LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO

ĮSAKYMAS

DĖL STATYBOS TECHNINIO REGLAMENTO STR 2.05.15:2004 „HIDROTECHNIKOS STATINIŲ POVEIKIAI IR APKROVOS“ PATVIRTINIMO

2004 m. rugpjūčio 18 d. Nr. D1-438

Vilnius

Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos Vyriausybės 2002 m. vasario 26 d. nutarimo Nr. 280 „Dėl Lietuvos Respublikos statybos įstatymo įgyvendinimo“ (Žin., 2002, Nr. 22-819) 1.2 punktu,

1. Tvirtinu statybos techninį reglamentą STR 2.05.15:2004 „Hidrotechnikos statinių poveikiai ir apkrovos“ (pridedama).

2. Nustatau, kad šio statybos techninio reglamento nuostatos privalomos projektuojant statinius, kurių projektavimui statinio projektavimo sąlygų sąvadus gauti prašymai pateikti po šio įsakymo įsigaliojimo.

APLINKOS MINISTRAS	ARŪNAS KUNDROTAS

______________

PATVIRTINTA

Lietuvos Respublikos aplinkos ministro

2004 m. rugpjūčio 18 d. įsakymu Nr. D1-438

STATYBOS TECHNINIS REGLAMENTAS

STR 2.05.15:2004

Hidrotechnikos statinių poveikiai ir apkrovos

I SKYRIUS. BENDROSIOS NUOSTATOS

1. Šis statybos techninis Reglamentas (toliau – Reglamentas) nustato naujai statomų, rekonstruojamų ir kapitališkai remontuojamų hidrotechnikos statinių (toliau – HTS) poveikius ir apkrovas. Reglamentas taip pat taikomas rekonstruojamiems ir kapitališkai remontuojamiems jūrų uostų statiniams, kurie, klasifikuojant statinius pagal jų naudojimo paskirtį, priskiriami prie transporto paskirties statinių (STR 1.01.09:2003 [7.4]), nors pagal kitus požymius jie priskiriami prie HTS. Naujai statomų ir vėliau rekonstruojamų, kapitališkai remontuojamų jūrų uostų statinių apkrovas ir poveikius nustato Susisiekimo ministerija.

reglamente pateikiama:

1.1. vandens hidrostatinės apkrovos;

1.2. geofiltracijos poveikiai ir apkrovos;

1.3. ledo apkrovos ir poveikiai;

1.4. bangų apkrovos;

1.5. laivų (plūduriuojančių objektų) apkrovos;

1.6. kiti poveikiai ir apkrovos.

Pastaba. Reglamente pateiktos 1.11.5 p. išvardytų apkrovų ir poveikių normatyvinės reikšmės. Skaičiuotinės reikšmės turi būti nustatytos normatyvines reikšmes dauginant iš dalinių poveikių patikimumo koeficientų , kuris nustatomas pagal hidrotechninių statinių projektavimą reglamentuojančius normatyvinius statybos techninius dokumentus.

2. Mechaninių vandens poveikių ir apkrovų ypatumai, pasireiškiantys projektuojant betonines, gelžbetonines, mūrines, medines, metalines bei kitas HTS konstrukcijas, išdėstyti atskiruose statybos techniniuose reglamentuose ir kituose nustatyta tvarka įteisintuose normatyviniuose dokumentuose.

3. Reglamento nuostatos privalomos visiems juridiniams ir fiziniams asmenims, užsiimantiems HTS, kitų 2 punkte nurodytų konstrukcijų ir geotechninio projektavimo veikla.

4. Kol neįteisinti visi europinę (EN) ir pasaulinę (ISO) statybos normatyvinę sistemą sudarantys ir (arba) dar neparengti visi 2 punkte minėti dokumentai, projektuojant HTS gali būti vadovaujamasi atitinkamai suderintais atskirais normatyviniais dokumentais, garantuojančiais ne mažesnį patikimumą, negu reglamentuojamas STR 2.05.03:2003 [7.2] V skyriaus II skirsnyje ir atskiruose 2 punkte minimuose normatyviniuose dokumentuose.

5. Derinant skirtingų normatyvinių sistemų dokumentus, atliekama aptartoji patikimumo analizė, atsižvelgiant į šiuos pagrindinius veiksnius:

5.1. charakteristines reikšmes ir jų fraktilio lygį;

5.2. dalinius patikimumo koeficientus, įskaitant ir konversijos, darbo sąlygų ir kitus (jeigu jie yra) koeficientus;

5.3. įrąžų ir atsparumo deterministinių ir patikimumo laidavimo modelių paklaidas (atsitiktines ir sistemines);

5.4. konstrukcijų ir medžiagų kontrolei, bandymams ir tyrinėjimams taikomų metodikų ir įrangos paklaidas.

6. Reglamentas yra suderintas ir atitinka statinių konstrukcijų projektavimą reglamentuojančių Lietuvos standartais perimtų Europos standartų (Eurokodų) reikalavimus bei Europos Tarybos direktyvos 89/106/EEC ir jos aiškinamųjų dokumentų nustatytus statinio esminius reikalavimus.

II SKYRIUS. NUORODOS

7. Reglamente pateikiamos nuorodos į šiuos dokumentus:

7.1. Lietuvos Respublikos statybos įstatymą (Žin., 1996, Nr. 32-788; 2001, Nr. 101-3579);

7.2. statybos techninį reglamentą STR 2.05.03:2003 „Statybinių konstrukcijų projektavimo pagrindai“ (Žin., 2003, Nr. 59-2682);

7.3. statybos techninį reglamentą STR 2.05.04:2003 „Poveikiai ir apkrovos“ (Žin., 2003, Nr. 59-2683);

7.4. statybos techninį reglamentą STR 1.01.09:2003 „Statinių klasifikavimas pagal jų naudojimo paskirtį“ (Žin., 2003, Nr. 58-2611);

7.5. statybos techninį reglamentą STR 1.04.02:2004 „Inžineriniai geologiniai (geotechniniai) tyrinėjimai“ (Žin., 2004, Nr. 25-779);

7.6. Lietuvos standartą LST ISO 8930:2003 „Bendrieji konstrukcijų patikimumo principai. Terminai“;

7.7. Lietuvos standartą LST ISO 3898:2002 „Konstrukcijų projektavimo pagrindai. Žymėjimo sistema. Bendrieji žymenys“;

7.8. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-1-1:2000 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 1 dalis. Bendrosios ir pastatų taisyklės“;

7.9. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-1-2+AC:2000 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 1–2 dalis. Bendrosios taisyklės. Konstrukcijų gaisrinės saugos projektavimas“;

7.10. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-1-3:2000 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 1–3 dalis. Bendrosios taisyklės. Surenkamieji gelžbetoniniai elementai ir konstrukcijos“;

7.11. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-1-4:2000 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 1–4 dalis. Bendrosios taisyklės. Uždaros struktūros lengvųjų užpildų betonas“;

7.12. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-1-5:2000 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 1–5 dalis. Bendrosios taisyklės. Konstrukcijos su nesukibusia ir išorine iš anksto įtempta armatūra“;

7.13. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-1-6:2001 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 1–6 dalis. Bendrosios taisyklės. Betoninės konstrukcijos“;

7.14. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-2:2002 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 2 dalis. Gelžbetoniniai tiltai“;

7.15. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-3:2002 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 3 dalis. Betoniniai pamatai“;

