Силы и нагрузки, действующие на причальные сооружения

Для рациональной эксплуатации существующих и проектирования новых причальных сооружений важен учет сил и нагрузок. Силы и нагрузки, действующие на причальные сооружения, могут быть постоянными и временными, в том числе длительно действующими, кратковременными и особыми.

К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственной массы сооружения и массы грунта находящегося на нем; нагрузки от постоянных объектов и оборудования технологического назначения (складов, эстакад и т.д.).

К временным нагрузкам длительно действующим относятся нагрузки от подвижного технологического оборудования (кранов, перегружателей и т.п.), транспортных средств, складируемых грузов.

К временным кратковременным нагрузкам относятся нагрузки от судов (швартовные усилия и навал судна, стоящего у причала или подходящего к нему), ледовые, волновые и действующие в строительный период.

Особыми являются распределенные поверхностные нагрузки от воздействия воды, вызванные снижением ее уровня перед сооружением в условиях выхода из строя половины дренажных сооружений, а также сейсмические нагрузки.

Эксплуатационные нагрузки.

Подразделяются на две группы:

1. Нагрузки от передвижных перегрузочных механизмов и транспортных средств, передаваемые на причальные сооружения в виде ряда сосредоточенных сил от катков и колес.

2. Нагрузки от складируемых грузов

Размеры, схемы нагрузок первой группы зависят от грузоподъемности и типов перегрузочных механизмов и транспортных средств. Характеристики нагрузок приводятся в паспортах перегрузочных механизмов и соответствующих нормативных документах.

По второй группе распределенные поверхностные нагрузки от складируемых грузов зависят от рода груза, высоты его штабеля и определяются по формуле (Па):

q = 10 x h,

где: q – нагрузка в Па;

- плотность груза, кг/ м. куб;

- h – высота штабеля, м.

Высота штабеля зависит от ряда факторов:

- вида груза, его места расположения (у кордона или в тылу причала); - противопожарных требований, прочности тары для тарно-штучных грузов и т.д.

В зависимости от назначения причала нагрузки на причальные сооружения подразделяются на три категории:

1. Для навалочных грузов (при крановых схемах механизации), металлов, оборудования, тяжеловесных грузов, сборных штучных грузов и круглого леса.

2. Для минерально-строительных материалов, пиломатериалов и тарно-штучных грузов на специализированных причалах.

Для зерновых и нефтеналивных грузов, грузопассажирских операций и служебно-вспомогательного флота.

Специализированные причалы для контейнеров, руды и прочих грузов можно проектировать с расчетом на внекатегорийные нагрузки. Нагрузка от кранов зависит от их грузоподъемности и типа, выбираемы в зависимости от рода грузов, а следовательно от категорий, приведенных выше. Категории нагрузок влияют также на нагрузки от железнодорожного состава и безрельсового транспорта.

Опыт эксплуатации показывает, что значение нагрузки в существенной мере зависит от рода складируемого груза. Так, тарно-упаковочные грузы (в мешках, в ящиках и т.п.), высота штабелей которых ограничивается прочностью тары, оказывают сравнительно небольшие распределенные поверхностные нагрузки 10-30 кПа. Несколько выше распределенная поверхностная нагрузка от оборудования и тяжеловесных грузов (30-60 кПа). Более значительные распределенные нагрузки возникают от воздействия металлических грузов (чушки, прокат) и навалочных грузов (руда, уголь). Груз, расположенный на различных расстояниях от линии кордона, оказывает различное влияние на причальное сооружение. Как правило, по мере удаления вглубь территории влияние складируемой нагрузки на конструкцию сооружения уменьшается. Поэтому для рационального использования несущей способности причального сооружения нагрузки, согласно нормам технологического проектирования (НТП), нормируют по четырем зонам