TIÊu chuẩn ngành 22 tcn 222-95



tải về 1.11 Mb.
trang2/8
Chuyển đổi dữ liệu23.08.2016
Kích1.11 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8

Bảng 7

Trị số ctg

1 ÷ 2

3 ÷ 5

> 5

Hệ số ksn

Khi tốc độ gió ≥ 20m/s

1,4

1,5

1,6

Khi tốc độ gió = 10m/s

1,1

1,1

1,2

Khi tốc độ gió ≤ 5m/sec

1,0

0,8

0,6

Ghi chú:  - góc nghiêng của mái dốc so với đường nằm ngang.

Chiều cao leo của sóng với suất bảo đảm i% phải xác định bằng cách nhân giá trị hrun1% tìm được theo công thức (25) với hệ số ki lấy từ bảng 8.

Bảng 8

Suất bảo đảm sóng leo i%

0,1

1

2

5

10

30

50

Hệ số ki

1,1

1,0

0,96

0,91

0,86

0,76

0,68

Khi đầu sóng tiến đến công trình với một góc  (độ) từ phía vùng nước không được che chắn thì phải giảm trị số chiều cao sóng leo trên mái dốc bằng cách nhân với hệ số k lấy từ Bảng 9.

Bảng 9

Góc o

0

10

20

30

40

50

60

Hệ số k

1

0,98

0,96

0,92

0,87

0,82

0,76

Ghi chú: Khi xác định chiều cao sóng leo trên các bãi cát và cuội sỏi phải xét đến sự thay đổi độ dốc bãi trong thời gian có bão. Độ hạ thấp mặt bãi này được lấy như sau:

- Mặt bãi bị hạ thấp nhiều nhất tại tuyến mép nước với trị số hạ thấp bằng 0,3h (m).

- Về phía bờ phần bãi bị bào mòn sẽ có dạng hình nêm với độ hạ thấp bằng 0 tại cao độ lớn nhất của sóng leo;

- Về phía biển phần bãi bị bào mòn dạng hình nêm sẽ kéo dài đến độ sâu:

• d = dcr đối với đất bị bào xói;

• d = dcru đối với đất không bị bào xói.

(ở đây: h – chiều cao sóng; dcr – độ sâu nước tại tuyến sóng đổ lần đầu; dcru – độ sâu nước tại tuyến sóng đổ lần cuối).

2.15. Đối với mái dốc được gia cố bằng những tấm bản lắp ghép hoặc đổ tại chỗ và có 1,5 ≤ ctg ≤ 5 thì biểu đồ áp lực sóng phải lấy theo Hình 11. Trong biểu đồ này áp lực sóng tính toán lớn nhất pd (kPa) phải xác định theo công thức:

pd = kskfprelgh (26)

Trong đó:

ks – hệ số, xác định theo công thức:

ks = 0,85 + 4,8+ ctg; (27)

kf – hệ số lấy theo Bảng 10;

prel – trị số lớn nhất của áp lực sóng tương đối trên mái dốc tại điểm 2 (Hình 11), lấy theo Bảng 11.



Hình 11. Biểu đồ áp lực sóng tính toán lớn nhất lên mái dốc được gia cố bằng các tấm bản

Bảng 10

Độ thoải của sóng /h

10

15

20

25

35

Hệ số kf

1

1,15

1,3

1,35

1,48

Bảng 11

Chiều cao sóng h, m

0,5

1

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

≥ 4

Trị số lớn nhất của áp lực sóng tương đối Prel

3,7

2,8

2,3

2,1

1,9

1,8

1,75

1,7

Tung độ z2 (m) của điểm 2 (điểm đặt của áp lực sóng tính toán lớn nhất pd) phải xác định theo công thức:

z2 = A + (28)

Trong đó:

A và B – các đại lượng tính bằng m, xác định theo các công thức sau:

A = h ; (29)

B = h; (30)

Tung độ z3 (m) ứng với chiều cao sóng leo lên mái dốc phải xác định theo Điều 2.14.

