ОКС 93.160
Дата введения
1 января 2013 года
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила разработки - постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. N 858 "О порядке разработки и утверждения сводов правил".
1. ИСПОЛНИТЕЛЬ - ОАО "ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева"
2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3. ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики
4. УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. N 635/12 и введен в действие с 1 января 2013 г.
5. ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 38.13330.2010 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)"
Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет
Настоящий свод правил является актуализированной редакцией СНиП 2.06.04-82*. Основанием для разработки нормативного документа является Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".
Актуализация выполнена Открытым Акционерным Обществом "ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева" (канд. техн. наук А.П. Пак - руководитель темы, д-ра техн. наук Е.Н. Беллендир, В.Б. Глаговский, вед. научн. сотр. А.Б. Векслер, гл. науч. сотр., д-р физ.-мат. наук, профессор В.И. Климович, зав. лаб., канд. техн. наук Н.С. Бакановичус, вед. науч. сотр., канд. техн. наук И.Н. Шаталина); д-р техн. наук, профессор М.А. Колосов (СПГУВК), д-р техн. наук, профессор П.А. Гарибин (СПГУВК), вед. науч. сотр., канд. техн. наук П.М. Кожевников (филиал ОАО "26 ЦНИИ") с учетом замечаний и предложений специалистов ФГУП ГНЦ РФ "ЦНИИ им. академика Крылова", ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова", Института водных проблем РАН, ОАО "ДНИИМФ", ЗАО "ГТ Морстрой", филиала ОАО ЦНИИС "НИЦ "Морские берега", ГУ "Государственный гидрологический институт", Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, Сочинского государственного университета туризма и курортного дела, Российского государственного гидрометеорологического университета.
Настоящие нормы распространяются на проектирование вновь строящихся, реконструкцию и ремонт существующих речных и морских гидротехнических сооружений.
Раздел 2 утратил силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
Раздел 3 утратил силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
4.1. В своде правил установлены нормативные значения нагрузок и воздействий от ветровых волн, льда и судов на гидротехнические сооружения.
Расчетная нагрузка должна определяться как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузкам
Значение коэффициента
4.2. Расчетные элементы волн и ледовых условий на открытых и огражденных акваториях следует принимать на основе результатов инженерно-гидрометеорологических изысканий, многолетних натурных наблюдений и лабораторных исследований. Правила выполнения указанных изысканий приведены в [1], [2].
4.3. Нагрузки и воздействия волн и льда на сооружения I класса, а также на сооружения других классов при расчетной высоте волн более 5 м, полученные расчетными методами, необходимо уточнять на основе натурных и лабораторных исследований.
на гидротехнические сооружения
Основные расчетные положения
5.1. Определение волновых нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения должно производиться для условий расчетного шторма при расчетных уровнях воды в акватории.
5.2. В качестве расчетного шторма следует принимать шторм повторяемостью для сооружений класса:
I - 1 раз в 100 лет;
II - 1 раз в 50 лет;
III и IV - 1 раз в 25 лет.
5.3. Параметры волнения при расчетном шторме: значения высоты, длины и периода волн различной обеспеченности в системе, а также спектральная плотность волнения - должны приниматься по результатам статистической обработки результатов инженерно-гидрометеорологических наблюдений.
При недостаточности данных инженерно-гидрометеорологических изысканий определение параметров волнения расчетного шторма можно производить на основании расчетных методов (приложение А) с последующей их верификацией (проверкой) по имеющимся данным наблюдений в конкретном месте изысканий. При отсутствии таких данных допустима верификация для акваторий со схожими условиями волнообразования.
Рекомендуется согласно [2] показывать соответствие используемых расчетных методов методам (моделям), принятым для таких же целей в международной практике.
5.4. При определении расчетных значений элементов волн на открытых и огражденных акваториях необходимо учитывать следующие волнообразующие факторы: скорость ветра (ее значение и направление), продолжительность непрерывного действия ветра над водной поверхностью, размеры и конфигурацию охваченной ветром акватории, рельеф дна и глубину воды.
5.5. Расчетные уровни воды и характеристики ветра необходимо определять по результатам статистической обработки данных многолетних рядов наблюдений.
5.6. Расчеты элементов волн должны производиться с учетом деления акватории на следующие зоны по глубине (буквенные обозначения - приложения А и С):
глубоководная - с глубиной
, где дно не влияет на основные характеристики волн;мелководная - с глубиной
, где дно оказывает влияние на развитие волн и на основные их характеристики;прибойная - с глубиной от
приурезовая - с глубиной менее
Характеристики волнения, соответствующие расчетным обеспеченностям скорости ветра и уровня воды в акватории, должны определяться с учетом трансформации волн - изменения их параметров под воздействием течений и с выходом на мелководье, рефракции при сложном рельефе и негоризонтальном дне, дифракции на оградительных сооружениях, обрушения.
Определение параметров волнения должно производиться расчетно-теоретическими методами на основе современных программно-вычислительных комплексов или с использованием номограмм (приложение А) и имеющихся апробированных методов.
5.7. Расчетную обеспеченность высот волн в системе необходимо принимать:
при определении защищенности портовых акваторий ................... 5%;
при определении наката волн ....................................... 1%;
при определении устойчивости и прочности гидротехнических сооружений и их элементов - по таблице 1.
Таблица 1
Для сооружений I класса и для всех сооружений с периодом собственных колебаний более 2 с необходимо учитывать спектральные характеристики волнения (частотный спектр).
5.8. Максимальный расчетный уровень воды необходимо принимать согласно требованиям сводов правил на проектируемые сооружения (объекты).
5.9. При определении нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения обеспеченности расчетных уровней должны быть не более: для сооружений I класса - 1%, II и III классов - 5%, IV класса - 10% по наивысшим годовым уровням, определенных с учетом приливно-отливных явлений, сезонных колебаний, ветрового и волнового нагонов.
Примечания
1. В безливных морях для подпорных гравитационных волнозащитных стен II класса и для искусственных пляжей без сооружений обеспеченность расчетных уровней следует принимать равной 1%.
2. В отдельных случаях при достаточном обосновании допускается при определении волнового воздействия выбирать расчетный уровень воды, исходя из условия максимального воздействия волн на элементы гидротехнических сооружений (например, при рассмотрении размывов основания вблизи сооружения и мероприятий по защите от размыва).
5.10. Высоты ветрового и волнового нагонов следует принимать по данным натурных наблюдений. Для сооружений III и IV классов высоты ветрового и волнового нагонов допускается определять расчетом (приложение Б).
5.11. При динамических расчетах и оценке усталостной прочности элементов конструкций гидротехнических сооружений следует учитывать спектральную плотность ветрового волнения, характеризующую его нерегулярность.
5.12. Воздействие шторма, в том числе в сочетании с течением, на дно акватории у основания гидротехнического сооружения должно оцениваться сравнением значений максимальной придонной скорости и неразмывающей (допускаемой) придонной скорости или соответствующих касательных напряжений, характеризующих грунт, слагающий дно, или материал, используемый для защиты дна от размыва и подмыва основания сооружения (приложение В).
Особенности расчета воздействия волн
на сооружения различных типов
Нагрузки на вертикальные стены
5.13. Расчет сооружений на воздействие стоячих волн со стороны открытой акватории (рисунок 2) должен производиться при глубине до дна
и глубине над бермой ; при этом в формулах для свободной волновой поверхности и волнового давления вместо глубины до дна , (1)где
h - высота исходной бегущей волны, м, принимаемая на основе гидродинамических (вероятностных) расчетов или по приложению А.
![]() а - при гребне волны; б - при ложбине волны
(с эпюрами взвешивающего волнового давления)
стену со стороны открытой акватории
![]() 5.14. Горизонтальную волновую нагрузку
Построение эпюр волнового давления p должно производиться по результатам экспериментальных исследований и/или гидродинамических расчетов. Допускается применение способа, приведенного в приложении Г.
5.15. В расчетах устойчивости сооружения и прочности грунтов основания следует учитывать уменьшение волновой нагрузки на секцию вертикальной стены при подходе фронта волны под углом
Таблица 2
5.16. В расчетах следует учитывать горизонтальную нагрузку от дифрагированных волн со стороны огражденной акватории (рисунок 4).
