Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

106 страниц

827.00 ₽

Купить СП 38.13330.2018 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Свод правил распространяется на проектирование вновь строящихся, реконструкцию и ремонт существующих речных и морских гидротехнических сооружений и устанавливает требования к расчетному обоснованию их надежности и безопасности.

 Скачать PDF

Документ зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 38.13330.2012 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)"

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Нагрузки и воздействия волн на гидротехнические сооружения

6 Нагрузки от судов (плавучих объектов) на гидротехнические сооружения

7 Ледовые нагрузки на гидротехнические сооружения

Приложение А Элементы волн на открытых и огражденных акваториях

Приложение Б Определение высоты ветрового нагона

Приложение В Оценка устойчивости грунта, подверженного гидродинамическому воздействию (волны, течение)

Приложение Г Определение волновой нагрузки на вертикальные стены

Приложение Д Определение высоты наката волн на откос

Приложение Е Нагрузки от волн на обтекаемые преграды и сквозные сооружения

Приложение Ж Построение эпюр давления от судовых волн

Приложение И Учет экранирования при воздействии на суда ветровых нагрузок

Приложение К Коэффициенты сопротивления от воздействия течения на плавучие объекты

Приложение Л Расчет нагрузки от навала пришвартованного судна на причальное сооружение при волнении

Приложение М Определение энергии навала судна при подходе к причальному сооружению

Приложение Н Определение усилий в швартовных канатах

Приложение П Испытание льда на одноосное сжатие

Приложение Р Гряды торосов

Приложение С Основные буквенные обозначения

Библиография

 
Дата введения17.02.2019
Добавлен в базу01.02.2020
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

16.08.2018УтвержденМинистерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации531/пр
РазработанОАО ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева
РазработанЗАО ГТ Морстрой
ИзданСтандартинформ2019 г.

Loads and impacts on hydraulic structures (from wave, ice and ships)

Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СВОД ПРАВИЛ    СП    38.13330.2018

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (ВОЛНОВЫЕ, ЛЕДОВЫЕ И ОТ СУДОВ)

СНиП 2.06.04—82*

Издание официальное


Москва

Стандартинформ

2019


Предисловие

Сведения о своде правил

1    ИСПОЛНИТЕЛЬ — ОАО «ВНИИГ им. Б.Е Веденеева»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3    ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4    УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 августа 2018 г № 531/пр и введен в действие с 17 февраля 2019 г.

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 38.13330.2012 «СНиП 2.06.04—82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)»

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

© Минстрой России. 2018 © Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий свод правил не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Минстроя России II

Построение эпюр волнового давления р должно производиться по результатам экспериментальных исследований и/или гидродинамических расчетов, а при их отсутствии — на основе способа, приведенного в приложении Г.

5.15 В расчетах устойчивости сооружения и прочности грунтов основания следует учитывать уменьшение волновой нагрузки на секцию вертикальной стены при подходе фронта волны под углом а. Коэффициент снижения нагрузки kcs при этом принимается по таблице 2.

Таблица 2

а

<45°

60°

75*

1

0,9

0.7

5.16 В расчетах следует учитывать горизонтальную нагрузку от дифрагированных волн со стороны огражденной акватории (см. рисунок 4).

а — при гребне волны; 0 — при ложбине волны Рисунок 4 — Эпюры давления дифрагированных волн на вертикальную стену и ее подошву со стороны

огражденной акватории

5.17    Взвешивающее волновое давление в горизонтальных швах массивной кладки и по подошве сооружения следует принимать равным соответствующим значениям горизонтального волнового давления в крайних точках (см. рисунки 2 и 4) при линейном изменении его в пределах ширины сооружения.

5.18    Максимальную придонную скорость V6max, м/с. от действия стоячих волн на расстоянии 0,25л от передней грани стены следует определять по формуле

2к ,nh

Af х

где коэффициент к# = 0,25 - I , при - S 30 ks: = 10; к = 2к/Х — волновое число.

Максимальное значение касательного напряжения на поверхности дна Twmax. кПа. от воздействия волн следует определять по формуле

тимпах = 2^ж^тах*    @)

где fw = 0.2Z7(,ao/ks)~°-52 — коэффициент трения; при а0 й 0,63/cs fw = 0.3; ао = VbxwlVbe.

Т — период волны, с; р — плотность воды. т/м3.

ks=ksgr + /с — суммарная гидравлическая шероховатость дна;

ks дг = аОзд (а = 2—4. как правило, принимается <х = 2.5) — шероховатость плоского (без русловых форм) дна. сложенного грунтом средней крупностью D^. м;

ks^=\^Db 1 exp(-25Db/Lft)J — шероховатость, обусловленная донными формами средней высотой Db. м. и средней длиной Lb. м.

