РД 31.31.55-93 стр.10 ,                                                   (7.46)

 

В связи с перераспределением давления грунта на стенку в результате ее деформации и перемещения, величину изгибающего момента в пролете лицевой панели допускается уменьшать на 10%.

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 эпюры распора для выделенного сечения.

7.74. 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 класса В 10. При этом соотношения наибольшего размера bф массива в плане к его высоте hм принимается равным 4:1.

Изгибающий момент, действующий на 1 м сечения фундаментной плиты,

 

,                                                   (7.46)

 

где mэ — коэффициент, принимаемый равным 0,45;

glc, gc, gп — то же, что в п. 4.3;

gh — коэффициент, учитывающий влияние на прочность изгибаемого элемента градиента деформаций по сечению и зависящий от класса бетона и высоты растянутой зоны сечения, принимаемый равным 2 в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;

gsh — коэффициент, учитывающий влияние на прочность изгибаемого элемента формы его поперечного сечения и зависящий от соотношения размеров сечения, принимаемый равным 1 в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;

gb — коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным 0,9 в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;

Rbtn — нормативное значение осевого растяжения бетона, принимаемое по указаниям СНиП 2.03.01-84;

Wt — момент сопротивления для растянутой грани сечения, определяемый в предположении упругой работы бетона,

 

;                                                           (7.47)

 

ам — размер массива вдоль причала, равный 1 м;

hм=bф/4 — высота эквивалентного массива, м;

bф — ширина фундаментной плиты, м.

 

7.75. Армирование нижней и верхней зон фундаментной плиты в двух направлениях производится по изгибающим моментам, определенным по формуле (7.46) с учетом указаний п. 4.8.

7.76. Анкерная реакция на 1 м плиты определяется как опорная реакция из расчета лицевой плиты в вертикальном направлении с учетом указаний пп. 7.64 и 7.68.

7.77. Расчет элементов железобетонных конструкций на прочность и трещиностойкость лицевой и фундаментной панелей выполняется в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87 и СНиП 2.03.01-84.

7.76. Расчет анкерных устройств и деталей их крепления на устойчивость следует выполнять в соответствии с указаниями раздела 8 настоящей Инструкции, по прочности — по требованиям СНиП II-23-81*, СНиП 2.06.08-87, СНиП 2.03.01-84 и п.п. 4.3-4.7 настоящей Инструкции.

7.79. Расстояние между лицевой стенкой и тыловой анкерной опорой длину анкера допускается определять по формуле

 

lа = bф + hс tg (45° — 0,5 j1) + ап tg (45° + 0,5 j1),                                (7.48)

 

где hс — высота стенки сооружения м;

ап — расстояние от поверхности территории до подошвы анкерной плиты или до точки, отстоящей на 2Dd вверх от подошвы анкерной стенки (Dd — дополнительная глубина на защемление), м.

 

Длина анкера lа определяется по программе BOMAIN.

 

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ТИПА БОЛЬВЕРК

 

8.1. Настоящие указания распространяются на проектирование безанкерных, заанкеренных обычных и экранированных больверков с анкеровкой на одном уровне (черт. 8.1).

 

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

8.2. Конструкция и компоновка элементов больверка должны обеспечивать наиболее полное использование их несущей способности и наиболее благоприятное распределение усилий и деформаций между элементами.

8.3. В качестве элементов лицевых и экранирующих стенок больверка следует применять любые профили стального, железобетонного шпунта или свай, сваи-оболочки, стальные трубы, сварные объемные конструкции и т.д., отвечающие требованиям долговечности и надежности для рассматриваемых условий работы сооружения.

В экранирующих стенках рекомендуется применять однотипные элементы повышенной жесткости.

 

 

Черт. 8.1.

 

8.4. При проектировании лицевых стенок больверков из свай и труб особое внимание следует обращать на обеспечение ее грунтонепроницаемости по всей высоте стенки и на 1,5 м ниже отметки проектного дна.

8.5. Для снятия гидростатического давления за стенкой должны быть предусмотрены дренажные выпуски, расположенные ниже расчетного уровня воды у сооружения.

8.6. Лицевые стенки должны быть поверху связаны надстройкой из сборно-монолитного или монолитного железобетона.

Для больверков из стального шпунта в тех случаях, когда это приемлемо по условиям расположения отбойных устройств и защиты металла от коррозии, допускается устройство небольшого железобетонного или стального оголовка (шапочного бруса).

8.7. Отметку низа железобетонных надстроек следует назначать исходя из необходимости защиты шпунта от агрессивного воздействия в зоне переменного уровня воды.