7.16. Lietuvos standartą LST L ENV 1992-4:2002 „Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. 4 dalis. Skysčių užtūrų ir talpyklų konstrukcijos“;

7.17. Lietuvos standartą LST L ENV 1997-1:2001 „Eurokodas 7. Geotechninis projektavimas. 1 dalis. Bendrosios taisyklės“;

7.18. Lietuvos standartą LST L ENV 1997-2:2001 „Eurokodas 7. Geotechninis projektavimas. 2 dalis. Laboratoriniai bandymai“;

7.19. Lietuvos standartą LST L ENV 1997-3:2001 „Eurokodas 7. Geotechninis projektavimas. 3 dalis. Lauko bandymai“.

III SKYRIUS. PAGRINDINĖS SĄVOKOS

8. Pagrindinės Reglamente vartojamos sąvokos atitinka pateiktas Statybos įstatyme [7.1]. Kitos Reglamente vartojamos sąvokos:

8.1. akmenų paklodas – po bangolaužiais, molais ir pan. sudaroma akmenų prizmė konstrukcijai optimizuoti;

8.2. bangos – vandens objekte sklindantys vandens dalelių svyravimai. Hidrotechnikoje svarbiausios vėjinės bei laivybos kanaluose ir upėse susidarančios laivinės bangos;

8.3. bangos aukštis – aukščių skirtumas tarp bangos keteros ir bangos pado;

8.4. bangos elementai – pagrindiniai bangos parametrai: aukštis, ilgis ir periodas; kiti parametrai nurodyti atskirai;

8.5. bangos frontas – linija banguojančio paviršiaus plane, einanti bangos keteros viršūnėmis;

8.6. bangos greitis – bangos slinkimo greitis jos sklidimo kryptimi;

8.7. bangos gūbrys – bangos dalis, esanti virš bangos vidurinės linijos;

8.8. bangos ilgis – horizontalusis atstumas tarp dviejų gretimų bangų keterų;

8.9. bangos ketera – aukščiausiasis bangos gūbrio taškas;

8.10. bangos klonis – bangos dalis, esanti po bangos vidurine linija;

8.11. bangos padas – žemiausiasis bangos klonio taškas;

8.12. bangos periodas – laikotarpis, per kurį dvi gretimos bangų viršūnės praeina fiksuotąją vertikalę;

3.1 pav. Bangos profilis ir parametrai

8.13. bangos profilis – momentinė banguojančio paviršiaus linija vertikaliojoje plokštumoje, išvestoje bangos spindulio kryptimi;

8.14. bangos spindulys – linija, statmena bangos frontui nagrinėjamame taške;

8.15. bangos vidurinė linija – linija, kertanti bangos profilį taip, kad suminiai plotai virš jos ir po ja yra lygūs;

8.16. bangų apkrovos – dėl vandens bangavimo susidarę horizontalusis (išilginis ir skersinis) ir vertikalusis slėgiai, veikiantys HTS. Šių apkrovų pobūdis priklauso nuo bangavimo ypatybių, statinio profilio (vertikalusis, šlaitinis, kiaurinis), vandens gylio prie statinio;

8.17. bangų difrakcija – bangų sklidimo krypties kitimas ties kliūtimi (bangolaužiu, kranto iškyšuliu, molu ir pan.). Dėl to bangos, aplenkdamos kliūtis, prasiskverbia į įlankas, uostų akvatorijas;

8.18. bangų refrakcija – bangų sklidimo krypties kitimas, kai bangos iš giliavandenės zonos pereina į sekliavandenę zoną;

8.19. bangų zonos – jūros, vandens saugyklos pakrantės zonos su skirtingu vandens gyliu db, kuris lemia bangų specifiką: 1) giliavandenė zona, kurioje db > 0,5 ir kur dugnas neturi įtakos bangoms; 2) sekliavandenė zona, kurioje 0,5  db  dcr,u ir kur dugnas turi nemažą įtaką bangoms; 3) mūšos zona, kurioje dcr >db  dcr ir kur įvyksta pirmoji (su dcr), tarpinė ir paskutinė (su dcr,u) goža; 4) priekrantės zona, kurioje db < dcr,u ir kur sugožusios bangos periodiškai užsirita ant kranto šlaito; čia  vidutinis bangos ilgis; dcr ir dcr,u – atitinkamai pirmasis ir paskutinis kritiniai gožos gyliai;

8.20. bangų sistema – eilė nuoseklių tos pačios kilmės bangų; pagal ją nustatomi skaičiuotiniai sisteminių bangų parametrai;

8.21. bangų slėgis – hidrodinaminio slėgio, susidariusio dėl laisvojo vandens paviršiaus bangavimo, dalis. Ji yra lygi hidrodinaminių slėgių, kai yra bangos ir kai jų nėra, skirtumui;

8.22. bėgančiosios bangos – bangos, kurių matomoji forma slenka erdvėje;

8.23. difraguotos bangos – bangų difrakcijos lemtos bangos;

8.24.dūžtančiosios bangos – ypatinga bangų rūšis, susidaranti giliavandenėje ir sekliavandenėje zonose prie vertikalaus statinio, kai gylis iki dugno db  1,5 h, o ties berma – dbr < 1,25 h;

8.25. epiūra – hidraulikoje, hidrotechnikoje debitų, slėgio aukščių, jų gradientų, slėgių kitimo ties nagrinėjamu kontūru ar linija grafikas;

8.26. goža – 1) lūžtančiųjų bangų eilė; 2) bangų lūžimas (gožimas) ant seklumos ar mūšos zonoje. Gali būti kelios, vis silpnėjančios, gožos; dažniausiai fiksuojama pirmoji ir paskutinė;

8.27. gožtančiosios bangos – bėgančiosios bangos, iš esmės keičiančios savo pobūdį dėl gožos;

8.28. grupinės bangos – bangos, kurių parametrus lemia įvairaus dydžio bangų sąveika;

8.29. inercinės bangos, siūba – bangos, kurios sklinda iš inercijos po to, kai baigiasi jas sukėlęs poveikis (pvz., ilgai pūtęs vėjas); pasižymi ilgu bangos periodu;

8.30. krenas – plūduriuojančio objekto plaukiojimo ašies pasvirimas vertikalės atžvilgiu, susidarantis dėl išorinių apkrovų ir (ar) poveikių;

8.31. laivinės bangos – plaukiančių laivų sukeltos bangos; labai reikšmingos neplačiose upėse, kanaluose;

8.32. ledų apkrovos – statinių apkrovos, kurias sukelia ledogrūda, ledokamša, temperatūrinio ledo plėtimosi poveikis;

8.33. metacentras – kreno padėtyje plūduriuojančio objekto plaukiojimo ašies ir vandens išspaudimo (Archimedo) jėgos vektoriaus susikirtimo taškas;

8.34. mūšos bangos – bangos, kurios egzistuoja mūšos zonoje;

8.35. nereguliariosios bangos – bangos, kurių elementai kaitaliojasi atsitiktiniu būdu;

8.36. plaukiojimo ašis – linija, einanti per plūduriuojančio objekto svorio ir vandentalpos centrus, esant normaliai objekto padėčiai;

8.37. plūdrumas – objekto geba plūduriuoti, t. y. laikytis skysčio paviršiuje;

8.38. reguliariosios bangos – bangos, kurių aukštis ir periodas nekinta vandens užimtos erdvės konkrečiame taške;