Среднее за период Тзначение касательного напряжения на поверхности дна tw. кПа. от воздействия волн должно определяться по формуле

\f=^wmax‘    W

Возможность размыва дна акватории у основания сооружений следует оценивать сравнением Vb max и/или т, с допускаемыми значениями этих величин, при которых грунт остается устойчивым. При превышении этих значений должны разрабатываться мероприятия, обеспечивающие защиту от размыва и подмыва оснований сооружений (см. приложение В).

Р, =0.

р2 = \5pgh,

pgh


z1=-/7 z2 = 0


(5)

(6) (7)


Zi ~ di

Рз =

chkd.

Рисунок 5 — Эпюры давления разбивающихся вопн на вертикальную стену


5.19 Расчет сооружений на воздействие разбивающихся волн со стороны открытой акватории должен производиться при глубине над бермой .25/7 и глубине до дна db £ 1.5/7 (см. рисунок 5). Горизонтальную нагрузку РКС, кН/м. от разбивающихся волн следует определять по эпюре бокового волнового давления, при построении которой значения р. кПа. для ординат г. м. следует принимать по формулам:

Вертикальную нагрузку Pz<r кН/м, от разбивающихся волн следует принимать равной площади эпюры взвешивающего волнового давления и определять по формуле

р3а


(8)


а


< 3 следует принимать


где ц — коэффициент, принимаемый равным ц = 0.55 + 0.05

р = 0.7; при —-— > 9 ц = 1.0.    ь~    '

db~dr


при


d.-d,


Максимальную придонную скорость воды Vfmax, м/с. над поверхностью бермы перед вертикальной стеной при разбивающихся волнах следует определять по формуле

Vfjnax=(9)

5.20 Расчет сооружений на воздействие прибойных волн должен проводиться при глубине db < d^ на примыкающем к стене участке дна протяженностью не менее 0,5л (см. рисунок 6). Возвышение вершины максимальной прибойной волны ncsur м- наД расчетным уровнем следует определять по формуле

n^a&k+'w.    <10>

где hsur — высота прибойной волны, м (см. приложение А); dcr — критическая глубина, м.

Горизонтальную нагрузку Рхс, кН/м, от прибойных волн необходимо принимать по эпюре бокового волнового давления, при этом значение р. кПа, для ординат г, м. допускается определять по формулам:

*ix-hsur    Pl=0;    О1)

z2 = ~lhsur    Р2 = i>ghsur:    (12)

Рз =    ■    (13)

ch—d,

где >.sur— средняя длина прибойной волны, м.

а — с верхом постели на уровне дна: б — с возвышающейся над дном постелью Рисунок 6 — Эпюры давления прибойных волн на вертикальную стену

Вертикальную нагрузку Pzc, кН/м. от прибойных волн следует принимать равной площади эпюры взвешивающего волнового давления и определять по формуле

к

(14)

^Ьл\ ах

Максимальная придонная скорость у основания вертикальной стены со стороны открытой акватории при действии прибойной волны Уйтах, м/с. должна определяться по формуле

(15)

Нагрузки и воздействия волн на сооружения откосного профиля

5.21 При определении высоты наката волн на откос hmn (см. рисунок 7) должны учитываться следующие факторы:

-    высота и длина расчетных волн;

-    шероховатость поверхности откоса;

-    фильтрационные свойства материала, образующего откос;

-    направление и скорость ветра;

-    глубина воды в акватории перед сооружением;

-    угол подхода фронта волны к линии уреза воды на откосе.

Определение высоты наката волн на откос следует производить по результатам экспериментальных исследований и/или гидродинамических расчетов, а при их отсутствии — методами, приведенными в приложении Д.


Деформируемость за время расчетного шторма пляжных откосов следует оценивать по данным натурных наблюдений (в том числе на аналогах) и гидравлического моделирования в сочетании с апробированными расчетными методами.

5.22    Волновое давление на защитное плитное крепление откоса должно определяться на основании результатов физического и/или математического моделирования, а при их отсутствии — по формулам приложения Д.

5.23    При креплении откоса каменной наброской, обыкновенными и фасонными бетонными или железобетонными блоками расчетная масса отдельного элемента определяется по формулам приложения В

Нагрузки от волн на обтекаемые преграды и сквозные сооружения

5.24    Нагрузки от волн на обтекаемые преграды и сквозные сооружения должны определяться на основе экспериментальных исследований и/или решения гидродинамической задачи обтекания преграды волновым потоком, а при их отсутствии — по методу, приведенному в приложении Е, основанному на аналитическом решении в третьем приближении задачи о бегущих потенциальных волнах.

