МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА СССР
РУКОВОДСТВО
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВОЛНОВЫХ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ВЕРТИКАЛЬНЫЕ И КРУТОНАКЛОННЫЕ СТЕНЫ, ИМЕЩИЕ В ОСНОВАНИИ ВЫСОКУЮ КАМЕННУЮ ПОСТЕЛЬ
РД 31.31.53 - 90
Москва, 1990
РАЗРАБОТАНО Одесским филиалом государственного
проектно-изыскательского и научно-исследовательского института морского транспорта (СоюзморНИИ-проект)
" ЧЕШОМОРНИИЕГРОЕКТ”
Директор - канд.техн.наук В.А.Яценко Зам.главного инженера - В.А.Стецюк Зав.группой стандартизации А.Ф.Долгая Руководитель разработки зав.лабораторией морских каналов и портовых акваторий -канд. техн. наук А.П.Тюрин Исполнитель - канд. техн. наук В.В.Бурячок
II
отметкой верха и в случае косого подхода волн надлежит вычислять по СНиП 2.06.04-8235. Указанные коэффициенты следует применять к нагрузкам, вычисленным по п.п. I.I - 1.3 настоящего РД.
1.5. Отражение волн от сооружения рекомендуется считать полным, донные волновые скорости следует определять по СНиП 2о06.04~82й, используя величины ^ > Л » перед постелью и , Л. , сСр над ней.
2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КРУТОНАКЛОНБЫЕ СТЕНЫ НА ВЫСОКОЙ КАМЕННОЙ ПОСТЕЛИ
2.1. Горизонтальную и вертикальную составляющие волновой нагрузки со стороны моря надлежит определять по эпюрам волнового давления р^ , кПа (рис. 2.1), получаемым умножением эпюр, рассчитанных по рекомендациям п.п. I.I - 1.3, на коэффициент
в точках
(2.2)
где О - угол наклона лицевой грани к вертикали. При построении эпюры для определения вертикальной составляющей волновой нагрузки давления п следует относить к точкам с абсциссами
2.2. Вертикальное отклонение /р поверхности воды от спокойного уровня у стены следует определять по формуле
^ ctA£*dpC0$ cot ,(2.4)
Я г /
- амплитуда вертикальных колебаний уровня у стенки, определяемая по верхнему полю рис. 2.2 в зависимости от б и AcLg ,
- волновое число на глубине 1/м,
|
К определению высоты наката и коэффициента отражения |
(sj - частота волны, I/o,
ЛЯ
(2.6)
Т - средний период волны, с,
~t - текущее время, с,
- волновое число над бермой сооружения, 1/м,
у Z2T
Kj ~ — . (2.7)
^ J-/
2.3. Взвешивающее давление волны необходимо оцределять по рекомендациям СНиП 2.06.04-82* с использованием давлений р^ , рассчитанных по п.п. 2.1 - 2.2 настоящего РД.
2.4. Горизонтальную составляющую волнового давления сколь
зящей дифрагированной волны со стороны гавани на крутонаклонную стену следует принимать по эпюре, вычисленной по указаниям СНиП 2.06.04-82*, вертикальную составляющую - по рекомендациям п. 2.1 настоящего РД.
2.5. В случае сооружения с пониженной отметкой верха либо
при нефронтальном подходе волн со стороны моря нагрузки, вычисленные по п.п. 2.1 - 2.3 настоящего РД, следует умножать на коэффициенты, определенные по СНиП 2.06.04-82*.
2.6. Для расчета интерференции волн высоту отраженной волны рекомендуется принимать равной /i, где Г - коэффициент отражения, определяемый по нижнему полю рис. 2.2 в зависимости от
величин в, м. Дэнные скорости перед сооружением следует опре-
&
делить по п. 1.5 настоящего РД.
Научный руководитель, Зав. НИЛ ГЖиПА, к.т.н.
Зав. группой стандартизации
Отв. исполнитель зав.сектором, к.т.н. | |
А. П. Тюрин
A. Ф.Долгая
B. В.Бурячок
16
ПРИЛОЖЕНИЕ I (справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ использованных нормативно-технических документов
СНиП 2.06.01-86 Гидротехнические сооружения мор
ские. Основные положения проектирования,
СНиП 2.06.04-8255 Нагрузки и воздействия на гидро
технические сооружения (волновые, ледовые и от судов)
17
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое)
ВОЛНОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ВЕРТИКАЛШЫЕ СТЕНЫ,
РАСПОЛОЖЕННЫЕ НА ВЫСОКОЙ КАМЕННОЙ ПОСТЕЛИ,
С УЧЕТОМ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Настоящий метод определения волновых нагрузок основан на учете гидравлических потерь воновой энергии над выступающей в сторону моря частью каменной постели (см. рис. I.I). Причины потерь - фильтрация воды в теле каменной постели и турбулентность в прилегающем слое воды.