8.39. sisteminė banga – bangų, stebimų bangų sistemoje, apibendrinimas; pagal tai nustatomi skaičiuotiniai bangų parametrai – vidutiniai bei reikšmingųjų tikimybių, išreikštų procentais;

8.40. skaičiuotinė audra  audra, stebima vieną kartą per nustatytą metų eilę (25, 50, 100) su tokiu vėjo greičiu, kryptimi, įsibangavimo atstumu ir trukme, kuriems esant skaičiuotiniame taške susidaro bangos su didžiaisiais toje metų eilėje elementais;

8.41. skaičiuotinis vėjo greitis – vėjo greitis 10 m aukštyje virš vandens paviršiaus, reikalingas nustatant bangų elementus;

8.42. slėgio centras – hidrostatinio slėgio jėgos, veikiančios kokią nors figūrą, pridėties taškas;

8.43. slėgio aukščio kūnas – sąlyginis geometrinis kūnas, kurio pagrindą sudaro slegiamoji figūra, kraštines – hidrostatinio slėgio aukščio vektoriai, o viršų – vektorių viršūnėmis nubrėžtas paviršius. Tai palengvina slėgio jėgos P apskaičiavimą: ; čia  slėgio aukščio kūno tūris, o pridėties taškas esti ties slėgio aukščio kūno geometriniu centru;

8.44. stovinčiosios bangos – bangos, kurių matomoji forma erdvėje neslenka; susidaro giliavandenėje ir sekliavandenėje zonose, atsispindėjusios nuo stataus kranto ar statinio, kai gylis iki dugno db >1,5 h, o ties berma – dbr  1,25 h; čia h – bangos aukštis;

8.45. stovingumas – plūduriuojančio objekto geba grįžti į pradinę padėtį iš kreno padėties;

8.46. vaterlinija – plūduriuojančio objekto išorinio paviršiaus lietimosi su vandens paviršiumi linija;

8.47. vėjinės gravitacinės bangos – vėjo sukeltos bangos, kurioms susidarant pagrindinis vaidmuo tenka svorio jėgai; hidrotechnikoje svarbiausia bangų rūšis.

IV SKYRIUS. ŽYMENYS

9. Pagrindinių Reglamente vartojamų žymenų sąrašai pateikti [7.3, 7.6, 7.7]. Kiti svarbūs vartojami žymenys:

9.1. – bangos sklidimo greitis; žymenys ir aptarti toliau;

9.2. – hiperbolinis kosinusas su argumentu x; ;

9.3. – hiperbolinis kotangentas su argumentu x;

9.4. – vandens gylis iki dugno esant skaičiuotiniam vandens lygiui;

9.5. – kritinis vandens gylis, kai bangos gožta pirmąjį kartą;

9.6. – kritinis vandens gylis, kai bangos gožta paskutinį kartą;

9.7. – 10  tikimybės grunto dalelių skersmuo;

9.8. – 1) skersmuo; 2) laivo (plūduriuojančio objekto) vandentalpa;

9.9. – gravitacinis pagreitis; m/s2;

9.10. – laivo atsirėmimo priplaukiant krantinę kinetinė energija;

9.11. F – 1) laivo atsirėmimo priplaukiant krantinę jėga; 2) ledo poveikio jėga;

9.12. – slėgio aukštis; žymenys ir aptarti toliau;

9.13. – geofiltracijos slėgio aukštis: H žr. 9.16 p.;

9.14. – bangos aukštis: tikimybės sisteminės bangos; – vidutinis;

9.15. – bangos statumas;

9.16. – patvankos aukštis;

9.17. – dugno nuolydis;

9.18. – geofiltracijos slėgio aukščio gradientas;

9.19. – bangų skaičius; ;

9.20. – vandens skvarbos (filtracijos) koeficientas;

9.21. – slėgis;

9.22. P – hidrostatinio slėgio jėga bendruoju atveju;

9.23. P – bangų linijinė apkrova į vertikaliojo profilio statinius;

9.24. – 1) linijinė apkrova bendruoju atveju; 2) linijinis debitas;

9.25. – 1) bangų poveikio statiniui, kliūčiai jėga; 2) debitas;

9.26. R – stipris: 1) Rc – gniuždymo; 2) Rt – lenkimo; 3) Rb – glemžimo;

9.27. S – 1) ledo druskingumas; 2) švartavimo(si) jėgos;

9.28. – hiperbolinis sinusas su argumentu x; ;

9.29. T – bangos periodas; % tikimybės sisteminės bangos; – vidutinis;

9.30. t – plaukiančio (plūduriuojančio) objekto grimzlės dydis;

9.31. U – priešslėgio jėga: ; – vandens išspaudimo (Archimedo) jėga;

– geofiltracijos slėgio jėga;

9.32. – 1) vidutinis tėkmės greitis; 2) ledo lauko judėjimo greitis;

9.33. – vėjo greitis;

9.34. – vėjo poveikio plūduriuojančiam objektui jėga;

9.35. – kampas tarp bangos fronto ir statinio;

9.36. – kampas tarp vandens saugyklos ašies ir vėjo krypties;

9.37. – ledo valkšnumo koeficientas;

9.38. – bangos keteros iškilimo aukščiau skaičiuotinio vandens lygio dydis;

9.39. – bangos pado nusileidimo žemiau skaičiuotinio vandens gylio dydis;

9.40. – bangos ilgis;  tikimybės sisteminės bangos; – vidutinis;

9.41. – bangos gulstumas;

9.42. – vandens tankis; švaraus gėlo vandens kg/m3;

9.43. – šlaito (dugno) paviršiaus kampas su horizontale;

9.44. – apskritiminis bangos dažnis; .

V Skyrius. VANDENS HIDROSTATINĖS APKROVOS

I skirsnis. VANDENS HIDROSTATINIŲ POVEIKIŲ reprezentacija

10. Hidrostatinis poveikis HTS ar jų elementams pasireiškia hidrostatiniu slėgiu. Bet kuriame povandeniniame taške absoliutus hidrostatinis slėgis , Pa, yra apskaičiuojamas pagal formulę

,(5.1)

čia: – išorinis slėgis į vandens paviršių, Pa;

vandens tankis, kg/m3;

g – gravitacijos pagreitis, m/s2;

d – nagrinėjamo taško gylis, m.

11. HTS dažniausiai veikia esant natūralioms sąlygoms, todėl skaičiuojant apkrovas į HTS išorinis slėgis jų aplinkoje dažnai yra lygus atmosferos slėgiui . Dėl to paprastai, taip pat ir šiame Reglamente, į jį neatsižvelgiama, t. y. hidrostatinis slėgis reprezentuojamas manometriniu slėgiu pman, Pa, pagal formulę

(5.2)

11.1. hidrotechninėje praktikoje švaraus gėlo vandens tankis 1000 kg/m3. Kai vandenyje gausu skendinčių nešmenų, vandens tankį tikslinga 510 % padidinti;

11.2. nagrinėjamo taško gylis dažniausiai nustatomas nuo tam tikro būdingo ramaus vandens lygio, kai nėra ypatingų reiškinių – tėkmės, bangų, ižo, sniego, ledo ar kt. Jei yra ypatingų reiškinių, jų poveikiui nustatyti taikomi skaičiavimai, aptarti Reglamento VIIXI skyriuose.