Нагрузки от волн на обтекаемые преграды и сквозные сооружения должны определяться как сумма скоростного и инерционного компонентов, обусловленных соответственно локальными значениями скорости и ускорения волнового движения жидкости.

Ю

Динамический эффект от воздействия нерегулярных волн следует учитывать только в тех случаях. когда период собственных колебаний сооружения соизмерим со средним периодом набегающих волн (см. Е. 19 приложения Е).

5.25    Максимальную силу воздействия волн на вертикальную обтекаемую преграду (см. рисунок 8. а) следует определять из ряда значений, получаемых при различных удалениях ае = х/л вершины волны от преграды.

5.26    Максимальные значения нагрузки от волн на горизонтальную обтекаемую преграду, расположенную на некотором удалении от дна акватории или лежащую на дне (см. рисунок 8. б), должны определяться также при различных удалениях ае = х/л вершины волны от преграды для двух случаев:

- максимальной горизонтальной составляющей нагрузки Рх тах при соответствующем значении вертикальной составляющей нагрузки Рг\

• максимальной вертикальной составляющей нагрузки Р/тах при соответствующем значении горизонтальной составляющей нагрузки Рх.

Расчет ный уровень

777777777^777777.

в — вертикальные, б — горизонтальные Рисунок 8 — Схемы к определению волновых нагрузок на обтекаемые преграды

5.27    Расчет нагрузки от волн на сквозные сооружения или отдельно расположенные обтекаемые преграды должен производиться с учетом шероховатости их поверхности.

5.28    Максимальную придонную скорость Vbm#x. м/с. в точках, расположенных на контуре преграды (0 = 90° и 270°) и впереди преграды на расстоянии 0.25л от контура преграды (0 = 0е). следует определять по формуле


бтах


_ лЛ

2*'Т


1


sh kd


(16)


где коэффициент <рг принимается по таблице 3.


Таблица 3

Положение расчетных точек

Значения коэффициента «р, при DO.

0.2

0.3

0.4

На контуре преграды

0,98

0.87

0.77

Впереди преграды

0,67

0.75

0,75


Нагрузки от ветровых волн на берегоукрепительные сооружения

5 29 Максимальные значения горизонтальной Pv кН/м. и вертикальных Рг и Рс. кН/м, проекций равнодействующей нагрузки от волн на подводный волнолом необходимо принимать по эпюрам бокового и взвешивающего волнового давления (см. рисунок 9). При этом р. кПа. должно определяться в зависимости от г с учетом уклона дна i по формулам, приведенным в таблице 4.


Таблица 4

Ордината z. м, эпюры давления

Формула для определения ординаты г. м

Формула для определения давления р. кПа

Условия

применимости

формулы

(верх подводного волнолома)

p^ = pg{zA-z2) Pl = P2

Z,<Z2

z,az2

*2

(подошва волны)

/ .40.72

= °.28^(-J

Р2 = рдЛ |о. 015 £ + 0.23 j- р gz4 P2 = P9(z2-*a)

/ 5 0.04 / > 0.04

z3

(дно акватории перед волноломом)

Ъ=к„Р2. kw в 0,7 + 0.003^1^ Рз = Р2

/5 0.04 / > 0.04

ZA

(поверхность воды за волноломом)

ZA=~krd(^-Zs)+Z\

км = 0.88-0.31-d

*5

(гребень волны перед волноломом)

( h


Море    Берег


5.30 Максимальную придонную скорость Vbtnax, м/с, перед берегоукрепительным сооружением в виде вертикальной или крутонаклонной стены следует определять по формуле (2).

Для сооружения в виде подводного волнолома при определении Vb max по формуле (2) коэффици-

\0.6 ,


ент к& должен быть принят при ^ < 20 равным к^


0,182


еу


при — £ 20 следует принимать к . = 1,1. d


Максимальную придонную скорость воды Vb м/с, перед берегоукрепительным сооружением при разбивающихся и прибойных волнах надлежит определять соответственно по формулам (9) и (15).

5.31 Максимальные значения горизонтальной кН/м. и вертикальных Рг и Рс. кН/м, проекций равнодействующей нагрузки от разбивающихся волн на вертикальную волнозащитную стену (при отсутствии засыпки грунта со стороны берега) необходимо принимать по эпюрам бокового и взвешивающего волнового давлений (см. рисунок 10). При этом значения р. кПа. и iic. м. должны определяться в зависимости от места расположения сооружения:

- при расположении сооружения в створе последнего обрушения прибойных волн (см. рисунок 10. а) по формулам:

Ри ~P9hbr (о.ОЗЭ^ + 0.75 j;    (17)



(18)


- при расположении сооружения в приурезовой зоне (см. рисунок 10. б) по формулам:


Р,=


1-0.3^-

pu:


Чс


(19)

(20)


- при расположении сооружения на берегу за линией уреза в пределах наката волн (см. рисунок 10. в) по формулам:

Р,=0.7 1--]ри;    (21)

Пс


(22)


где цс — превышение гребня волны над расчетным уровнем в створе волнозащитной стены, м; hbr — высота разбивающихся волн в створе последнего обрушения перед сооружением, м; d — глубина воды в створе последнего обрушения волн, м;


ап — расстояние от створа последнего обрушения волн до линии уреза (лриурезовая зона), м; а, — расстояние от створа последнего обрушения волн до сооружения, м; а. — расстояние от линии уреза воды до сооружения, м;

аг — расстояние от линии уреза воды до условной границы наката на берег разбивающихся волн (при отсутствии сооружения), м. определяемое по формуле

ar=hrun1%<*9Ф:    (23)

h^n 1% — высота наката волн на берег, м. определяемая по 5.21.

Примечания

1    Если ордината верха сооружения z, г -О.ЗЛ, м. то значения волнового давления, определяемые по формулам (17). (18) и (21). необходимо умножать на коэффициент кг& принимаемый по таблице 5

| щ    п    лииин

| уреза


2    В формулах (19) и (21) давление ри вычисляется по формуле (17).

Таблица 5

Ордината верха сооружения г,, м

-0.3 ft

0.0

♦0.3 h

+0.65Л

Коэффициент кга

0,95

0,85

0,8

0.5

U_-2_

. Линия

а — в створе последнего обрушения волн, б — в приуреэовой зоне, в — за линией уреза Рисунок 10 — Эпюры волнового давления на вертикальную волнозащитную стену при различном расположении

сооружения

5.32 Максимальные значения горизонтальной Рх, кН/м, и вертикальной Рг, кН/м, проекций равнодействующей линейной нагрузки от разрушившихся волн на вертикальную волнозащитную стену (с засыпкой грунта со стороны берега) при откате волны необходимо принимать по эпюрам бокового и взвешивающего волнового давлений (см. рисунок 11). При этом значение рг кПа. должно определяться по формуле

Р, = P9K-0.75V).    (24)

где Мг—понижение поверхности воды от расчетного уровня перед вертикальной стеной при откате волны, м, принимаемое в зависимости от расстояния а1 от линии уреза воды до сооружения равным: при а, £ 3hbr Azr = 0 и при а, < 3hbr \zr = 0.25 hbr

Рисунок 11 — Эпюры волнового давления на вертикальную волнозащитную стену при откате волны

5.33 Волновое давление р, кПа, на криволинейный участок стены необходимо принимать по эпюре волнового давления на вертикальную стену согласно 5.31 с ориентированием этой эпюры по нормали к криволинейной поверхности (см. рисунок 12).

Рисунок 12 — Эпюра давления волн на криволинейный участок волнозащитной стены

5.34 Максимальные значения горизонтальных Рхвх(, РхтГ кН. и вертикальной Рр кН. проекций равнодействующей нагрузки от волн на элемент буны длиной / необходимо принимать по эпюрам бокового и взвешивающего волнового давления (см. рисунок 13). При этом значения волнового давления на внешнюю рехГ кПа, и теневую р1П(, кПа, грани буны и соответствующие возвышения гребня волны rjexT. м, и ц, м, должны определяться по формулам:

Чохг

~kapgh(U cos2 о)\

(25)

^9*1 п _

—• TW ~ —• Р9 Р 9

(26)

где Л,, — коэффициент, принимаемый по таблице 6. в зависимости от угла и подхода фронта волны к буне.

Таблица 6

Грань бумы

ctg«

Коэффициент <са при значении 1/7.

0.03 и менее

0.05

0.1

0.2 и более

Внешняя (inf)

1

0,75

0,65

0.6

Теневая (ext)

0

1

0,75

0,65

0,6

0,2

0,45

0,45

0,45

0,45

0,5

0,18

0,22

0,3

0,35

1

0

0

0

0

План


1-1


5.35 Определение соотношения волновых нагрузок на волногасящие сооружения с волновой камерой приведено в [3J.

Воздействие судовых волн на крепления берегов каналов

5.36 Значения высоты hsft, м. и длины м. волн, возникающих при движении водоизмещающих судов, следует определять по формулам:

(27)

ХЛ = 5.65 у,    (28)

гдес/5 и /и — осадка и длина судна, м;

V — скорость судна, м/с;

8 — коэффициент общей полноты судна.

