III. Расчет основания по I группе предельных состояний (по прочности основания и устойчивости сооружения).

Критерием обеспечения устойчивости сооружения, или соответственно системы сооружение – основание является условие первого предельного состояния:

,

(III.1)

где F, R – расчетные значения соответственно обобщенных сдвигающих сил и сил предельного сопротивления или моментов сил, стремящихся повернуть (опрокинуть) и удержать сооружение;

– коэффициент условий работы, учитывающий вид предельного состояния, конструкцию сооружения, условность расчетной схемы, принимаемый по табл. 5 СНиП 2.02-02-85, стр. 9. для портовых сооружений.

γ_n – коэффициент надежности по степени ответственности сооружения, для сооружений I класса капитальности равен 1,25, для II – 1,20, для III – 1,15, для IV-1,10. Причальные набережные относятся к III классу ответственности, поэтому принимаем .

γ_lc – коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый для основного сочетания нагрузок – 1,0, для особого сочетания нагрузок – 0,9, для сочетаний нагрузок в периоды строительства и ремонта – 0,95. В курсовой работе принимаем основное сочетание нагрузок: γ_lc =1,0.

III. 1. Проверка на опрокидывание.

При расчете устойчивости бетонных сооружений по схеме предельного поворота (опрокидывания) проверяется возможность потери сооружением устойчивости вследствие нарушения прочности основания под сооружением при его повороте или наклоне, вызванном действием опрокидывающих сил. При этом необходимо выполнение условия:

(III.2)

где: , – суммы моментов сил, стремящихся опрокинуть и удержать сооружение относительно оси Y, проходящей через крайнюю точку на лицевой стороне опорной плиты сооружения – точку «О».

– коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;

– то же, что и в формуле (III.1).

В данном примере суммарные опрокидывающие и удерживающие моменты берутся из таблицы II.2:

Определяем коэффициент надежности на опрокидывание:

Вывод.Устойчивость сооружения на опрокидывание обеспечена.

III. 2. Проверка на сдвиг.

Потеря устойчивости гравитационных сооружений на нескальных основаниях возможна по схемам плоского, смешанного и глубинного сдвигов (рис. Рис. III.1. Виды возможных сдвигов при потере устойчивости гравитационных сооружений на нескальных основаниях: а) плоский; б) смешанный; в) глубинный сдвиг. СНиП 2.02.02-85 устанавливают условия, при которых расчет производится только по схеме плоского сдвига (п. 3.5, формулы 5…10). Если условия п. 3.5. не соблюдаются, то расчет производится по схеме смешанного или глубинного сдвига (см. п. 3.9.). При расчете прочности основания и устойчивости гидротехнического сооружения в курсовой работе необходимо: Проверить выполнение условия (III.1) и определить коэффициент запаса устойчивости сооружения при плоском сдвиге сооружения по основанию; Проверить выполнение условия (III.1) и определить коэффициент запаса устойчивости при глубинном сдвиге сооружения.