12. Remiantis slėgio aukščio sąvoka ir išraiška (žr. 10 p.) iš (5.2) formulės gaunama, kad šiuo atveju hidrostatinis slėgio aukštis . (5.3)

Šis tiesioginis hidrostatikos ir geometrijos ryšys labai palengvina hidrostatinių poveikių grafinę interpretaciją (žr. 5.1  5.4 pav.), skaičiavimus, saugo nuo atsitiktinių klaidų.

13. Atliekant poveikių ir apkrovų skaičiavimus gali būti panaudotas ir hidrodinaminis (pitometrinis) slėgio aukštis , m, kuriuo įvertinamas ir tėkmės greitis pagal formulę

,	(5.4)

čia: greitinis slėgio aukštis, m;

– Koriolio koeficientas: ;

vidutinis tėkmės greitis, m/s.

14. Vandens poveikiai priskiriami prie nuolatinių ir (arba) kintamųjų poveikių, atsižvelgiant į jų dydžio kitimą laike [7.2, 12 p.].

II SKIRSNIS. Hidrostatinio slėgio į plokščiuosius paviršius apkrovos

15. Hidrostatinis slėgis pagal (5.2) formulę kinta tolygiai nuo = 0 slegiamo paviršiaus viršutiniame taške, kuriame d = 0, iki slegiamo paviršiaus giliausiame taške, kuriame d = . Analogiškai, remiantis (5.3) išraiška, kinta hidrostatinis slėgio aukštis h nuo 0 iki (žr. 5.15.4 pav.).

16. Hidrostatinis poveikis HTS ar jų elementams gali būti išreikštas:

16.1. sutelktine slėgio jėga P, N;

16.2. linijine slėgio apkrova q, N/m.

17. Hidrostatinio slėgio į plokščiąjį paviršių jėgos P, N, skaičiavimai:

17.1. jėgos P, N, skaičiavimas bendruoju metodu:

17.1.1. jėgos dydis (žr. 5.1 pav., a, b)

,(5.5)

čia vandens gylis ties plokščiosios figūros ploto geometriniu centru

, (5.6)

čia: plokščiosios figūros geometrinio centro aplikatė;

plokščiojo paviršiaus kampas su horizontale;

plokščiosios figūros plotas, m2;

plokščiosios figūros slėgio aukščio kūno tūris, m3,

; (5.7)

5.1 pav. Hidrostatinio slėgio į plokščiuosius paviršius ir slėgio jėgų skaičiavimo schemos:

ab skaičiuojant bendruoju metodu; cd skaičiuojant projekcijų metodu

17.1.2. jėgos veikimo kryptis – statmena plokščiajam paviršiui ir į jį nukreipta;

17.1.3. jėgos , N, pridėties taškas figūroje – slėgio centras C' – yra gylyje

, (5.8)

čia – plokščiosios figūros inercijos momentas atžvilgiu ašies, lygiagrečios y ašiai ir einančios per geometrinį centrą, m4.

Hidrotechnikoje dažnai pasitaikančios plokščiosios stačiakampės, simetrinės y ir z koordinačių ašims, figūros (žr. 5.1 pav.) inercijos momentas atžvilgiu ašies, lygiagrečios y ašiai ir einančios per figūros svorio centrą, yra lygus

,	(5.9)

čia: ly – figūros matmuo y ašies kryptimi (figūros plotis), m;

– figūros ilgis; kai plokštuma vertikali – figūros matmuo z ašies kryptimi (aukštis), m.

Nagrinėjamu atveju (žr. 5.1 pav., a, b).

Slėgio centro aplikatė kryptimi apskaičiuojama pagal formulę

, (5.10)

čia plokščiojo paviršiaus kampas su horizontale.

Pastabos: 1. (5.8) formulės antrasis narys dar vadinamas ekscentricitetu e. Nagrinėjamuatveju

.(5.11)

2. Vertikaliosioms figūroms, kai 90o, .

3. Horizontaliųjų figūrų plokštumų slėgio centras sutampa su svorio centru, t. y. .

4. Kitokių formų geometrinių figūrų svorio, jėgų pridėties taškų ir inercijos momentų / ekscentricitetų skaičiavimo formulės yra pateiktos specialiojoje literatūroje.

5. Išreiškiant jėgą , jos pridėties taškas yra ties tūrio geometriniu centru;

17.2. jėgos P, N, skaičiavimas projekcijų metodu:

17.2.1. jėgos dydis:

, (5.12)

čia: ir – atitinkamai jėgos P projekcijos x ir z ašių kryptimis (žr. 5.1 pav., c, d); apskaičiuojamos taikant (5.5)–(5.9) formules, bet keičiant jose A į:

;(5.13)

;(5.14)

17.2.2. jėgos P kryptis – statmena plokštumai ir nukreipta į ją. Kontrolei:

;(5.15)

;(5.16)

17.2.3. jėgos P pridėties taškas figūroje sutampa su jėgos ir (ar) jėgos pridėties tašku

; (5.17)

, (5.18)

čia: ir atitinkamai plokščiosios figūros ploto projekcijos x ir z ašių kryptimis;

; (5.19)

,(5.20)

ir plokščiosios figūros slėgio aukščio kūno tūrio projekcijos x ir z ašių kryptimis:

;(5.21)

.(5.22)

Pastaba. Jėgų projekcijų ir pridėties taškai nustatomi taip pat, kaip ir 17.1 p.

18. Hidrostatinio slėgio linijinių apkrovų į plokščiąjį paviršių q, N/m, skaičiavimai:

18.1. linijinė apkrova į horizontaliąją b, m, pločio juostą , N/m, apskaičiuojama pagal formulę

,(5.23)

čia vandens gylis ties juostos viduriu; , (žr. 5.2 pav.);

18.2. linijinė apkrova į vertikaliąją arba pasvirąją b, m, pločio juostą

, (5.24)

čia vandens gylis ties juosta; , todėl bendruoju atveju epiūra yra arba trikampė (žr. 5.2 pav.,b), arba trapecinė (žr. 5.2 pav., c).

5.2 pav. Hidrostatinio slėgio į plokščiuosius paviršius linijinių apkrovų skaičiavimo schemos

III SKIRSNIS. Hidrostatinio slėgio į KREIVUOSIUS paviršius apkrovos

19. Hidrostatinio slėgio į kreivuosius paviršius jėgos skaičiavimai:

19.1. hidrostatinio slėgio į kreivuosius paviršius jėga P, N, apskaičiuojama projekcijų metodu (žr. 17.2 p.);

19.2. kreivųjų paviršių atveju sudėtinga apskaičiuoti vertikaliąją P jėgos dedamąją . Paprastesnių cilindrinių paviršių atveju pagal (5.18) formulę šios jėgos dedamosios dydis

,(5.25)

čia: – slėgio aukščio kūno yz plokštumoje plotas, m2;

ly – slėgio aukščio kūno ilgis y ašies kryptimi, m.

5.3 pav. parodytų kreivųjų paviršių išraiškos tokios:

19.2.1. neapsemto segmento (žr. 5.3 pav., a)

;(5.26)

19.2.2. apsemto segmento (žr. 5.3 pav., b)

;(5.27)

19.2.3. pusapskritimio (cilindrinio uždorio) (žr. 5.3 pav., c)

; (5.28)

19.3. dedamosios Pz pridėties taškai (veikimo linijos) nustatomos specialiaisiais skaičiavimais;

19.4. jėgos P pridėties taškas kreivajame paviršiuje randamas pagal dedamųjų Px ir Pz susikirtimo tašką (žr. 5.3 pav.), dažniausiai grafiniu būdu.

