Schöck
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Проектирование плавучего заграждения

Проектирование плавучего заграждения

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 03.12.2019, 20:10 #1
Проектирование плавучего заграждения
Tratata
 
Регистрация: 19.11.2019
Сообщений: 12

Всем доброго времени суток. Направьте на путь истинный.
Имеется боновое заграждение (плавучее заграждение от мусора), известны ветровые/волновые нагрузки на одну секцию, всего неизвестно сколько их будет. Схема сил для одной секции представлена во вложении. На схеме Q - продольная нагрузка, N - поперечная нагрузка от ветра+волн на секцию, Т - натяжение нитей.
Вопросов несколько, часть из них глупая, но я уже запутался, буду рад взгляду со стороны.
1. Согласно схеме сил, из физики средней школы, для троса будет выполняться равенство N=2T*sin(a), то есть натяжение в одной ветке будет равно T=N/(2*sin(a)). Выходит, чем больше угол альфа - тем слабее натяжение в ветви троса? Выглядит всё логично - если угол сделать равным 90 градусов, T=N/2. Но чую где то подвох, как то слишком просто.
2. Вопрос исходит из предыдущего. Если сделать угол альфа, близкий к 0, то приложение даже незначительной нагрузки к заграждению вызовет огромное натяжение в ветвях, что повлечёт за собой наступление какого нибудь предельного состояния конструкции. На практике гибким тросом такого угла не достигнуть. Есть ли в какой нибудь нормативной документации указания, под каким углом располагать опорные тумбы и насколько сильно тянуть тросы? Или можно самому заложить угол такой, чтобы тумбы не опрокинуло / не сдвинуло? Неужели я могу выбрать любую силу от T=N/2 до бесконечности, чтобы обеспечить устойчивость тумбы?
3. Верно ли рассчитывать устойчивость тумбы, пересчитывая опрокидывающую/сдвигающую силу через натяжение тросов под каким то углом?
4. И супер-вопрос на последок - если секций больше одной, они в жизни не выстрояться в одну линию, будет присутствовать какой то радиус скругления. Пропорционально ли количеству секций будет увеличиваться нагрузка на тумбы? Если вектора сил сложить, направление не измениться по сути. Но площадь конструкции, воспринимающая нагрузку, точно будет не кратной количеству секций.

Буду очень благодарен любым подсказкам.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема боновых заграждений.png
Просмотров: 117
Размер:	34.5 Кб
ID:	220698  

Просмотров: 1489
 
Непрочитано 05.12.2019, 05:14
#2
Vovas_91

Конструктор
 
Регистрация: 10.02.2016
Хабаровск
Сообщений: 823


Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
Но чую где то подвох, как то слишком просто.
Подвоха нет. Две оговорки: 1-боновое ограждение крепится цепями/нитями/тросом; 2-динамику выносим за скобки.

Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
под каким углом располагать опорные тумбы и насколько сильно тянуть тросы?
Сделайте угол 45 градусов если нет ограничений. Золотая середина как никак.
На самом деле если сделать угол близкий к диапазону 0..5 градусов, то может и трос порвать и крепления вырвать. При угле в 3 градуса, усилие в нити, при силе N=1тс, будет Т=1/2/0,0523=9,56тс. В 10 раз больше от прикладываемой силы.
Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
3. Верно ли рассчитывать устойчивость тумбы, пересчитывая опрокидывающую/сдвигающую силу через натяжение тросов под каким то углом?
Верно.

4. Вопрос не понятен.
__________________
«Точно знают, только когда мало знают. Вместе со знанием растет сомнение». Иоганн Вольфганг Гете (С)
Vovas_91 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 05.12.2019, 07:12
#3
Tratata


 
Регистрация: 19.11.2019
Сообщений: 12


Цитата:
Сообщение от Vovas_91 Посмотреть сообщение
4. Вопрос не понятен.
Спасибо за ответы)

Заграждение крепится цепями/тросом за торцевые стороны. Под нагрузкой центральная часть выгнется, то есть ограждение будет иметь какой то радиус скруглений, или углом выгнется, вобщем как угодно, но не в линию (схему прикрепил). Допустим поперечная нагрузка от ветра/волн на одну секцию 1кН, продольная - 2 кН. Увеличивая количество секций поперечная нагрузка по логике увеличится кратно количеству секций, продольная - не изменится. Но получается пренебрегаем прогибом. Стоит с этим заморачиваться? по сути скругление несколько уменьшит суммарную нагрузку, нежели если бы заграждение было вытянуто в линию.

