РД 31.31.27-81 Руководство по проектированию морских причальных сооружений

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

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 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 [рис.22(12)]. При этом расстояние , ограниченное тыловой поверхностью лицевой плиты, определяется по формуле

                                                  [102(55)]

где - средневзвешенный угол внутреннего трения грунта засыпки.

Рис.22(12). Схема определения расчетной плоскости

Остальные обозначения принимаются по рис.22(12).

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 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.

16(11). РАСЧЕТ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ УГОЛКОВОГО ТИПА
С ВНЕШНЕЙ АНКЕРОВКОЙ

16.1(11.1). Причальные сооружения уголкового типа с внешней анкеровкой рассчитываются по первой и второй группам предельных состояний [см. п.13.3(8.3)] при четырех случаях загружения территории причала [рис.23(13)]:

I случай - временная нагрузка располагается над сооружением до линии кордона или линии возможного загружения по технологическим условиям. При таком расположении нагрузки определяются усилия для расчета лицевой плиты и анкерной тяги, положение равнодействующей нагрузок в основании, контактные напряжения в постели и грунте основания, толщина постели;

II случай - временная нагрузка располагается за сооружением. В этом случае проверяется его устойчивость на плоский сдвиг по постели и вместе с постелью;

III случай - временная нагрузка располагается над стенкой в пределах призмы обрушения на лицевую плиту и за плоскостью обрушения, проведенной из верхней точки анкерной опоры. При таком положении нагрузки рассчитываются анкерные устройства;

IV случай - при таком расположении временной нагрузки сооружение рассчитывается на общую устойчивость по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения.     

Рис.23(13). Расчетные схемы загружения причала для конструкции уголкового типа
с внешней анкеровкой (римскими цифрами показаны случаи загружения):

1 - отметка кордона; 2 - линия кордона; 3 - колея портала; 4 - плоскость восприятия распора;
5 - плоскость обрушения; 6 - отметка дна

16.2(11.2). Устойчивость уголковых стенок с внешней анкеровкой по схеме плоского сдвига, а также контактные нормальные напряжения и толщина каменной постели рассчитываются в соответствии с требованиями пп.14.2(9.2), 14.5(9.3)-14.8(9.6), 14.10(9.8), 14.11(9.9), 15.2(10.2)-15.4(10.4) с учетом следующих дополнительных указаний:

при определении положения равнодействующей нагрузок по формуле [73(36)] удерживающий момент определяется по формуле

                                                         [103]

где - то же, что в п.14.2(9.2);

- удерживающий момент от горизонтальной составляющей усилия в анкере относительно переднего ребра вращения;

при определении устойчивости сооружения на плоский сдвиг формулы [91(44)], [92(45)], [99(52)] и [100(53)] с учетом действия горизонтальной составляющей анкерного усилия приобретают соответственно вид:

                                                    [104]

     
                               [105]

                                            [106]

                                           [107]

16.3(11.3). Усилия, действующие в лицевой плите, определяются по указаниям пп.15.2(10.2), 15.3(10.3), 15.5(10.5) и 15.6(10.6).

16.4(11.4). 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 M150. При этом соотношение наибольшего размера массива в плане к его высоте принимается равным 4:1.

Изгибающий момент, действующий на 1 пог. м сечения фундаментной плиты,

                                                [108(56)]

где - коэффициент, принимаемый равным 0,45;

- нормативное значение осевого растяжения бетона, принимаемое по СНиП II-56-77 (для бетона М150 =9,5 кгс/см);

- коэффициент перехода к упругопластическим характеристикам бетона;

- поправочный коэффициент, значение которого зависит от высоты сечения:

для высоты сечения 1 м =1;

для высоты сечения 1 м определяется по формуле

                                                              [109]

=1,75 - коэффициент для прямоугольного сечения (см. прил.1 СНиП II-56-77);

- упругий момент сопротивления сечения эквивалентного массива шириной 1 м высотой , определяемый по формуле

                                                          [110]

- высота эквивалентного массива;

- длина эквивалентного массива, равная размеру фундаментной плиты в плоскости действия изгибающего момента; при расчете фундаментной плиты в направлении, перпендикулярном линии кордона, равна ширине основания сооружения, в направлении, параллельном линии кордона, - ширине фундаментной плиты.

Примечание. Армирование нижней и верхней зон фундаментной плиты в двух направлениях производится по изгибающим моментам, определенным по формуле [108(56)] с учетом указаний пп.13.15(8.7), 13.18(8.10) и 13.19(8.11).

16.5(11.5). Растягивающее усилие в анкерной тяге определяется как опорная реакция из расчета лицевой плиты в вертикальном направлении, при этом нагрузки учитываются в соответствии с указаниями пп.15.4(10.4) и 16.1(11.1) (I случай).

16.6(11.6). Расчет элементов железобетонных конструкций на прочность и трещиностойкость лицевой и фундаментной панелей выполняется в соответствии с указаниями глав СНиП II-56-77, СНиП II-21-75, Руководства к СНиП II-21-75 и пп.13.15(8.7), 13.16(8.8), 13.18(8.10) и 13.19(8.11).

16.7(11.7). Расчет анкерных устройств и деталей их крепления на устойчивость следует выполнять в соответствии с указаниями разд.20(16) и прил.4, по прочности - по требованиям глав СНиП II-23-81, СНиП II-56-77, СНиП II-21-75, Руководства к СНиП II-21-75 и пп.13.15(8.7)-13.19(8.11).