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................1

4    Общие положения....................................................................3

5    Нагрузки и воздействия волн на гидротехнические сооружения...............................4

6    Нагрузки от судов (плавучих объектов) на гидротехнические сооружения......................17

7    Ледовые нагрузки на гидротехнические сооружения.......................................24

Приложение А Элементы волн на открытых и огражденных акваториях........................47

Приложение Б Определение высоты ветрового нагона......................................57

Приложение В Оценка устойчивости грунта, подверженного гидродинамическому воздействию

(волны, течение).........................................................58

Приложение Г Определение волновой нагрузки на вертикальные стены........................61

Приложение Д Определение высоты наката волн на откос...................................64

Приложение Е Нагрузки от волн на обтекаемые преграды и сквозные сооружения...............67

Приложение Ж Построение эпюр давления от судовых волн.................................80

Приложение И Учет экранирования при воздействии на суда ветровых нагрузок.................82

Приложение К Коэффициенты сопротивления от воздействия течения на плавучие объекты.......83

Приложение Л Расчет нагрузки от навала пришвартованного судна на причальное сооружение

при волнении............................................................85

Приложение М Определение энергии навала судна при подходе к причальному сооружению......91

Приложение Н Определение усилий в швартовных канатах..................................95

Приложение П Испытание льда на одноосное сжатие.......................................96

Приложение Р Гряды торосов...........................................................98

Приложение С Основные буквенные обозначения..........................................99

Библиография.......................................................................100

Примечание — При определении параметров волны, возникающей при движении водоизмещающих судов в водотоках (реках, каналах), следует учитывать, что скорость судна V. м/с, не должна превышать допускаемое значение Ve<tn. м/с, определенное нормативными актами для рассматриваемого водного пути При отсутствии нормативных данных определяется по формуле

/г—;

3.9 / 6cos-


т. * arccos


А

9~ь•


(29)


adm


где кл — отношение подводной площади поперечного сечения судна к площади живого сечения канала А, м2. b — ширина канала, м, по урезу воды.

При двухстороннем движении однотипных судов численное значение кв в формуле (29) следует увеличивать в два раза


5.37 Высоту наката муле (V < Vgam)


м, судовой волны на откос (см. рисунок 14) следует определять по фор-


V2

0.5hfh +0.05clgp — hfsh ~ ^s'    1-    0,05ctgc


(30)


Р2

где — коэффициент, принимаемый для откосов, облицованных сплошными плитами, равным 1,4, каменным мощением — 1,0 и каменной наброской — 0.8.

Рисунок 14 — Эпюра давления судовых волн на крепления берегов каналов при накате волны на откос

5.38 Максимальное значение нагрузки от судовой волны на крепления берегов каналов Р, кН/м. должно приниматься по эпюрам волнового давления, при построении которых применяются формулы, приведенные в таблице Ж.1 (приложение Ж).

6 Нагрузки от судов (плавучих объектов) на гидротехнические сооружения

6.1 При расчете воздействий на гидротехнические сооружения от судов (плавучих объектов) необходимо определять нагрузки:

-    от ветра, течения и волн на плавучие объекты;

-    от навала пришвартованного судна на причальное сооружение при действии ветра, течения и волн;

-    от навала судна при его подходе к портовому причальному сооружению;

-    от натяжения швартовов при действии на судно ветра, течения и волн.

Расчетные повторяемости внешних воздействий на акватории порта должны приниматься в зависимости от продолжительности стоянки судов и обусловленного ими типа швартовной системы (см. таблицу 7).

Таблица 7

Условия эксплуатации шва ртовно-отбойных систем

Группа

Особенности эксплуатационных условий швартовно-отбойньа систем

Наименование внешних воздействий

Ветер Течение Волнение

Длительно эксплуатируемые швартовно-отбойные системы стационарных и плавучих причалов морских портов

1

Проведение различных технологических операций по обслуживанию (снабжению) судна у погрузочных, топливных причалов ит л. Стоянка допускается только в блалэприятных погодных условиях При прогнозе ухудшения погоды судно отходит от причала

Исходя из технических возможностей конкретного судна и причала, но не менее одного раза в год

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом требований федеральных законов от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

Настоящий свод правил разработан авторским коллективом ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» (руководитель темы — канд. техн. наук А.П. Пак, д-р техн. наук В.Б. Гпаговский, А.Б. Векслер, д-р физ.-мат. наук В.И. Климович, канд. техн. наук Н С. Бакановичус, канд. техн. наук И.Н. Шаталина, А А Лялина) при участии канд. техн. наук П.М Кожевникова (ЗАО «ГТ Морстрой»).

СВОД ПРАВИЛ

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (ВОЛНОВЫЕ, ЛЕДОВЫЕ И ОТ СУДОВ)

Loads and impacts on hydraulic structures (from wave, ice and ships)

Дата введения — 2019—02—17

1    Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование вновь строящихся, реконструкцию и ремонт существующих речных и морских гидротехнических сооружений и устанавливает требования к расчетному обоснованию их надежности и безопасности.

