Нормы устанавливают нормативные значения нагрузок и воздействий от волн, льда и судов на гидротехнические сооружения. Расчетная нагрузка должна определяться как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузкам , учитывающий возможное отклонение нагрузки в неблагоприятную сторону от ее нормативного значения; должен приниматься согласно требованиям, приведенным в главе СНиП по основным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений.

Нагрузки от волн и льда на гидротехнические сооружения I класса, а также расчетные элементы волн на открытых и огражденных акваториях необходимо уточнять на основе натурных наблюдений и лабораторных исследований.

1. Нагрузки и воздействия волн на гидротехнические сооружения вертикального и откосного профилей

Нагрузки от стоячих волн на сооружения вертикального профиля

1.1. Расчет сооружений на воздействие стоячих волн со стороны открытой акватории (рис.1) 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 , м, необходимо применять условную расчетную глубину , м, определяемую по формуле

где	глубина над подошвой сооружения, м;
	коэффициент, принимаемый по графикам рис.2;
	высота бегущей волны, м, принимаемая по приложению 1.

а)     

716 × 474 пикс.     Открыть в новом окне

б)     

711 × 488 пикс.     Открыть в новом окне

Рис.1. Эпюры давления стоячих волн на вертикальную стену

со стороны открытой акватории

а - при гребне волны; б - при ложбине волны (с эпюрами взвешивающего волнового давления на берменные массивы)

806 × 590 пикс.     Открыть в новом окне

Рис.2. График значений коэффициента

1.2. Возвышение или понижение свободной волновой поверхности , м, у вертикальной стены, отсчитываемое от расчетного уровня воды, должно определяться по формуле

273 × 45 пикс.     Открыть в новом окне

где	круговая частота волны;
	средний период волны, с;
	время, с;
	волновое число;
	средняя длина волны, м.

При действии стоячей волны на вертикальную стену необходимо предусматривать три случая определения по формуле (2) для следующих значений :

а) =1 - при подходе к стене вершины волны, возвышающейся над расчетным уровнем на , м;

б) 1>>0 - при максимальном значении горизонтальной линейной волновой нагрузки , кН/м, для гребня волны, возвышающегося над расчетным уровнем на , в этом случае значение должно определяться по формуле

 в) =-1 - при максимальном значении горизонтальной линейной волновой нагрузки , кН/м, для подошвы волны, расположенной ниже расчетного уровня на .

283 × 133 пикс.     Открыть в новом окне

где	плотность воды, т/куб.м;
	ускорение свободного падения, равное 9,81 м/кв.с;
	ординаты точек (), м, отсчитываемые от расчетного уровня.

Для гребня при , а для ложбины при =0, следует принимать =0.

1.4. В мелководной зоне горизонтальную линейную нагрузку на вертикальную стену , кН/м, при гребне и ложбине стоячей волны (см. рис.1) необходимо принимать по эпюре волнового давления, при этом величина , кПа, на глубине , м, должна определяться по табл.1.

Таблица 1

№ точек	Заглубление точек , м	Значение волнового давления , кПа
при гребне
1		0
2	0
3	0,25
4	0,5
5
при ложбине
6	0	0
7
8	0,5
9
Примечание. Значения коэффициентов  , , , , и следует принимать по графикам рис.3, 4, 5.

344 × 370 пикс.     Открыть в новом окне

354 × 392 пикс.     Открыть в новом окне

Рис.3. Графики значений коэффициентов и

807 × 894 пикс.     Открыть в новом окне

804 × 891 пикс.     Открыть в новом окне

Рис.4. Графики значений коэффициентов и

804 × 888 пикс.     Открыть в новом окне

810 × 879 пикс.     Открыть в новом окне

Рис.5. Графики значений коэффициентов и

Нагрузки и воздействия волн на сооружения вертикального профиля и их  элементы (особые случаи)

1.5*. Волновое давление , кПа, на вертикальную стену с возвышением над расчетным уровнем верха сооружения , м, на величину менее , м, следует определять согласно пп.1.3. и 1.4 с последующим умножением полученных значений давления на коэффициент , определяемый по формуле

247 × 44 пикс.     Открыть в новом окне

где знаки "плюс" и "минус" соответствуют положению верха сооружения выше или ниже расчетного уровня воды.

Возвышение или понижение свободной волновой поверхности , определенное по п.1.2, следует также умножать на коэффициент .

Горизонтальная линейная волновая нагрузка , кН/м, в рассматриваемом случае должна определяться по площади эпюры волнового давления в пределах высоты вертикальной стены.

1.6. При подходе фронта волны к сооружению под углом , град, со стороны открытой акватории (в расчетах устойчивости сооружения и прочности грунтов основания) линейную волновую нагрузку на вертикальную стену, определенную согласно пп.1.3 и 1.4, необходимо уменьшать путем умножения ее на коэффициент , принимаемый равным:

, град
45 60 75	1 0,9 0,7

Примечание. При перемещении фронта волн вдоль стены, т.е. для , близких или равных 90 град, волновую нагрузку на секцию сооружения следует определять согласно п.1.7.

1.7. Горизонтальную нагрузку от дифрагированных волн со стороны огражденной акватории следует определять при относительной длине секции сооружения ; при этом расчетную эпюру волнового давления со значениями , кПа, допускается выполнять по трем точкам, рассматривая следующие случаи:

а) вершина волны совмещена с серединой секции сооружения (рис.6,а):     

349 × 49 пикс.     Открыть в новом окне

292 × 47 пикс.     Открыть в новом окне

300 × 47 пикс.     Открыть в новом окне