СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЕ ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ОСНОВНОМ И ОСОБОМ СОЧЕТАНИЯХ НАГРУЗОК

⇐ ПредыдущаяСтр 28 из 28

Проверки прочности элементов конструкции и устойчивости сооружений на особое сочетание нагрузок следует производить в соответствии с перечнем предельных состояний, приведенным в основной части инструкции.

Сопоставительные формулы к учету сейсмического воздействия приведены в табличной форме. Назначение и величины нормативных коэффициентов , , , , даны в основных разделах настоящей инструкции.

На рисунках, приведенных в таблицах, пунктиром изображены нагрузки с учетом сейсмических воздействий.

Формулы со звездочкой предназначены для расчетов с использованием метода конечных элементов.

Расчеты прочности и устойчивости допускается производить с помощью программы для статических расчетов, корректируя при этом исходные данные с целью учета сейсмического воздействия.

В расчетах общей устойчивости сооружений по программам KRMAJN и PURS горизонтальная сейсмическая нагрузка учитывается поворотом расчетной схемы на угол

, (1)

где - то же, что в формуле (14.10).

При подготовке исходных данных к программе расчета больверков BOMAJN коэффициенты горизонтальной составляющей активного и пассивного давлений грунта следует заменять на и , которые определяются по формулам

, (2)

, (3)

где , , , - то же, что в формулах (14.3) и (14.4).

При наличии в основании больверка призмы замененного грунта либо прослоек слабого грунта следует определять по формуле

, (4)

где - то же, что в п.14.30;

- удельный вес грунта засыпки, кН/м ;

- глубина призмы замененного грунта, м.

Таблица

Сопоставительные формулы расчета прочности и устойчивости сооружений

при основном и особом сочетании нагрузок


Назначение формулы	Формула при основном сочетании нагрузок	Формула при особом сочетании нагрузок
1. Давление от собственного веса грунта и временной равномерно распределенной нагрузки а) интенсивность горизонтальной составляющей активного давления	, (1.1) - боковое активное давление несвязного грунта. - активное давление, обусловленное связностью грунта, , (1.1.1) , (1.1.2)	(1.1) , , (1.1.1) допускается в поверочных расчетах , , (1.1.2) - сейсмическая сила, действующая в точке "k" концентрации масс и соответствующая -й форме свободных колебаний, - количество сосредоченных масс в рассматриваемой области, - количество учитываемых форм свободных колебаний сооружения, - вес в "k"-й точке с учетом взвешивающего воздействия воды
б) интенсивность вертикальной составляющей активного давления	, (1.2) - угол наклона расчетной плоскости восприятия распора к вертикали,	, (1.2) , (1.2.1) . (1.2.2)
в) интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления	, (1.3) , - пассивное давление соответственно несвязного и обусловленного связностью грунта , , (1.4)	(1.3) , , (1.3.1) допускается , ; (1.3.2)
2. Общая устойчивость сооружения	(2.1) , - соответственно суммы моментов сдвигающих и удерживающих сил относительно критического центра окружности скольжения , (2.2) - радиус окружности скольжения, - вес грунта j-й полосы, элементов конструкции и эксплуатационной нагрузки, , (2.2.1) - расстояние от вертикали, проведенной через центр вращения до линии действия силы - момент от горизонтальных составляющих длительных временных и одной кратковременной нагрузок. , (2.3) ________________ * Брак оригинала. - Примечание "КОДЕКС". , - соответственно угол внутреннего трения и сцепление в основании j-й полосы; - силы сопротивления конструктивных элементов (анкера, сваи) сдвигу, перпендикулярные радиусу . ________________ В приведенных в данном документе опечатках в формуле (3.3) на стр.235 бумажного оригинала предлагается заменить на . Вероятно, ошибка оригинала. Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу без внесения опечаток. - Примечание "КОДЕКС".	(2.1) и - моменты соответствующих сил с учетом сейсмического воздействия, - коэффициент особого сочетания нагрузок равен 0,9; , (2.2) , (2.1.1) , (2.2.2) , (2.2.3) (2.2.4) - количество сосредоченных масс в обрушающейся зоне в динамической расчетной схеме , (2.3)
3. Прочность основания сооружения гравитационного типа а) неравномерность осадок	, ( 3.1) , (3.1.1) и - моменты удерживающих и опрокидывающих сил относительно переднего ребра; - сумма вертикальных сил, действующих на подошву сооружения.	, (3.1) , (3.1.1) - момент сейсмических нагрузок относительно плоскости расчетного сечения сооружения, - опрокидывающий момент от сейсмического бокового давления грунта на стенку , (3.1.2) , (3.1.3) , (3.1.4) - сейсмический момент относительно центра массы стенки, , - вертикальная координата центра масс и "k"-й массы относительно центра тяжести стенки, , (3.1.5) - плечо силы относительно переднего ребра стенки.
б) прочность каменной постели	, (3.2) - расчетное сопротивление каменной постели, и - краевые нормальные напряжения в каменной постели по контакту с основанием сооружения. Если равнодействующая выходит за пределы ядра сечения, то	, (3.2) либо , (3.2.1)* - напряжения в грунте, вызванные колебаниями стенки.
в) прочность грунта основания под каменной постелью	, (3.3) _________________ См. примечание к формуле (2.3). , (3.4) - ширина, по которой передается давление от сооружения на постель, - толщина каменной постели, - удельный вес камня постели в состоянии гидростатистического взвешивания, - расчетное сопротивление грунта основания.	, (3.3) _________________ См. примечание к формуле (2.3). , (3.4)
4. Устойчивость гравитационного сооружения а) на сдвиг по основанию сооружения	, (4.1) - результирующая активного давления грунта и эксплуатационной нагрузки на стенку, - расчетное значение швартовной нагрузки, - сумма вертикальных сил, действующих на подошву сооружения, - коэффициент трения подошвы сооружения по каменной постели.	, (4.1) - горизонтальная сдвигающая сила от активного давления и эксплуатационной нагрузки на стенку при сейсмическом воздействии, , (4.1.1) - результирующая сейсмическая сила, действующая на сооружение , (4.1.2)* - сейсмическая сила, действующая на основание и соответствующая i-й форме его собственных колебаний
б) на опрокидывание вокруг переднего ребра	, (4.2) , (4.2.1) и - плечи сил и относительно переднего ребра, - момент удерживающих сил относительно переднего ребра.	. (4.2)
5. Устойчивость на сдвиг сооружения с заглубленной постелью по грунту основания	, (5.1) - сумма сдвигающих сил, - сумма удерживающих сил, ; (5.2) , (5.3) - часть веса сооружения, передающая давление грунта на участке FK, , - соответственно веса каменной постели ECDK и засыпки ВСЕ с учетом взвешивающего воздействия воды, , (5.3.3) - толщина каменной постели; - удельный вес засыпки с учетом взвешивающего воздействия воды, - заложение откоса котлована, - коэффициент трения постели по грунту основания	, (5.1) , - соответственно сдвигающие и удерживающие силы с учетом сейсмического воздействия , (5.2) , - удельные веса грунта каменной засыпки в состоянии насыщения и гидростатического взвешивания; , (5.3) , (5.3.1) , (5.3.2) , (5.3.3) или , (5.3.4) , (5.3.5) . (5.3.6)
