4.4 Нагрузка от транспортных средств

Нагрузку от железнодорожного транспорта принимают по нормам и ТУ на проектирование железнодорожной нормальной колеи промышленных предприятий.

Автотранспортные нагрузки принимают по нормам подвижной вертикальной нагрузки для расчета искусственных сооружений на автодорогах СНиП 2.05.03.84 «Мосты и трубы». Эти нагрузки учитывают при расчете свайного фундамента причала, если они превышают нагрузку от складируемых грузов.

Нагрузка от одного железнодорожного пути, приходящаяся на одну опору причала:

, (4.10)

где – нормативная нагрузка на один метр пути (см. табл. 4.2)

Нагрузка от автомобильного транспорта (две полосы движения) для категории нагрузки I,II,IIIучитывает автомобильные нагрузки типа Н – 300 (А11). Для этого типа погонная нормативная нагрузка составляет:

кН/м при м,кН/м прим,

кН/м при м.

Для категории нагрузки IVучитывают автомобильные нагрузки типа Н – 100 (А8). Для этого типа погонная нормативная нагрузка составляет:

кН/м при м,кН/м прим,кН/м прим.

Величина автомобильной нагрузки на опору причала вычисляется по формуле

, (4.11)

где n– количество полос движения (две полосы).

Суммарная нагрузка от железнодорожного и автомобильного транспорта на опору причала:

(4.12)

4.5 Нагрузки от воздействия судов

На причальное сооружение в процессе эксплуатации могут действовать следующие нагрузки:

- от навала пришвартованного судна под действием ветра или течения, прижимающего его к причалу;

- от натяжения швартовов под действием ветра или течения, отжимающего судно от причала;

- от навала судна при подходе к причалу в момент контакта с сооружением.

Нагрузка от ветрового навала судна, поперечная и продольная (перпендикулярно и вдоль линии кордона), определяется по формуле

, (4.13)

где – давление ветра (в):

, (4.14)

где с – аэродинамический коэффициент;

с = 1.2 – для поперечной составляющей,

с = 0.8 – для продольной составляющей;

–коэффициент, зависящий от длины судна (табл. 4.4);

Таблица 4.4 – Значение коэффициента неравномерности ветрового давления

Длина судна , м	Коэффициент неравномерности ветрового давления,
50 75 100 200 и более	0,80 0,70 0,65 0,50

Примечание. Для промежуточных значений величина коэффициента определяется интерполяцией.

–нормативный скоростной напор ветра:

, (4.15)

где – скорость ветра обеспеченностью 4% за навигационный период (табл. 4.5).

Таблица 4.5 – Скорость ветра в портах

Порт	Скорость ветра ,м/с
Новороссийск	36
Туапсе	23
Ейск	24
Темрюк	25
Сочи	25
Геленджик	36

–парусность судна определяется по приближенной формуле

, (4.16)

где – коэффициент, принимаемый по таблице 4.6;

–длина (ширина) судна, м.

Таблица 4.6 – Значение коэффициента

Типы судов	Длина судна , м
	100	150	200	250	300 и более
Грузопассажирские Сухогрузные Наливные	0,12 0,11 0,11	0,12 0,10 0,10	0,12 0,09 0,09	0,11 0,08 0,08	0,11 – 0,07

Поперечная составляющая нагрузки от ветрового навала судна передается на причал по длине прямолинейного участка судна в виде распределенной нагрузки .

При ,; (4.17)

при ,, (4.17`)

где – прямолинейная вставка в корпусе судна;

–длина стенки причала;

–коэффициент, учитывающий эксцентричность действия по отношению к середине;

–для пассажирских судов, – для других типов судов.

Если для восприятия горизонтальных нагрузок от судов устраивают палы, то нагрузка от навала судна на отдельно стоящий пал:

, (4.18)

где – количество пал, приходящихся на прямолинейную вставку в корпусе судна;

–коэффициент неравномерности распределения нагрузки между палами.

Нагрузка, действующая на опору причал от ветрового навала судна:

. (4.19)

Рисунок 4.5 – Схема нагрузки на причал от ветрового навала судна

Нагрузки от натяжения швартовов

Швартовная нагрузка приложена к швартовной тумбе и направлена по швартовному тросу вверх и в сторону от тумбы. В расчетах участвуют составляющие этого усилия:– горизонтальная нормальная к линии кордона,– вертикальная и– профильная вдоль линии кордона.

Точка приложения и его составляющих принимается на 0,3 – 0,4м выше отметки поверхности кордона.

Рисунок 4.6 – Схема нагрузки от натяжения швартовов

Составляющие, действующие на швартовную тумбу, определяются по формулам

; (4.20)

; (4.21)

; (4.22)

, (4.23)

где – полное ветровое давление на судно;

–количество работающих тумб (принимается по табл. 4.7).

Таблица 4.7 – Количество работающих швартовных тумб на причале,

Длина судна , м	Число работающих тумб,
50 100 150 200 250 Более 250	2 4 4 6 6 8

Примечание. При длине судна до 50 м расстояние между тумбами не должно превышать 20 м; до 150 – 25 м, более 250 – 30 м.

Углы ипринимаются по таблице 4.8.

Таблица 4.8 – Значения α и β, углов наклона швартовных усилий

Тип судна	Положение тумб	α, град	β, в град, для судна
			в грузу	порожнем
Морское	На кордоне В тылу	30 40	20 10	40 20
Речное пассажирское и грузопассажирское	–	0–45	от –30 до +30
Грузовое	»	0–30	от –30 до +30

Составляющие швартовной нагрузки, действующие на опору причала:

, (4.24)

где n– количество опор, приходящихся на одну швартовную тумбу.

Нагрузка от навала судна при подходе к причальному сооружению.

Этот тип нагрузки может возникнуть при швартовке судна к причалу и входит в особое сочетание нагрузок, но может учитываться в расчетах некоторых морских гидротехнических сооружений.

Величина этой нагрузки зависит от величины энергии, которую имеет судно в момент контакта с сооружением, амортизирующих свойств отбойных устройств, упругих свойств сооружения и судна.

Величина энергии навала судна на причал:

, (4.25)

где – коэффициент, учитывающий внецентренность приложения нагрузки от навала судна, влияние присоединенной массы воды и другие потери энергии при навале (табл. 4.9);

–водоизмещение судна в полном грузу, т;

–скорость подхода судна, направленная нормально к линии кордона, м/с, (табл. 4.10).

Таблица 4.9 – Значения коэффициента , учитывающего внецентренность нормальной составляющейN_cнавала судна и другие факторы

Тип причального сооружения	Значения для судов
	морских	речных
Сооружение со сплошной вертикальной стенкой Набережная эстакада и оторочка эстакады Пирс сквозной конструкций и рядовые палы Головные палы	0,50 0,55 0,65 1,60	0,30 0,40 0,45 –

Примечание. Для судов, швартующихся в балласте или порожнем, табличные значения необходимо умножить на коэффициент 0,85.

Таблица 4.10 – Величина скорости подхода судна , направленной нормально к линии кордона, м/с

Судно	Водоизмещение судна в полном грузу DC, тыс. т
	2 и менее	5	10	20	40	100	более 100
Морское Речное	0,22 0,20	0,15 0,15	0,13 0,10	0,11 –	0,10 –	0,08 –	0,08 –

Примечание. Для промежуточных значений водоизмещений судов величина скорости подхода судов определяется интерполяцией.

В зависимости от по графикам определяется величина нормальной составляющей нагрузки от навала судна при подходе к причалу.

Рисунок 4.7 – Общий вид и механические характеристики резиновых

трубчатых амортизаторов

Порядок определения нормальной составляющей N_c:

– отложить величину энергии на правой оси ординат;

– провести горизонталь до пересечения с кривой поглощения энергии амортизатором соответствующего диаметра;

– опустить вертикаль до пересечения с кривой нагрузок соответствующего диаметра;

– провести горизонталь и снять величину нормальной составляющей N_cпо левой оси ординат.

Интенсивность навала судна при подходе к сооружению:

. (4.26)

Продольная составляющая нагрузки вдоль линии кордона

, (4.27)

где – длина соприкасания корпуса судна с причалом (при,при);

f– коэффициент трения (см. табл. 4.11)

Таблица 4.11 – Значение коэффициента трения f

Материал лицевой поверхности отбойного устройства	f
Резина Дерево Бетон	0,5 0,4 0,5

Все нагрузки свести в таблицу 4.12

Таблица 4.12 – Расчетные нагрузки на опору причала

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетные значения, кН
	Постоянная:
1.	Собственный вес верхнего строения причала и ростверка		1,05
	Временные:
1.	От воздействия крана		1,2
2.	От складируемых грузов:
	- по линии кордона		1,2
	- прикордонная зона		1,2
	- переходная зона		1,3
	- тыловая зона		1,3
3.	От воздействия транспорта:
	- железнодорожный транспорт		1,3
	- автомобильный транспорт		1,4 (3 и 6 м) 1,3 (9 м)
4.	От воздействия судов:
	- ветровой навал судна на причал, нормально к линии кордона		1,2
Продолжение таблицы 4.12
	- горизонтальная швартовная нагрузка, нормально к линии кордона		1,2
	- вертикальная швартовная нагрузка		1,2
	- профильная швартовная нагрузка, вдоль линии кордона		1,2
	- навал судна при его подходе к причалу		1,1

Примечание. при шаге опор 3 и 6 м,при шаге опор 9 м.