В районах с повышенной агрессивностью воды или возможных значительных ледовых нагрузок, отметка низа надстройки должна находиться не менее чем на 0,2 м ниже расчетного уровня.

При строительстве сооружений в районе пониженных агрессивных воздействий, где обеспечивается длительная сохранность шпунта, отметку низа надстройки следует принимать из условия создания опорной плоскости для отбойных устройств и возможности производства работ по возведению надстройки насухо.

При строительстве сооружений на морях с большой амплитудой приливно-отливных колебаний, где опускание низа надстройки под расчетный уровень представляет большие затруднения, вопрос о принятии отметки низа надстройки решается с учетом накопленного опыта эксплуатации сооружений в местных и аналогичных условиях.

8.8. Температурно-деформационные швы в железобетонной надстройке и оголовках лицевой стенки следует располагать с шагом не более 40 м, а также в местах резкого изменения грунтовых условий, которые могут вызвать разницу в величинах смещений отдельных частей сооружения.

Температурно-деформационные швы в железобетонной надстройке больверков из стального шпунта рекомендуется выполнять в местах замковых соединений, где могут быть реализованы горизонтальные и вертикальные деформации.

8.9. В качестве анкерных опор следует использовать железобетонные плиты, сваи, шпунты, сваи-оболочки, стальные трубы и другие прокатные профили, а также сварные и составные объемные конструкции.

8.10. При проектировании больверков с многорядным экранированием увеличение количества рядов экранирующих элементов сверх двух целесообразно только в случаях, когда экранирующие элементы используются в качестве опор крановых путей или технологического оборудования.

8.11. При компоновке больверков следует учитывать, что эффект экранирования увеличивается при увеличении доли жесткости экранирующих стенок в системе.

Наибольшая эффективность больверков реализуется при защемлении лицевых и экранирующих стенок, что обеспечивается оптимальным соотношением глубины погружения, расстояния между стенками и податливости анкеровки, достигаемым при рассмотрении и расчете нескольких вариантов компоновки больверков.

8.12. Расстояние между лицевой и экранирующей стенками больверка, а также между экранирующими стенками следует принимать исходя из несущей способности элементов стенок и оптимального напряженного состояния всей системы и по возможности равными. Рекомендуется устанавливать их в пределах 0,15-0,30h (h — высота стенки).

8.13. Экранирующие стенки больверка должны выполняться в виде сплошного ряда или из элементов, погруженных вразрядку. Расстояние между элементами стенки в свету не должно превышать расстояния до впереди стоящей стенки.

8.14. Разгрузочная платформа должна перекрывать пространство между лицевой и экранирующими стенками и свободно упираться в лицевую стенку больверка.

Отметку низа разгрузочной платформы рекомендуется располагать не выше 0,7 м над уровнем анкерной тяги.

Железобетонная платформа может выполняться сборной или монолитной и размещаться симметрично относительно осей экранирующих стенок больверка.

При многорядном экранировании допускается как монолитная платформа по всему поперечному сечению, так и с осадочным швом в середине пролета между стенками.

8.15. Анкеровку следует осуществлять за распределительный пояс лицевой стенки, а в случае применения крупноразмерных элементов повышенной жесткости за каждый элемент.

При конструировании узла крепления анкерной тяги к стенкам рекомендуется предусматривать возможность свободного поворота анкерной тяги на 5-10° от нормали к лицевой или экранирующей стенке больверка.

Для уменьшения неравномерности загружения анкерных тяг, а также доведения их деформацией до величины, обеспечивающей нормальный режим работы стенок, рекомендуется включать в тяги специальные муфты и устройства.

8.16. Стальные анкерные тяги должны иметь антикоррозийную защиту. В качестве защиты могут быть применены битумные, эпоксидные и эпоксидно-каменноугольные эмали, герметики и ленточные материалы в соответствии с требованиями СНиП 3.07.02-87.

Узлы крепления и соединения анкерных тяг рекомендуется заливать битумно-резиновой эмалью.

8.17. Для монтажа анкерных тяг рекомендуется предусматривать устройство временных поддерживающих конструкций на период производства работ, удаляемых после обтяжки анкеров.

8.18. Анкеровка экранированных больверков может выполняться по двум схемам:

за лицевую стенку с упором экранирующих стенок в лицевую через разгрузочную платформу;

за экранирующую стенку с дополнительной анкеровкой лицевой стенки за экранирующую.

Вторую схему рекомендуется применять при экранирующих стенках большой жесткости.