Trên các đoạn mái dốc nằm cao hơn hoặc thấp hơn điểm 2 (xem Hình 11) phải lấy các tung độ p (kPa) của biểu đồ áp lực sóng ở các khoảng cách như sau:

p = 0,4 pd tại

p = 0,1 pd tại

Trong đó:

L = , m (31)

Tung độ pc của biểu đồ phản áp lực sóng dưới các tấm bản gia cố mái dốc phải xác định theo công thức:

pc = ks kf pc,relgh (32)

trong đó:

Pc,rel ­– phản áp lực tương đối của sóng, lấy theo đồ thị ở Hình 12.





Hình 12. Đồ thị để xác định phản áp lực của sóng

2.16. Đối với các công trình cấp I và II khi chiều cao sóng có suất bảo đảm h1% > 1,5m, nếu có đủ luận cứ thì được phép xác định tải trọng sóng lên mái dốc có tấm bản gia cố bằng các phương pháp có xét đến tính không điều hòa của sóng do gió.

Khi có các bậc thềm hoặc có sự thay đổi độ nghiêng trên từng đoạn mái dốc của công trình thì tải trọng do sóng lên kết cấu gia cố mái phải được xác định theo các kết quả nghiên cứu trên mô hình hoặc tham khảo tiêu chuẩn thiết kế đê biển của ngành thủy lợi.



2.17. Khi thiết kế các công trình có mặt cắt kiểu mái dốc và các kết cấu gia cố mái dốc bằng đá hộc hoặc bằng các khối bê tông hay bê tông cốt thép kiểu hộp, kiểu phức hình phải xác định khối lượng m hoặc m2 (t) của từng viên (hoặc khối) theo qui định sau đây tương ứng với trạng thái cân bằng giới hạn của chúng dưới tác động của sóng do gió:

● Khi viên đá hoặc khối bê tông (bê tông cốt thép) nằm ở phần trên của mái dốc kể từ độ sâu z = 0, 7h lên đến đỉnh công trình thì khối lượng m xác định theo công thức:

m = (33)

● Khi viên đá hoặc khối bê tông (bê tông cốt thép) nằm ở phần mái dốc có độ sâu z > 0,7h:

mz = me (34)

Trong đó:

m – khối lượng riêng của đá hoặc khối bê tông (bê tông cốt thép. t/m3;

 - Khối lượng riêng của nước t/m3;

kfr – hệ số, lấy theo Bảng 12: khi /h > 15 và khi có bậc thềm thì phải chỉnh lý lại hệ số kfr theo kết quả thực nghiệm.

Bảng 12

Kết cấu gia cố mái dốc

Hệ số kfr khi

Đổ tự do

Xếp

Đá

0,025

-

Khối bê tông thường

0,021

-

Khối bốn ngạnh (letrapod) và các khối phức hình khác

0,008

0,006

2.18. Khi thiết kế gia cố mái dốc công trình bằng đá xô bổ đổ tự do phải chọn thành phần hạt sao cho hệ số kgr nằm trong phạm vi phần được gạch chéo trên đồ thị Hình 13.



Hình 13. Đồ thị để xác định thành phần hạt cho phép của đá xô bồ đổ tự do dùng gia cố mái dốc

Giá trị của hệ số kgr phải xác định theo công thức:

kgr = (35)

Trong đó:

m – khối lượng viên đá, xác định theo Điều 2.17 tấn;

mi – khối lượng viên đá lớn hơn hoặc nhỏ hơn khối lượng tính toán, tấn;

Dha,i và Dba – đường kính cỡ viên đá (cm), tính đổi thành đường kính của hình cầu có khối lượng tương ứng với mi và m.

Đá xô bồ đổ tự do với thành phần hạt tương ứng với vùng có gạch chéo (xem Hình 13) chỉ được coi là thích hợp cho việc gia cố mái dốc khi độ thoải của mái dốc nằm trong phạm vi 3 ≤ ctg ≤ 5 và chiều cao của sóng tính toán ≤ 3m.



2.19. Đối với các mái dốc được gia cố bằng đá xô bồ đổ tự do với độ thoải ctg > 5 thì khối lượng tính toán m (tấn) của viên đá ứng với trạng thái cân bằng giới hạn dưới tác động của sóng do gió phải xác định theo công thức (33) khi /h ≥ 10 rồi nhân các kết quả tìm được với hệ số k lấy theo Bảng 13.

