РТМ 31.3013-77 Руководство по расчету морских гидротехнических сооружений из оболочек большого диаметра

3. РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ ИЗ ОБОЛОЧЕК БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

3.1. Расчет сооружений из оболочек большого диаметра по несущей способности следует выполнять для обеспечения прочности конструкции оболочки, элементов верхнего строения, основания сооружения и устойчивости сооружения на нескальных основаниях, а также для предотвращения сдвига оболочки по подошве и ее опрокидывания.

3.2. Расчеты прочности сечений оболочки, отдельных ее элементов, узлов и соединений следует выполнять в соответствии с действующими нормативными документами по расчету по предельным состояниям железобетонных и металлических конструкций гидротехнических сооружений. При этом принимают следующие значения коэффициентов условий работы :

для сечений вертикальных железобетонных элементов надстройки с работающей тыловой гранью 1,15;

для фундаментных плит надстройки, шарнирно-опертых на оболочку, при действии изгибающих моментов и поперечных сил 0,9;

для остальных сечений и элементов 1,0.

3.3. Усилия в элементах надстройки вычисляют как для набережных уголкового типа, в соответствии с действующими ведомственными нормативными документами.

3.4. Лицевые плиты надстройки следует рассчитывать совместно с контрфорсами на общую прочность как консольные балки таврового сечения переменной высоты, заделанные в фундаментную плиту.

3.5. Фундаментные плиты надстройки следует рассчитывать как плиты, частично опертые по контуру, или как балки на нагрузки, возникающие в строительный и эксплуатационный периоды. При этом должны учитываться условия опирания плит на оболочки: шарнирное - при свободном опирании и жесткое - при омоноличивании фундаментной плиты с оболочкой.

3.6. Оболочки следует рассчитывать на общую и местную прочность в соответствии с указаниями глав СНиП на проектирование бетонных и железобетонных конструкций и бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений. Расчет общей прочности оболочки необходимо выполнять на нагрузки, действующие на всю оболочку, а расчет местной прочности - на усилия, действующие непосредственно в элементах или в узлах соединений.

3.7. Прочность оболочки должна проверяться по наибольшим величинам усилий, возникающих в ее сечениях в результате взаимодействия с грунтовой средой, волнами, верхним строением и основанием, и включает следующие расчеты:

проверку достаточности толщины стенки оболочки и площади арматуры;

расчет прочности узлов соединений элементов сборных оболочек.

3.8. Статический расчет оболочек большого диаметра должен учитывать условия работы конструкции в эксплуатационный и строительный периоды, а также при монтаже монолитных и сборных оболочек в процессе их подъема, транспортировки и погружения.

3.9. Напряженное и деформированное состояние оболочки характеризуется тремя состояниями:

нулевым напряженным и деформированным состоянием оболочки под действием осесимметричных нагрузок, не вызывающих моментного состояния в продольном направлении (масса оболочки, действие силосного давления и осесимметричная составляющая воздействий от верхнего строения балластного слоя и временных нагрузок);

элементарным напряженным и деформированным состоянием пустотелой балки кольцевого сечения, являющейся основной системой;

дополнительным напряженным и деформированным состоянием, отражающим статическую неопределимость оболочки и характеризующим в сочетании с первыми двумя действительную работу оболочки.

3.10. Нулевое напряженное состояние под действием силосного давления характеризуется возникновением в оболочке поперечного нормального усилия, определяемого следующей формулой:

,                                                          (1)

где - горизонтальное нормальное давление на контур оболочки от внутренней засыпки, определяемое согласно Приложению 4 настоящего Руководства.

3.11. Усилия в пустотелой балке и ее перемещения рекомендуется определять методами сопротивления материалов. При этом продольное нормальное усилие и сдвигающее усилие должны определяться по следующим формулам:

;                                                       (2)

,                                                       (3)

где - момент всех нормативных значений сил, действующих на оболочку в расчетном горизонтальном сечении , кН·м;

- сумма всех горизонтальных сил, действующих на оболочку в расчетном горизонтальном сечении , кН;

- радиус срединной поверхности оболочки, м, равный:

;                                                     (4)