![]() а - при гребне волны; б - при ложбине волны
Рисунок 4. Эпюры давления дифрагированных волн
на вертикальную стену и ее подошву со стороны
огражденной акватории
5.17. Взвешивающее волновое давление в горизонтальных швах массивной кладки и по подошве сооружения допускается принимать равным соответствующим значениям горизонтального волнового давления в крайних точках (рисунки 2 и 4) при линейном изменении его в пределах ширины сооружения.
5.18. Максимальную придонную скорость
где коэффициент
, при ; - волновое число.Максимальное значение касательного напряжения на поверхности дна
, (3)где
- коэффициент трения; при ; ; - суммарная гидравлическая шероховатость дна; ( , рекомендуется ) - шероховатость плоского (без русловых форм) дна, сложенного грунтом средней крупностью - шероховатость, обусловленная донными формами средней высотой Среднее за период
. (4)Возможность размыва дна акватории у основания сооружений следует оценивать сравнением
5.19. Расчет сооружений на воздействие разбивающихся волн со стороны открытой акватории должен производиться при глубине над бермой
и глубине до дна (рисунок 5). Горизонтальную нагрузку , (6) . (7)![]() Рисунок 5. Эпюры давления разбивающихся волн
на вертикальную стену
Вертикальную нагрузку
, (8)где
; при следует принимать ; при .Максимальную придонную скорость воды
5.20. Расчет сооружений на воздействие прибойных волн должен производиться при глубине
на примыкающем к стене участке дна протяженностью не менее , (10)где
![]() а - с верхом постели на уровне дна;
б - с возвышающейся над дном постелью
на вертикальную стену
Горизонтальную нагрузку
; (12) , (13)где
Вертикальную нагрузку
. (14)Максимальная придонная скорость прибойной волны
5.21. Нагрузки от воздействия разбивающихся и прибойных волн на сооружения I и II классов следует уточнять на основе лабораторных исследований или гидродинамических расчетов.
Нагрузки и воздействия волн на сооружения откосного профиля
высота и длина расчетных волн;
шероховатость поверхности откоса;
фильтрационные свойства материала, образующего откос;
направление и скорость ветра;
глубина воды в акватории перед сооружением;
угол подхода фронта волны к линии уреза воды на откосе.
![]() Рисунок 7. Схема к определению высоты
наката волн на откос
Расчет высоты наката на откос может производиться методами, приведенными в приложении Д.
Деформируемость за время расчетного шторма пляжных откосов следует оценивать по данным натурных наблюдений (в том числе на аналогах) и гидравлического моделирования в сочетании с апробированными расчетными методами.
5.23. Волновое давление на защитное плитное крепление откоса должно определяться на основании результатов физического и/или математического моделирования.
Для крепления из бетонных и железобетонных плит при предварительных расчетах допускается определять волновое давление расчетом по зависимостям приложения Д.
5.24. При креплении откоса рваным камнем, обыкновенными и фасонными бетонными или железобетонными блоками расчетную массу отдельного элемента можно определять по зависимостям приложения В.
Нагрузки от волн на обтекаемые преграды
и сквозные сооружения
5.25. Нагрузки от волн на обтекаемые преграды должны определяться для сооружений I и II классов на основе экспериментальных исследований и/или решения гидродинамической задачи обтекания преграды волновым потоком.
Нагрузки от волн на обтекаемые преграды и сквозные сооружения должны определяться как сумма скоростного и инерционного компонентов, обусловленных соответственно локальными значениями скорости и ускорения волнового движения жидкости.
Динамический эффект от воздействия нерегулярных волн следует учитывать только в тех случаях, когда период собственных колебаний сооружения соизмерим со средним периодом набегающих волн.
5.26. Максимальную силу воздействия волн на вертикальную обтекаемую преграду (рисунок 8, а) следует определять из ряда значений, получаемых при различных удалениях
вершины волны от преграды.![]() а - вертикальные; б - горизонтальные
на обтекаемые преграды
5.27. Максимальные значения нагрузки от волн на горизонтальную обтекаемую преграду, расположенную на некотором удалении от дна акватории или лежащую на дне (рисунок 8, б), должны определяться также при различных удалениях
вершины волны от преграды для двух случаев:максимальной горизонтальной составляющей нагрузки
максимальной вертикальной составляющей нагрузки
5.28. Расчет сквозных сооружений или отдельно расположенных обтекаемых преград на нагрузки от волн должен производиться, как правило, с учетом шероховатости их поверхности.