Bảng 13

ctg

6

8

10

12

15

Hệ số k khi /h ≥ 10

0,78

0,52

0,43

0,25

0,2

Nếu gọi Dba là đường kính của viên đá có khối lượng bằng khối lượng tính toán theo quy định trên đây thì tỷ lệ tối thiểu của số đá có đường kính Dba trong khối đá đổ xô bồ phải lấy theo qui định của Bảng 14.

Bảng 14

Hệ số hỗn tạp D60/D10

5

10

20

40-100

Tỉ lệ tối thiểu của số đá có đường kính Dba (% theo trọng lượng)

50

30

25

20

3. TẢI TRỌNG SÓNG LÊN CÁC VẬT CẢN CỤC BỘ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH KIỂU KẾT CẤU HỞ

Tải trọng sóng lên vật cản cục bộ thẳng đứng

3.1. Lực lớn nhất Qmax (kN) do sóng tác động lên một vật cản cục bộ thẳng đứng có kích thước a ≤ 0,4và b ≤ 0,4(Hình 14 a) khi d > dcr phải xác định từ dãy các kết quả tính toán theo công thức (36) cho dãy các hệ số  = x/ biểu thị các khoảng cách khác nhau từ đỉnh sóng đến vật cản.

Qmax = Qi,maxi + Qv,maxv; (36)

Trong đó:

Qi,max và Qv,max – tương ứng là hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của lực sóng (kN), xác định theo các công thức sau:

Qi,max = ρgb2hkvii; (37)

Qv,max = gbh2vv; (38)

i và v – hệ số tổ hợp của hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của lực sóng lớn nhất, lấy theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 15;

h và  - chiều cao và chiều dài sóng tính toán, lấy theo Mục 4 của Phụ lục 1;

a – kích thước vật cản theo hướng tia sóng, m;

b – kích thước vật cản theo hướng vuông góc với tia sóng, m;

kv – hệ số, lấy theo Bảng 15;

i và v – hệ số quán tính và hệ số vận tốc của độ sâu, lấy tương ứng theo các đồ thị a và b trên Hình 16;

i và v – hệ số quán tính và hệ số vận tốc của hình dạng vật cản, với mặt cắt nang có dạng hình tròn, êlíp và chữ nhật lấy theo các đồ thị ở Hình 17.



Hình 14. Sơ đồ xác định tải trọng sóng lên các vật cản cục bộ

a – vật cản thẳng đứng;

b – vật cản nằm ngang.



Hình 15. Các đồ thị để xác định giá trị hệ số tổ hợp của hợp tử quán tính 1 (đồ thị 1) và hợp tử vận tốc v (đồ thị 2) của lực sóng.



Hình 16. Đồ thị để xác định giá trị các hệ số quán tính α1 và hệ số vận tốc α của độ sâu

Bảng 15

Kích thước tương đối của vật cản a/, b/, D/

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,4

Hệ số kv

1

0,97

0,93

0,86

0,79

0,70

0,52

Ghi chú:

1. Khi tính toán các công trình kiểu kết cấu hở hoặc các vật cản cục bộ đứng riêng rẽ chịu tải trọng sóng thường phải xét đến độ nhám bề mặt của cấu kiện. Khi các số liệu thực nghiệm cho thấy kết cấu ít bị ảnh hưởng của gỉ và các sinh vật biển bám ở bề mặt thì các hệ số hình dạng cần xác định theo các công thức sau:

i = (39)

v = Cv (40)

Trong đó: Ci và Cv – giá trị các hệ số lực cản quán tính và vận tốc đã được hiệu chỉnh theo số liệu thực nghiệm.



Hình 17. Đồ thị để xác định giá trị các hệ số quán tính i và hệ số vận tốc v của hình dạng vật cản (đường liền – cho các vật cản êlíp, đường đứt nét – cho các vật cản chữ nhật) tùy thuộc vào tỷ số a/b (đối với các đại lượng Q, q và Px) hoặc b/a (đối với Px)

1- Đối với vật cản nhám hình ê-líp; 2- Đối với vật cản nhẵn;

3- Đối với phần nhám nằm dưới nước và phần nhẵn nằm trên mặt nước của vật cản thẳng đứng hình ê líp.

2. Khi sóng tiến đến vật cản cục bộ (dạng ê líp hay chữ nhật) dưới một góc nghiêng thì cho phép xác định các hệ số hình dạng bằng cách nội suy giữa hai giá trị tính được theo hai trục chính;

3. Lực sóng lớn nhất Qmax (kN) trên vật cản cục bộ thẳng đứng cho phép lấy như sau:

Qmax = Qi,max khi

Qmax = Qv,max khi

Trong các trường hợp khác phải xác định Qmax từ dãy số liệu tính toán theo công thức (36) với các trị số % khác nhau.



3.2. Tải trọng phân bố của sóng q (kN/m) trên vật cản cục bộ thẳng đứng ở độ sâu z(m) ứng với giá trị cực đại của lực sóng Qmax (xem Hình 14.a) phải xác định theo công thức:

q = qi,maxx,i + qv,maxx,v (41)

Trong đó: qi,max và qv,max – các hợp tử quán tính và vận tốc của tải trọng phân bố lớn nhất của sóng (kN/m), xác định theo công thức:

qmax = g2b2kvxii (42)

qv,max = gbxvv (43)

xi và xv – hệ số tổ hợp các hợp tử quán tính và vận tốc của tải trọng sóng phân bố, lấy tương ứng theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 18 với trị số  theo Điều 3.1;

xi và xv – các hệ số tải trọng sóng phân bố, lấy theo các đồ thị a và b trên Hình 19 với các trị số độ sâu tương đối zrel =

3.3. Độ cao của mặt sóng  (m) so với mực nước tính toán phải xác định theo công thức:

 = relh (44)

Trong đó: rel – độ cao tương đối của mặt sóng, xác định theo Hình 20.

Độ chênh cao d (m) giữa mặt sóng trung bình và mực nước tính toán phải xác định theo công thức:

d = (c,rel + 0,5)h (45)

Trong đó: c,rel – độ cao tương đối của đỉnh sóng, xác định theo Hình 20 với giá trị  = 0



3.4. Các tải trọng sóng Q và q lên vật cản cục bộ thẳng đứng khi vật cản nằm ở vị trí x (m), bất kỳ so với đỉnh sóng phải xác định tương ứng theo các công thức (36) và (41), trong đó các hệ số i và v phải xác định theo các đồ thị 1 xi và xv 2 trên Hình 15, còn theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 18 đối với giá trị  = x/ đã cho.



Hình 18. Đồ thị để xác định giá trị các hệ số tổ hợp của hợp tử quán tính xi (đồ thị 1) và hợp tử vận tốc vl (đồ thị 2) của tải trọng tuyến tính của sóng.





Hình 19. Đồ thị các hệ số của tải trọng sóng phân bố M, xM, z,xv khi d/ bằng:

1) 0,1; 2) 0,15; 3) 0,2; 4) 0,3; 5) 0,5; 6) 1; 7) 5 và /h = 40 – đường liền nét: /h = 8 – 15 – đường đứt nét





Hình 20. Đồ thị để xác định giá trị các hệ số rcl

1 – khi d/ = 0,5 và /h = 40; 2 – khi d/ = 0,5 và /h = 20

Hoặc khi d/ = 0,2 và /h = 40; 3 – khi d/ = 0,5 và /h = 10

Hoặc khi d/ = 0,2 và /h = 20; 4 – khi d/ = 0,2 và /h = 10.



3.5. Khoảng cách ZQ, max (m) từ mực nước tính toán đến điểm đặt của lực sóng cực đại Qmax lên vật cản cục bộ thẳng đứng cần xác định theo các công thức:

zQ,max = (46)

Trong đó:

i và v – hệ số lấy theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 15 với giá trị  ứng với Qmax;

zQ,v và zQ,i – tung độ điểm đặt của hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của lực (m), xác định theo các công thức:

zQ,i = ii,rel (47)

zQ,v = vv,rel (48)

v,rel và i,rel – tung độ tương đối của điểm đặt các hợp tử quán tính và vận tốc của lực, lấy theo Hình 21;

i và v – các hệ số quán tính và vận tốc của pha sóng, lấy theo các đồ thị trên Hình 22.

Khoảng cách zQ từ mực nước tính toán đến điểm đặt của lực Q khi đỉnh sóng nằm cách vật cản một khoảng cách x bất kỳ phải xác định theo công thức (46), trong đó các hệ số i và v phải lấy theo các đồ thị 1 và 2 trên Hình 15 đối với giá trị  = x/ đã cho.







1   2   3   4   5   6   7   8


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương