Оградительное сооружение из оболочек большого диаметра
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
. Статические расчёты оградительного сооружения вертикального типа
При больших горизонтальных нагрузках, действующих на портовые гидротехнические сооружения, возникают неравномерные напряжения в их основании, особенно у сооружений гравитационного типа, что влечёт за собой развитие неравномерных осадок и смещений сооружений, оказывающихся в ряде случаев определяющими при назначении размеров этих сооружений. В таких случаях используются расчёты по предельным состояниям, позволяющим учесть перераспределение напряжений в основании по мере увеличения смещений.
При расчётах набережных, берегоукрепительных или оградительных сооружений рассматривают две группы предельных состояний.
К первой группе предельных состояний, определяющих потерю несущей способности расчётной системы (полная непригодность сооружения к эксплуатации), относятся:
1.потеря общей устойчивости сооружения или его части совместно с грунтом основания, в том числе сдвиг по подошве конструкции, по контакту каменной постели с грунтом или по иной поверхности;
2.потеря устойчивости на опрокидывание гравитационных сооружений при скальных грунтах основания;
.разрушение элементов конструкции или узлов соединения;
.перемещения конструкций, от которых зависит прочность сооружения в целом.
Ко второй группе предельных состояний, определяющих непригодность сооружений к нормальной эксплуатации, относятся:
1.недопустимые перемещения, осадки или крен;
2.образование или недопустимое раскрытие трещин в железобетонных элементах конструкции.
Все расчёты по первой группе предельных состояний выполняются на основные и особые сочетания расчётных нагрузок при расчётных сопротивлениях материала конструкции и грунта основания; расчёты по второй группе производят только для основных сочетаний нормативных нагрузок при нормативных сопротивлениях материалов.
Расчёт волновых нагрузок
Расчёт нагрузок от действия стоячих волн
Расчёт сооружений на воздействие стоячих волн со стороны открытой акватории (рис. ) должен производиться при глубине до дна db > 1.5h и глубине над бермой dbr > 1.25h. Для расчёта выбираем сечение у головы мола на глубине
db = 16,1 м (при высоте волны h = 5.45 м db = 16.1 м > 1.5х 5.45 = 8.175 м), при этом глубина над бермой в этом сечении составляет dbr = 13.1 м, что больше чем
.25х 5.45= 6.8 м.
При этом в формулах для свободной волновой поверхности и волнового давления вместо глубины до дна db, м, необходимо применять условную расчётную глубину db, м, определяемую по формуле:
, где
df - глубина над подошвой сооружения, df = 15.1 м;
db - глубина до дна, db = 16. 1 м;
kbr - коэффициент, принимаемый по графикам рис. 2 (СНиП 2.06.04-82, стр. 1). При df / db = и bbr /`l=, принимаем kbr = 0.9
Возвышение или понижение свободной волновой поверхности h, м, у вертикальной стены, отсчитываемое от расчётного уровня воды, определяется по формуле:
, где
w = 2p /`T - круговая частота волны;
T - средний период волны, с;
t - время, с;
- волновое число;
l - средняя длина волны,`l = 92 м.
При действии стоячей волны на вертикальную стену предусматриваем 3 случая определения hc:
а) - при подходе к стене вершины волны, возвыщающейся над расчетным уровнем hmax
б) Так как по рекомендациям СНиП 2.06.04-82* принимаем coswt = 1.
При максимальном значении горизонтальной линейной волновой нагрузки Pxt, кН/м, для подошвы волны, расположенной ниже расчётного уровня на ht, м, принимаем значение coswt = -1, тогда:
.
В мелководной зоне горизонтальную линейную нагрузку на вертикальную стену Px, т/м, при гребне или ложбине стоячей волны (см. рис. ) необходимо принимать по эпюре волнового давления, при этом величина p, т/м2, на глубине z, м, должна определяться по таблице 1 (СНиП 2.06.04-82, стр. 3):
,
где r - плотность воды, r = 1 т/м3;
g - ускорение свободного падения, равное g = 9.81 м/с2;
z - ординаты точек, м, отсчитываемые от расчётного уровня.
Результаты расчётов волнового давления при гребне и ложбине волны сведём в таблицу
Таблица 5:
№ точекЗаглубление точек z, мЗначение волнового давления p, кПаПри гребне1-hc-6.200.00200k2rgh40,630.25d4k3rgh33,740.5d8k4rgh26,75d16k5rgh21,4
Здесь k2, k3, k4, k5, k8, k9 - коэффициенты, определяемые по графикам рис.3, 4, 5 (СНиП 2.06.04-82, стр. 3), определяемые по найденным значениям
и
k2 =0,76; k3 =0,63; k4 =0,5; k5 =0,4; k8 =0,63; k9 =0,57.
Эпюра давления стоячих волн на вертикальную стену со стороны акватории при гребне волны
№ точекЗаглубление точек z, мЗначение волнового давления p, кПаПри гребне60000.007-ht4,61-rght-45,280.5d8-k8rgh-33,79d16-k9rgh-30,5
Эпюра давления стоячих волн на вертикальную стену со стороны акватории при ложбине волны
Расчёт нагрузок от действия разбивающихся волн
Расчёт сооружений на воздействие разбивающихся волн со стороны отк