5.29. При выполнении расчетов допускается использование формул, графиков и таблиц, помещенных в приложении Е, основанных на аналитическом решении в третьем приближении задачи о бегущих потенциальных волнах и дополненных данными экспериментальных исследований.
5.30. Максимальную придонную скорость
и 270°) и впереди преграды на расстоянии , следует определять по формуле , (16)где коэффициент
Таблица 3
Нагрузки от ветровых волн на берегоукрепительные сооружения
5.31. Максимальные значения горизонтальной
![]() Рисунок 9. Эпюры волнового давления на подводный волнолом
5.32. Максимальную придонную скорость
Для сооружения в виде подводного волнолома при определении
; при следует принимать .Максимальную придонную скорость воды
5.33. Максимальные значения горизонтальной
а) при расположении сооружения в створе последнего обрушения прибойных волн (рисунок 10, а) по формулам:
б) при расположении сооружения в приурезовой зоне (рисунок 10, б) по формулам:
; (20)в) при расположении сооружения на берегу за линией уреза в пределах наката волн (рисунок 10, в) по формулам:
; (22)где
; (23)Примечания
1. Если ордината верха сооружения
, м, то значения волнового давления, определяемые по формулам (17), (18) и (21), необходимо умножать на коэффициент 2. Нагрузки от прибойных волн на волнозащитные стены при расположении их в прибойной зоне следует определять согласно 5.20.
3. В формулах (19) и (21) давление
а)
![]() б)
![]() в)
![]() а - зона прибойной волны; б - приурезовая зона;
в - за линией уреза
волнозащитную стену при расположении сооружения
5.34. Максимальные значения горизонтальной
, (24)где
и при .![]() Рисунок 11. Эпюры волнового давления на вертикальную
волнозащитную стену при откате волны
5.35. Волновое давление p, кПа, на криволинейный участок стены необходимо принимать по эпюре волнового давления на вертикальную стену согласно 5.33 с ориентированием этой эпюры по нормали к криволинейной поверхности (рисунок 12).
![]() Рисунок 12. Эпюра давления волн на криволинейный участок
волнозащитной стены
5.36. Максимальные значения горизонтальных
, (25) , , (26)![]()
Воздействие судовых волн на крепления берегов каналов
5.37. Значения высоты
, (27) , (28)где
V - скорость судна, м/с;
Примечание. При определении параметров волны, возникающей при движении водоизмещающих судов в водотоках (реках, каналах), следует учитывать, что скорость судна V, м/с, не должна превышать допускаемое значение
, (29)где
b - ширина канала, м, по урезу воды.
При двухстороннем движении однотипных судов численное значение
5.38. Высоту наката
: , (30)где
![]() Рисунок 14. Эпюра давления судовых волн на крепления
берегов каналов при накате волны на откос
5.39. Максимальное значение нагрузки от судовой волны на крепления берегов каналов P, кН/м, должно приниматься по эпюрам волнового давления, при построении которых рекомендуется использовать приемы, приведенные в приложении Ж.
на гидротехнические сооружения
6.1. При расчете гидротехнических сооружений на нагрузки от судов (плавучих объектов) необходимо определять:
нагрузки от ветра, течения и волн на плавучие объекты;
нагрузки от навала пришвартованного судна на причальное сооружение при действии ветра, течения и волн;
нагрузки от навала судна при его подходе к портовому причальному сооружению;
нагрузки от натяжения швартовов при действии на судно ветра, течения и волн.
Расчетные повторяемости внешних воздействий на акватории порта должны приниматься в зависимости от продолжительности стоянки судов и обусловленного ими типа швартовной системы (таблица 7).
Нагрузки от ветра, течения и волн на плавучие объекты
6.2. Расчетные значения поперечной
для судов и плавучих причалов с ошвартованными судами
, (31) , (32)для плавучих доков
, (33) , (34)где
Примечание. Площади парусности следует определять с учетом площадей экранирующих преград, расположенных с наветренной стороны (приложение И).
Таблица 8
6.3. Расчетные значения поперечной
, (35) , (36)где
6.4. Расчетные максимальные значения поперечной Q, кН, и продольной N, кН, горизонтальных сил от воздействия волн на плавучие объекты следует определять по формулам:
, (37) , (38)где
h - высота волны обеспеченностью 5% в системе, м;
![]() Рисунок 15. График значений коэффициента
Примечание. Период изменения волновой нагрузки следует принимать равным среднему периоду волн.
6.5. При расчете гидротехнических сооружений на действие нагрузок, передающихся от плавучих объектов на палы, корневые части причалов и анкерные опоры (для принятого количества, калибра и длины связей, значения натяжения связей в первоначальном состоянии, массы подвесных грузов и места их закрепления), необходимо определять:
горизонтальные и вертикальные нагрузки на сооружения и анкерные опоры;
наибольшие усилия в связях;
перемещения плавучих объектов.
Примечание. На морях с приливами и отливами определение усилий в элементах раскрепления следует производить при самом высоком и самом низком уровнях воды.
6.6. Нагрузки на анкерные опоры, усилия в связях и перемещения плавучих объектов необходимо определять с учетом динамики действия волн, при этом соотношения периодов свободных и вынужденных колебаний плавучих объектов должны приниматься из условия недопущения резонансных явлений.
Нагрузки от навала пришвартованного судна на сооружение
6.7. Нагрузку от навала пришвартованного судна на сооружение q, кН/м, под действием ветра, течения и волн, высота которых превышает допускаемые при швартовке значения по таблице 10, следует определять по формуле
, (39)где
при
при L < l
Примечание. Для причального фронта, образованного несколькими опорами или палами, распределение нагрузки от пришвартованного судна следует принимать только на те из них, которые располагаются в пределах прямолинейной части борта судна.
Для уточнения волновой составляющей нагрузки на причальное сооружение от пришвартованного судна целесообразно использование методики, учитывающей динамический характер волнового воздействия и справедливой во всем диапазоне высот волн
Нагрузки от навала судна при подходе к сооружению
6.8. Кинетическую энергию навала судна
, (40)где W - расчетное водоизмещение (масса) судна, т;
Значения нормальной составляющей скорости подхода
6.9. Поперечную горизонтальную силу
![]() а - от энергии
деформаций отбойного устройства
(и причального сооружения)
Суммарная энергия деформации
величину Энергию деформации причального сооружения
, (41)где
Продольная сила
, (42)где
; при деревянной поверхности ; при полиэтиленовых брусьях .6.10. Допускаемое значение нормальной к поверхности сооружения составляющей скорости подхода судна
, (43)где
W и
Следует учитывать, что ограничение скорости подхода к сооружению может быть обусловлено размывающим воздействием на донные отложения и/или крепление дна акватории вблизи сооружения, оказываемым потоком, возникающим за счет работы движителей судна.
Нагрузки на сооружения от натяжения швартовов
6.11. Нагрузки от натяжения швартовов должны определяться с учетом распределения на швартовные тумбы (или рымы) поперечной составляющей суммарной силы
Воспринимаемую одной тумбой (или рымом) силу S, кН, на уровне козырька (рисунок 17) от всех судов, швартовы которых заведены за тумбу, а также ее поперечную
, (44) , (45) , (46) , (47)где n - число работающих тумб, принимаемое по таблице 11;
![]() от натяжения швартовов
Значение силы натяжения швартова S, кН, для судов речного флота должно приниматься по таблице 13.
Таблица 13
Силу, передаваемую на каждую концевую тумбу носовыми или кормовыми продольными швартовами, для морских судов с расчетным водоизмещением более 50 тыс. т следует принимать равной продольной составляющей суммарной силы
Примечание. Более точное определение усилий в швартовых с учетом конкретной схемы швартовки судна может быть выполнено по формулам приложения Н.
6.12. Для специализированных причалов морских портов, состоящих из технологической площадки и отдельно стоящих палов, значения суммарных сил
а) на носовые, кормовые продольные и прижимные канаты - по
б) на шпринги - по
Если каждая группа швартовов заводится на несколько палов, то распределение усилий между ними допускается принимать равномерным. Значения углов
Примечание. Для сквозных причальных сооружений I и II классов, расположенных на недостаточно защищенных от волнения акваториях, рекомендуется учитывать волновую составляющую швартовной нагрузки на причал, определяемую на основе апробированных на практике динамических методов расчетов качки пришвартованного судна на волнении или модельных испытаний. Для предварительных оценок допускается использование методики, приведенной в приложении Л.
Основные расчетные положения
7.1. Ледовые нагрузки на гидротехнические сооружения должны определяться на основе статистических данных о гидрометеорологических и ледовых условиях в районе расположения сооружения, исходя из их ежегодной вероятности превышения (обеспеченности), устанавливаемых в зависимости от класса сооружений по таблице 14. Нагрузки ото льда на сооружения определяются на период ледовых воздействий.
Таблица 14
7.2. В число исходных данных по расчету ледовых нагрузок входят:
характеристики геометрических размеров и форм рельефа ледяного покрова;
толщина льда;
перепады температур, необходимые при расчете нагрузки от температурного расширения;
максимальная и минимальная скорости подхода льда к сооружению;
температура воздуха, необходимая для расчета прочности льда; скорость ветра и пр.
7.3. Исходные данные для расчета ледовых нагрузок следует назначать путем статистической обработки материалов натурных наблюдений в соответствии с ежегодной вероятностью превышения по классу сооружений.
При отсутствии материалов натурных наблюдений ледовых условий за исходные данные принимаются значения параметров, полученные расчетом по гидрометеорологическим условиям местности, соответствующим заданной ежегодной вероятности превышения.
7.4. Прочностные характеристики ледяного покрова: пределы прочности льда при сжатии
где N - количество слоев одинаковой толщины, на которое разбивается (по толщине) рассматриваемое ледяное поле, при этом
, где 7.5. Нормативное значение
Распределение температуры по толщине льда и определение ее значения в i-м слое принимается по натурным данным или при их отсутствии на основе решения задачи теплопроводности при стационарном режиме по температуре воздуха, скорости ветра, действующим течениям соответствующей ежегодной вероятности превышения с учетом класса сооружений.
При отсутствии опытных данных значение
Таблица 15
Значение доверительной вероятности
7.6. При рассмотрении прочности льда в условиях первой подвижки речного ледяного покрова значения
для рек бассейна Среднего и Верхнего Амура и юга Забайкалья - 0,45;
для рек бассейна Нижнего Амура, Средней Лены, Енисея до Енисейска, Оби до Октябрьского и севера европейской части России
для рек бассейна Верхнего Днепра, Верхней Волги, Камы и Тобола, низовья Дона, Волги, Урала и Оби, междуречья Оби и Енисея, Верхней Лены, Алдана и крайнего северо-востока России - 0,64;
для нижних течений Енисея и Лены и рек их междуречья, рек бассейна Алтая - 0,83;
для рек центра, северо-запада и юго-востока европейской части России - 0,83.
7.7. Строение ледяного поля (речного и морского) определяется по данным кристаллографического исследования; при их отсутствии допускается принимать, что:
ледяной покров открытых озер, водохранилищ и крупных рек состоит из зернистого и призматического льдов;
ледяной покров морей и устьевых участков рек, впадающих в моря, состоит из зернистого и волокнистого льдов.
Толщина слоя зернистого льда, располагающегося в верхней части ледяного покрова, относится к толщине слоя призматического или волокнистого льда как 1:3.
Нагрузки на сооружения от полей ровного льда
7.8. Нагрузку от воздействия движущихся ледяных полей на сооружения с вертикальной передней гранью необходимо определять: на отдельно стоящую опору (рисунок 18) с передней гранью в виде треугольника, многогранника или цилиндрического очертания
а секцию протяженного сооружения (рисунок 19)
где V - скорость движения ледяного поля, м/с. Для водохранилищ и морей допускается принимать скорость движения ледяного поля равной 3%-ному значению скорости ветра в расчетный период времени ежегодной вероятности превышения в зависимости от класса капитальности сооружения;
m - коэффициент формы опоры в плане, принимаемый по таблице 17;
A - максимальная площадь ледяного поля (или суммарная площадь нескольких ледяных полей, оказывающих давление друг на друга), м2, которая может воздействовать на рассчитываемый элемент сооружения, определяемая по натурным наблюдениям или принимаемая в зависимости от поперечных размеров пролета сооружения как
;![]() ледяного поля на отдельно стоящую вертикальную опору
![]() ледяного поля на секцию сооружения
Максимальная скорость, учитывающая скорость приложения нагрузки, с которой начинается зона хрупкого разрушения, составляет 0,15 м/с, минимальная - 0,01 м/с. При этом, нагрузка
а нагрузка
где k - коэффициент, принимаемый по таблице 20;
Нагрузку от воздействия ледяного поля на опору с передней гранью в виде прямоугольника следует определять по формуле (52).
7.9. Нагрузку от воздействия движущегося ледяного поля на отдельно стоящую коническую опору или конический ледорез полуциркульного очертания (рисунок 20) при отсутствии смерзания со льдом необходимо определять по формулам:
а) горизонтальную составляющую нагрузки
, (54)б) вертикальную составляющую нагрузки
, (55)g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
d - диаметр конуса по ватерлинии, м;
![]() ледяного поля на отдельно стоящую коническую опору
На секцию откосного профиля или отдельно стоящую опору прямоугольного сечения с наклонной передней гранью (рисунок 21) нагрузку от воздействия движущегося ледяного поля следует определять по формулам:
а) горизонтальную составляющую нагрузки
, (56)б) вертикальную составляющую нагрузки
, (57)где
f - коэффициент трения.
![]() ледяного поля на сооружение откосного профиля
Коэффициенты
В случае подвижки смерзшегося с коническим сооружением ледяного поля горизонтальная составляющая нагрузки
, (58)где
Таблица 28
Вертикальная составляющая нагрузки
7.10. Нагрузку от воздействия движущегося ледяного поля на сооружение, состоящее из системы вертикальных колонн,
, (59)где
; (60)Примечание. Значения коэффициента
![]() ледяного поля на сооружение из системы вертикальных колонн
Локальное давление ледовых образований
7.11. Локальное давление на элементы сооружений от воздействия ледовых образований не должно превышать предела прочности льда на сжатие Rc.
7.12. Нагрузку от воздействия остановившегося поля ровного льда, наваливающегося на сооружение при действии течения воды и ветра
в которой величины
; (62) ; (63) ; (64) , (65)где
i - уклон поверхности потока;
При этом, нагрузка
Примечания
1. Расчетная ширина ледяного поля принимается по данным натурных наблюдений, а для затворов или аналогичных сооружений - не более ширины пролета сооружения.
2. Точку приложения равнодействующей ледовой нагрузки необходимо принимать ниже расчетного уровня воды на
Нагрузки на сооружения от сплошного ледяного покрова
при его температурном расширении
7.13. Горизонтальную нагрузку q, МН/м (на 1 м длины по фронту протяженного сооружения), от сплошного ледяного покрова при его температурном расширении необходимо принимать равной наибольшему значению из полученных за рассматриваемый ряд лет.
Значения q определяются по графикам (рисунок 23) при заданных значениях перепадов температуры воздуха
![]() при температурном расширении пресного льда
Значения
Значения
Значения
, (66)где
Таблица 30
7.14. Нагрузку от воздействия ледяного покрова при его температурном расширении на отдельно стоящее сооружение
где
Таблица 31
При этом нагрузка
, (68)где
7.15. Точку приложения равнодействующей ледовой нагрузки, определенной согласно 7.14, необходимо принимать ниже расчетного уровня воды на
Нагрузки от примерзшего к сооружению ледяного покрова
при изменении уровня воды
7.16. Вертикальную нагрузку (на 1 м длины по фронту сооружения) от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды
где
;v - кинематическая вязкость воды; при температуре 0 °C
.![]() а - при понижении УВ; б - при повышении УВ;
УВЛ - уровень воды при ледоставе
к сооружению ледяного покрова при изменении
уровня воды (УВ)
Нагрузка
, (70)где
для нижнего слоя ледяного покрова при температуре для верхнего слоя ледяного покрова при температуре 7.17. Момент силы, воспринимаемый 1 м протяженного сооружения от примерзшего ледяного покрова,
, (71)
При этом момент силы
, (72)7.18. Вертикальную нагрузку на отдельно стоящую опору или свайный куст от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды
, (73)где
, (74)где D - поперечный размер (диаметр) опоры или свайного куста, м;
Примечание. При прямоугольной форме опоры в плане со сторонами b и c, или для сооружения, состоящего из системы колонн или куста свай с внешними размерами опорной части на уровне действия льда b и c, м, допускается принимать
, м.![]() а - при понижении УВ; б - при повышении УВ
опоре от примерзшего к ней ледяного покрова при изменении
уровня воды (УВ)
7.19. Вертикальную нагрузку на сооружение, состоящее из системы вертикальных колонн, от примерзшего к опорам ледяного покрова при изменении уровня воды
, (75) , (76)где K - коэффициент, определяемый как произведение коэффициентов
;![]() состоящему из системы вертикальных колонн, от примерзшего
к нему ледяного покрова при повышении уровня воды
(при понижении уровня воды сила
![]() Нагрузки на сооружения от заторных и зажорных масс льда
7.20. Нагрузку от движущейся заторной массы льда на отдельно стоящую опору
, (77)где
0,45 МПа - для участков рек севернее линии "Воркута - Ханты-Мансийск - Красноярск - Улан-Удэ - Благовещенск - Николаевск-на-Амуре",
0,35 МПа - между линиями "Воркута - Ханты-Мансийск - Красноярск - Улан-Удэ - Благовещенск - Николаевск-на-Амуре" и "Архангельск - Киров - Уфа - Усть-Каменогорск",
0,25 МПа - южнее линии "Архангельск - Киров - Уфа - Усть-Каменогорск";
, (78)где
m, b - обозначения те же, что в 7.8.
7.21. Нагрузку от движущейся зажорной массы на отдельно стоящую опору
где
m, b - обозначения те же, что в 7.8.
Нагрузки от движущегося тороса
7.22. Нагрузку от воздействия движущегося тороса на сооружения вертикального и откосного (при
) профиля , (80)где
![]() 1 - надводная часть тороса (парус); 2 - консолидированная
часть тороса; 3 - киль тороса
воздействия на сооружение
7.23. Нагрузка от надводной части тороса вычисляется по формулам:
а) горизонтальная составляющая нагрузки
; (81)б) вертикальная составляющая нагрузки
, (82)где
; ; ;h - глубина погружения киля;
, (83)где
; (84) ; (85) ; (86) ; (87) , (88)где
, (89)f - коэффициент трения между льдом и сооружением, при отсутствии специальных исследований допускается принимать f = 0,1 - 0,2;
;Точка приложения равнодействующей нагрузки от надводной части ледяного образования принимается выше уровня воды на
нагрузка на сооружение направлена вверх.7.24. Нагрузка от консолидированной части ледяного образования вычисляется по формулам:
а) горизонтальная составляющая нагрузки
, где (приложение Р);б) вертикальная составляющая нагрузки
. (90)Точка приложения равнодействующей нагрузки от консолидированной части принимается ниже уровня воды на
7.25. Нагрузка от киля вычисляется по формулам:
а) горизонтальная составляющая нагрузки
б) вертикальная составляющая нагрузки
, (92)где
; ;ck - сцепление (с учетом зацепа) ледяного образования, МПа, определяемое по опытным данным; при их отсутствии допускается принимать ck = 0,02 - 0,03 МПа;
; ; (93) ; (94)Нагрузка
соответственно.Точка приложения равнодействующей нагрузки от подводной части ледяного образования принимается ниже уровня воды на
.Примечание. Нагрузка на сооружение вертикального профиля определяется при
.(рекомендуемое)
Приложение А утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
Приложение Б утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ (ВОЛНЫ, ТЕЧЕНИЕ)
Приложение В утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
Приложение Г утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
Приложение Д утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
И СКВОЗНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Приложение Е утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
Приложение Ж утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
ВЕТРОВЫХ НАГРУЗОК
Приложение И утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
НА ПЛАВУЧИЕ ОБЪЕКТЫ
Приложение К утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
НА ПРИЧАЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ ПРИ ВОЛНЕНИИ
Приложение Л утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
К ПРИЧАЛЬНОМУ СООРУЖЕНИЮ <1>
Приложение М утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
Приложение Н утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(рекомендуемое)
Приложение П утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(справочное)
Приложение Р утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
(обязательное)
Приложение С утратило силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
Раздел утратил силу с 17.02.2019. - Приказ Минстроя России от 16.08.2018 N 531/пр.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/pravila/4/sp_38.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||