При анкеровке по первой схеме для обеспечения совместной работы стенок в процессе засыпки следует устанавливать между стенками специальные распорки.

8.19. Разрезку распределительного пояса следует принимать в соответствии с разрезкой надстроек согласно п. 8.11, т е. не более чем через 40м.

В пределах секции балки необходимо соединять сварными равнопрочными швами или сваркой с накладками.

Допускается устанавливать балки распределительного пояса с открытыми стыковыми швами, принимая расчетные схемы балки в соответствии с их конкретной разрезкой.

8.20. При разработке технологии строительства больверков следует порядок выполнения операции увязывать с возможностью создания в элементах конструкции наиболее благоприятного напряженного состояния за счет искусственного регулирования смещения анкерного узла.

8.21. При проектировании больверков из сборного железобетона следует учитывать конструктивные требования СНиП 2.03.01-84, СНиП 2.06.08-87.

8.22. При проектировании больверков с применением стальных конструкций, узлов и деталей следует учитывать конструктивные требования СНиП II-23-81*.

 

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА

 

8.23. Расчет больверков следует выполнять по предельным состояниям в соответствии с требованиями раздела 4 настоящей Инструкции.

Нагрузки и их сочетания следует принимать в соответствии с требованиями раздела 5 настоящей Инструкции.

8.24. При определении нагрузок и их сочетаний для расчета больверков необходимо учитывать следующие положения:

нагрузки от фильтрационного и волнового давления воды суммируются с нагрузками, воздействиями на лицевую стенку больверка;

нагрузки от судов со стороны акватории, а также ледовые нагрузки учитываются в расчет прочности стенок больверка, надстройки, ее связей с элементами больверка, отбойных устройств и их креплений.

8.25. Расчет больверков следует выполнять с учетом перемещений и деформаций элементов.

Расчет включает задание исходных геометрических, жесткостных и силовых параметров, определение глубины погружения элементов стенок больверка, статический расчет лицевой и экранирующих стенок больверка, анкерных устройств, расчет конструктивных элементов больверка.

8.26. Расчет стенок больверка, анкерных стенок и плит следует выполнять с учетом трения грунта о стенку.

Угол трения материала засыпки и грунта основания по расчетной плоскости стенки в призме распора принимается равным 0,667j, но не более 30°.

Угол трения грунта по расчетной плоскости в призме выпора принимается для лицевой и экранирующие стенок больверка, а также анкерных стенок и плит равным j, но не более 30°.

При замене грунта в основании лицевой стенки больверка угол трения материала засыпки по расчетной плоскости в призме выпора следует принимать равным 0,33j.

8.27. За расчетную плоскость лицевой стенки больверка следует принимать:

для стенок из стального шпунта корытного и зетового профилей плоскость, проводящую через ось стенки;

для стенок из стального шпунта двутаврового профиля и плоского (призматического) железобетонного шпунта — плоскость, проходящую по тыловой полке или грани;

для стенок кольцевых сечений — плоскость, проходящую на расстоянии 0,25 диаметра от оси стенки в сторону засыпки.

8.28. За расчетную плоскость экранирующей стенки больверка из элементов, расположенных вразрядку, при наличии одной экранирующей стенки следует принимать плоскость, расположенную на расстоянии Dа от ее передней грани.

Для элементов круглого сечения величина Dа определяется по формуле

 

,                                             (8.1)

 

где аэ — расстояние между элементами экранирующей стенки в осях, м;

dэ — диаметр элемента экранирующей стенки, м;

jred — средневзвешенное значение угла внутреннего трения в пределах высоты экранирующей стенки, град.

 

Дня квадратных и прямоугольных элементов величина Dа определяется по формуле

 

,                                                            (8.2)

 

где b3 — ширина элемента экранирующей стенки по длине сооружения, м.

 

При одной экранирующей стенке, забитой сплошным рядом, расчетная плоскость определяется аналогично лицевой стенке (п. 8.27) в зависимости от стороны, относительно которой рассматривается боковое давление грунта.

При наличии двух и более экранирующих стенок их расчетные плоскости принимаются по нейтральной оси сечения элементов.

8.29. При статическом расчете стенок больверка из железобетонных элементов следует вводить начальную жесткость, равную для трещиностойких элементов Вi, а для нетрещиностойких элементов 0,7Вi.

8.30. При наличии в основании больверков слабых глинистых грунтов и илов необходимо учитывать состояние, в котором они находятся к моменту загружения больверка (нестабилизированное, частично консолидированное, стабилизированное).