И уточнить хотел бы, правильно ли считать тумбы по второй группе предельных состояний. По сути опрокидывание ведь не выведет из строя сооружение, тумба ещё долго может по берегу волочиться, как якорь)
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема из нескольких секций.png
Просмотров: 50
Размер:	12.0 Кб
ID:	220743  
Tratata вне форума  
 
Непрочитано 05.12.2019, 07:13
#4
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 8,798


Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
Пропорционально ли количеству секций будет увеличиваться нагрузка на тумбы?
Да.
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 05.12.2019, 14:36
#5
Tratata


 
Регистрация: 19.11.2019
Сообщений: 12


Чем дальше лезу, тем больше проблем. Если с заграждением всё понятно, теперь остро возник вопрос, чем его держать. По схеме думаю понятно, что берег имеет уклон порядка 30 градусов. По нормативке, тумбу надо считать на опрокидывание, плоский и глубинный сдвиги, а также проверять напряжения под подошвой тумбы. Накидал расчётную схему (во вложении), тумба пусть будет бетонным кубиком, теперь возникает куча вопросов:
1. Для недопущения опрокидывания должно выполняться условие Fтяж *a+Pгр*с >=Nоп*b. По прикидкам, опрокидывающая сила Nоп на одну тумбу 17+ тс, (это следствие из сообщений выше, угол между цепью и осью тумб думаю закладывать не менее 30 градусов, на одну тумбу нагрузка 1 к 1, как на заграждение). Величина ни капли не маленькая, получается кубик объёмом в пару кубометров бетона, что как бы много для такого сооружения. За счёт чего можно уменьшить тумбу? из мыслей - расположить тумбу горизонтально и поглубже, кубик будет засыпан полностью грунтом, цепь будет выходить тупо из земли) тогда с опрокидыванием всё нормально будет, а вот со сдвигом надо проверять.
2. По моему, давление грунта Pгр учитываю не полностью. В моём случае это ведь будет активное давление, если не ошибаюсь. Но никак не учтено трение с грунтом, плюс на ближайшую грань к воде будет пассивное давление действовать, от него момент будет способствовать опрокидыванию получается. Как правильно учесть влияние грунта на устойчивость тумбы?
3. Плечом каждой силы будет расстояние до точки О, правильно ли это? Грунт в этом месте будет неустойчив, наверное надо закладывать её ниже, чем по факту.
4. И главный вопрос - возможно как-то проще закрепить боновое заграждение?) Из учёта крепления с двух сторон, то есть одновременно нагрузку воспринимает две тумбы. Пытаюсь прикинуть сваю, но кажется это ещё более нецелесообразно ради такого сооружения.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема нагрузок на тумбу.png
Просмотров: 34
Размер:	20.9 Кб
ID:	220773  
Tratata вне форума  
 
Непрочитано 05.12.2019, 15:05
#6
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 8,798


Ванта.
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 05.12.2019, 15:41
#7
Cfytrr

Балка на балку, кирпич на кирпич...
 
Регистрация: 09.10.2007
Питер
Сообщений: 3,449
Отправить сообщение для Cfytrr с помощью Skype™


Грунтовый якорь ВСН 136-78 п. 3.71
__________________
...переменная FILEDIA создана для привлечения пользователей к форумам.
Cfytrr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.01.2020, 07:27
#8
Tratata


 
Регистрация: 19.11.2019
Сообщений: 12


Подниму тему, вопрос возник повторно с некоторыми изменениями. С углами, определением сил в зависимости от углов - вопросов больше нет.
а вот с грунтовым якорем проблема. схема приложена.
Задача: имеется почти горизонтально направленная сила величиной порядка 20 т. нужно максимально просто её удержать, в идеале бетонный блок с петлёй. Заглублённый грунтовый или свайный якоря не устраивают, максимум можно заглубиться на полметра. Наземный якорь городить тоже не сильно хочется. Потому решил досконально разобраться в расчётной схеме и уже исходя из неё определяться с решением.
Итак, по разным СП и методикам вроде как мне надо учесть следующие моменты:
1. Опрокидывание: сравнить моменты относительно точки О. Но во всех методиках учитывается только сила тяжести, в лучшем случае ещё коэффициент трения поверхности якоря о грунт. Но ведь по сути ещё пассивное давление грунта надо учесть, пласт земли с обратной стороны от тянущего усилия нужно поднять по сути. Активное давление мне кажется не надо учитывать в данном случае. Вопрос: верно или нет?
2. Плоский сдвиг: сравнить силы (тянущее усилие, давление грунта со стороны усилия и силу трения подошвы и боковых поверхностей). Почему в СПшках в условии недопущения плоского сдвига не учитывается давление грунта со стороны тянущей силы? И ещё, необходимо ли производить проверку на плоский сдвиг если тянущее усилие будет направлено не горизонтально, а под углом к грунту, то есть под нагрузкой будет дополнительно заглубление?
3. Вырыв из грунта: в случае если якорь ставиться так, что тянущая сила направлена под углом, но действует на вырыв - сравнить проекцию вырывающей силы и вес + трение стенок. Сила трения в свою очередь будет включать реакцию опоры, что есть обратно направленное давление грунта. С этим вроде вопросов нет, хотя прав ли я?
Нужны ли ещё какие проверки? в некоторых методиках видел просто проверку удельного давления на грунт боковой поверхностью якоря, но по прикидкам якорь станет длинным, не уверен что в качестве якоря 3х метровой ФБСки хватит даже. А хочется использовать что то вроде ФБС, ну или самостоятельно изготовленную бетонную конструкцию адекватных размеров и веса.
С удовольствием выслушаю советы.

Пы.Сы. пока писал, сообразил. По сути если на схеме крепёжную петлю опустить максимально близко к точке О, то опрокидывания можно избежать без особых проблем. Но скорее всего ещё нужна проверка на глубинный сдвиг + смешанный.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Якорь.png
Просмотров: 23
Размер:	20.2 Кб
ID:	222117  

Последний раз редактировалось Tratata, 18.01.2020 в 07:39.
Tratata вне форума  
 
Непрочитано 18.01.2020, 13:57
#9
Дмитррр

НЛО
 
Регистрация: 09.07.2007
Тутошние мы.
Сообщений: 3,764


Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
Опрокидывание
С опрокидыванием недавно разбирался. https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=155458
Сам ссылка на СП, где регламентируется разница давлений спереди и сзади. Боковое давление грунта я бы упустил (в запас) в расчёте на опрокидывание. Это если не совсем большое заглубление.
Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
Плоский сдвиг
В целом верно нарисовал. Ищи, что такое активное и пассивное давление грунта. Но если заглубление небольшое, то нужно и трение учесть. Можно сделать такую бандуру, которая не сдвинется просто под собственным весом.
Ещё один вариант - сваи. С ними материалоёмкость меньше, трудоёмкость больше. Сваи так же позволяют изменить расчёт на опрокидывание. Задняя свая может работать на вырыв.
Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
3. Вырыв из грунта
Впринципе, всё вышесказанное покрывает этот вопрос. В итоге тут стоит несколько творческая задача выбрать правильные пропорции из 3 способов решения задачи: закопать поглубже, сделать по-массивнее, применить сваи. Каждая из этих 3 задач может удержать 20 тонн самостоятельно (+/- в зависимости от геологии). Но можно сделать гибрид.
__________________
Я ведь - огонь, и холод и... обман.
Я - радугой пронизанный... туман
Дмитррр вне форума  
 
Непрочитано 18.01.2020, 15:35
#10
Сергей Юрьевич

Проектирование гидротехнических сооружений
 
Регистрация: 01.08.2012
Москва
Сообщений: 6,644


Цитата:
Сообщение от Tratata Посмотреть сообщение
Заглублённый грунтовый или свайный якоря не устраивают, максимум можно заглубиться на полметра.
Почему?
Наименее материалоёмким и трудоёмким решением было бы в этом случае устройство якоря в виде винтовой сваи (отлично работает на вырыв, легко и быстро монтируется).
Если по вашим условиям делать массивный малозаглублённый (на 0,5м) "якорь", то в идеале это ж.б. плита толщиной 0,5м. Масса плиты считается из условия её плоского сдвига по грунту от горизонтально приложенной силы + отпор грунта высоток 0,5 метра перед торцом плиты (весьма небольшая сила, зависящая от характеристик грунта и наличия грунтовых вод).

Если на коленке прикинуть (взяв, к примеру, что у вас песчаный грунт), и коэф.трения по нему бетонной поверхности плиты 0,25 (мокрый песок - бетон), то масса плиты должны была бы быть 80 т, если бы лежала на поверхности грунта. Это 32 м3 бетона.
Если мы её делаем квадратной формы (8х8 м), толщиной 0,5 м и закапываем в грунт на 0,5 м, то нам помогает её удержать упругий отпор грунта.
При глубине 0,5м в сухом песчаном грунте, пассивное давление грунта в идеале даст отпор нашей плите около 30т (если я ничего не путаю в своих расчётах на коленке). Т.е. вместо плиты 80т можно было бы сделать 50т, сохранив её ширину по фронту 8м.
В реальности таких тепличных условий не будет, потому что и грунт не может всегда оставаться сухим (дождь прошёл, замочил, взвешивающая сила появилась), и песок не всегда у нас на площадке под руку подворачивается...

