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:

Мq (x₁, x₂) = М(q₀), (34)

R_aq (x₁, x₂) = R_a(q₀), (35)

где Мq(x₁, x₂) и R_aq (x₁, x₂) – соответственно приращения максимального изгибающего момента в шпунтовой стенке и усилия в анкерной тяге от нагрузки q (x₁, x₂);

М(q₀) и R_a (q₀) – тоже, от проектной нагрузки (q₀).

Искомые значения М(q₀) = Мq(О, В) и  R_a (q₀) =  R_a q(О, В) вычисляют по формулам:

Мq(О, В) = M_max (q₀) – M⁰_max, (36)

 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 М_maxq (x₁, x₂) и R_aq (x₁, x₂) от нагрузки q (x₁, x₂) получают по формулам

Мq (x₁, x₂) = М_maxq (x₁, x₂) - M⁰_max, (38)

R_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  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 М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 Мq(О, В) и усилий в анкерных тягах R_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).