5.3 pav. Hidrostatinio slėgio į apskritiminius paviršius ir slėgio jėgų skaičiavimo schemos:

a) į neapsemtą segmentą; b) į apsemtą segmentą; c) į pusapskritimį (cilindrinį uždorį)

20. Hidrostatinio slėgio linijinės apkrovos į kreivąjį paviršių skaičiavimai:

20.1. linijinė apkrova į horizontaliąją b, m, pločio juostą , N, kai juosta yra neplati, pvz., kai (žr. 5.3 pav.), gali būti apskaičiuojama pagal 18.1 p. nurodymus; kai > 0,2 r, reikia papildomos analizės;

20.2. linijinės apkrovos į kreivojo paviršiaus vertikaliąją b, m, pločio juostą intensyvumas gali būti apskaičiuojamas pagal 18.2 p. nurodymus, tačiau veikimo kryptys turi būti sutapdintos su normale kreivajam paviršiui (spindulių r kryptimis 5.3 pav.).

IV SKIRSNIS. Hidrostatinio slėgio į sudėtingų formų

paviršius apkrovos

21. Hidrostatinio slėgio jėgos į sudėtingų formų paviršius (žr. 5.4 pav.) surandamos jėgų projekcijų metodu:

21.1. horizontaliosios hidrostatinio slėgio jėgų dedamosios, jų pridėties taškai ir kryptys surandamos arba analitiškai, arba grafoanalitiškai pagal 17 p. nurodymus. Pažymėtina, kad tam tikrais atvejais (pvz., 5.4 pav., c), kai vanduo yra abiejose nagrinėjamo paviršiaus pusėse, horizontaliąsias jėgas tikslingiau skaidyti į kelias smulkesnes (suskirstant epiūras į taisyklingas geometrines figūras), o jų reikšmes ir pridėties taškus skaičiuoti / nustatyti grafoanalitiniu būdu;

21.2. vertikaliosios hidrostatinio slėgio jėgų dedamosios, jų skaičius ir pridėties taškai nustatomi grafoanalitiniu būdu; jėgų skaičius priklauso nuo taisyklingų geometrinių figūrų, į kurias suskirstoma slėgio kūno plokštuma, skaičiaus; jėgų pridėties taškai sutapdinami su tų figūrų svorio centrais, o kryptis sutampa su hidrostatinio slėgio kryptimi.

5.4 pav. Hidrostatinio slėgio į sudėtingų formų paviršius ir slėgio jėgų skaičiavimo schemos:

a) į apsemtą segmentą ABO; b) į neapsemtą segmentą ABO; c) į segmentą ABO, kai vanduo yra iš abiejų pusių

Pastaba. Ženklu × pažymėti slėgio epiūrų ir slėgio aukščių kūnų geometriniai centrai.

22. Kai vanduo sudėtingos formos paviršių ABO slegia iš vienos pusės (žr. 5.4 pav., a, b), slėgio jėgos horizontaliosios dedamosios reikšmę , N, taikant grafoanalitinį sprendimo būdą, reikia apskaičiuoti pagal formulę

.(5.29)

Jėgos pridėties taškas, m, šiuo atveju yra gylyje

.(5.30)

Jėga nukreipta į slegiamą paviršių ABO.

Pastaba. Jeigu būtų numatyta nagrinėti paviršiaus ABO fragmentus AB ir BO, tada reikėtų atskirai skaičiuoti jėgas ir .

23. Kai vanduo sudėtingos formos paviršių slegia iš abiejų pusių (žr. 5.4 pav., c), slėgio jėgos horizontaliąją dedamąją tikslinga skaidyti į dvi jėgas, kurių epiūras sudaro dvi taisyklingos geometrinės figūros. Jėgas ir , N, reikia apskaičiuoti pagal formules:

;(5.31)

.(5.32)

Jėgų ir pridėties taškai atitinkamai yra tokiuose gyliuose:

;(5.33)

.(5.34)

Jėgos ir nukreiptos į slegiamą paviršių.

24. Kai vanduo sudėtingos formos paviršių ABO slegia iš vienos pusės, kaip apsemtą segmentą (žr. 5.4 pav., a), slėgio jėgos vertikaliąją dedamąją tikslinga skaidyti į tris jėgas, kurių epiūras sudaro trys taisyklingos figūros. Jėgas , ir , N, reikia apskaičiuoti pagal formules:

;(5.35)

;(5.36)

.(5.37)

Jėgų , ir pridėties taškų abscisės atitinkamai yra lygios:

; (5.38)

; (5.39)

.(5.40)

Jėgos, ir nukreiptos vertikaliai žemyn.

25. Kai vanduo sudėtingos formos paviršių ABO slegia iš vienos pusės, kaip neapsemtą segmentą (žr. 5.4 pav., b), slėgio jėgos vertikaliąją dedamąją taip pat tikslinga dalyti į tris jėgas, o jų reikšmes , ir , N, reikia atitinkamai apskaičiuoti pagal (5.35), (5.36) ir (5.37) formules, bet su neigiamais ženklais.

Jėgų , ir pridėties taškų abscises atitinkamai reikia apskaičiuoti pagal (5.38), (5.39) ir (5.40) formules.

Jėgos , ir nukreiptos vertikaliai aukštyn.

26. Kai vanduo sudėtingos formos paviršių ABO slegia iš abiejų pusių (žr. 5.4 pav., c), slėgio jėgos vertikaliąją dedamąją tikslinga skaidyti į dvi jėgas , , o jų reikšmes, N, reikia apskaičiuoti pagal (5.35) ir (5.36) formules.

Jėgų , pridėties taškų abscises atitinkamai reikia apskaičiuoti pagal (5.38) ir (5.39) formules.

Jėgos , nukreiptos vertikaliai žemyn.

27. Nagrinėjamojo atvejo linijinės apkrovos , N/m, galėtų būti išreikštos pagal 18 ir 19 p. nurodymus.

V SKIRSNIS. Objektų plūdrumas ir stovingumas

28. Objektas yra plūdrus, kai jo svoris G mažesnis už jo vandens išspaudimo jėgą , lygią išspausto vandens svoriui (=). Skysčio paviršiuje plūduriuojantis objektas bus stovingas (stabilus), kai jo:

28.1. svorio centras C yra žemiau už vandentalpos centrą C';

28.2. svorio centras C yra aukščiau už vandentalpos centrą C', bet žemiau už metacentrą M per metacentro aukštį , m, kuris apskaičiuojamas pagal formulę

, (5.41)

čia – metacentro spindulys, m, kurio išraiška tokia:

, (5.42)

čia: Io – vaterlinijos plokštumos inercijos momentas jos išilginės ašies atžvilgiu, m4;

– objekto vandentalpa, m3;

e – ekscentricitetas (atstumas nuo taško C iki C'), m. Šis dydis laivams dažnai būna pastovus, pvz., e = 0,5 m.

Pastabos: 1. C, C', M taškai, , rm ir e atstumai parodyti 5.5 pav., a ir b.

2. Objekto stovingumas nagrinėjamuoju atveju praktiškai įvertinamas taip:

 jei > 0 arba > e, objektas stovingas;

 jei < 0 arba < e, objektas nestovingas.

