Файл: Шерле, З. П. Речные порты конспект лекций.pdf

Э к с п л у а т а ц и о н н ы е н а г р у з к и от в е т р о в о г о на­

атакже отбойных и швартовных устройств.

1.Нагрузка от ветрового навала судов, стоящих у причала, ределяется по формуле

с10С0-/,

Нагрузка от ветрового навала судна учитывается при расчете причальных сооружений в виде равномерно распределенной на­ грузки для стенок или в виде сосредоточенных сил для отдельных пал.

При длине причального сооружения меньше длины прямоли­ нейной части бортового обноса судна нагрузка от ветрового нава­ ла на сооружение определяется по формуле

где Lnp — длина причального сооружения, м.

2. Нагрузка от натяжения швартовов учитывается в виде лы, приложенной к швартовным устройствам — тумбам и рымам,

вызываемой помимо ветрового воздействия на судно, также рыв­ ками при качке, торможением судна в момент подхода, подтяги­ ванием судна вдоль причала и другими факторами.

Эта нагрузка принимается в зависимости от типа и водоизме­ щения судна в грузу (табл. 11).

При определении полного (расчетного) усилия от швартовов, передаваемого на тумбу, необходимо учитывать угол а, между на­ правлением горизонтальной проекции швартовного усилия и лини­ ей кордона, и угол р, между направлением швартовного усилия и горизонтальной плоскостью.

72

Значения усилий от натяжения швартовов определяются по фор­ мулам:

а) составляющая, перпендикулярная лилии кордона

73

лений и корпуса судна. Величина ударной нагрузки Рс уд на сооружение определяется по формуле

п

где h — величина смещения центра приложения удар­ ной нагрузки на бычке или пале в направлении, перпендикулярном лицевой поверхности соору­ жения иод действием силы равной 1 г, м/т;

п— количество отбойных устройств, на которые од­ новременно передается сила удара судна.

Пр и м е ч а н и е . * Направление действия ударной нагрузки Яс уд принимается

нормальным к лицевой грани сооружения.

/

9.3. Определение величины давления грунта на стенку

Основателем теории давления грунтов на подпорные стенки является французский ученый Кулон, живший в XVIII веке.

Кулон рассматривал призму обрушения как твердое тело, ис­ ходя из условия предельного равновесия (рис. 27).

Рис. 27. Определение наибольшей величины рас­ пора грунта

При значительной длине подпорной стенки расчеты удобнее вести на 1 пог. м стенки в продольном направлении.

Если подпорная стенка удерживает засыпку с горизонтальной поверхностью и на призме обрушения никаких нагрузок не имеет­ ся, то на призму обрушения abc действуют силы:

а) сила тяжести—вес призмы обрушения

Q = Т— --- tga ,

где Н — высота стенки, м\ а — угол наклона плоскости обрушения к вертикали;

Т— объемный вес грунта, т/м3\ ,

б) реакция со стороны стенки Ел, равная величине распора грунта и направленная в противоположном по отношению к рас­ пору направлении;

в) реакция R со стороны массива грунта, расположенного ни­ же плоскости обрушения. При сползании клина abc по плоскости ас, в силу наличия в грунте трения, реакция R будет отклонена от нормали к плоскости скольжения ас на угол, равный углу внут­ реннего трения грунта засыпки ф.

Поскольку рассматривается случай предельного равновесия, перечисленные силы должны пересекаться в одной точке и соста­ вить замкнутый треугольник сил.

75

Из треугольника сил определяем значение распора грунта

Et — Q ctg ( а 4 - ©) = ~ j Н8 tga ■c t g (а н- <р).

Все величины, за исключением угла а, в этой формуле заданы. Каждому значению угла а соответствует своя величина распора, Так как в расчетах нас интересует наибольшая величина распора, необходимо определить значение угла а, при котором распор грун­ та Еа будет максимальным. Для этого следует взять первую про­ изводную от Да по а и приравнять ее нулю.

Следовательно, активное давление грунта засыпки для плоско­ сти обрушения, дающее максимальное значение распора выра­ жается формулой

76

Формула для определения величины отпора грунта или пас­ сивного давления Еп будет иметь такой же вид, с изменением лишь знака в функции угла

^ = Y ^ t g ’ (45°4-^-) г .

Пассивное давление грунта Еп возникает в нижней части стен­ ки, когда грунт ниже уровня дна со стороны реки препятствует смещению стенки.

9.4. Построение эпюр распора и отпора грунта

Для неподтопленной стенки (рис. 28), за которой засыпан од­ нородный грунт с горизонтальной поверхностью, не несущей вре­ менной нагрузки на призме обрушения, интенсивность распора в

точке, лежащей на глубине у от верха стенки, определяется по формуле

?---- угол, составленный плоскостью обрушения

45°— ^

с вертикалью;

77

Интенсивность давления однородного грунта на стенку меняет­ ся по закону прямой и в данном случае эпюра распора грунта бу­ дет треугольной (кмп) . Полное давление грунта на погонный метр сооружения высотой Н, выраженное в тоннах, будет численно рав­ но площади Дкмп

£ а = у ТЯМ8а( 45°-~ !-) ’

При наличии на призме обрушения равномерно распределен­ ной нагрузки интенсивностью qQ, а также при засыпке за стенку грунта, состоящего из нескольких слоев различного по объемному весу и углу внутреннего трения, интенсивность давления на стенку в любой точке по ее высоте можно определить но формуле

ной нагрузки.

Рис. 29. Распор грунта при горизонтальной за­ сыпке и эксплуатационных нагрузок на призму обрушения

78