2    Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 19185-73 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ Р 57148-2016 (ИСО 19901-1:2015) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических условий

СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07—85* Нагрузки и воздействия» (с изменением № 1)

СП 47.13330.2016 «СНиП 11-02—96 Инженерные изыскания для строительства Основные положения»

СП 58.13330.2012 «СНиП 33-01—2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения» (с изменением № 1)

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 19185, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 айсберг: Крупное ледяное образование, отломившееся от материкового или шельфового ледника и плавающее или сидящее на мели в полярной или прилегающей к полярной части океана.

Издание официальное

с высотой надводной части более 5 м: при высоте надводной части 2—5 м — кусок айсберга, менее 2м — обломок айсберга.

3.2    бегущие волны: Волны, видимая форма которых перемещается в пространстве.

3.3    ветровые волны: Колебательное движение воды, вызванное ветром при его воздействии на свободную поверхность.

3.4    волновое давление: Доля (составляющая) гидродинамического давления, обусловленная ветровым волнением свободной поверхности жидкости.

3.5    высота волны: Превышение вершины волны над соседней подошвой на волновом профиле (см. рисунок 1).

3.6    вершина волны: Наивысшая точка гребня волны (см. рисунок 1).

3.7    гребень волны: Часть волны, расположенная выше средней волновой линии (см. рисунок 1).

3-8_

дифракция волн: Искривление фронтов и изменение высот бегущих волн, огибающих препятствия (сооружения, острова, мысы и др ).

(СП 277.1325800.2016. пункт 3.30]

3.9    длина волны: Горизонтальное расстояние по лучу волны между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле (см. рисунок 1).

3.10    длина разгона волн: Протяженность охваченной ветром акватории, измеренная по направлению ветра до расчетной точки.

3.11    киль тороса: Подводная часть тороса, расположенная ниже его консолидированного слоя.

3.12    консолидированный слой тороса: Часть тороса, в которой образовавшие его блоки льда смерзлись 8 монолит.

3.13    критическая глубина: Глубина, при которой происходит обрушение волн.

3.14    ледяное поле: Любой относительно плоский участок ледяного покрова более 20 м в поперечнике. окруженный со всех сторон водой.

3.15    ледяной покров: Любая форма образований поверхностного льда, покрывающего в холодное время года поверхность водоема или принесенного течениями и ветрами из соседних районов; среди форм ледяного покрова различают ровный лед. наслоенный лед. торосистое ледяное поле с грядами торосов, отдельные торосы и пр.

3.16    ложбина волны: Часть волны, расположенная ниже средней волновой линии (см. рисунок 1).

3.17    луч волны: Линия, перпендикулярная фронту волны.

3.18    льдина: Цельная часть ледяного покрова сравнительно небольшого размера, образующаяся на водной поверхности при постепенном росте льда или от разрушения ледяных полей.

3.19    наслоенный лед: Тип деформированного льда, образовавшегося 8 результате наслоения одной льдины на другую и характерный для льда толщиной не более 30 см.

3.20    нерегулярные волны: Волны, элементы которых изменяются случайным образом.

3.21    парус тороса: Надводная часть тороса.

3.22    период волны: Интервал времени между прохождением двух смежных вершин волн через фиксированную вертикаль.

3.23    подвижка льда: Перемещение ледяного покрова на отдельных участках, происходящее под влиянием течения, ветра, подъема уровня воды.

3.24    подошва волны: Наинизшая точка ложбины волны.

3.25    прибойные волны: Ветровые волны на пологом прибрежном откосе (естественном или искусственном), в пределах которого вследствие трения частиц воды о дно происходит трансформация профиля волн с образованием переднего крутого склона.

3.26    профиль волны (главный): Линия пересечения взволнованной поверхности с вертикальной плоскостью в направлении луча волны (см. рисунок 1).

3.27    разбивающиеся волны: Ветровые волны, у которых при взаимодействии с обрывистым берегом, гидротехническими сооружениями, подводными преградами или круто наклоненным дном происходит трансформация профиля волн с обрушением гребня в сторону берега (преграды).

3.28    расчетные элементы волны: Элементы волны заданной обеспеченности в системе расчетного шторма, принятые в соответствии с классом и видом сооружения.

3.29    расчетный уровень: Уровень воды в водоеме, назначаемый с учетом сезонных и годовых колебаний, ветрового нагона и сгона, приливов и отливов (см. рисунок 1).

3.30    расчетный шторм: Шторм повторяемостью один раз за заданный период времени (например. 25. 50 или 100 лет) и характеризующийся максимальными за этот период элементами волн: разным направлениям волн могут соответствовать различные расчетные штормы.

3.31    регулярные волны: Волны, высота и период которых остаются неизменными во времени.