3. Tiek hm, tiek reikšmės priklauso nuo laivo kreno kampo , bet jei > 15o, hm ir reikšmės laikomos pastoviosiomis.

5.5 pav. Objektų plūduriavimo, jų plūdrumo ir stovingumo sąvokų grafinė interpretacija: a) objektas stovingas; b) objektas nestovingas. Schemoje: M – metacentras – plaukiojimo ašies (A-A) ir išspaudimo jėgos (PV) vektoriaus susikirtimo taškas; C – objekto svorio centras; C' – vandentalpos centras, kai objektas nepasviręs; C'1 – vandentalpos centras, kai objektas pasviręs; G – objekto svoris; – metacentro aukštis; – metacentro spindulys; – ekscentricitetas; – kreno kampas

VI skyrius. GEOFILTRACIJOS POVEIKIAI IR APKROVOS

I SKIRSNIS. GEOFILTRACIJOS POVEIKIŲ REPREZENTACIJA

29. Geofiltracija – patvenkto požeminio vandens tekėjimas, skverbimasis per gruntinį HTS, po juo (pagrindo gruntu) bei aplink jį (šonų gruntu), taip pat filtracija per betoną, dažniausiai laminarinė, apibūdinama Darsi dėsniu.

, m/s; m/d,(6.1)

čia vs, ks ir is – atitinkamai geofiltracijos greitis, m/s; m/d, vandens skvarbos (filtracijos) koeficientas, m/s; m/d, ir geofiltracijos slėgio aukščio gradientas (žr. 30.2 p.).

Pastaba. Dimensija m/d yra parankesnė, išvengiama labai mažų skaitinių reikšmių.

Be to, geofiltracija gali būti:

29.1. slėginė ir neslėginė (su laisvuoju – depresijos – paviršiumi);

29.2. nusistovėjusioji (nuostovioji) ir nenusistovėjusioji (nenuostovioji), kintanti laike;

29.3. erdvinė (trimatė) ir plokštuminė (dvimatė); pastaroji dar būna: dvimatė vertikaliojoje plokštumoje (profilinė) ir dvimatė horizontaliojoje plokštumoje – plane (planinė).

Pastabos: 1. Reglamente daugiausia aptarta slėginė nusistovėjusioji profilinė geofiltracija, vykstanti neuoliniame grunte po praktiškai nelaidžiu vandeniui betoninių HTS požeminiu kontūru.

2. Kiti labai įvairūs geofiltracijos HTS ir jų aplinkoje atvejai nagrinėjami atskiruose HTS bei geotechnikos normatyviniuose dokumentuose (žr. 2 p.).

30. Geofiltracija apibūdinama tokiais parametrais:

30.1. geofiltracijos slėgio aukščiais hs, m;

30.2. geofiltracijos slėgio aukščio gradientais

, (6.2)

čia dhs – elementarus hs pokytis elementarioje tėkmės linijos atkarpoje dss;

30.3. geofiltracijos debitais Qs, m3/s; m3/d.

Pastabos: 1. Kiekvienas iš 30.130.3 p. nurodytų parametrų lemia atitinkamus poveikius bei apkrovas į HTS, jų pagrindo bei šonų gruntus, žr. 3135 p.

2. Pagal [7.2], geofiltracijos poveikiai ir apkrovos į HTS, kaip susiję su vandeniu, gali būti ir nuolatiniai, ir (arba) kintamieji, o pagal pobūdį – statiniai ir dinaminiai.

3. Skaičiuojant HTS veikiančias geofiltracijos apkrovas ir poveikius, skaičiavimų schemos sudaromos tariant, kad tai yra nuolatinės statinės apkrovos. Realus jų kitimas įvertinamas sudarant skaičiavimų schemas su keliais būdingiausiais vandens lygių aukštutiniame ir žemutiniame bjefuose – taip pat ir su būdingiausiųjų patvankos aukščių H reikšmių – deriniais. Pagrindinis derinys – su normalios patvankos lygiu aukštutiniame bjefe ir žemiausiuoju vandens lygiu žemutiniame bjefe.

II SKIRSNIS. GEOFILTRACIJOS PARAMETRŲ IR APKROVŲ SKAIČIAVIMAS

31. Geofiltracijos slėgio aukštis:

31.1. geofiltracijos slėgio aukštis hs, m, išreiškiamas pjezometriniu slėgio aukščiu, nes suminio (hidrodinaminio, pitometrinio) slėgio aukščio išraiškoje greitinio slėgio dedamoji kadangi geofiltracijoje m/s;

31.2. konkreti hs reikšmė gali būti intervale ; čia H – patvankos aukštis (žr. 6.1 ir 6.2 pav.); pastarajame aktuali reikšmė;

31.3. projektuojamo HTS geofiltracijos slėgio aukščio hs reikšmių nustatymas yra labai atsakingas ir sudėtingas uždavinys, nes jis priklauso nuo pagrindo grunto, antifiltracinių priemonių, drenažo bei paties statinio konfigūracijų ir jų laidumų vandeniui (filtracijos koeficientų), kurie dažnai yra gana apytiksliai. Naudojami analitiniai (įvairaus pagrįstumo ir tikslumo), eksperimentiniai (fizinių, matematinių analogijų modelių ir pan.) bei mišrūs skaičiavimų metodai ir būdai. Universaliausias metodas yra skaitmeninis geofiltracijos modeliavimas panaudojant aprobuotas kompiuterių programas. Net ir tokiu atveju hs reikšmių paklaida gali siekti ± 10 %, todėl į tai turi būti atsižvelgta atliekant tolesnius skaičiavimus.

Pastabos: 1. Mažiausias hs skaičiavimų mastas – nustatyti hs reikšmes ties HTS

požeminio kontūro nelaidžiąja dalimi.

2. Išsamiai hs reikšmių analizei geofiltracijos tėkmės zonos brėžinyje tikslinga sudaryti geohidrodinaminį tinklą. Jis susideda iš hs reikšmių izolinijų (pvz., su fiksuotomis hs reikšmėmis: turint omenyje, kad įtekėjimo kontūre o ištekėjimo kontūre ), ir joms statmenų tėkmės linijų;

31.4. geofiltracijos slėgio aukštis hs, m, bet kuriame geofiltracinės tėkmės zonos taške lemia geofiltracijos slėgį ps, Pa, nes pagal analogiją su (5.2) formule

,(6.3)

čia: r – vandens tankis, kg/m3;

g – gravitacinis pagreitis, m/s2.

Todėl ties nagrinėjamu HTS kontūru susidaro geofiltracijos slėgio jėga Ps, N, kuri apskaičiuojama panaudojant hidrostatikos (žr. V skyrių) principus;

31.4.1. jei kontūras tiesus ir jo ilgis yra ls, m, tai

,(6.4)

čia: ir  atitinkamai vidutinės ps ir reikšmės kontūro atkarpoje ls;

– geofiltracijos slėgio aukščio epiūros plotas, m2;

b – kontūro sekcijos plotis, m.

Apskaičiuotos jėgos Ps pridėties taškas yra ploto geometriniame centre, o jos kryptis statmena nagrinėjamam paviršiui.

Pastaba. epiūra, braižoma statinio brėžinio masteliu, rodo kitimo pobūdį ir sudaro

galimybę išvengti atsitiktinių klaidų;

31.4.2. jei kontūras yra kreivinis, skaičiuojama vadovaujantis V skyriaus nurodymais;

31.5. jėga Ps dažniausiai skaičiuojama kartu su vandens išspaudimo (Archimedo) jėga PA, kurių suma sudaro bendrą hidrostatinio slėgio jėgą P, N, ties nagrinėjamuoju kontūru, t. y.