При этом следует рассматривать условия залегания указанных грунтов, методы производства работ и темпы возведения, период времени от засыпки пазухи до начала эксплуатации и загрузки сооружения. Следует учитывать, что ускоренные темпы засыпки и загрузки могут вызвать в рассматриваемом грунте проявление полного порового давления.

Учитывая опыт проектирования и строительства, допускается при определении бокового давления грунта на стенки больверков принимать сдвиговые показатели j и с по инженерно-геологическим отчетам для нестабилизированного состояния грунта.

При частичной замене в основании сооружения слабых глинистых грунтов и илов и при отсыпке по их поверхности фильтрующего слоя грунта, а также в случае естественного залегания слабого глинистого грунта в примыкании к фильтрующему слою необходимо проводить расчет во времени под нагрузкой частичной консолидации грунта к моменту начала эксплуатации сооружения.

8.31. Минимально допустимую глубину погружения элементов стенок больверка следует определять расчетом устойчивости по глубинному сдвигу в предположении круглоцилиндрических или плоских (ломаных) поверхностей скольжения в соответствии с требованиями раздела 6 настоящей Инструкции.

8.32. Лицевую стенку безанкерного больверка следует рассчитывать как консольную балку на действие активного давления от веса грунта и эксплуатационных нагрузок на территории причала.

За расчетную схему принимается балка шириной 1 м по фронту причала жесткостью Вл, находящаяся ниже уровня дна в упругом основании, характеризуемом коэффициентом постели, линейно возрастающим с глубиной.

Коэффициент постели определяется по п. 5.42.

 

 

Примечание.

В случаях, когда в верхнем слое ниже уровня дна залегают слабые илистые грунты мощностью более 0,3 глубины погружения элементов стенки больверка, коэффициент пропорциональности для определения коэффициента постели следует принимать по верхнему слою.

 

8.33. Расчетная глубина погружения элементов лицевой стенки безанкерного больверка принимается не менее наибольшей из полученных расчетом по программе BOMAJN (из уравнения равновесия моментов сил от активного и пассивного давления грунта относительно низа стенки) и расчетом устойчивости (п. 8.31).

8.34. Лицевую стенку заанкеренного больверка следует рассчитывать как статически неопределимую балку на действие активного давления от веса грунта и эксплуатационных нагрузок на территории причала.

За расчетную схему принимается балка шириной 1 м по фронту причала жесткостью Вл, опертая в точке крепления анкера на упругоподатливую опору и размещенная ниже уровня дна в упругом основании, характеризуемом коэффициентом постели (п. 8.32).

8.35. При определении активного давления грунта на лицевую стенку экранированного больверка необходимо определять его на наданкерную и пролетную части отдельно.

На наданкерную часть воздействует давление от веса грунта засыпки, расположенного над разгрузочной платформой, и эксплуатационных нагрузок на территории причала.

На пролетную часть воздействует силосное давление грунта между стенками и дополнительное давление, определяемое с учетом коэффициента распределения давления грунта в системе, учитывающего жесткостные характеристики стенок больверка.

Дополнительное давление грунта определяется суммированием давления от веса грунта за экранирующими стенками, передаваемого на лицевую стенку больверка по законам распределения напряжений в линейно деформируемой среде, и эксплуатационных нагрузок на территории причала, расположенных за разгрузочной платформой (включая вес грунта наданкерной части).

8.36. Лицевую стенку экранированного больверка следует рассчитывать аналогично лицевой стенке заанкеренного больверка (п. 8.34).

8.37. Глубину погружения элементов лицевой стенки больверка, полученную расчетом устойчивости (п. 8.31), необходимо уточнить из условия устойчивости на поворот вокруг точки крепления анкера по программе BOMAJN при действии активного и пассивного давления грунта.

Расчетная глубина погружения элементов лицевой стенки больверка принимается не менее наибольшей из полученных расчетом.

8.38. Экранирующие стенки больверка следует рассчитывать на действие активного давления от веса грунта (п.п. 8.39, 8.40) и эксплуатационных нагрузок на территории причала, расположенных за разгрузочной платформой (включая вес фунта наданкерной части), с учетом коэффициентов распределения давления грунта в системе.

8.39. Активное давление от веса грунта для больверка с одной экранирующей стенкой определяется разностью давления от веса грунта, расположенного ниже отметки уровня анкеров, и силосного давления грунта между стенками.

