Пункт 7.1. Изложить в новой редакции:
«7.1 Нагрузки ото льда на гидротехнические сооружения должны определяться на основе исходных данных по ледовой обстановке в районе сооружений.
Ледовые нагрузки на гидротехнические сооружения в период постоянной и временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) должны определяться на основе статистических данных о гидрометеорологических и ледовых условиях в районе расположения сооружения, исходя из ежегодной вероятности превышения (обеспеченности) гидрометеорологических и ледовых условий, устанавливаемых в зависимости от класса сооружений по таблице 14а. Нагрузки ото льда на сооружения определяются на период ледовых воздействий.
Т а б л и ц а 14а
Класс гидротехнического сооружения | I, II | III, IV |
период постоянной эксплуатации | ||
Ежегодная вероятность превышения (обеспеченность) гидрометеорологических и ледовых условий, P % | 0,1 | 1,0 |
период временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) | ||
Ежегодная вероятность превышения (обеспеченность) гидрометеорологических и ледовых условий, P % | 1,0 | 10,0 |
»
Пункт 7.2. Изложить в новой редакции:
«7.2 В настоящем своде правил установлены нормативные значения ледовых нагрузок и воздействий, включая:
- нагрузки на сооружения от полей ровного льда, включая сценарии подхода дрейфующего поля льда к сооружению (или ледохода) и подвижки поля ровного льда при вмерзании в него сооружения;
- нагрузки на сооружения от сплошного ледяного покрова при его температурном расширении;
- нагрузки от примёрзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды;
- нагрузки на сооружения от заторных и зажорных масс льда;
- нагрузки от движущегося тороса.
При проектировании гидротехнических сооружений определяются глобальные и локальные ледовые нагрузки.
Под глобальной ледовой нагрузкой подразумевается главный вектор ледовой силы и главный момент ледовых сил, действующие на всё сооружение, как на твёрдое тело. Глобальную ледовую нагрузку воспринимает корпус гидротехнического сооружения и передаёт её на грунт или свайные системы.
Локальные ледовые нагрузки оцениваются локальным ледовым давлением – силой, приложенной к элементу конструкции или части обшивки заданной площади. Локальные давления используются в расчётах общей и местной прочности конструкций».
Пункт 7.3. Исключить слова в перечислениях:
«- необходимые при расчёте нагрузки от температурного расширения;
- необходимая для расчёта прочности льда».
Пункт 7.3. Дополнить перечислениями:
«- характеристики (типы) ледовых условий на акваториях;
- ледовые показатели акваторий».
Пункт 7.3. Дополнить абзацем, после перечислений:
«Исходные данные для расчёта ледовых нагрузок в период постоянной и временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) следует назначать путём статистической обработки материалов натурных наблюдений в соответствии с ежегодной вероятностью превышения в зависимости от класса сооружений. При отсутствии материалов натурных наблюдений за исходные данные принимаются значения параметров, полученные расчётом по гидрометеорологическим условиям местности, соответствующим заданной вероятности превышения».
Пункт 7.4. Первое перечисление к формулам (48) и (49) изложить в новой редакции:
«где – число слоёв одинаковой толщины, на которое разбивается (по толщине) ледяное поле расчётной толщины, при этом N =3 при толщине льда до 1,5 м и N =5 при толщине льда от 1,5 м и более;».
Пункт 7.5. Первые пять абзацев (до таблицы 14) изложить в новой редакции:
«7.5 Значение определяется с учётом температуры в -м слое как среднеарифметическое значение прочности льда, полученное в соответствии с методикой испытания льда на одноосное сжатие, согласно приложению П.
Распределение температуры по толщине льда и определение её значения в -м слое принимается по натурным данным или, при их отсутствии, на основе решения задачи теплопроводности (при этом допускается использование верифицированных термодинамических моделей), а также для стационарного режима в толще льда с учётом расчётной толщины слоя снега на поверхности льда.
Для решения задачи теплопроводности температуру наружного воздуха следует принимать по результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий, проведённых в соответствии с требованиями СП 47.13330, СП 482.1325800.
При стационарном режиме в толще льда в зависимости от класса сооружений для периодов постоянной и временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) в качестве температуры воздуха принимается:
- для толщины льда менее 1,5 м – средняя температура воздуха за декаду, предшествующую ледовому воздействию, для периодов постоянной эксплуатации и временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) ежегодной вероятностью превышения в соответствии с таблицей 17;
- для толщины льда более 1,5 м – средняя температура воздуха за месяц, предшествующий ледовому воздействию, для периодов постоянной эксплуатации и временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) ежегодной вероятностью превышения в соответствии с таблицей 14б.
Т а б л и ц а 14б
Класс гидротехнического сооружения | I, II | III, IV |
период постоянной эксплуатации | ||
Ежегодная вероятность превышения (обеспеченность) температуры воздуха, P % | 0,1 | 1,0 |
период временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) | ||
Ежегодная вероятность превышения (обеспеченность) температуры воздуха, P % | 1,0 | 10,0 |
При отсутствии натурных данных, значение принимается по таблицам 14 и 15 для пресного и солёного льда соответственно, с учётом температуры и солёности льда в i -м слое. При солёности льда менее 2 ‰ лёд считается условно пресным».
Пункт 7.5. Таблица 15. Колонка 3. 17 строка. Добавить значение: «0,95». 18 строка. Добавить значение: «0,99».
Пункт 7.8. Первый абзац. Изложить в новой редакции:
«7.8 Нагрузку от воздействия движущихся ледяных полей на сооружения с вертикальной гранью в зонах возможного воздействия льда необходимо определять: на отдельно стоящую опору (рисунок 18) с гранью, взаимодействующей со льдом, в виде треугольника, многогранника или цилиндрического очертания , MH, по формуле».
Пункт 7.8. Экспликация к формулам (50) и (51). Первое и второе перечисления изложить в новой редакции:
« – расчётная скорость движения ледяного поля, м/с;
– расчётная толщина ровного льда, м. Назначается путём статистической обработки материалов натурных наблюдений или расчётным путём по гидрометеорологическим условиям местности для периода времени с наибольшими ледовыми воздействиями в зависимости от класса гидротехнического сооружения для периодов постоянной эксплуатации и временной эксплуатации в ходе строительства (ремонта, реконструкции) по таблице 14б;».
Пункт 7.8. Экспликация к формулам (50) и (51). Четвертое перечисление изложить в новой редакции:
«А – расчётная 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 сооружения как A = 3 l 2 (где – пролёт водопропускного сооружения) или (где bmax – максимальный поперечный размер сооружения);».
Пункт 7.8. После таблицы 19. Первый абзац исключить.
Пункт 7.8. Примечания. Второе перечисление изложить в новой редакции:
«2 Под протяжённым сооружением следует понимать сооружение, препятствующее проходу ледяных полей через створ сооружения. Под это понятие попадают отдельные участки русловых плотин, затворы водосбросных сооружений, протяжённые стены и ледозащитные сооружения, если они упираются в берега или соединены с другими сооружениями, и прочие прибрежные сооружения, соединённые между собой и/или берегом инфраструктурными сооружениями».
Пункт 7.10. Изложить в новой редакции:
«7.10 Нагрузку от воздействия движущегося ледяного поля на сооружение, состоящее из системы колонн (свай, свай-оболочек и т.п.), необходимо определять в зависимости от просвета между сваями (рисунок 22).
Нагрузка от воздействия движущегося ледяного поля на каждый из элементов поперёк направления движения ледяных полей с просветами определяется по формуле
, (59) |
где – сила от воздействия ледяных полей на один элемент шириной b рассматриваемого сооружения, определяемая для соответствующих ледовых условий, воздействия ледяных полей и конструкции опор по формулам (50) – (58);
– коэффициент, определяемый по таблице 18 для суммарной ширины элементов, входящих в сооружение. На каждый элемент действует сила в раз меньше, чем на все сооружение.
За расчётное воздействие следует принимать наименьшую силу, определённую по формуле (59) и формулам (50) – (58), для соответствующих ледовых воздействий.
Если в ряду, расположенном поперёк движения ледяного поля, из свай есть просветов ,то ряд следует разбить на () элементов, с просветами между сваями . Расчёт каждого из () элементов необходимо производить по формуле (65). В случае невозможности выделения элементов с просветом между сваями , каждая свая ряда рассматривается как отдельное сооружение, нагрузка на которое определяется по формулам (56) – (64).
Воздействие льда от движущегося ледяного поля на сваи второго и последующих рядов, расположенных поперёк направления нагрузки (движения ледяного поля), не учитывается, поскольку сваи первого ряда работают как аванпостные сооружения, у которых происходит разрушение ледяных полей.
а, б – профиль и план ряда из столбов диаметром
1 – скол (смятие) льда; 2 – срез льда между столбами
Рисунок 22 – Характер разрушения ледяного покрова в зависимости от расположения элементов опор относительно друг друга
».
Пункт 7.11. Первый абзац. Изложить в новой редакции:
«7.11 Определяющей характеристикой ледовых воздействий при первой подвижке льда на элементы системы колонн (свай, свай-оболочек и т.п.) является расстояние между элементами рядов (по их осям)».
Пункт 7.11. Формула (60). Изложить в новой редакции:
. | (60) |
Пункт 7.11. Четвертый абзац. Изложить в новой редакции:
«При первой подвижке льда на элементы второго и последующих рядов, расположенных вдоль направления движения ледяных полей на расстоянии друг от друга (по осям) , действует сила , которую следует определять как доли от силы ,действующей на первый элемент ряда».
Пункт 7.11. Дополнить примечанием:
«П р и м е ч а н и е
1 Формула (60) применима для случаев .».
Пункт 7.16. Исключить первый абзац.
Пункт 7.19. Изложить в новой редакции:
«7.19 Локальное ледовое давление на конструкции в районе ледового пояса конической опоры и сооружения откосного профиля p, МПа, определяется по формуле
, | (68а) |
где – площадь контакта, на которой учитывается локальное давление льда, м2;
и – обозначения см. в п. 7.4 и п. 7.9.
Локальное ледовое давление в районе ледового пояса на сооружение с вертикальной передней гранью определяется по формуле (68а) с исключением множителя .
Примечания
1 В формуле (68а) угол наклона образующей конуса (передней грани сооружения откосного профиля) к горизонту . При давление определяется как при 18°; при давление определяется как при 72°.
2 При МПа давление принимается равным 10 МПа.»
Пункт 7.21. Экспликация к формуле (75). Первое перечисление. Изложить в новой редакции:
«где , кН/м – нагрузка на единицу длины сооружения от воздействия сплошного ледяного поля при его температурном расширении, принимается как наибольшее из значений , определённых для случаев, когда из ряда наблюдений за температурой воздуха приняты расчётные периоды с минимальной температурой и соответствующим ей градиентом или с максимальным градиентом и соответствующей ему температурой;».
Пункт 7.22. Изложить в новой редакции:
«7.22 Нагрузку , кН/м, на единицу длины сооружения от воздействия сплошного ледяного покрова при его температурном расширении следует определять по формуле
, | (76) |
где – обеспеченная толщина ровного льда, м (7.8);
– коэффициент потери устойчивости ледяного покрова, принимаемый по таблице 30.
Т а б л и ц а 30
Протяжённость ледяного покрова, м | 150 и более | ||||
Коэффициент | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
p – давление за счёт упругой и пластической деформации, кПа, при температурном расширении льда солёностью ‰ принимается равным 100 кПаи нагрузка на единицу длины сооружения определяется по формуле
. | (77) |
При солёности ‰ давление p определяется по формуле
(78) |
где – предел упругости льда при сжатии, кПа,
αt – коэффициент линейного расширения льда, град-1,
– скорость повышения температуры воздуха, град /c,
– коэффициент вязкости льда, кПа∙с, определяемый по формулам:
при , (79) |
при , (80) |
– температура льда, оС, определяемая по формуле
, | (81) |
– начальная минимальная температура, с которой начинается ее повышение, оС,
– относительная толщина ледяного покрова с учётом влияния снега, определяемая по формуле
, | (82) |
– приведённая толщина ледяного покрова, м, определяемая по формуле
, | (83) |
– наименьшая толщина снежного покрова, м,
– теплопроводность льда, Вт/(мК),
– коэффициент теплоотдачи с верхней поверхности ледяного покрова, Вт/(м2∙К), определяемый по формуле
, | (84) |
– средняя скорость ветра, м/c; коэффициент определяется по таблице 31.
, – безразмерные коэффициенты, принимаемые по графикам рисунков 24 и 25 при заданных относительных значениях толщины ледяного покрова и безразмерного значения , – коэффициент температуропроводности льда, м2/c.
Т а б л и ц а 31
, оС, | –40 | –30 | –20 | –10 | ||
, Дж/(м3∙К) | 7,12 | 6,88 | 6,67 | 6,48 | 6,27 | 6,07 |
Рисунок 24 – Графики значений коэффициента
Рисунок 25 – Графики значений коэффициента
При этом нагрузка от температурного расширения, определённая по формуле (75), должна быть не более нагрузки, определённой по формуле
, (85)
где – температурное расширение ледяного поля, м; –коэффициент упругой податливости сооружения, м/МН.
Температурное расширение ледяного поля может быть определено по формуле
(86) |
где – расчётный перепад температуры наружного воздуха, о С;
– расстояние от сооружения до берега или до трещины, м.
Для свайного ростверка с высотой стоек м, коэффициент податливости конструкции определяется по формуле
(87) |
где E – модуль упругости материала конструкции, МПа;
I – момент инерции поперечного сечения сваи, м 4;
n – количество свай конструкции.
Нагрузка от температурного расширения рассчитанная по формуле (85), должна быть не более определенной по формуле
, (88)
где – обозначения см. в 7.8.
Для условий нагрузки от температурного расширения =0,1.
Примечание – В приливных морях нагрузки от температурного расширения льда на гидротехнические сооружения не учитываются. ».
Пункт 7.24. Формула (91). Изложить в новой редакции:
« | (91)» |
Пункт 7.30. Формула (101). Изложить в новой редакции:
«
(101)» |
Пункт 7.31. Перечисление а). Изложить в новой редакции:
«а) горизонтальная составляющая нагрузки , MH вычисляется:
- для вертикальных поверхностей по формуле (50) – для отдельно стоящего сооружения и по формуле (51) – для секции протяжённого сооружения;
- для конических сооружений по формуле (54) – для отдельно стоящей конической опоры;
- для сооружений откосного профиля по формуле (56),
с заменой величины на – расчётную толщину консолидированной части и умножением значения на коэффициент – отношение прочностей консолидированной части и ровного льда на сжатие, определяемый по опытным данным; при их отсутствии следует принимать , где – обеспеченная толщина ровного льда на момент образования тороса, – обозначения см. в п. 7.4; толщина консолидированной части тороса (приложение Р)».
Пункт 7.32. Формула (111). Изложить в новой редакции:
«
(111)» |
Пункт 7.32. Формулы (113) и (114). Изложить в новой редакции:
«
(113) | |
(114)» |
Пункты 7.33-7.35. Исключить.
Приложения
Приложение А. Рисунок А1. Изложить в новой редакции:
«
Рисунок А.1 – Графики для определения элементов ветровых волн в глубоководной
и мелководной зонах ».
Приложение П. Отбор, изготовление и подготовка образцов к испытанию. Первый абзац. Изложить в новой редакции:
«Образцы льда отбираются из N слоёв одинаковой толщины ледяного поля так, чтобы их длинные оси были перпендикулярны к направлению роста кристаллов; при этом N =3 при толщине льда до 1,5 м и N =5 при толщине льда от 1,5 м и более».
Приложение П. Отбор, изготовление и подготовка образцов к испытанию. Удалить четвертый и пятый абзацы.
Приложение Р. Экспликация к формуле (Р.2). Первое перечисление изложить в новой редакции:
«где μ – коэффициент пассивного давления, определяется по формуле».
УДК 627.042.8(083.74) ОКС 93.100,93.160
Ключевые слова: гидротехнические сооружения морские, речные, гидротехнические сооружения вертикального откосного профиля, сквозные, берего-укрепительные, нагрузки волновые, ледовые, от судов
ИСПОЛНИТЕЛЬ
АО «ЦНИИПромзданий» | ||
Руководитель разработки | ||
Генеральный директор | Н.Г. Келасьев | |
Исполнитель | ||
Заместитель генерального директора | Д.К. Лейкина |
СОИСПОЛНИТЕЛЬ
АО «ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева» | ||
Руководитель организации-разработчика | ||
Директор по научной деятельности | В.Б.Штильман | |
Руководитель разработки Начальник управления организации научной деятельности | В.Б.Глаговский | |