом коэффициента полноты kпл = 0,7 и угла наклона =45.

где    tп - толщина плиты;

н - коэффициент надежности по нагрузке

2) Нагрузка от тетраподов, лежащих на 3-м курсе массивов (см. рис. 14)

где l - длина наклонной перфорированной плиты

3) Волновая нагрузка (см. рис. 11г)

4) Ледовая нагрузка (см. рис. 21)

где    а1 - размер участка передачи нагрузки;

Рис. 20. Расчетная схема наклонной перфорированной плиты.

Рис. 21. К определению нагрузки от льда на наклонную плиту железобетонного экрана.

Рис. 22. Расчетные схемы вертикальной плиты 1-го курса массивов.

qл > qbmax поэтому в расчет вводим qл

Расчетная ширина элемента (при коэффициенте полноты плиты kпл = 0,7) плиты b = 1,0  0,7 = 0,70 м.

6.2. Вертикальные лицевые стенки

6.2.1. Стенка 1-го курса массивов (см. рис. 22)

Вертикальная стенка массивов рассчитывается как плита, заделанная по опорному контуру б - 2-1-4-3-Г и загруженная или эпюрой волнового давления по площади а-б-в-г, или линейной силой от воздействия льда Р - по краю плиты 5-6.

Значения нагрузок (см. рис. 11б и п. 5.1.1):

; ;

6.2.2. Стенка 2-го курса массивов (см. рис. 23)

Стенка рассчитывается как плита, заделанная по опорным линиям 1-2 и 3-4 и загруженная или эпюрой волнового давления по площади а-б-в-г, или линейными нагрузками от воздействия льда Р1 и Р2 по краям плиты (см. рис. 11б и п. 5.1.1).

Значения нагрузок

; ; ;

Рис. 23. Расчетные схемы вертикальной плиты 2-го курса массивов.

Рис. 24. Расчетные схемы вертикальных стенок массива 3-го курса:

а) парапета; б) лицевой стенки.

6.2.3. Стенки 3-го курса массивов

1) Парапет (см. рис. 24а)

Парапет рассчитывается, как плита, опертая по линии б-г, заделанная в узлах «1» и «2» и загруженная эпюрами давления волны и наброски (совместное действие) по площади а-б-в-г.

Интенсивность нагрузок (см. рис. 11б):

;

Лицевая стенка (см. рис. 24б)

Лицевая стенка рассчитывается как плита, заделанная по опорным линиям 1-2 и 3-4 и загруженная или эпюрой волнового давления по площади а-б-в-г, или линейной силой Р от воздействия льда по линии б-г.

Интенсивность нагрузок (см. рис. 11б и п. 5.1.1):

; ;;

6.2.4. Балка (см. рис. 25)

Балка, перекрывающая массив 3-го курса, рассчитывается на действие равномерной нагрузки от веса тетраподов (qт) волнового воздействия (qв) и собственного веса (qсв) по схеме однопролетной консольной балки.

Интенсивность нагрузок:

 (см. п. 4.4.1)

 (см. рис. 14)

Рис. 25. Расчетная схема верхней балки.

Рис. 26. Расчетная схема плиты основания.

q = ∑q = 39,36 + 1,10 + 3,22 = 43,68

6.3. Плита основания (см. рис. 26)

Плита основания рассчитывается как двухконсольная балка с опорой по середине, загруженная собственным весом и реактивным давлением грунта основания (каменной постели).

Интенсивность нагрузки

6.4. Поперечные и продольные стенки - рамы камеры гашения

Эти элементы являются опорами наклонных плит, вертикальных плит и верхней балки и рассчитываются на реактивные давления, полученные при расчете упомянутых элементов, а также на реактивное давление грунта основания и нагрузку от собственного веса элементов.

Расчетные схемы рамных конструкций приведены на рис. 27.

7. РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ И НАГРУЗКИ НА ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ В СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД

Расчетные схемы элементов конструкции в строительный период зависят от принятой технологии строительных работ и не отличаются от обычных для промышленного строительства.

Основными расчетными нагрузками этого периода является собственный вес элементов с учетом коэффициента динамичности, равного 1,3.

Рис. 27. Расчетные схемы поперечных и продольных стенок-рам камеры гашения

Rн - реакции опор наклонных перфорированных плит;

Rв - реакции опор вертикальных лицевых плит;

Rб - реакции опор верхней балки;

Rр - реакции сдвигающей силы Р;

Rос - реакция основания рамы;

R - реакция верхней рамы.

а) Рамы 3-го курса б) Рамы 2-го курса в) Рамы 1-го курса г) Рамы перегородок

ПРИЛОЖЕНИЕ II

(справочное)

ПЕРЕЧЕНЬ основных общесоюзных и ведомственных нормативно-технических документов используемых при проектировании и строительстве оградительных сооружений из наброски с жестким экраном.

1. СНиП II-51-74                Гидротехнические сооружения морские. Основные положения проектирования.

2. СНиП II-50-74                Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования.

3. СНиП 2.06-04-82            Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).

4. СНиП 2.06.01-86            Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования.

5. СНиП 2.02.02-85            Основание гидротехнических сооружений.

6. СНиП 2.02.01-83            Основание зданий и сооружений.

7. СНиП II-56-77                Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений.

8. РД 31.31.27-81                Руководство по проектирование морских причальных сооружений. Минморфлот.

9. ВСН-34/VII-60                Строительство портовых оградительных сооружений из каменной наброски и из наброски тетраподов. Москва, 1961 г.

10. ВСН-34/V-75                Строительство портовых гидротехнических сооружений из обыкновенных массивов. Минтрансстрой.

11. ВСН 6/118-74               Указания по обеспечению долговечности бетонных и железобетонных конструкций морских гидротехнических сооружений.

СОДЕРЖАНИЕ