- •Введение Предмет, цели, и задачи изучения курса (дисциплины)
- •Основные этапы исторического развития портов и водных путей.
- •Современное состояние и перспективы развития портов
- •Классификация, состав и основные элементы морских и речных портов. Классификация морских и речных портов.
- •Состав и основные элементы порта
- •Грузооборот, пропускная способность и судооборот порта
- •Морские и речные судоходные каналы Классификация судоходных каналов
- •А) полного профиля б) неполного профиля в) отсутствие прорези
- •Основные элементы судоходных каналов
- •Определение основных размеров каналов
- •Полная глубина в канале:
- •Акватория и территория порта Основные элементы акватории порта
- •Глубины на акватории порта
- •Расположение оградительных сооружений
- •Расположение и размеры входа в порт
- •Определение основных размеров акватории порта
- •Расположение причального фронта
- •Портовая территория
- •Естественный режим морских побережий и устьевых участков рек и его влияние на устройство и эксплуатацию портов и водных путей собщений
- •Элементы естественного режима морских побережий и устьевых участков рек.
- •Морские волны и их классификация
- •А) на бесконечной глубине б) на конечной глубине
- •Портовые гидротехнические сооружения Классификация портовых причальных сооружений.
- •Специализация причалов.
- •Р ис. 20 Основные типы причальных сооружений а) гравитационный б) на свайном основании в) тонкая стенка г,д,е) смешанная конструкция Типы гравитационных сооружений.
- •Конструкции портовых причальных сооружений в виде тонкой стенки, на сваях и колоннах
- •Конструкции причальных сооружений на свайных основаниях
- •Классификация особых типов причалов
- •Рейдовые и островные причалы
- •Причальные сооружения на опорах повышенной несущей способности.
- •Плавучие причалы
- •Кессоны
- •Причальные приспособления
- •Швартовные устройства
- •А) вращающаяся винтовая тумба б) тумба с откидной головкой в) быстроотделяющиеся гаки
- •Внешние силы и нагрузки, действующие на портовые причальные сооружения и особенности расчета Классификация внешних сил и нагрузок действующих на портовые причальные сооружения
- •Эксплуатационные нагрузки
- •Собственная масса конструкции и постоянных устройств
- •Давление грунта
- •Нагрузки, возникающие при взаимодействии между судном и причалом
- •Волновое давление
- •Состав нагрузок, их сочетание и последовательность расчетов
- •Портовые оградительные сооружения Классификация оградительных сооружений
- •Оградительные сооружения с вертикальной стенкой
- •Оградительные сооружения из обыкновенных массивов
- •Оградительные сооружения из циклопических массивов
- •Ячеистые (целюлярные) массивы
- •Оградительные сооружения из массивов-гигантов
- •Оградительные сооружения из свай
- •Широкие молы
- •Оградительные сооружения откосной формы
- •Молы из наброски сортированного камня
- •Оградительные сооружения из наброски массивов
- •Оградительные сооружения из песка
- •Новые типы оградительных сооружений
- •Молы и волноломы сквозной конструкции
- •Плавучие оградительные сооружения
- •Пневматические волноломы
- •Внешние силы и нагрузки действующие на оградительные сооружения
- •Основные виды оборудования
- •Транспортное оборудование портов
- •Энергоснабжение и освещение порта
- •Водоснабжение и канализация порта
- •Средства связи
- •Прочие виды оборудования порта
- •Подъемно-транспортные машины и механизмы
- •А) мостовой б) консольный
- •Поворотные краны
- •Вертикальные подъемники
- •Вагоноопрокидыватели
- •Скреперные установки
- •Тележки безрельсового транспорта
- •Погрузчики безрельсовые колесные и гусеничные
- •Подъемно-транспортные машины непрерывного действия
- •Устройство и назначение судовых грузовых устройств Назначение и устройство судовых грузовых устройств, их классификация
- •Основные элементы грузовых устройств со стрелами
- •Принципиальные схемы работы грузовыми стрелами и их размещение на судне
- •Легкие и тяжеловесные грузовые стрелы
- •Грузовые мачты и грузовые колонки
- •Классификация водных путей сообщений и гидротехнических узлов
- •Классификация внутренних водных путей.
- •Состав и основные элементы гидротехнических узлов
- •Основные понятия, конструктивные формы и типы шлюзов
- •Конструкция судоходного шлюза
- •Короткими обходными водопроводными галереями.
- •Временные причальные сооружения
- •Временные стационарные причалы
- •Габаритные размеры стационарных временных причалов
- •Нагрузки, действующие на временные причалы
- •Конструкция временных стационарных причалов
- •Организация работ по возведению стационарных причалов
- •Плавучие причалы
- •Причалы из судов, барж и других плавучих средств
- •Литература
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
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.