Эпюры волнового давления при подходе со стороны моря (рис. I..I) вершины (эпюра I) и подошвы (эпюра 2) волны рекомендуется строить по требованиям СНиП 2.06.04-82*, принимая в качестве расчетной глубину длину волны X и высоту
определяемую по формуле
А^Ь{/-кПр)(;-кс) , (п 2.1)
где К _ высота исходной волны, м, на глубине d, ,
к- коэффициент, характеризующий долю волновой энергии, пр
отраженной от переднего откоса постели и оцределяемый по рис. П 2.1а,
Кс - коэффициент, характеризующий гидравлические потери
энергии волны на пути - 3^^ ос < о и определяемый по рис. П 2.16,в,г.
При пользовании рис. П 2.1 допускается линейная интерполя
ция.
Рис.П 2.1
Рис.П 2.1 б,в,г, относятся к крутизне волны й/д 0,033; 0,050; 0,100 соответственно; кривые 1,2,3,4, на них соответствуют величинам о$/д , равным 0,125; 0,100;0,075;0,050.
РУКОВОДСТВО ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВОЛНОВЫХ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЙ
НА ВЕРТИКАЛЬНЫЕ И КРУТОНАКЛОННЫЕ РД 31.31.53-90
СТЕНКИ» ИМЕЮЩИЕ В ОСНОВАНИИ Вводится впервые
ШСОКУЮ КАМЕННУЮ ПОСТЕЛЬ
Письмом ГУПиКС М® от 08.06.90 № КС -3/1248 срок введения в действие
установлен с 01.10.90 до 30.12.95
Настоящее Руководство предназначено для эспериментального проектирования морских гидротехнических сооружений,расположенных на высоких каменных постелях и имеющих плоскую лицевую грань,наклоненную к вераикали не более,чем на 30°.
Руководство уточняет и развивает положения СНиП 2.06.04-432.
РД не распространяется на случаи воздействия на гидротехнические сооружения разбивающихся и прибойных волн.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное)
Пример I. Волновые нагрузки на вертикальную стену Рассчитать эпюры горизонтальных давлений, горизонтальные равнодействующие, моменты относительно основания при фронтальном подходе со стороны моря вершины и подошвы волны к сооружению по рис. I.I при следующих исходных данных: А = 4,4 м, X =60 м, dg = 20,5 м, = cLgh - 12,5 м, = 4,0 м, 2,0.
Расчеты выполнить по настоящему РД и по СНиП 2.06.04-82*.
Решение, Вычисляем
12.5
20.5
то с: и 20,5 ~г _
г/сЦ ~ ~~х~ - 0,61 и по рис. 1.2 определяем
= 0,94, = 0,94 х 60 = 56,4 м. По формуле (I.I) находим
В = 4,0 + 0,5(20,5 - 12,5) х 2 = 12,0 м,
так что ^ /
определяем
^ = 0,2. Учитывая, что ^ /Д
60 ' '
по Рис* 1*3, 1.4 (т.е. для X /д } равного 2 и 4). В первом случае получаем 1,03, во втором - 0,85, а
Значит, гЬф = 0,94 х 4,4 = 4,14 м.
Расчетная глубина d согласно п. I.I СНиП равна 16,5 м. Таким образом, для расчетов по РД принимаем А = 4,14 м, ,Х =
= 56,t м, ct - 12,5 м, для расчетов по СНиП - А = 4,4 м,
Ji = 60,0 м, cL = 16,5 м. В обоих случаях экстремальные отметки уровня определяются по упрощенной формуле (2) СНиП
£.А,г
иг**--
2
I. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВЕРТИКАЛЬНЫЕ СТЕНЫ НА ВЫСОКОЙ КАМЕННОЙ ПОСТЕЛИ
1Д. Эпюры волнового давления цри подходе со стороны моря (рис. I.I) вершины (эпюра I) и подошвы (эпюра 2) волны следует строить по требованиям СНиП 2.06.04-82*, принимая в качестве расчетных глубину ci -ctp* Длину волны и высотУ^ (элементы волн над бермой). Последние две величины надлежит определять по п.п. 1.2, 1.3 настоящего РД.
1.2. Величину следует определять по оси ординат
рис. 1.2, восставляя перпендикуляр к оси абсцисс в точке, соответствующей заданному отношению X до пересечения с линией, соответствующей заданному отношению df/dg • s#eGb X - средняя длина волны на глубине cLg , м, остальные обозначения даны на рис. I.I. Для определения промежуточных значений Хр/£ ш рис. 1.2 допускается линейная интерполяция.
1.3. Отношение ( & - высота волны на подходе к со
оружению, м) нужно определять по рис. 1.3 - 1.8, соответствующих значениям ближайшим к заданному, с последующей ли-
о
нейной интерполяцией результата. На указанных рисунках следует найти точки с координатами е<л , где
S - 4, +o,5-(dg-df)c6f(f CI-I)
(см. рис. 1.1), и определить по линейной интерполяции
между ближайшими изолиниями.
1.4. Эпюры взвешивающего давления, волнового давления скользящей дифрагированной волны со стороны гавани, а также коэффициенты к нагрузкам со стороны моря на стенки с пониженной
Рис. Г.I
Расчетная схема вертикальной стены
К определению длины волны над бермой