Для плиты - проверка на опрокидывание не актуальна, и на "выдёргивание" из грунта нет смысла проверять, потому что масса заведомо получается больше, чем сила 20 т.
Сергей Юрьевич вне форума  
 
Непрочитано 18.01.2020, 15:48
| 1 #11
Cfytrr

Балка на балку, кирпич на кирпич...
 
Регистрация: 09.10.2007
Питер
Сообщений: 3,449
Отправить сообщение для Cfytrr с помощью Skype™


Цитата:
Сообщение от Сергей Юрьевич Посмотреть сообщение
Если на коленке прикинуть (взяв, к примеру, что у вас песчаный грунт), и коэф.трения по нему бетонной поверхности плиты 0,25 (мокрый песок - бетон), то масса плиты должны была бы быть 80 т, если бы лежала на поверхности грунта.
Величина удерживающей силы для конструкций, закрепляемых силами трения принимается с коэфф. надежности по назначению 0.5, так что в два раза увеличивайте массу плиты
__________________
...переменная FILEDIA создана для привлечения пользователей к форумам.
Cfytrr вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 21.01.2020, 07:15
#12
Tratata


 
Регистрация: 19.11.2019
Сообщений: 12


Всем спасибо за ответы. В моих желаниях было поставить блок размерами с фбску, но его только если заглублять похоже.
Цитата:
Сообщение от Дмитррр Посмотреть сообщение
С опрокидыванием недавно разбирался. https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=155458
С опрокидыванием разобрался, с ним проблем меньше всего как выяснилось. Не нашёл в СП 22.13330.2011 (в теме только на него ссылки) про разницу давлений, рассчитать давления не проблема, разница лишь в знаке в скобках как я понял. да и на webcad'е есть программка. Геометрию диктует именно плоский сдвиг, как тут и говорилось.

Цитата:
Сообщение от Дмитррр Посмотреть сообщение
Ещё один вариант - сваи. С ними материалоёмкость меньше, трудоёмкость больше.
Свая прикидывалась давно, пока это крайний вариант, хотя мне он нравится больше всего. но не я решаю)

Цитата:
Сообщение от Сергей Юрьевич Посмотреть сообщение
Если на коленке прикинуть (взяв, к примеру, что у вас песчаный грунт), и коэф.трения по нему бетонной поверхности плиты 0,25 (мокрый песок - бетон), то масса плиты должны была бы быть 80 т ...
Получилось аналогично. Правда вот какие мысли есть. Почти 100% от нагрузки составляет волновое воздействие. По сути мне даже незначительный сдвиг не страшен, длительность воздействия сравнительно небольшая всё таки. Я поэтому и считаю по 2ГПС. Да и я где то в расчёте грунтового якоря видел, правда для заглублённого, что можно учесть призму грунта перед якорем, и в расчёт на сдвиг брать её. С этим ещё разберусь, но всё равно там заглублять надо.

Цитата:
Сообщение от Сергей Юрьевич Посмотреть сообщение
Наименее материалоёмким и трудоёмким решением было бы в этом случае устройство якоря в виде винтовой сваи (отлично работает на вырыв, легко и быстро монтируется).
Вчера этот вариант изучал. Прочность посчитать на изгибающий момент не проблема я думаю. В любом случае этот вариант сейчас изучаю, прикидывать точно надо. Боюсь ещё, что глубина понадобиться большая для удержания такой нагрузки. Цифр пока не скажу, не прикидывал. Вопрос такой правда: свая считается по приложению к СП 24, проверяется на устойчивость, по деформациям и прочность сечений. с первым и последним нет вопросов, а вот какими ограничениями по углу и перемещениям задаться, исходя из вышесказанного? мне по факту только прочность и устойчивость нужна, главное чтобы свая упруго работала, да и всё. допустимо ли опустить расчёт по деформациям?
Tratata вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Проектирование плавучего заграждения

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Документация Проектировщику на Torrents DEM Разное 258 10.08.2019 18:29
Нужно ли техническому заказчику СРО на строительство и проектирование? pk2012 Организация проектирования и оформление документации 3 28.06.2019 10:33
Проектная документация, проектные работы, ТЗ, Задание на проектирование терминология satrman Организация проектирования и оформление документации 6 22.12.2018 10:28
Расценка на проектирование фитнес-центра sen-sei Прочее. Отраслевые разделы 2 14.12.2014 10:15