Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Основы проектирования гидротехнических сооружений, лесных бирж и рейдов приплава
Седрисев Д Н, Рубинская А В, Аксёнов Н В, Кожевников А К,
5.2. Расчет креплений плавучих волноломов
Задачей расчета является определение усилий, действующих на волнолом, и установление размеров его креплений. Для расчета должны быть известны высота и длина волны, высота и ширина волногасящего сооружения.
В качестве примера приводится методика расчета креплений наплавного ряжевого волнолома и волнолома из пучков (по Н.А. Бакониной) [6].
Расчет креплений ряжевого волнолома. Сила P, Н/пог.м, воздействия волны на единицу длины ряжевого волнолома ячеистой конструкции определяется по эмпирической формуле
(5.1)
|
где h0 – |
высота сооружения в м; |
|
hВlВ – |
соответственно высота и длина волны, м; |
|
BВ – |
ширина волнолома, м; |
|
650 и 2,65 – |
эмпирические коэффициенты: их размерность – первого – в Н/м2, второго – в м2; |
|
К – |
коэффициент, учитывающий конструктивные особенности волногасящего сооружения; для ряжевого волнолома облегченной конструкции К = 0,5 |
Формула (5.1) применима при высоте волны hВ ≤ 1,5 м, длине волны lВ ≤ 10hВ, высоте сооружения h0 < 2,5 м, ширине сооружения BВ < 8,5 м.
Высота и ширина волноломов указывается в типовых чертежах этих сооружений в зависимости от расчетных элементов волны (длины и высоты).
Усилие на полную длину секции волнолома Pш, Н, определяется по формуле
Pш = plСВ, (5.2)
где lСВ – длина секции, м.
При установке секции волнолома на двух якорных опорах натяжение шеймы якоря Pш будет
Pш = PВЛ/2cos α,, (5.3)
где α – угол наклона шеймы к горизонту.
Диаметр троса шеймы подбирается по разрывному усилию, которое определяется с учетом коэффициента запаса прочности. Значение коэффициента принимается равным 3. Якорь подбирается с держащей силой, соответствующей натяжению шеймы Pш.
Расчет креплений волнолома из пучков. Задачей расчета крепления волнолома из пучков является определение усилий и подбор лежня, звена волнолома, тросовых обвязок пучков, цепных связей, соединяющих пучки параллельных звеньев, а также определение диаметра шеймы и нагрузки на якорь.
Расчетные нагрузки P на единицу длины волнолома из пучков в зависимости от типа волнолома и высоты волны приведены в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Расчетные нагрузки P на единицу длины волнолома из пучков
|
Тип волнолома из пучков |
Высота волны, м |
Нагрузка P на единицу длины |
|
Однорядный Двухрядный Трехрядный |
0,6 1,0 1,5 |
900 7300 7300 |
Лежень звена рассчитывается как гибкая нить с равномерно распределенной нагрузкой и стрелой провеса f, равной 0,08lЗВ, где lЗВ – длина звена. Максимальное натяжение в тросе Pт, Н, определяют по формуле
(5.4)
где p – нагрузка на единицу длины волнолома, Н/пог.м (по табл. 5.3).
Нагрузка от удара волн передается на две обвязки пучка, каждая из которых воспринимает усилие
Pобв = pl′/2, (5.5)
|
где l′ – |
длина лежня, с которой передается усилие на обвязки пучка; l′ = l + a, м; |
|
l – |
длина пучка, м; |
|
a – |
расстояние между пучками в ряду, м. |
Усилие Pц, Н, на цепь, соединяющую пучки параллельных звеньев, определяют по формуле
Pц = 1,5pl/2. (5.6)
Усилие Pш, Н, в шейме якоря определяют по формуле
Pш = Pт/cos α, (5.7)
где α – угол наклона шеймы к горизонту, принимается обычно равным для однорядного волнолома 20°, для двухрядного и трехрядного – 15°.
Диаметры тросов подбирают по разрывному усилию Rраз, Н, которое определяется по формуле
Rраз = Pk, (5.8)
|
где P – |
усилие в соответствующем тросе крепления; |
|
k – |
коэффициент запаса, принимаемый во всех случаях расчета тросовых креплений и цепей волнолома равным 3. |
Якорь подбирают с держащей силой, соответствующей усилию Pт в лежне звена.
Расчетная схема плавучего волнолома из хлыстовых пучков и методика расчета его основных элементов приведены в справочной литературе [18].
Контрольные вопросы:
1. Виды и конструкции оградительных сооружений?
2. Методы расчета креплений плавучих волноломов?
3. Преимущества плавучих волноломов?
4. Конструкция волнолома из пучков бревен.