Общая формула расчета

При известной схеме загружения причала – наличии портальных кранов, железнодорожных составов, средств внутрипортовой механизации автотранспорта, интенсивности полосовых нагрузок от складируемых грузов и т.п. в активной зоне – общая формула расчета может быть представлена в виде

(32)

где q (x₁, x₂) – искомая максимально возможная нагрузка на полосе с координатами x₁, x₂ при сложившейся эксплуатационной грузовой ситуации, кПа;

q₀ (О, В) – проектная равномерно распределенная нагрузка в активной зоне “В”, кПа (в нашем случае 40 кПа);

- сумма эквивалентных равномерно распределенных нагрузок на полосе с координатами О, В от имеющихся на причале средств механизации

(q _{экв. крана}), Прикордонных железнодорожных путей (q_{1 экв. ж. – д. –} ближайшего к кордону рабочего пути, q_{2 экв ж. – д}. – маневрового пути), находящихся на складе грузов (например, q _экв (q^*)) и т. п., кПа.

= q_{экв. крана} + q_{1 экв. ж. – д.} + q_{2 экв ж. – д}. + q _экв (q^*) + … (33)

Эквивалентной называют такую равномерно распределенную нагрузку в активной зоне (О, В), которая создает в несущих элементах конструкции причального сооружения такие же приращения напряжений, какие возникают от воздействия перегрузочной техники, авто- и железнодорожного транспорта или известных полосовых нагрузок. Указания по определению приведены в п. 5.7.

5.5. Определение допускаемой нагрузки [q (x₁, x₂)]

Допускаемой нагрузкой [q (x₁, x₂)] на участок причала с координатами x₁ и x₂ считают такую, которая вызывает приращения напряжений несущих элементах конструкции (в нашем случае в лицевой шпунтовой стенке или анкерной тяге), равные приращения напряжений в этих же элементах от проектной нагрузки q₀ . Математически эти условия выражаются равенствами:

DМ[q (x₁, x₂)] = DМ(q₀), (34)

DR_a[q (x₁, x₂)] = DR_a(q₀), (35)

где DМ[q(x₁, x₂)] и DR_a[q (x₁, x₂)] – соответственно приращения максимального изгибающего момента в шпунтовой стенке и усилия в анкерной тяге от нагрузки q (x₁, x₂);

DМ(q₀) и DR_a (q₀) – тоже, от проектной нагрузки (q₀).

Искомые значения DМ(q₀) = DМ[q(О, В)] и D R_a (q₀) = D R_a [q(О, В)] вычисляют по формулам:

DМ[q(О, В)] = M_max (q₀) – M⁰_max, (36)

D R_a[q(О, В)] = R_a (q₀) – R_a ⁰, (37)

где M_max (q₀) – максимальный изгибающий момент в лицевой шпунтовой стенке при наличии на причале проектной нагрузки (q₀) (ранее определен в п. 4.3., формула (10)), кНм/м;

R_a (q₀) – усилие в анкерной тяге при наличии на причале проектной нагрузки (q₀) (ранее определено в п. 4.3., формула (12)), кНм/м;

M⁰_max и R_a ⁰ – соответственно, то же, но при отсутствии на причале полезных нагрузок, кНм/м, кН/м.

Числовые значения M⁰_max и R_a⁰ определяют графоаналитическим расчетом, аналогично изложенному в п. 4.2. Отличие состоит лишь в том, что эпюру активного давления грунта на шпунтовую стенку строят при q₀ = 0. Эпюра активного давления грунта, соответствующая этому случаю, показана на рис. 2а пунктиром.

Приращения усилий в элементах больверка DМ_max[q (x₁, x₂)] и DR_a[q (x₁, x₂)] от нагрузки q (x₁, x₂) получают по формулам

DМ[q (x₁, x₂)] = М_max[q (x₁, x₂)] - M⁰_max, (38)

DR_a[q (x₁, x₂)] = R_a[q (x₁, x₂)] - R_a⁰, (39)

где М_max[q (x₁, x₂)] и R_a[ q (x₁, x₂)] - максимальный изгибающий момент и усилие в анкерной тяге при наличии на причале нагрузки q (x₁, x₂), кНм/м; кНм;

М_max[q (x₁, x₂)] и R_a[ q (x₁, x₂)] определяют графоаналитическим расчетом, аналогично изложенному в п. 4.2. Отличие состоит лишь в том, что к эпюре активного давления грунта на шпунтовую стенку (при q₀ = 0) следует прибавить эпюру давления на шпунтовую стенку от полосовой нагрузки q (x₁, x₂).

Рекомендации по учету влияния полосовой нагрузки на шпунтовую стенку приведены в п. 5.6.

Числовым значением нагрузки q (x₁, x₂) задаются. Ее можно принять равной 60…80 кПа при х₁ £ 0,25 В; 100…200 кПа при х₁ от 0,25 В до 0,5 В; 200…500 кПа при х ³ 0,5 В.

Выполнив графоаналитический расчет при принятом значении нагрузки q (x₁, x₂) и получив приращения усилий в элементах больверка по формулам (38) и (39), строят графики линейных зависимостей DМ[q (x₁, x₂)] и R_a[ q (x₁, x₂)] от q (x₁, x₂) (рис. 5), по которым устанавливают допускаемое значение [ q (x₁, x₂)] для причала следующим образом:

а). На соответствующих координатных осях графика (рис. 5) откладывают найденные ранее максимально возможные приращения изгибающих моментов в шпунтовой стенке DМ[q(О, В)] и усилий в анкерных тягах DR_a[q (x₁, x₂)] от полезных нагрузок.

б). Определяют значения нагрузок q [(x₁, x₂), М] и q [(x₁, x₂), R_a], лимитируемые, соответственно, шпунтовой стенкой и анкерной тягой.

в). Меньшая из определенных в п. б нагрузок и является допускаемой нагрузкой для полосы с координатами x₁ и x₂ (на рис. 5 это q [(x₁, x₂), R_a]).