8.40. Активное давление от веса грунта для больверка с двумя экранирующими стенками определяется:

для первой экранирующей стенки разностью давлений между стенками с учетом дополнительного давления от веса грунта за второй экранирующей стенкой, передаваемого на экранирующую стенку по законам распределения напряжений в линейно деформируемой среде;

для второй экранирующей стенки аналогично активному давлению, определяемому по п. 8.39.

8.41. Экранирующую стенку больверка следует рассчитывать как статически неопределимую балку.

За расчетную схему экранирующей стенки больверка принимается балка шириной 1 м по фронту причала жесткостью Вэ,i опертая в точке крепления анкера на упругоподатливую опору и размещенная ниже уровня условной свободной поверхности (уровень УСП) в упругом основании, характеризуемом коэффициентом постели.

Положение уровня УСП определяется от точки крепления анкера величиной hэ,i (черт. 8.2), рассчитываемой по формуле

 

hэ,i = 1,5 (lлаi tg ji) — 0,5 (hл + dmin),                                           (8.3)

 

где lл — условный пролет лицевой стенки больверка, м, определяемый по формуле (8.4);

аi — расстояние от расчетной плоскости лицевой стенки больверка до расчетной плоскости соответствующей экранирующей стенки, м;

ji — угол внутреннего трения грунта в слое, расположенном на расстоянии lл от уровня крепления анкера, град;

hл высота от уровня крепления анкера до дна, м;

dmin — минимально допустимая глубина погружения элементов экранирующей стенки больверка, м. (см. п. 8.31)

 

Условный пролет лицевой стенки больверка рекомендуется определять по формуле

 

lл = hл + 0,67 dл,                                                           (8.4)

 

где dл — глубина погружения лицевой стенки больверка, м.

 

8.42. Перемещение лицевой стенки больверка на уровне крепления анкера следует определять по формуле

 

                                                         (8.5)

 

где la — длина анкера (расстояние от расчетной плоскости лицевой стенки больверка до анкерной опоры), м, определяемая по п. 8.54;

Ry — расчетное сопротивление материала анкера, кПа, принимаемое по СНиП II-23-81*;

Еа— модуль упругости материала анкера, кПа;

U перемещение анкерной опоры, м, определяемое расчетом по программе BOMAJN.

 

В случаях, когда лицевая стенка анкеруется за экранирующую, а экранирующая за анкерную опору, при определении перемещения экранирующей стенки длина анкера la принимается равной расстоянию от расчетной плоскости экранирующей стенки до анкерной опоры.

 

Примечания:

1. Для оптимального распределения усилий в элементах больверка рекомендуется варьировать, величиной перемещения стенок больверка на уровне крепления анкера, которая обеспечивается либо технологией строительства, либо конструктивными устройствами.

2. Горизонтальное перемещение козловой опоры на уровне крепления анкера принимается равным нулю.

 

 

Черт. 8.2. Схема к определению положения уровня УСП.

 

8.43. Статический расчет лицевой и экранирующей стенок больверка рекомендуется выполнять по программе BOMAJN или PORT.

При учете нагрузок от фильтрационного и волнового давлений воды статический расчет лицевой стенки больверка по программе ВOMAJN следует выполнять на заданную нагрузку.

 

Примечание.

Допускается для приближенных расчетов больверка использовать метод Блюма-Ломейера или Якоби.

 

8.44. Статический расчет лицевой стенки заанкеренного больверка (в т.ч. экранированного) при учете нагрузок от фильтрационного и волнового давлений воды следует проводить в два этапа:

на первом этапе расчет проводится на действие активного давления от веса грунта и эксплуатационных нагрузок на территории причала;

на втором — с дополнительной нагрузкой от фильтрационного и волнового давлений воды.

Расчетный максимальный изгибающий момент Мл в элементе лицевой стенки больверка определяется по формуле

 

Мл = Мmax + (М2М1) (вл + ал)                                                (8.6)

 

где Mmax — максимальный изгибающий момент в элементе лицевой стенки больверка, кНм, полученной на первом этапе расчета;

M2, M1 — максимальный изгибающий момент (на 1 м стенки по длине сооружения), кН×м/м, полученный соответственно от фильтрационного и волнового давления;

вл — ширина элемента по длине сооружения, м;

ал — расстояние (проектный зазор) между элементами, м.

 

Расчетная анкерная реакция на 1 м стенки по длине сооружения определяется статическим расчетом на втором этапе.

 

 

Примечание.

Для металлического шпунта расчет максимального изгибающего момента ведется на 1 м по длине стенки.

 

8.45. Расчет стенок больверка на нагрузки от навала судна при подходе к сооружению следует проводить в соответствии с требованиями обязательного приложения 6, от ледовых нагрузок — раздела 12 настоящей Инструкции.

