TIÊu chuẩn ngành 22 tcn 222-95



tải về 1.11 Mb.
trang3/8
Chuyển đổi dữ liệu23.08.2016
Kích1.11 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8

Hình 21. Đồ thị để xác định giá trị các tung độ tương đối

1 - giá trị i,rel; 2- giá trị v,rel



Tải trọng sóng lên vật cản cục bộ nằm ngang

3.6. Trị số lớn nhất của hợp lực tải trọng sóng Pmax (kN/m) lên một vật cản cục bộ nằm ngang (xem Hình 14, b) với các kích thước mặt cắt a ≤ 0,1 (m) và b ≤ 0,1 (m) khi zc ≥ b, nhưng (zc – b/2) > h/2 và khi (d – zc) ≥ b phải xác định theo công thức:

Pmax = (49)

Cho hai trường hợp sau đây:

 Khi thành phần nằm ngang của tải trọng sóng đạt giá trị lớn nhất Px, max (kN/m), cùng với trị số tương ứng của thành phần thẳng đứng Pz (kN/m);

 Khi thành phần thẳng đứng của tải trọng sóng đạt giá trị lớn nhất Pz, max (kN/m), cùng với trị số tương ứng của thành phần nằm ngang Px (kN/m).



Hình 22. Đồ thị để xác định trị số hệ số quán tính 1 và hệ số vận tốc của pha sóng

Các khoảng cách x (m) từ trọng tâm vật cản đến đỉnh sóng khi có tải trọng lớn nhất Px,max và Pz,max phải xác định theo đại lượng tương đối  = x/, lấy theo Hình 18 và Hình 23.



3.7. Giá trị lớn nhất của thành phần nằm ngang Px,max của tải trọng sóng lên vật cản cục bộ nằm ngang phải xác định từ dãy các trị số Px tính được với các giá trị  khác nhau theo công thức:

P,max = Px,ii + Pvv (50)





Hình 23. Đồ thị để xác định giá trị các hệ số tổ hợp của hợp tử quán tính zl (đồ thị 1) và hợp tử vận tốc zv (đồ thị 2) của tải trọng thẳng đứng do sóng

Trong đó: Pxv và Pxi – hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của thành phần nằm ngang của tải trọng sóng, xác định theo các công thức:

Pxi = (51)

Pxv = (52)

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

xi và xv – như ở Điều 3.2;

i và v – hệ số quán tính và hệ số vận tốc của hình dạng vật cản có mặt cắt hình tròn, ê líp, chữ nhật, lấy theo các đồ thị trên Hình 17 với các giá trị a/b đối với thành phần nằm ngang, và giá trị b/a đối với thành phần thẳng đứng của tải trọng.

3.8. Giá trị lớn nhất của thành phần thẳng đứng Pz,max của tải trọng sóng lên các vật cản cục bộ nằm ngang phải xác định từ dãy trị số Pz tính với các giá trị  theo công thức:

Pz,max = Pzizi + Pzvzv (53)

Trong đó:

Pzi và Pzv – hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của thành phần thẳng đứng của tải trọng sóng (kN/m), xác định theo các công thức:

Pzi = (54)

Pzv = (55)

zi và zv – các hệ số tổ hợp quán tính và hệ số tổ hợp vận tốc, lấy theo các đồ thị 1 và 2 của Hình 23 với giá trị của  theo Điều 3.1;

zi và zv – các hệ số tải trọng sóng, lấy tương ứng theo các đồ thị c và d trên Hình 19 với các giá trị của tung độ tương đối zc,rel =

i và v – như ở Điều 3.7.

3.9. Giá trị của thành phần nằm ngang Px (kN/m) hoặc thành phần thẳng đứng Pz (kN/m) của tải trọng sóng lên vật cản cục bộ nằm ngang khi vật cản nằm cách đỉnh sóng một khoảng cách x bất kỳ phải xác định tương ứng theo công thức (50) hoặc (53); trong đó các hệ số tổ hợp xi và xv hoặc zi và zv phải lấy theo các đồ thị Hình 18 và Hình 23 đối với giá trị  = x/ đã cho.

3.10. Đối với một vật cản hình trụ nằm ở đáy nước (xem Hình 14, b) có đường kính D ≤ 0,1 và D ≤ 0,1d thì giá trị lớn nhất của hợp lực Pmax (kN/m) của tải trọng sóng lên vật cản phải xác định theo công thức (49) cho hai trường hợp sau:

 khi thành phần nằm ngang của tải trọng sóng đạt giá trị cực đại Px,max (kN/m), với giá trị tương ứng của thành phần thẳng đứng Pz (kN/m);

 khi thành phần thẳng đứng của tải trọng sóng đạt giá trị cực đại Pz,max (kN/m), với giá trị tương ứng của thành phần nằm ngang Px (kN/m).

3.11. Giá trị cực đại Px,max (kN/m) của thành phần nằm ngang và giá trị tương ứng Pz (kN/m) của thành phần thẳng đứng của tải trọng sóng lên một vật cản hình trụ nằm ở đáy nước phải xác định theo các công thức:

Px,max = Pxixi + Pxvxv (56)

Pz = -Pxvxv (57)

Trong đó:

Pxi và Pxv – hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của thành phần nằm ngang của tải trọng sóng (kN/m), xác định theo các công thức:

Pxi = (58)

Pxv = (59)

xi, xv, xi, xv – như ở Điều 3.7.

Giá trị cực đại Pz,max (kN/m) của thành phần thẳng đứng và giá trị tương ứng Px (kN/m) của thành phần nằm ngang của tải trọng sóng phải lấy như sau:

Pz,max = -và Px = Pxv



Tải trọng do sóng vỡ tác động lên một vật cản cục bộ thẳng đứng

3.12. Lực lớn nhất Qcr,max (kN) do sóng vỡ tác động lên một vật cản hình trụ thẳng đứng với đường kính D ≤ 0,4 dcr phải xác định từ dãy các trị số lực do sóng Qcr tính được từ các khoảng cách khác nhau của vật cản so với đỉnh sóng (Hình 24, a) với bước khoảng cách tương đối là 0,1x/di bắt đầu từ x/di = 0 (trong đó x – khoảng cách từ đỉnh sóng vỡ đến trục của vật cản hình trụ thẳng đứng.)

Lực do sóng Qcr (kN) khi vật cản hình trụ nằm cách đỉnh sóng một khoảng bất kỳ phải xác định theo công thức:

Qcr = Qi,cr + Qv,cr (60)

Trong đó:

Qi,cr và Qv,cr hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của lực do sóng vỡ tác động (kN) xác định theo các công thức:

Qi,cr = gD2(dcr + c,sur)i,cr (61)

Qv,cr = gD(dcr + c,sur)div,cr (62)



Hình 24. Sơ đồ xác định tải trọng do sóng vỡ và đồ thị để xác định giá trị các hệ số i,cr (đường cong 1) và , cr (đường cong 2)

Với d1 – độ sâu nước dưới chân sóng (m) lấy bằng (xem Hình 24, a):

dt = dcr – (hsur - c,sur) (63)

hsur – chiều cao sóng (biến hình) khi sóng đổ lần đầu ở vùng nước nông với yêu cầu đảm bảo điều kiện hsur ≤ 0,8 dt (m);

c,sur – độ cao của đỉnh sóng (khi sóng đổ lần đầu) so với mực nước tính toán (m);

i,cr và v,cr – hệ số quán tính và hệ số vận tốc, lấy theo các đồ thị trên Hình 24,b.



3.13. Tải trọng phân bố qcr (kN/m) do sóng vỡ tác động lên vật cản thẳng đứng hình trụ ở độ sâu z(m) kể từ mực nước tính toán (xem Hình 24a) khi khoảng cách tương đối từ trục vật cản đến đỉnh sóng là x/dt phải xác định theo công thức:

qcr = qi,cr + qv,cr (64)

Trong đó:

qv,cr ­và qi,cr – hợp tử quán tính và hợp tử vận tốc của tải trọng do sóng vỡ tác động lên vật cản thẳng đứng (kN/m), xác định theo công thức:

qi,cr = gD2i,cr (65)

qv,cr = gD(dcr + c,sur)v,cr (66)



i,cr và v,cr – hệ số quán tính và hệ số vận tốc, lấy tương ứng theo các đồ thị a và b trên Hình 25 khi giá trị của độ sâu tương đối là: zrel =

Ghi chú: Hệ số i,cr (Hình 24.b) phải lấy giá trị dương khi x/dt > 0 và giá trị âm khi x/dt < 0.



Hình 25. Đồ thị để xác định giá trị hệ số quán tính l,cr và hệ số vận tốc v,cr

Tải trọng sóng lên công trình kiểu kết cấu hở với các cấu kiện là vật cản cục bộ

3.14. Tải trọng sóng lên công trình kiểu kết cấu hở dạng thanh phải xác định bằng cách lấy tổng các tải trọng đã tính toán theo các Điều 3.1 – 3.9 cho từng vật cản riêng rẽ có xét đến vị trí của từng cấu kiện so với mặt cắt sóng tính toán. Các cấu kiện của công trình phải được xem như các vật cản cục bộ đứng riêng rẽ nếu đường trục của các cấu kiện nằm cách nhau một khoảng cách 1 ≥ 3D (D – đường kính lớn nhất của cấu kiện); khi 1<3D thì trị số tải trọng sóng đã tính được cho cấu kiện đứng riêng rẽ phải nhân với hệ số lân cận theo hướng đầu sóng t và hệ số lân cận theo hướng tia sóng lấy b, theo bảng 16.

Bảng 16

Khoảng cách tương đối giữa đường trục các vật cản I/D

Các hệ số lân cận t và l với các giá trị đường kính tương đối D/

t

l




0,1

0,05

0,1

0,05

3

1

1

1

1

2,5

1

1,05

1

0,98

2

1,04

1,15

0,97

0,92

1,5

1,2

1,4

0,87

0,8

1,25

1,4

1,65

0,72

0,68

3.15. Tải trọng sóng lên các cấu kiện nằm nghiêng của công trình kiểu kết cấu hở phải tính theo các biểu đồ thành phần nằm ngang và thành phần thẳng đứng của tải trọng; tung độ của các biểu đồ này phải xác định theo Điều 3.9 có xét độ sâu dưới mực nước tính toán và khoảng cách đến đỉnh sóng tính toán của từng đoạn cấu kiện.

Ghi chú: Đối với các cấu kiện nằm nghiêng một góc < 25o so với đường nằm ngang hoặc đường thẳng đứng thì cho phép xác định tải trọng sóng lên cấu kiện đó tương ứng theo Điều 3.4 và Điều 3.9 như một vật cản cục bộ nằm ngang hoặc thẳng đứng.

3.16. Tải trọng động của sóng không điều hòa do gió tác động lên công trình kiểu kết cấu hở làm từ các cấu kiện kiểu vật cản cục bộ phải được xác định bằng cách nhân giá trị tải trọng tĩnh với hệ số động học kd lấy theo Bảng 17. Giá trị tải trọng tĩnh này được tính toán theo các Điều 3.14 và 3.15 với sóng có chiều cao theo suất bảo đảm đã cho trong hệ sóng và chiều dài trung bình.

Bảng 17

Tỷ số các chu kỳ Tc/

0,01

0,1

0,2

0,3

Hệ số động học kd

1

1,15

1,2

1,3

Trong đó: Tc – chu kỳ dao động riêng của công trình, sec

- chu kỳ trung bình của sóng, sec

Khi tỷ số các chu kỳ Tc/> 0,3 thì phải tính toán công trình theo phương pháp động học.

Tải trọng sóng lên hình trụ thẳng đứng đường kính lớn (các trường hợp đặc biệt)

3.17. Nếu công trình có dạng hình trụ tròn liền đáy, đặt thẳng đứng trên nền cuội sỏi hoặc nền đá đổ thì mô men lật lớn nhất do sóng gây ra ở đáy trụ Mz,pon (kN/m) phải xác định theo công thức:

Mz,por = ghD3por (67)

Trong đó:

por – hệ số mô men lật, có xét đến khả năng cho nước thấm qua của nền, xác định theo Bảng 18.

Trị số cực đại của mô men lật toàn phần tác động lên vật cản hình trụ này được xác định bằng tổng của hai mô men:

 Mô men do lực cực đại Qmax bằng tích số của lực Qmax xác định theo Điều 3.1 nhân với cánh tay đòn theo Điều 3.5;

 Mô men cực đại xác định theo công thức (67) và trùng pha với lực cực đại Qmax’.

Bảng 18

d/

Giá trị của hệ số por khi D/ bằng

0,2

0,25

0,3

0,4

0,12

0,67

0,76

0,82

0,81

0,15

0,59

0,68

0,73

0,73

0,20

0,46

0,52

0,57

0,56

0,25

0,35

0,42

0,44

0,42

0,30

0,26

0,29

0,32

0,32

0,40

0,14

0,15

0,17

0,17

0,50

0,07

0,08

0,09

0,09

3.18. Ở thời điểm lực nằm ngang đạt giá trị cực đại Qmax thì áp lực sóng p (kPa) tại một điểm trên bề mặt của vật cản hình trụ tròn thẳng đứng ở độ sâu z > 0 phải xác định theo công thức:

p = gh (68)

Trong đó:

 - hệ số phân bố áp lực, lấy theo Bảng 19



Bảng 19

o

Giá trị của hệ số  khi D/ bằng

0,2

0,3

0,4

0

0,73

0,85

0,86

15

0,70

0,83

0,85

30

0,68

0,81

0,84

45

0,60

0,74

0,80

60

0,50

0,65

0,70

75

0,35

0,51

0,55

90

0,22

0,34

0,34

105

0,03

0,11

0,10

120

-0,09

-0,08

-0,10

135

-0,23

-0,23

-0,23

150

-0,32

-0,36

-0,33

165

-0,37

-0,42

-0,38

180

-0,41

-0,45

-0,40

 - góc giữa tia sóng tới và đường thẳng nối trục vật cản với điểm đang xét (đối với đường sinh phía trước của hình trụ: 0 = 0).

Áp lực p tại các điểm nằm cao hơn mực nước tính toán (z<0) khi  > 0 được lấy theo quy luật biến thiên tuyến tính giữa giá trị p xác định theo công thức (68) tại cao trình z = 0 và giá trị p = 0 tại cao trình z = -h; còn khi  < 0 thì đối với các điểm nằm ở độ sâu 0 ≤ z ≤ - h áp lực p cũng lấy theo qui luật biến thiên tuyến tính giữa giá trị p = 0 tại z = 0 và giá trị p xác định theo công thức (68) tại z = - h.

3.19. Lưu tốc đáy cực đại vb,max (m/sec) tại các điểm nằm trên đường viền của vật cản ( = 90o và 270o) và nằm phía trước vật cản cách mép vật cản một khoảng cách 0,25  ( = 0o) phải xác định theo công thức:

vb,max = 2v (69)

Trong đó:

v – hệ số, lấy theo Bảng 20.



Bảng 20

Vị trí các điểm tính toán

Giá trị của hệ số v khi D/ bằng

0,2

0,3

0,4

Trên đường viền vật cản

0,98

0,87

0,77

Trước vật cản

0,67

0,75

0,75

4. TẢI TRỌNG SÓNG DO GIÓ LÊN CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ VÀ TẢI TRỌNG SÓNG DO TÀU LÊN CÁC KẾT CẤU GIA CỐ BỜ KÊNH

Tải trọng sóng do gió lên các công trình bảo vệ bờ

4.1. Giá trị lớn nhất của hình chiếu theo phương ngang Px (kN/m) và các hình chiếu theo phương thẳng đứng Pz và Pc (kN/m) của hợp lực tải trọng do sóng tác động trên một đê chắn sóng ngập nước khi chịu chân sóng phải tính toán theo các biểu đồ áp lực sóng theo hướng ngang và theo hướng đứng (Hình 26). Trong các biểu đồ này các giá trị P (kPa) phải xác định có xét đến độ dốc i của đáy theo các công thức sau:



Hình 26. Các biểu đồ áp lực sóng lên một đê chắn sóng ngập nước

a) Khi độ dốc đáy i ≤ 0,04

 tại độ sâu z1

Khi z1 < z2, p1 = g (z1 – z4) (70)

Khi z1 ≥ z2, p1 = p2 (71)

 tại độ sâu z2

p2 = gh (72)

 tại độ sâu z3 = d,

p3 = kwp2 (73)

b) khi độ dốc đáy i > 0,04

 tại độ sâu z1: P1 xác định theo các công thức (70) và (71);

 tại độ sâu z2: p2 = g(z2 – z4) (74)

 tại độ sâu z3 = d: p3 = p2 (75)

Trong đó:

z1 – độ sâu từ đỉnh công trình đến mực nước tính toán, m;

z2 – độ sâu từ mực nước tính toán đến chân sóng (m), lấy theo Bảng 21;

k - hệ số, lấy theo Bảng 22;

z4 – độ sâu từ mặt nước sau đê chắn sóng ngập nước đến mặt nước tính toán (m), xác định theo công thức:

z4 = -krd (z1 – z5) – z1 (76)

krd – hệ số, lấy theo Bảng 21;

z5 – độ sâu từ lưng sóng trước đê chắn sóng ngập nước đến mực nước tính toán (m), lấy theo Bảng 21.




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