5.11 При динамических расчетах и оценке усталостной прочности элементов конструкций гидротехнических сооружений следует учитывать спектральную плотность ветрового волнения, характеризующую его нерегулярность.

5.12 Воздействие шторма, в том числе в сочетании с течением, на дно акватории у основания гидротехнического сооружения должно оцениваться сравнением значений максимальной придонной скорости и неразмывающей (допускаемой) придонной скорости или соответствующих касательных напряжений, характеризующих грунт, слагающий дно, или материал, используемый для защиты дна от размыва и подмыва основания сооружения (приложение В).

Особенности расчета воздействия волн на сооружения различных типов

Нагрузки на вертикальные стены

5.13 Расчет сооружений на воздействие стоячих волн со стороны открытой акватории (рисунок 2) 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 d, м, определяемую по формуле

где - глубина над подошвой сооружения, м;

- коэффициент, принимаемый по графикам рисунка 3;

h - высота исходной бегущей волны, м, принимаемая на основе гидродинамических (вероятностных) расчетов или по приложению А.

1902 × 1793 пикс.     Открыть в новом окне

1266 × 918 пикс.     Открыть в новом окне

5.14 Горизонтальную волновую нагрузку на вертикальную стену под воздействием стоячей волны следует принимать по эпюрам волнового давления p по глубине при различном положении гребня и подошвы волны у стены.

Построение эпюр волнового давления p должно производиться по результатам экспериментальных исследований и/или гидродинамических расчетов. Допускается применение способа, приведенного в приложении Г.

5.15 В расчетах устойчивости сооружения и прочности грунтов основания следует учитывать уменьшение волновой нагрузки на секцию вертикальной стены при подходе фронта волны под углом , град. Коэффициент снижения нагрузки при этом принимается равным:

, град	< 45	60	75
	1	0,9	0,7

5.16 В расчетах следует учитывать горизонтальную нагрузку от дифрагированных волн со стороны огражденной акватории (рисунок 4).

1699 × 1422 пикс.     Открыть в новом окне

5.17 Взвешивающее волновое давление в горизонтальных швах массивной кладки и по подошве сооружения допускается принимать равным соответствующим значениям горизонтального волнового давления в крайних точках (рисунки 2 и 4) при линейном изменении его в пределах ширины сооружения.

5.18 Максимальную придонную скорость , м/с, от действия стоячих волн на расстоянии от передней грани стены следует определять по формуле

где коэффициент , при ;

- волновое число.

Максимальное значение касательного напряжения на поверхности дна , кПа, от воздействия волн следует определять по формуле

где - коэффициент трения; при ;

;

- период волны, с;

- плотность воды, т/м.

- суммарная гидравлическая шероховатость дна;

( , рекомендуется ) - шероховатость плоского (без русловых форм) дна, сложенного грунтом средней крупностью , м;

- шероховатость, обусловленная донными формами средней высотой , м, и средней длиной , м.

Среднее за период значение касательного напряжения на поверхности дна , кПа, от воздействия волн должно определяться по формуле

Возможность размыва дна акватории у основания сооружений следует оценивать сравнением и/или с допускаемыми значениями этих величин, при которых грунт остается устойчивым. При превышении этих значений должны разрабатываться мероприятия, обеспечивающие защиту от размыва и подмыва основания сооружения (приложение В).

5.19 Расчет сооружений на воздействие разбивающихся волн со стороны открытой акватории должен производиться при глубине над бермой и глубине до дна (рисунок 5). Горизонтальную нагрузку , кН/м, от разбивающихся волн следует определять по эпюре бокового волнового давления, при построении которой значения р, кПа, для ординат z, м, следует принимать по формулам:

1703 × 746 пикс.     Открыть в новом окне

Вертикальную нагрузку , кН/м, от разбивающихся волн следует принимать равной площади эпюры взвешивающего волнового давления и определять по формуле

где - коэффициент, принимаемый равным ; при следует принимать ; при .

Максимальную придонную скорость воды , м/с, над поверхностью бермы перед вертикальной стеной при разбивающихся волнах следует определять по формуле

5.20 Расчет сооружений на воздействие прибойных волн должен производиться при глубине на примыкающем к стене участке дна протяженностью не менее (рисунок 6). Возвышение вершины максимальной прибойной волны , м, над расчетным уровнем следует определять по формуле

где - высота прибойной волны, м;

- критическая глубина, м.

Горизонтальную нагрузку , кН/м, от прибойных волн необходимо принимать по эпюре бокового волнового давления, при этом значение р, кПа, для ординат z, м, допускается определять по формулам: