Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2009 Учебное пособие по портам Дьячков.doc
Скачиваний:
435
Добавлен:
16.12.2018
Размер:
16.44 Mб
Скачать

Собственная масса конструкции и постоян­ных устройств

Собственный вес конструкции определяется по объемам отдельных элементов (массивов, свай, верхнего строения и т. д.). Иногда непосредственно на причальных сооружениях располагают­ся постоянные устройства (галереи, бункеры, эстакады и т.п.) для зерноперегружателей, углеперегружателей и других механизмов. Нагруз­ку от подобных устройств проще всего определить по паспорту соору­жений.

Рис. 49 Нагрузки действующие на основные типы причальных сооружений

а-гравитационный, б-на свайном основании, в-тонкая стенка, г,д,е-смешанная конструкция

Давление грунта

Различаются два вида грунтов: сыпучие (песчаные) и связные (глинистые). Сыпучие грунты не могут сопротив­ляться растяжению, а для разрыва образца связных грунтов требуется приложить сравнительно небольшую силу. Грунты являются сложной средой и изучаются в специальной науке - механике грунтов.

При свободной отсыпке грунта образуются конусы или пирамиды, образующие которых составляют с горизонтальной плоскостью некото­рый угол, называемый углом естественного откоса. Основным фактором, определяющим физико-механические свойства песчаных грунтов, является сила внутреннего трения, что приблизительно справедливо и для связных грунтов (например, глин). Отличие заключается в том, что благодаря сцеплению между частицами здесь сказывается весьма слабо выраженное свойство твердых тел, хотя в це­лом и глинистые грунты после нарушения структуры ведут себя так же, как и несвязные.

Зная приведенные характеристики грунтов, можно определить давление последних на причальные стенки.

Различаются два случая воздействия грунтов на ограждения: ак­-

тивное и пассивное. Активное давление возникает при смещении стенки от

грунта. Пассивное давление возникает,

когда стенки надвигаются на грунт под действием внешней силы.

Пассивное сопротивление грун-

­тов возникает в нижней части заанкеренных больверков, когда грунт

ниже уровня дна препятствует смещению стенки.

С

Рис. 50 Схемы эксплуатационных нагрузок

а - от портальных кранов и складируемых грузов, б – без портальных кранов, в – от портальных кранов и ж.д.подвижного состава и складируемых грузов

1 – портальные краны, 2 – ж.д.родвижной состав

илы трения, как это показывают теоретические исследования, уменьшают активное давление и увеличивают пассивное сопротивле­ние по сравнению с гладкими стенками.

За последние десятилетия изложенная теория Кулона подверг­лась тщательному анализу. Советскими учеными (В.В. Соколовским, С. С. Голушкевич, В. Г. Березанцевым и др.) была создана математи­чески более точная теория предельного равновесия.

Нагрузки, возникающие при взаимодействии между судном и причалом

При швартовных опе­рациях, а также во время стоянки судна у причала возникает силовое взаимодействие, правильный учет которого имеет существенное значе­ние для нормальной эксплуатации сооружения. В эксплуатационной практике нередко наблюдались случаи повреждений и аварий при­чальных сооружений из-за недоучета нагрузок, образующихся при швартовных операциях.

Нагрузки, возникающие при взаимодействии судна с причальными сооружениями, определяют по Строительным нормам и правилам (СНиП II 57-75). Различают несколько видов нагрузок.

Нагрузки от натяжения швартовов при торможении судна во время подхода к причалу (рис. 51а). Подобные нагрузки возникают в том случае, если по какой-либо причине судно с некоторой непогашенной скоростью затормаживается при помощи конца, поданного на швар­товную тумбу. При этом в швартовном конце возникает усилие, которое резко увеличивается с возрастанием водоизмещения судна и его скорос­ти к моменту торможения.

В эксплуатационной практике торможение судна указанным спо­собом практикуют лишь во время подхода сравнительно небольших су­дов (буксиров, барж, судов технического флота и др.). С увеличением водоизмещения судов нагрузки подобного рода достигают значитель­ных размеров, поэтому такой способ швартовного маневра для боль­ших судов в эксплуатационной практике не рекомендуется.

Рис. 51 Виды нагрузок, возникающих при взаимодействии судна и причала

Встречаются два случая нагрузки при стоянке судна у причала: при навале судна под действием ветра и течения со стороны акватории и нагрузки от натяжения швартовов при отрыве судна от причала при обратном направлении ветра и течения.

При сплошном фронте кордонной линии причала (рис. 51б) дав­ление ветра и течения передается на сооружение не по всей длине судна, а в пределах прямолинейной вставки.

Если же судно опирается на отдельные опоры в виде палов (рис. 51в), реакции последних будут сосредоточенны­ми, а их сумма - равна полному ветровому давлению.

Ветровое двление зависит от скорости ветра и боковой поверхности судна, называемой парусностью. С увеличением скорости ветра резко возрастает давление на 1 м2 боковой поверх­ности судна.

Нагрузки от натяжения швартовов образуются при действии ветра со стороны территории (рис. 51г), который стремится оторвать судно от кордонной линии. Удерживается оно швартовными концами, закрепленными к тумбам.

При длине судна 100—150, 250, 300 м и более количество тумб равно соответственно 4, 6, 8.

На набережных и эстакадах, расположенных параллельно берегу, ветровая нагрузка может действовать одновременно только водном направлении (навал или отрыв). На пирсах же, при стоянке судов с обеих сторон, сооружение в целом испытывает одновременное двойное воздей­ствие; навал с наветренной стороны и натяжение швартовов - с дру­гой (рис. 51д).

При подходе суд­на к причалу в момент контакта скулы с отбойным устройством не исключена возможность наличия некоторой непогашенной скорости (рис. 51е). В этом случае в контактной плоскости возникает ди­намическая нагрузка.

Установлено, что сила удара зависит от массы судна, скорости в момент контакта, угла подхода, упругой податливости сооруже­ния, отбойных приспособлений и корпуса судна.