Усилия (изгибающие моменты) в элементах стенок больверка от навала судна и ледовых нагрузок суммируются с усилиями, полученными статическим расчетом по п.8.43.

8.46. Анкерные стенки и плиты следует рассчитывать; при определении устойчивости (высоты) на суммарную нагрузку от активного и пассивного давлений грунта с учетом эксплуатационных нагрузок на территории причала за анкерной опорой и анкерного усилия Rа;

при определении прочности на реактивное давление грунта перед опорой, вызванное действием анкерного усилия Rg;

на усилия от швартовных воздействий, определяемых по п. 8.47.

Величина анкерного усилия Rg на 1 м стенки по длине сооружения равна расчетной анкерной реакции, полученной статическим расчетом по п. 8.43 с учетом коэффициента Ка учитывающего перераспределение эпюры активного давления грунта, неравномерность натяжения анкеров, зависание грунта на анкерах.

Коэффициент Ка принимается равным 1,5.

 

Примечания:

1. В первом приближении величина анкерного усилия Rа принимается по аналогам.

2. Усилия от швартовных воздействий учитываются только при расчетах стенок тумбовых массивов.

 

8.47. Усилие от расчетной швартовной нагрузки с учетом высоты ее приложения по отношению к уровню крепления анкера определяется по формуле

 

                                                           (8.7)

 

где Sg — поперечная проекция расчетной швартовном нагрузки, кН, определяемая в соответствии с требованиями СНиП 2.06.04-82;

lТ — длина тумбового массива, м;

hs — высота от уровня крепления анкера по линии приложения нагрузки Sg, м;

lл — условный пролет лицевой стенки больверка, м, определяемый статическим расчетом лицевой стенки больверка.

 

Усилие от швартовной нагрузки суммируется с анкерным усилием Rа.

8.48. Анкерную стенку следует рассчитывать обычными методами строительной механики по программе ANMAJN, BOMAJN или PORT.

8.49. Анкерную плиту следует рассчитывать как двухконсольную балку с опорой в месте крепления анкера.

Усилия, действующие в элементах железобетонных анкерных плит таврового или ребристого сечений, в поперечном направлении определяются:

в плите между ребрами — как в балке на двух опорах с консолями;

в полке — как в консольной балке, защемленной в месте примыкания полки к ребру.

Расчет анкерной плиты следует выполнять по программе PLMAJN или PORT.

8.50. Анкерные козловые опоры следует рассчитывать: на вертикальную нагрузку от веса шапочной балки, веса грунта над ней, а для сжатой сваи дополнительно от эксплуатационных нагрузок на территории причала; на горизонтальную нагрузку, равную анкерному усилию (п. 8.46).

Вертикальные нагрузки принимаются по длине, равной шагу свайных козловых опор.

8.51. Продольные сжимающие усилия Nс и растягивающие Np в сваях козловых опор определяются графически (черт. 8.3) или по формулам:

 

                                    (8.8)

 

                                    (8.9)

 

где F — расчетная вертикальная нагрузка, кН;

ap, ac — углы наклона к вертикали соответственно растянутой и сжатой свай козловых опор, град;

Ra — анкерное усилие, кН/м (см. п. 8.46);

sк  — шаг свайных козловых опор, м;

Gc — вес сваи в конструкции, кН, определяемый при коэффициенте надежности по нагрузке gf=1,05 для сжатой сваи и gf=0,95 для растянутой сваи козловых опор.

 

8.52. Расчет несущей способности и глубины погружения свай козловых опор следует проводить в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85.

 

 

Черт. 8.3. Схема к определению усилий в сваях козловых опор

 

8.53. Расстояние от расчетной плоскости лицевой (экранирующей) стенки больверка до анкерной опоры (длину анкера la) следует принимать из условия пересечения на поверхности территории плоскости обрушения, проведенной от расчетной плоскости из точки на уровне условного пролета стенки, с плоскостью выпора, проведенной от подошвы анкерной плиты, а для анкерной стенки — из точки, отстоящей вверх от подошвы на расстоянии 2Dd (Dd — дополнительная глубина на защемление). Длина анкера la определяется по программе BOMAJN.

8.54. Если по компоновочным требованиям (из-за стесненности территории) или технико-экономическим соображениям возможно или целесообразно приблизить анкерную стенку или плиту к лицевой (экранирующей) стенке или если в поверхностных слоях основания между лицевой (экранирующей) стенкой и анкерными устройствами залегают грунты значительно слабее по прочностным свойствам, чем грунты засыпки, следует проверить устойчивость массива грунта, обеспечивающего анкерное крепление сооружения, в соответствии с требованиями рекомендуемого приложения 7.