6. Устойчивость причального сооружения уголкового типа а) на сдвиг по основанию сооружения	, (6.1) - вес сооружения, включая эксплуатационную нагрузку и грунт засыпки во внутренней области стенки в состоянии гидростатического взвешивания, , (6.1.3) ; (6.1.4)	, (6.1) , (6.1.1)* , (6.1.2) - сейсмическая сила, действующая на сооружение (на стенку с грунтом засыпки ее внутренней области, ограниченной условной расчетной тыловой гранью стенки АВ’), - номер формы свободных колебаний сооружения, - количество сосредоточенных масс, расположенных во внутренней области, ограниченной расчетной плоскостью АВ’, , (6.1.3) , (6.1.4) , (6.1.5) (6.1.6)* - количество сосредоточенных масс, расположенных в зоне обрушения грунта засыпки;
б) на опрокидывание вокруг переднего ребра	, (6.2) - удерживающий момент, создаваемый вертикальной составляющей	, (6.2) , (6.2.1) (6.2.2) , - сейсмическая сила и момент, действующие на сооружение и соответствующие i-й форме его свободных колебаний.
7. Устойчивость уголковых стенок с внешней анкеровкой а) на сдвиг по основанию сооружения	, (7.1)	, (7.1) - флуктуационное усилие в анкере, соответствующее i-й форме свободных колебаний сооружения, - реакция в анкере, вызванная сейсмическим (остаточным) давлением грунта на стенку.
б) на опрокидывание вокруг переднего ребра	, , (7.2) , (7.3) - расстояние от основания стенки до анкера.	, (7.2) . (7.3)
8. Несущая способность причального сооружения гравитационного типа из оболочек большого диаметра а) устойчивость на сдвиг верхнего кольца оболочки (или r-го блока)	, (8.1) - сумма горизонтальных сдвигающих сил, действующих на оболочку выше расчетной плоскости сдвига; , (8.2) - вес элементов сооружения, передающийся на расчетную плоскость стыка смежных колец, - вертикальная сила трения засыпки по внутренней поверхности оболочки, - вес грунта внутренней засыпки, расположенной выше расчетной плоскости сдвига, - коэффициент трения внутренней засыпки, равный, - вес грунта, пригружающий анкерную плиту (расчетное значение);	, (8.1) , (8.1.1) , (8.1.2) - масса верхнего кольца и засыпки (или r-го блока), , - масса и момент инерции всей оболочки с грунтом засыпки, - ордината r-го блока от центра масс всей оболочки, ________________ * Соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС". , (8.1.3) - количество сосредоточенных масс в пределах всей оболочки, . (8.2)
б) горизонтальное нормальное давление засыпки на оболочку	, (8.3) , (8.3.1) , (8.3.2) , - удельный вес засыпки над водой и под водой, , - ординаты, отсчитываемые от верхнего торца оболочки и от уровня воды, - нагрузка от балластного слоя и эксплуатационных нагрузок; , (8.3.3) , - коэффициент бокового давления и угол внутреннего трения внутренней засыпки оболочки. _______________ Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".	, (8.3) , (8.3.1) , (8.3.2)* . (8.3.3)
9. Прочность элементов конструкции для причальных сооружений распорного типа	, (9.1) - усилия в элементах конструкции ( , , ), полученные в результате статического расчета, - расчетная прочность элемента	, (9.1) ,* (9.1.1) * - флуктуационные усилия ( , , ) в элементах при колебаниях сооружения по главным формам, - остаточные усилия от сейсмического давления грунта на стенку, определяемого по п.1 _______________ * Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".
10. Прочность элементов причального сооружения эстакадного типа	, (10.1) - усилие в элементе, возникающее от судовых нагрузок и распорного давления грунта, действующего на тыловую грань ростверка, - расчетная прочность элемента	, (10.1) , (10.1.1) - флуктуационные усилия в элементе, возникающие при сейсмическом воздействии на сооружение, - индекс формы свободных колебаний сооружения
а) усилия в "р-й" свае, возникающие от действия сейсмических нагрузок, если плита верхнего строения является абсолютно жесткой - перемещение центра масс секции в направлении сейсмического воздействия; - угол поворота секции в горизонтальной плоскости		, (10.2.1) , (10.2.2) , (10.2.3) , , - коэффициент жесткости " "-й сваи при смещении секции в направлении осей и и при повороте в горизонтальной плоскости , (10.2.4) , - сейсмическая сила и момент, действующие на рассматриваемую секцию сооружения, , - масса и момент инерции масс верхнего строения секции с учетом присоединенной массы свай и воды, - круговая частота собственных колебаний сооружения, соответствующая i-у тону.
б) усилие в связи, соединяющей -ю и ( )-ю секции при сейсмическом воздействии на цепочку взаимосвязанных секций		(10.3) , - расстояние от центра масс -й секции до ее правого и левого концов, - коэффициент жесткости связи
в) ширина антисейсмического шва, исключающего соударение соседних секций при сейсмических колебаниях, определяемая при сейсмическом воздействии, совпадающем по направлению с продольной осью сооружения		, (10.4) - амплитуда перемещений -й секции при сейсмических колебаниях в направлении ( )-й секции; - зазор, требуемый для свободного температурного расширения соседних секций, , (10.5) , (10.6) , (10.7) - жесткость р-й сваи в направлении продольной оси, - количество свай в секции
11. Устойчивость подпричального откоса и общая устойчивость сооружения эстакадного типа	См. формулы (2.1)-(2.3), где: (11.1) - приведенная к 1 п.м. сооружения сила сопротивления сдвигу по поверхности скольжения за счет сопротивления излому свай. , (11.2) , (11.3) - длина участка, в пределах которого на сваю передается активное и пассивное давление грунта; - расстояние между осями свай; - половина длины изогнутой части сваи.	, (11.1) , (11.2) . (11.3)