3.32    рефракция волн: Искривление фронтов и изменение высот бегущих волн под воздействием течений или обусловленное изменением глубины на мелководье.

3.33    ровный лед: Лед, имеющий относительно ровные верхнюю и нижнюю поверхности.

3 34 скорость волны: Скорость перемещения гребня волны в данной точке.

3.35    соленость морского льда: Отношение суммарной массы ионов в образовавшемся при таянии льда растворе к массе этого раствора.

3.36    средняя волновая линия: Линия, пересекающая запись волновых колебаний так. что суммарные площади выше и ниже этой линии одинаковы (см. рисунок 1).

3.37    стоячие волны: Волны, видимая форма которых в пространстве не перемещается.

3.38    толщина ровного льда: Сумма толщин надводной и подводной частей ледяного покрова.

3.39    торос: Отдельное нагромождение кусков и обломков льда, образовавшегося при сжатии ледяных полей в зоне их контакта.

3 40 торосистое ледяное поле: Поле с грядами торосов, образовавшихся при сжатии ледяного покрова.

3 41 трансформация волн: Изменение высоты и длины бегущих волн, искривление их фронтов под воздействием рельефа дна. препятствий, течений.

3.42    фронт волны: Линия на плане взволнованной поверхности, проходящая по вершинам гребня волны.

3.43    штормовой нагон и сгон: Повышение и понижение уровня воды в акватории относительно среднего уровня, вызванные воздействием ветра и уменьшением атмосферного давления в шторме.

3 44 элементы волны (основные): Высота, длина и/или период волны (см. рисунок 1).

4 Общие положения

4.1    В настоящем своде правил установлены нормативные значения нагрузок и воздействий от ветровых волн, льда и судов на гидротехнические сооружения.

Расчетная нагрузка должна определяться как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузкам ул учитывающий возможное отклонение нагрузки в неблагоприятную сторону от ее нормативного значения.

Значение коэффициента у, для волновых, ледовых нагрузок и нагрузок от судов должно приниматься согласно СП 58.13330, для ветровых нагрузок — согласно СП 20.13330.

4.2    Расчетные элементы волн и ледовых условий на открытых и огражденных акваториях следует принимать на основе результатов инженерно-гидрометеорологических изысканий, многолетних натурных наблюдений и лабораторных исследований. Правила выполнения инженерно-гидрометеорологических изысканий, их состав и обьем для строительства гидротехнических сооружений, в том числе для строительства нефтегазопромысловых сооружений на континентальном шельфе, должны соответствовать СП 47.13330. [1). (2).

4.3    Нагрузки и воздействия волн и льда на сооружения I класса, а также на сооружения других классов при расчетной высоте волн более 5 м. полученные расчетными методами, необходимо уточнять на основе лабораторных исследований.

5 Нагрузки и воздействия волн на гидротехнические сооружения

Основные расчетные положения

5.1    Волновые нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения должны определяться для условий расчетного шторма при расчетных уровнях воды в акватории.

5.2    В качестве расчетного шторма следует принимать шторм повторяемостью для сооружений класса:

-    I —один раз в 100 лет;

-    II — один раз в 50 лет;

-    Ill и IV — один раз в 25 лет.

5.3    Параметры волнения при расчетном шторме: значения высоты, длины и периода волн различной обеспеченности в системе, а также спектральная плотность волнения должны приниматься по результатам статистической обработки результатов инженерно-гидрометеорологических наблюдений.

При недостаточности данных инженерно-гидрометеорологических изысканий определение параметров волнения расчетного шторма следует производить на основании расчетных методов с последующей их верификацией (проверкой) по данным наблюдений в конкретном месте изысканий. При отсутствии таких данных допускается верификация для акваторий со схожими условиями волнообразования.

5.4    При определении расчетных значений элементов волн на открытых и огражденных акваториях необходимо учитывать следующие волнообразующие факторы: скорость ветра (ее значение и направление), продолжительность непрерывного действия ветра над водной поверхностью, размеры и конфигурацию охваченной ветром акватории, рельеф дна и глубину воды.

5.5    Расчетные уровни воды и характеристики ветра необходимо определять по результатам статистической обработки данных многолетних рядов наблюдений.

5.6    Расчеты элементов волн должны производиться с учетом деления акватории по глубине на следующие зоны (обозначения приведены в приложениях А и С):

-    глубоководная — с глубиной d > 0.5/. — дно не влияет на основные характеристики волн;

-    мелководная — с глубиной 0,5/. £ d >    —    дно    оказывает    влияние    на    развитие    волн    и    на    основ

ные их характеристики;

-    прибойная — с глубиной от da до dcur в пределах которой начинается и завершается разрушение волн;

-    приурезовая — с глубиной менее dcur в пределах которой разрушенные волны периодически накатываются на берег.

Характеристики волнения, соответствующие расчетным обеспеченностям скорости ветра и уровня воды в акватории, должны определяться с учетом трансформации волн — изменения их параметров под воздействием течений и с выходом на мелководье, рефракции при сложном рельефе и негоризонтальном дне, дифракции на оградительных сооружениях, обрушения.

Определение параметров волнения должно производиться расчетно-теоретическими методами на основе современных программно-вычислительных комплексов или с применением номограмм (см. приложение А) и апробированных методов.

5.7    Расчетную обеспеченность высот волн в системе необходимо принимать:

-    5 % — при определении защищенности портовых акваторий;

-    1 % — при определении наката волн;

-    по таблице 1 — при определении устойчивости и прочности гидротехнических сооружений и их элементов.

Для сооружений I класса и для всех сооружений с периодом собственных колебаний более 2 с необходимо учитывать спектральные характеристики волнения (частотный спектр).

Таблица 1

Гидротехнические сооружения

Расчетная обеспеченность высот волн в системе, %. не более

Сооружения вертикального профиля, оградительные сооружения откосного профиля

1

Окончание таблицы 1

Гидротехнические сооружения

Расчетная обеспеченность высот волн в системе. %. не более

Сквозные сооружения и обтекаемые преграды класса 1

II

III, IV

1

3

5

Берегоукрепительные сооружения класса: 1. II III, IV

1

5

Примечания

1    При определении нагрузок на сооружения необходимо принимать высоту волн заданной обеспеченности в системе h, и длину волн в диапазоне (1—1,4)А, при которой оказывается максимальное воздействие на сооружение, для сквозных конструкций следует определять максимальное воздействие волн при длине расчетных волн в пределах (0.8—1,4)Х.

2    При назначении высотных отметок сквозных сооружений, возводимых на открытых акваториях, расчетную обеспеченность высот волн в системе для особо ответственных сооружений следует принимать 0,1 %

5 8 Максимальный расчетный уровень воды необходимо принимать согласно требованиям нормативных документов (НД) на проектирование сооружений (обьектов).

5.9    При определении нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения обеспеченности расчетных уровней должны быть не более: для сооружений I класса — 1 %, II и III классов — 5 %. IV класса — 10 % по наивысшим годовым уровням, определенным с учетом приливно-отливных явлений, сезонных колебаний, ветрового и волнового нагонов.

Примечания

1    В безливных морях для подпорных гравитационных волнозащитных стен II класса и для искусственных пляжей без волнозащитных сооружений обеспеченность расчетных уровней следует принимать равной 1 %

2    При рассмотрении размывов основания вблизи сооружения и мероприятий по защите от размыва следует выбирать расчетный уровень воды, исходя из условия максимального воздействия волн на элементы гидротехнических сооружений

5.10    Высоты ветрового и волнового нагонов следует принимать поданным натурных наблюдений. Для сооружений III и IV классов высоты ветрового и волнового нагонов при отсутствии данных натурных наблюдений определяются расчетом (см. приложение Б).

5.11    При динамических расчетах и оценке усталостной прочности элементов конструкций гидротехнических сооружений следует учитывать спектральную плотность ветрового волнения, характеризующую его нерегулярность.

5.12    Воздействие шторма, в том числе в сочетании с течением, на дно акватории у основания гидротехнического сооружения должно оцениваться сравнением значений максимальной придонной скорости и неразмывающей (допускаемой) придонной скорости или соответствующих касательных напряжений, действующих на грунт, слагающий дно, или на материал, используемый для защиты дна от размыва и подмыва основания сооружения (см. приложение В).

Особенности расчета воздействия волн на сооружения различных типов

Нагрузки на вертикальные стены

5.13    Расчет сооружений на воздействие стоячих волн со стороны открытой акватории (см. рисунок 2) должен производиться при глубине до дна db > 1.5/? и глубине над бермой    .5/) (/) — высота

исходной бегущей волны, м); при этом в формулах для свободной волновой поверхности и волнового давления вместо глубины до дна db, м. необходимо применять условную расчетную глубину d, м. определяемую по формуле

где df — глубина над подошвой сооружения, м;

кЬг — коэффициент, принимаемый по графикам рисунка 3.

а — при гребне вопмы, б — при пожбиме волны (с эпюрами взвешивающего волнового давления) Рисунок 2 — Эпюры давления стоячих волн на вертикальную стену со стороны открытой акватории

ЬиГк = 0.30    0.26    0.22    0.18

5.14 Горизонтальную волновую нагрузку Рх на вертикальную стену под воздействием стоячей волны следует принимать по эпюрам волнового давления р по глубине при различных удалениях вершины волны от стены.