8.55. Козловые анкерные опоры рекомендуется располагать непосредственно за линией естественного откоса.

В случаях приближения опор к лицевой (экранирующей) стенке, несущую способность участков свай, расположенных выше естественного откоса, следует принимать в величине, не превышающей 50% от определенного для того же грунта в условиях естественного залегания.

8.56. Анкерные тяги рассчитываются на растяжение из условия прочности

 

,                                                          (8.10)

где glc, gп — то же, что в п. 4.3;

Rат — растягивающее усилие в анкерной тяге, кН, определяемое по п. 8.57;

An — площадь сечения тяги нетто, м2;

gс — коэффициент условий работы, принимаемый равным единице;

Ry — расчетное сопротивление материала анкерной тяги растяжению, кПа, принимаемое по СНиП II-23-81*.

 

В местах резьбовых соединений расчетное поперечное сечение тяги принимается по внутреннему диаметру резьбы.

8.57. Растягивающее усилие в анкерной тяге определяется по формуле

 

,                                                            (8.11)

 

где Rа — анкерное усилие, кН/м, (см. п. 8.46);

Sa — шаг анкеров, м;

a — угол наклона анкерной тяги к горизонтали, град. В случаях, когда в экранированном больверке лицевая стенка анкеруется за экранирующую, а экранирующая за анкерную опору, усилие в переднем анкере определяется по формуле

 

,                                                           (8.12)

 

где Кa — коэффициент, принимаемый по п. 8.46;

Rл — усилие в переднем анкере на 1 м стенки по длине сооружения, кН/м, равное расчетной анкерной реакции лицевой стенки больверка, полученной статическим расчетом по п. 8.43;

Sп — шаг передних анкеров, м;

aп — угол наклона передней анкерной тяги к горизонтали, град.

 

При расчете анкерных тяг тумбовых массивов необходимо учитывать усилия от швартовных воздействий по п. 8.47.

8.58. Распределительный пояс следует рассчитывать по схемам многопролетных неразрезных балок с учетом пластических деформаций материала.

Рекомендуется усилия для подбора сечения распределительного пояса определять по формулам:

 

М = ±0,085 Ra l2                                                         (8.13)

 

Q = 0,5 Ra l,                                                            (8.14)

 

где Ra — анкерное усилие, кН/м (см. п. 8.46);

l — расчетный пролет многопролетной балки, м, равный шагу анкеров.

 

Сечение распределительного пояса следует определять расчетом на прочность при изгибе согласно требованиям СНиП II-23-81*.

8.59. Болты крепления распределительного пояса и подкладки под гайки рассчитываются на усилия, определяемые в предположении равномерного распределения нагрузки, равной Ral между болтами.

8.60. Расчет конструктивных элементов больверка по прочности следует выполнять по формуле (4.1) при коэффициенте условий работы gc=1,15, кроме расчета прочности анкерных тяг.

Расчет прочности анкерных тяг следует выполнять по п. 8.56.

8.61. Расчет лицевой стенки безанкерного больверка по деформациям следует проводить по программе BOMAJN или PORT.

Перемещение стенки больверка необходимо определять при расчетных характеристиках грунтов и нагрузках, применяемых в расчетах по второй группе предельных состояний.

Перемещение от эксплуатационных нагрузок не должно превышать, если нет других ограничений, допустимых перемещений, регламентируемых "Правилами технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий".

8.62. Расчет по деформациям анкерных опор следует выполнять при расчетных характеристиках грунтов и нагрузках, применяемых в расчетах по первой группе предельных состояний.

8.63. Расчет по деформациям анкерных тяг и распределительных поясов допускается не проводить.

8.64. Расчеты железобетонных элементов лицевой, экранирующих стенок больверка, анкерных опор по образованию и раскрытию трещин следует выполнять на усилия, полученные статическим расчетом соответственно по п.п. 8.43, 8.48, 8.50 и 8.52 при расчетных нагрузках и характеристиках грунтов, коэффициенты надежности которых по нагрузке и грунту равны единице. При этом усилия от навала судна или ледовых нагрузок не учитываются.

8.65. При расчете лицевой стенки заанкеренного больверка, экранирующих стенок экранированного больверка рекомендуется увеличить глубину их погружения против минимально допустимой из условия устойчивости (п. 8.31) в случаях, если это целесообразно для выравнивания изгибающих моментов в пролете и защемлении или требуется для повышения несущей способности экранирующей стенки на вертикальные нагрузки.

8.66. При расчете лицевой стенки экранированного больверка рекомендуется уменьшать глубину ее погружения против минимально допустимой из условия устойчивости в случаях, если при ее расчете по п. 8.43 полученная эпюра изгибающих моментов два или более раза меняет знак ниже уровня дна, до величины, определяемой уровнем второго пересечения эпюры изгибающих моментов оси ординат.

При этом глубина погружения элементов лицевой стенки больверка должна быть не менее, полученной из условия устойчивости на поворот вокруг точки крепления анкера (п. 8.37).

8.67. При расчете больверка с двумя экранирующими стенками рекомендуется уменьшать глубину погружения элементов второй экранирующей стенки против минимально допустимой из условия устойчивости в случаях, если при расчете по п. 8.43 полученная эпюра изгибающих моментов два или более раз меняет знак ниже уровня УСП, до величины, определяемой уровнем второго пересечения эпюры изгибающих моментов оси координат.

При этом должна быть обеспечена устойчивость и прочность первой экранирующей стенки.

 

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА СЛАБЫХ ГРУНТАХ

 

8.68. К слабым грунтам в соответствии со СНиП 1.02.07-87 относят водонасыщенные глинистые и илистые грунты, характеризующиеся наличием хотя бы одного из перечисленных ниже признаков:

степень влажности Sr³0,8 и модуль общей деформации Е£5000 кПа;

показатель текучести JL³0,75; коэффициент динамической вязкости h менее 105 кПа×сут, при нормальном напряжении s³100 кПа.

8.69. Особенности расчета причальных сооружений на слабых грунтах заключаются в оценке допустимых деформаций, вызванных вязкой ползучестью слабых грунтов.

8.70. Величина общих длительных деформаций должна определяться только в тех случаях, когда обеспечение условий общей устойчивости сооружения приводит к необходимости значительных изменений в конструкции проектируемого сооружения, неприемлемых по техническим или экономическим соображениям.

8.71. Величину общих длительных деформаций сооружения рекомендуется определять по процедуре расчета общих длительных деформаций, входящей в программу расчета общей устойчивости по круглоцинлиндрической поверхности скольжения KRMAJN.

8.72. Расчетная величина общих длительных деформаций определяется как глубинный сдвиг массива грунта за расчетный срок службы сооружения по формуле

 

,                                                              (8.15)

 

где j — индекс точки на лицевой стенке, для которой определяется деформация;

v — линейная скорость деформации, м/сут, по касательной к дуге поверхности скольжения сдвигаемого массива;

t период времени сут., соответствующий расчетному сроку службы сооружения;

rj — величина радиуса, м, до j-той точки, в которой определяется деформация;

r радиус сдвигаемого массива, м.

 

8.73. Коэффициенты вязкости слоев слабого грунта h, кПа×сут и коэффициенты, характеризующие изменение вязкости с глубиной z, , необходимые для определения линейной скорости деформации, допускается определять:

коэффициент вязкости h — по графикам на черт. 8.4;

коэффициенты, характеризующие изменение вязкости с глубиной z, по формуле

 

z = gred tg j,                                                             (8.16)

 

где gred — средневзвешенное значение удельного веса вышележащих слоев грунта, кН/м3;

y — углы наклона касательных в точках графикой (см. черт. 8.4), соответствующих значениям вязкости грунтов по линии поверхности глубинного сдвига с учетом порового давления и нагрузки.

 

В особо ответственных случаям коэффициенты h и z рекомендуется определять опытным путем по результатам испытания образцов грунта ненарушенной структуры по консолидированно-дренированной схеме при нормальных напряжениях, соответствующих весу вышележащих слоев грунта с учетом эксплуатационной нагрузки.

8.74. При проектировании причальных сооружений на слабых основаниях рекомендуется, как правило, предусматривать предпостроечную техническую мелиорацию слабых грунтов основания (статическое или динамическое уплотнение, дренирование, закрепление и т.п.).

8.75. В случаях, когда кровля слабых грунтов расположена выше отметки глубины промерзания, а пучение может вызвать разрушение или значительные деформации конструкций сооружения, слабые грунты в указанной зоне следует удалить, при необходимости — заменить непучинистым грунтом.

Во всех других случаях замена слабых грунтов должна быть обоснована технико-экономическими расчетами.

 

 

Черт. 8.4.

 

 

9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЭСТАКАДНОГО ТИПА

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *