СНиП 2.06.04-82 (1989, с изм. 2 1995), часть 3

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5

Примечание. При определении кинетической энергии навала морских судов водоизмещением до 5 тыс. т, швартующихся на незащищенной акватории, нормальную составляющую скорости подхода, принимаемую по табл. 22 , следует увеличивать в 1 ,5 раза.

Таблица 22

Таблица 23

4.9. Поперечную горизонтальную силу F_q , кН, от навала судна при подходе к сооружению необходимо определять для заданного значения энергии навала судна E_q , кДж, по графикам, полученным согласно схеме рис. 33, следуя по направлению штриховой линии со стрелками.

Рис. 33. Схема построения графиков зависимости деформаций отбойного устройства (и причального сооружения) f_t

а - от энергии E_tot ; б - от нагрузки F_q

Суммарная энергия деформации Е_tot , кДж, должна включать, энергию, деформации отбойных устройств E_e , кДж, и энергию деформации причального сооружения Е_i , кДж; при Е_e ³ 10E_i величину Е_i допускается не учитывать.

Энергию деформации, причального сооружения E_i , кДж, следует определять по формуле

, (107)

где k_i - коэффициент жесткости причального сооружения в горизонтальном поперечном направлении, кН/м.

Продольная сила F_n , кН, от навала судна при подходе к сооружению должна определяться по формуле

F_n = m F_q , (108)

где m - коэффициент трения, принимаемый в зависимости от материала лицевой поверхности отбойного устройства: при поверхности из бетона или резины m = 0,5; при деревянной поверхности m = 0,4.

4.10. Допускаемое значение нормальной к поверхности сооружения составляющей скорости подхода судна v_adm , м/с, необходимо определять по формуле

, (109)

где Е_q - энергия навала, кДж, принимаемая по графикам, полученным согласно схеме рис. 33 для случая наименьшей допускаемой силы F_q , на причальное сооружение (или на борт судна) ;

y и D - обозначения те же, что и в п. 4.8*.

НАГРУЗКИ НА СООРУЖЕНИЯ ОТ НАТЯЖЕНИЯ ШВАРТОВОВ

4.11. Нагрузки от натяжения швартовов должны определяться с учетом распределения на швартовные тумбы (или рымы) поперечной составляющей суммарной силы Q_tot , кН, от действия на одно расчетное судно ветра и течения. Значения Q_tot , кН, принимаются согласно пп. 4 .2 и 4.3

Воспринимаемую одной тумбой (или рымом) силу S , кН, на уровне козырька (рис. 34) , независимо от количества судов, швартовы которых заведены за тумбу, а также ее поперечную S_q , кН, продольную S_n , кН, и вертикальную S_v , кН, проекции следует определять по формулам:

; (110)

; (111)

S_n = S cos a cos b ; (112)

S_v = S sin b , (113)

где n - число работающих тумб, принимаемое по табл. 24 ;

a , b - углы наклона швартова, град, принимаемые по табл. 25.

Рис. 34. Схема распределения усилия на тумбу от натяжения швартовов

Таблица 24

Значение силы от натяжения швартова S , кН, для судов речного флота должно приниматься по табл. 26.

Силу, передаваемую на каждую концевую тумбу носовыми или кормовыми продольными швартовами, для морских судов с расчетным водоизмещением более 50 тыс. т следует принимать равной продольной составляющей суммарной силы N_tot , кН, от действия ветра и течения на пришвартованное судно, определенной согласно требованиям пп 4. 2 и 4. 3.

4.12. Для специализированных причалов морских портов, состоя щих из технологической площадки и отдельно стоящих палов, значения суммарных сил Q_tot , N_tot от действия ветра и течения, определенные согласно пп. 4 .2 и 4.3, должны распределяться между группами швартовных канатов следующим образом.

а) на носовые, кормовые продольные и прижимные канаты - по 0,8 Q_tot , кН;

б) на шпринги - по 0,6 Q_tot , кН.

Если каждая группа швартовов заводится на несколько палов, то распределение усилий между ними допускается принимать равномерным. Значения углов a и b (см. рис. 34) и число работающих тумб следует устанавливать по расположению швартовных палов.

Таблица 25

Примечание. При расположении швартовных тумб на отдельно стоящих фундаментах значение угла b следует принимать равным 30 град.

Таблица 26

5. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛЬДА НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

5.1*. Нагрузки от льда на гидротехнические сооружения, принимаемые по предельным разрушающим усилиям для льда, должны определяться на основе исходных данных по ледовой обстановке в районе сооружения для периода времени с наибольшими ледовыми воздействиями.

Нормативные сопротивления льда сжатию R_c , МПа, изгибу R_f , МПа, и смятию R_b , МПа, должны определяться по опытным данным, а при их отсутствии допускается:

а) принимать R_c по табл. 27*

Таблица 27*

t_a , ° С - средняя температура воздуха трехдневного периода, предшествующего действию льда на сооружение при толщине льда 0,5 м и менее, или за шестидневный период при толщине льда более 0,5м;

S_i - соленость льда, %, принимаемая равной 20 % солености воды для льда с возрастом до двух месяцев или 15 % солености воды - для льда с возрастом два месяца и более.

б) определять R_f по формулам:

дня пресноводного льда

R_f = 0,75R_c ; (114)

для морского льда

R_f = 0,5R_c (115)

в) определять R_b , по формуле

R_b = k_b R_c (116)

где k_b - коэффициент, принимаемый по табл. 28*.

Таблица 28*

b - ширина сооружения (опоры или секции сооружения) по фронту и на уровне действия льда, м;

h_d - расчетная толщина льда, м, принимаемая равной: для речного льда 0,8 от максимальной за зимний период толщины льда обеспеченностью 1 %, для морского - максимальной толщине льда 1 % - ной обеспеченности.

Примечания. 1. Для водох ранилищ и озер, а также участков рек южнее линии Архангельск - Киров - Уфа - Кустанай - Караганда - Усть-Каменегорск допускается принимать нормативные сопротивления льда сжатию в период ледохода R_c = 0 ,3 МПа, а дли начальной его стадии на реках этого района R_c = 0,45 МПа, нормативные сопротивления смятию льда - по формуле (1 16), но не выше R_b = 0,46 МПа в период ледохода и R_b = 0,75 МПа - в начальной стадии ледохода.

2. Настоящие требования распространяются не пресноводный и однолетний морской лед.

3. Денные таблиц 27 * и 28* допускается принимать при скорости движения льда 0,5 м/с и более.

5.2*. Точку приложения равнодействующей ледовой нагрузки необходимо принимать ниже расчетного уровня воды на 0,Зh_d , м.

Нагрузки на сооружения от движущегося торосистого ледяного поля, определенные согласно пп. 5.3* - 5.6*. необходимо увеличивать умножением их на коэффициент, принимаемый: для Балтийского, Японского, Черного, Азовского и Каспийского морей - 1,3; -Берингова Охотского, Белого и морей Арктического бассейна - 1,5.

Примечание. Для морей Арктического и Дальневосточного бассейнов нагрузки на сооружении уточняются по опытным данным.

НАГРУЗКИ ОТ ЛЕДЯНЫХ ПОЛЕЙ НА СООРУЖЕНИЯ

6.3*. Силу от воздействия движущихся ледяных полей на сооружения с вертикальной передней гранью необходимо определять:

от воздействия ледяного поля на отдельно стоящую опору с передней гранью треугольного очертания при прорезании ею льда F_b,p, МН, или при остановке ледяного поля опорой F_c,p , МН, по меньшему значению из определенных по формулам:

F_b,p = mR_b bh_d ; (117) *

; (118)*

от воздействия движущихся ледяных полей на отдельно стоящие опоры любого другого очертания при прорезании ими льда F_b,p , МН, по формуле (117)*;

от воздействия движущихся ледяных полей на протяженные сооружения (b/h_d ³ 50 ) при ударе отдельных льдин F_c,w , МН, или при разрушении льда F_b,w , МН, по наименьшему значению из определенных по формулам:

; (119)

F_b,w = 0,5R_c bh_d . (120)

где m - коэффициент формы опоры в плане, определяемый по табл. 29* ;

v - скорость движения ледяного поля, м/с, определяемая по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии допускается принимать ее равной: для рек и приливных участков морей - скорости течения воды; для водохранилищ и морей - 3% от значения скорости ветра 1%- ной обеспеченности в период движения льда;

А - площадь ледяного поля, м² , определяемая по натурным наблюдениям в данном или смежных пунктах;

g - половина угла заострения передней грани опоры в плане, град;

R_b , R_c , b , h_b - обозначения тоже, что в п. 5.1*.

Примечание. В морских условиях при подвижках ледяного поля со скоростью меньше 0,5 м/с нагрузки для отдельно стоящих опор и протяжных сооружений уточняются по опытным данным.

Таблица 29*

5.4*. Силу от воздействия ледяного поля на сооружения откосного профиля или на отдельно стоящую опору, имеющую в зоне действия льда наклонную поверхность, необходимо определять:

на сооружение откосного профиля:

а) горизонтальную составляющую силы F_h , МН, - как наименьшее из значений, полученных по формуле (120) и по формуле

; (121)*

б) вертикальную составляющую силы F_{v, ,} МН,- по формуле

; (122)*

на отдельно стоящую опору с наклонной передней гранью;

а) горизонтальную составляющую силы F_h,p , МН, - как наименьшее из значений, полученных по формулам (117)*и(121);

б) вертикальную составляющую силы F_v,p , МН,- по формуле(122)*;

где k _b - коэффициент, принимаемый по табл. 30* ;

m_t - коэффициент, принимаемый по табл. 31*;

R_f , h_d , b - обозначения те же, что в п. 5.1*.

Таблица 30*

Таблица 31*

Примечание. Значение расчетного угла наклона режущей грани сооружения при ее обледенении допускается увеличивать с учетом опыта эксплуатации существующих в данном районе сооружений, но не более чем на 20 град.

5.5*. Силу от воздействия движущихся ледяных полей F_p , МН, на опору сооружения из ряда вертикальных опор, расположенных на расстоянии l , м, при значениях b/l от 0,1 до 0,9 необходимо принимать как наименьшее из значений, определенных по формулам (117)*, (118)*и по формуле

. (123)*

Силу от воздействия движущихся ледяных полей F_b , МН, на упругоподатливую опору с треугольным очертанием передней грани необходимо принимать как наименьшее из значений, определенных по формуле (117)* и по формуле

; (124)*

где d - коэффициент упругой податливости опоры сооружения, м/МН, определяемый методами строительной механики;

Rc,m,v ,

b, h_d , A, g , k_b - обозначения те же, что в пп, 5.1* и 5.3*.

5 .6*. Силу от воздействия остановившегося ледяного поля, наваливающегося на сооружение при действии течения воды и ветра F_s, МН, необходимо определять по формуле

F_s = (p _m +p_v +p_i +p _{m a} )A, (125)

в которой величины p _m , p_v , p_i и p _m , МПа, определяются по формулам:

; (126)

; (127)

; (128)

; (129)

где v_max - максимальная скорость течения воды подо льдом 1 %- ной обеспеченности в период ледохода, м/с;

v_w,max - максимальная скорость ветра в период ледохода 1% - ной обеспеченности, м/с;

L_m - средняя длина ледяного поля по направлению потока, принимаемая по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии для рек допускается принимать L_m , равной утроенной ширине реки, м;

i - уклон поверхности потока;

h_d и A - обозначения те же, что в пп. 5.1* и 5.3*.

Примечание. Расчетная ширина ледяного поля принимается по данным натурных наблюдений, а для затворов или аналогичных сооружений - не более ширины пролета сооружения.

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СООРУЖЕНИЯ ОТ СПЛОШНОГО ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ПРИ ЕГО ТЕМПЕРАТУРНОМ РАСШИРЕНИИ

5.7. Линейную нагрузку q , МН/м, на сооружение от воздействия сплошного ледяного покрова соленостью менее 2 % при его температурном расширении необходимо определять по формуле

q = h_max k_l p_t , (130)

где h_max - максимальная толщина ледяного покрова, м, обеспеченностью 1%;

k_l - коэффициент, принимаемый по табл.32;

Таблица 32

р_t - давление за счет упругой и пластической деформаций, МПа, при температурном расширении льда, определяемое по формуле

; (131)

v_t,a - максимальная скорость повышения температуры воздуха, °С/ч, за время t , ч (6 ч при 4 срочных наблюдениях);

h _i - коэффициент вязкости льда, МПа× ч, определяемый по формулам:

при t_i ³ -20°С

; (132)

при t_i < - 20 ° С

; (133)

t_i - температура льда, ° С, определяемая по формуле

; (134)

t_b - начальная температура воздуха, °С, от которой начинается ее повышение;

h_rel - относительная толщина ледяного покрова с учетом влияния снега, определяемая по формуле

; (135)

h_red - приведенная толщина ледяного покрова, м, определяемая по формуле

; (136)

h_s,min - наименьшая толщина снежного покрова за расчетный период, м, определяемая по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии необходимо принимать h_s,min =0;

a - коэффициент теплоотдачи от воздуха и поверхности снежного покрова, Вт/м² , принимаемый равным -— при наличии снега, или - при отсутствии снега;

v_w,m - средняя скорость ветра, м/с;

y,j - безразмерные коэффициенты, принимаемые по графикам рис. 35, 36 при заданных значениях относительной толщины ледяного покрова h_rel и безразмерной величины ,

t - интервал времени, ч, между двумя измерениями температуры воздуха.

Рис.35. Графики значений коэффициента y

Рис. 3 6. Графики значений коэффициента j

5.8. При определении линейной нагрузки q , МН/м, на сооружение от воздействия сплошного ледяного покрова при его температурном расширении необходимо учитывать следующие требования: за расчетную линейную нагружу должно приниматься наибольшее из значений q , определенных согласно п. 5.7 для случаев, когда из имеющегося ряда наблюдений за температурой воздуха приняты расчетные периоды либо с минимальной температурой и соответствующим ей градиентом, либо с максимальным градиентом и соответствующей ему температурой воздуха; линейную нагрузку q , МН/м, при солености льда S_i ³ 2% необходимо определять по формуле

q = p_t h_max k_l (137)*

где р_t = 0,1 МПа;

h_max и k_l - обозначения те же, что в п. 5.7.

Линейную нагрузку q , МН/м, при наклоне грани сооружения к горизонту менее 40 град допускается не учитывать.

НАГРУЗКИ НА СООРУЖЕНИЯ ОТ ЗАЖОРНЫХ МАСС ЛЬДА

5.9*. Силу от прорезания опорой зажорной массы льда F_b,j , МН, необходимо определять по формуле

F_b,j = mR_b,j bh_j , (138)

где R_b,j - нормативное сопротивление зажорной массы льда смятию, МПа, которое определяется по опытным данным, а при их отсутствии допускается принимать R_b,j = 0,12 МПа;

h_j - расчетная толщина зажора, м, принимаемая по данным натурных наблюдений. Допускается принимать h_j по данным о толщине слоя шуги на прилегающих участках реки, но не более 80% средней глубины потока при расходе воды зажорного периода;

m, b - обозначения те же. что в пп. 5.1* и 5 .3 *.

5.10. Силу от навала зажорных масс льда на сооружение перпендикулярно его фронту F_s,j , МН, необходимо определять по формуле

F_s,j = lL_j (4p_m +p_v +p_i +p _{m ,a} ), (139)

где l - длина участка сооружения на уровне воздействия зажорных масс, м;

L_j - длина участка зажора, принимаемая равной полуторной ширине реки в створе сооружения, м;

p_m , p_v ,p_i , p _{m ,a} - значения давлений льда, определяемые по формулам (126) - (129), при этом толщину зажора необходимо принимать согласно п. 5.9*. Скорость течения воды и уклон водной поверхности в месте образования зажора должны приниматься по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии - по аналогии с данными натурных наблюдений для смежных районов.

5.11 . Линейную нагрузку от навала зажорных масс льда на сооружение, расположенное параллельно направлению течения (а также на берега)q_i , МН/м, необходимо определять по формуле

, (140)

где x - коэффициент, принимаемый равным для песчаных берегов - 0,7; глинистых - 0,8; скальных и вертикальных стен - 0,9;

F_s,j и l - обозначения те же, что в п. 5 .10.

НАГРУЗКИ ОТ ПРИМЕРЗШЕГО К СООРУЖЕНИЮ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УРОВНЯ ВОДЫ

5.12*. Вертикальную силу от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды (рис. 37*) F_d , МН, необходимо определять по формуле

, (141)

где l - длина участка сооружения на уровне действия льда, м;

v_d - скорость понижения или повышения уровня воды, м/ч;

t_d - время, ч, в течение которого происходит деформация ледяного покрова при понижении или повышении уровня воды;

Ф - безразмерная функция времени, определяемая по формуле

; (142)

h_max и h i - обозначения те же, что в п. 5.7.

Примечание. Время t_d , в течении которого происходит деформация ледяного покрова, принимается по данным натурных измерений, но не более t_cal , определяемого по п.5.13*.

Рис. 37*. Схемы к определению нагрузок от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды (УВ )

а - при понижении УВ ; 6 - при повышении УВ ; УВЛ - уровень воды при ледоставе

5.13* Момент силы, воспринимаемый сооружением от примерзшего ледяного покрова при понижении или повышении уровни воды (см. рис.37*), М, МН× м, необходимо определять по формуле

, (143)

где l , v_d , t_d ,

h_max , Ф - обозначения те же, что в п. 5.12*.

При этом предельное значение момента силы M_lim , МН× м, не должно быть более определяемого по формуле

(144)

где R_t и R_c - нормативные сопротивления растяжению и сжатию деформирующегося ледяного покрова, МПа, определяемые по формулам:

; (145)*

; (146)*

где R_t,y и R_c,y - средние значения пределов текучести льда соответственно на растяжение и сжатие, МПа, определяемые по опытным данным, при их отсутствии допускается принимать по табл. 33;

t_cal - время, ч, в течение которого уровень воды изменяется на величину равную толщине льда;

k_e - коэффициент, принимаемый в зависимости от величины равным

	ke
0,8 и менее	1
0,85	1,5
0,9 и более	2

h_max , h _i , l - обозначения те же. что в пп. 5.7 и 5.12*.

Таблица 33

5.14*. Вертикальную силу на отдельно стоящую опору (или свайный куст) от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды F_d,p , МН, следует определять по формуле

, (147)

где R_f , h_max - обозначения те же, что и в пп. 5.1* и 5.7;

k_f - безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 34.

При расстоянии между опорами менее 20 h_max силу от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды необходимо определять согласно пп. 5.12* и 5.13*.

Примечание. Величина нагрузки на цилиндрические опоры морских гидротехнических сооружений от смерзшегося с ними ледяного поля при изменении уровня моря уточнялся по опытным данным.

Таблица 34

Примечание. При прямоугольной форме опоры в плане со сторонами а и b , м, допускается ее "диаметр" принимать равным , м.

НАГРУЗКИ НА СООРУЖЕНИЯ ОТ ЗАТОРНЫХ МАСС ЛЬДА *

5.1 5*. Силу F_b,i , МН, от прорезания опорой заторной массы льда необходимо определять по формуле

F_b,i = 0,5mR_b,i bh_{b i} , (147)

где R_b,i - нормативное сопротивление льда смятию, принимаемое для заторных масс льда по опытным данным, а при их отсутствии - 0,45 МПа, а южнее линии Архангельск - Киров - Уфа - Кустанай - Караганда - Усть-Каменогорск - 0,25 МПа;

h_b,i - расчетная толщина заторных масс льда, м, принимаемая по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии допускается принимать h_b,i = аН_b,i , где а - коэффициент, принимаемый по табл. 34а*;

H_b,i - средняя глубина реки выше затора при максимальном расходе воды заторного периода;

m,b - обозначения те же, что в пп. 5.1* и 5 .3*.

Таблица 34а*

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ЭЛЕМЕНТЫ ВОЛН НА ОТКРЫТЫХ И ОГРАЖДЕННЫХ АКВАТОРИЯХ

1. При определении элементов волн на открытых и огражденных акваториях необходимо учитывать следующие волнообразующие факторы: скорость ветра (ее величину и направление), продолжительность непрерывного действия ветра над водной поверхностью, размеры и конфигурацию охваченной ветром акватории, рельеф дна и глубину водоема с учетом колебаний уровня воды.

2. Расчетные уровни воды и характеристики ветра необходимо определять по результатам статистической обработки данных многолетних (не менее 25 лет) рядов наблюдений в безледные сезоны, при этом расчетные уровни воды должны определяться с учетом приливо-отливных, сгонно-нагонных, сезонных и годовых колебаний уровней.

3. Расчеты элементов волн необходимо производить с учетом деления водоема на следующие зоны по глубине:

глубоководная - с глубиной d >0,5 , где дно на влияет на основные характеристики волн;

мелководная - с глубиной 0 ,5 ³ d >d_cr , где дно оказывает влияние на развитие волн и на основные их характеристики;

прибойная - с глубиной от d_cr до d_cr,u , в пределах которой начинается и завершается разрушение волн;

приурезовая - с глубиной менее d_cr,u , в пределах которой поток от разрушенных волн периодически накатывается на берег.

4. При определении устойчивости и прочности гидротехнических сооружений и их элементов расчетную обеспеченность высот волн в системе необходимо принимать по табл. 1.

Таблица 1

Примечания: 1. При определении нагрузок на сооружения необходимо принимать высоту волны заданной обеспеченности в системе h_i и среднюю длину волны ; для сквозных конструкций следует определять максимальное воздействие волн при изменении длины расчетной волны в пределах от 0,8 до 1,4 .

2. Расчетную обеспеченность высот волн в системе необходимо принимать:

при определении защищенности портовых акваторий .......... 5%

при определении наката волн ........ 1% .

3. При назначении высотных отметок сквозных сооружений, возводимых на открытых акваториях, допускается расчетную обеспеченность высот волн в системе принимать 0,1% при надлежащем обосновании.

РАСЧЕТНЫЕ УРОВНИ ВОДЫ

5*. Максимальный расчетный уровень воды необходимо принимать согласно требованиям СНиП на проектируемые сооружения (объекты). При определении нагрузок и воздействий, на гидротехнические сооружения обеспеченности расчетных уровней должны быть не более: для сооружений I класса -1% (1 раз в 100 лет), II и III классов - 5 % ( 1 раз в 20 лет), а для IV класса - 10 % (1 раз в 10 лет) по наивысшим годовым уровням в безледный период.

Примечание. Для берегоукрепительных сооружений в безливных морях обеспеченности расчетных уровней необходимо принимать:

по наивысшим годовым уровням - для подпорных гравитационных стен (волнозащитных) II класса - 1% ; III класса - 2 5%; для искусственных пляжей без сооружений (IV класс) - 1%;

по среднегодовым уровням - для подпорных (волнозащитных) стен IV классы, бун и подводных волноломов IV класса - 50%; для искусственных пляжей с защитными сооружениями (буны, подводные волноломы - IV класс) -50%.

6*. Высоту ветрового нагона D h_set , м, следует принимать по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии (без учета конфигурации береговой линии и при постоянной глубине дна d ) допускается определять по формуле

, (148)

где a _w - угол между продольной осью водоеме и направлением ветра, град;

V_w - расчетная скорость ветра, определяемая по п. 9* ;

L - разгон, м;

k_w - коэффициент, принимаемый по табл. 2*.

Таблица 2

РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕТРА

7. При определении элементов ветровых волн и ветрового нагона должны приниматься обеспеченности расчетного шторма для сооружений I , II классов - 2 % (1 раз в 60 лет) и III, IV классов - 4 % (1 раз в 25 лет).

Для сооружений I и II классов допускается обеспеченность расчетного шторма принимать 1 % ( 1 раз в 100 лет) при надлежащем обосновании.

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5