.(6.5)

Tokiu atveju (6.4) formulėje imamas viso slėgio aukščio vidurkis ir visas hII epiūros AII plotas (žr. 6.1 pav., Ph epiūrą );

31.6. pabrėžiant ypatingą P jėgos, veikiančios į HTS padą ir mažinančios statinio stabilumą, svarbą, išskiriama priešslėgio jėga U, N, išreiškiama pagal analogiją su (6.5) formule kaip

, (6.6)

čia: Us ir UA – atitinkamai priešslėgio jėgos geofiltracijos ir išspaudimo (Archimedo) jėgų

dedamosios.

Pastaba. Iš (6.6) formulės akivaizdžiai matyti, kad yra aktualu pagal galimybes mažinti

jėgos Us reikšmę.

Pagal (6.4) formulę gaunama, kad

;(6.7)

. (6.8)

Us ir UA žr. 6.1 ir 6.2 pav.:

6.1 pav. , o ;

6.2 pav.;

;

31.7. HTS pjūviuose aukščiau žemutinio bjefo vandens lygio linijos veikia tik priešslėgio jėgos geofiltracijos dedamoji Us (žr. 6.1 ir 6.2 pav., filtracijos per betoną Us,n vektorius).

6.1 pav. Geofiltracijos po atskira betonine užtvanka su pasviru slenksčio padu slėgio aukščių ( ir ), priešslėgio aukščių () epiūrų, jų plotų bei jėgų schemos: (1)1 ir 7(7) – pradinis ir galutinis geofiltracijos kontūrai; 1234567 – užtvankos požeminio kontūro nelaidžioji dalis; a. s. – antifiltracinė (įlaidinė) sienelė

6.2 pav. Geofiltracijos po gelžbetonine atramine siena su horizontaliu padu derinyje su gruntiniu masyvu slėgio aukščių (ir ), priešslėgio aukščių () epiūrų, jų plotų bei jėgų schemos: (1)1 – pradinis geofiltracijos kontūras; 12345 – atraminės sienos požeminio kontūro nelaidžioji dalis; d.k. – depresijos kreivė, dr – drena (galutinis geofiltracijos kontūras)

32. Geofiltracijos slėgio aukščio gradientai:

32.1. geofiltracijos slėgio aukščio hs gradientai apibūdina hs kitimo intensyvumą kuriame nors geofiltracinės tėkmės zonos taške (žr. (6.2) formulę) arba tos zonos būdingame intervale pagal formulę

,(6.2a)

čia – geofiltracinio slėgio aukščio pokytis

(6.9)

čia ir – geofiltracinio slėgio aukščiai nagrinėjamos tėkmės linijos atkarpos pradžioje ir gale.

Pastabos: 1. Skaičiavimus pagal (6.2a) bei (6.9) formulę patogu atlikti naudojantis geohidrodinaminiu tinklu(žr. 31.3 p.), kuriame reikšmės yra fiksuotos, pvz., kas 0,1 H, o kryptį nurodo tėkmės linijos, taip pat moderniomis kompiuterių programomis.

2. Išsamiai is analizei geofiltracijos tėkmės zonos brėžinyje gali būti pateiktas is vektorių lauko vaizdas, is reikšmių izolinijų brėžinys arba is reikšmių grafikas ties būdingaisiais geofiltracijos tėkmės ruožais, pvz., ties ištekėjimo ruožu 7– (7) (žr. 6.1 pav.);

32.2. geofiltracijos slėgio aukščio gradiento is (ar ) dydis labai svarbus, nes:

32.2.1. is lemia grunto pridėtinę tūrinę jėgą

(6.10)

čia – elementarus grunto tūris, m3.

Jėga veikia kryptimi ir gali neleistinai sumažinti gruntinio šlaito ar jo papėdės stabilumą, kai į šlaitą ar jo papėdę išsisunkia geofiltracijos vanduo;

32.2.2. is lemia geofiltracijos tėkmės greitį (žr. (6.1) formulę), reikalingą geofiltracijos debitui apskaičiuoti (žr. 34 p.);

32.2.3. is lemia grunto filtracinių deformacijų (GFD) galimybę ir mastą, kuris neturi pasiekti HTS pavojingo lygio (žr. III skirsnį).

33. Geofiltracijos dalinis ir suminis debitai:

33.1. geofiltracijos dalinis linijinis debitas qs, m2/s; m2/d, vienalyčiame grunte išreiškiamas formule

, (6.11)

čia – vidutinis geofiltracijos slėgio aukščio gradientas atkarpoje, statmenoje geofiltracijos tėkmei, pvz., esančioje 6.1 pav. ištekėjimo kontūre 7–(7);

33.2. geofiltracijos suminis linijinis debitas , m2/d, išreiškiamas formule

(6.12)

čia s – is reikšmių vidurkis, apibendrintas visam geofiltracijos tėkmės kontūro ilgiui, pvz.,

6.1 pav., kontūrui nuo 7 taško iki ¥.

Pastabos: 1. Kai apibendrinimas visai atkarpai ls sudėtingas, skaičiuojamas nuosekliai sumuojant dalinius debitus pagal formulę

.(6.12a)

2. Nevienalyčiame sluoksniuotame grunte reikia sumuoti ir atskirų sluoksnių debitus pagal formules:

(6.13)

(6.14)

33.3. geofiltracijos dalinis ir (ar) suminis debitai ties b, m, pločio (matuojant skersai tėkmės) HTS išreiškiami taip:

;(6.15)

(6.16)

Grafinis Qs ir Qs,tot vaizdas pateiktas 6.1 pav., a.

Pastaba. Skaičiavimai pagal (6.11)(6.16) formules labai supaprastėja turint geohidrodinaminį tinklą (žr. 31.3 p.), o ypač naudojantis moderniomis kompiuterių programomis;

33.4. ar reikšmės labai svarbios, nes pagal jas:

33.4.1. tikslinami hidromazgo vandens ūkio skaičiavimai; nepriimtinos didelės Qs,tot reikšmės gali nulemti HTS požeminio kontūro perprojektavimą – antifiltracinių elementų (prieš- slenkstės, įlaidinės sienos) ilgių padidinimą;

33.4.2. detalizuojama Qs bei Qs,tot drenavimo sistema.

III SKIRSNIS. Grunto filtracinis stipris

34. Grunto filtracinis stipris nustatomas taikant sąlygą

,(6.17)

čia: is,d ir is,adm – atitinkamai skaičiuotinis ir leistinis geofiltracijos slėgio aukščio gradientai. is,adm reikšmės nustatomos specialiaisiais tyrimais ir (ar) skaičiavimais tokioms galimoms GFD rūšims: sufozijai (cheminei, mechaninei), filtraciniam išspaudimui, kontaktiniam išplovimui, kontaktiniam išspaudimui, kolmatacijai.

Pastaba. Geofiltracijos slėgio aukščio gradientų įtaka betonui nustatoma vadovaujantis specialiaisiais normatyviniais dokumentais.

VII SKYRIUS. BANGŲ APKROVOS IR POVEIKIAI Į VERTIKALIOJO

PROFILIO STATINIUS

I skirsnis. Stovinčiųjų bangų apkrovos į vertikalIOJO

profilio statinius

35. Statinių skaičiavimas atviros akvatorijos stovinčiųjų bangų poveikiui (žr. 7.1 pav.) turi būti atliekamas esant gyliui iki dugno > 1,5h ir gyliui virš bermos 1,25h; tuomet laisvojo banguotojo paviršiaus ir bangų slėgio formulėse vietoj gylio iki dugno db, m, būtina naudoti sąlyginį skaičiuotinį gylį d, m, apskaičiuojamą pagal formulę

d = d f + k br (d b – df), (7.1)

čia: d f – gylis virš statinio pado, m;

k br – koeficientas, imamas pagal 7.2 pav.;

h – bėgančiosios bangos aukštis, m.

36. Laisvojo bangų paviršiaus pakilimas arba pažemėjimas prie vertikaliosios sienos η, m, atskaitomas nuo skaičiuotinio vandens lygio, turi būti apskaičiuojamas pagal formulę

, (7.2)

čia: ω = – apskritiminis bangos dažnis;

– vidutinis bangos periodas, s;

t – laikas, s;

k = – bangų skaičius;

– vidutinis bangos ilgis, m.

Stovinčiajai bangai veikiant vertikaliąją sieną, būtina numatyti tris η nustatymo pagal (7.2) formulę atvejus šiems dydžiams:

36.1. = 1 – artėjant prie sienos bangos keterai, pakylančiai aukščiau skaičiuotinio lygio per ηmax , m;

36.2. 1 > cosωt > 0 – esant horizontaliosios linijinės bangų apkrovos Pxc, N/m, dažniausiai reikšmei, bangos keterai pakylant aukščiau skaičiuotinio lygio per ηc; šiuo atveju cosωt reikšmė turi būti apskaičiuojama pagal formulę

; (7.3)

7.1 pav. Atviros akvatorijos stovinčiųjų bangų slėgio į vertikaliąją sieną epiūros: a) bangos gūbrio atveju; b) bangos klonio atveju (su bermų masyvus keliančiojo bangų slėgio epiūromis); 1 – akmenų paklodas; 2 – statinys; 3 – betoninė berma

36.3. cosωt = –1 – esant horizontaliosios bangų apkrovos Pxt, N/m, didžiausiajai reikšmei, bangos padui esant žemiau skaičiuotinio lygio per ηt.

Pastaba. Esant d/λ  0,2 ir visais kitais atvejais, kai pagal (7.3) formulę reikšmė

cos ωt > 1, atliekant tolimesnius skaičiavimus būtina imti cosωt = 1.

37. Giliavandenėje zonoje horizontaliąją linijinę apkrovą į vertikaliąją sieną Px, N/m, stovinčiosios bangos gūbrio ar klonio atveju (žr. 7.1 pav.) reikia imti pagal bangų slėgio epiūrą; tuomet slėgis p, Pa, gylyje z, m, nustatomas pagal formulę:

(7.4)

čia: ρ – vandens tankis, t/m3 ;

g – gravitacinis pagreitis, m/s2;

z – taškų ordinatės (z1 = ηc; z2 = 0; … zn = d), m, atskaitomos nuo skaičiuotinio lygio.

Pastaba. Gūbrio atveju, kai z1 = –η c, o klonio atveju, kai z6 = 0, reikia imti p = 0.

7.2 pav. Koeficiento reikšmių grafikai

38. Sekliavandenėje zonoje horizontaliąją linijinę apkrovą Px, N/m, į vertikaliąją sieną stovinčiosios bangos gūbrio ar klonio atveju (žr. 7.1 pav.) reikia nustatyti pagal bangų slėgio epiūrą, o slėgį p, Pa, gylyje z, m, reikia apskaičiuoti pagal 7.1 lentelėje pateiktas formules.

7.1 lentelė

Bangų slėgiai sekliavandenėje zonoje p

Taškų Nr.	Taškų gylis z, m	Bangų slėgiai p, Pa
Kai prie sienos yra bangos ketera
1	p1 = 0
2	0
3	0,25 d
4	0,5 d
5	d
Kai prie sienos yra bangos padas
6	0
7
8	0,5 d
9	d

Pastaba. Koeficientai k2 , k3 ,… k9 nustatomi pagal 7.3, 7.4 ir 7.5 pav.

7.3 pav. Koeficientų k2 ir k3 reikšmių grafikai

7.4 pav. Koeficientų k4 ir k5 reikšmių grafikai

7.5 pav. Koeficientų k8 ir k9 reikšmių grafikai

II skirsnis. Bangų apkrovos ir poveikiai į vertikalIOJO profilio statinius ir jų elementus (ypatingiEJI atvejai)

39. Bangų slėgį p, Pa, į vertikaliąją sieną, kurios ketera yra iškilusi aukščiau skaičiuotinio vandens lygio dydžiu zsup, m, mažesniu už ηmax, m, arba yra įgilinta iki zsup = 0,5h, m, reikia nustatyti pagal 37 ir 38 p., gautas slėgio reikšmes padauginant iš koeficiento kc, apskaičiuojamo pagal formulę

,(7.5)

čia pliusas arba minusas atitinka statinio keteros padėtį aukščiau arba žemiau skaičiuotinio vandens lygio.

Pastabos: 1. Laisvojo bangų paviršiaus pakilimas arba pažemėjimas η, nustatytas pagal 35 p., taip pat turi būti padaugintas iš koeficiento kc.

2. Horizontalioji linijinė bangų apkrova Pxc, N/m, šiuo atveju turi būti nustatoma pagal bangų slėgio epiūrą vertikaliosios sienos aukščio ribose.

40. Artėjant atviros akvatorijos bangos frontui prie statinio kampu α, laipsniais (skaičiuojant statinio pastovumą ir pagrindo gruntų stiprumą), linijinę bangų apkrovą į vertikaliąją sieną, nustatytą pagal 37 ir 38 p., būtina mažinti dauginant iš koeficiento kcs:

α, laipsniais	45	60	75
kcs	1,0	0,9	0,7

Pastaba. Bangų frontui judant išilgai sienos, t. y. kai α artimi arba lygūs 90 laipsnių, bangų apkrovą į statinio sekciją reikia nustatyti pagal 41 punktą.

41. Atitvertos akvatorijos difraguotų bangų horizontaliąją apkrovą reikia nustatyti esant statinio sekcijos sąlyginiam ilgiui l / < 0,8; skaičiuotinę bangų slėgio p, Pa, epiūrą leidžiama braižyti pagal tris taškus, nagrinėjant šiuos atvejus:

41.1. bangos ketera sutampa su statinio sekcijos viduriu (žr. 7.6 pav., a):

(7.6)

; (7.7)

;(7.8)

41.2. bangos padas sutampa su statinio sekcijos viduriu (žr. 7.6 pav., b):

(7.9)

(7.10)

, (7.11)

čia: hdif – difraguotos bangos aukštis, m, nustatomas pagal 3 priedą;

kl – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Sąlyginis sekcijos ilgis	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Koeficientas kl	0,98	0,92	0,85	0,76	0,64	0,51	0,38	0,23

Pastaba. Esant atitvertos akvatorijos gyliui d 0,3, reikia braižyti trikampę bangų slėgio epiūrą, imant gylyje z3 = 0,3bangų slėgį lygų nuliui (žr.7.6 pav.).

42. Keliamąjį bangų slėgį masyvaus mūrinio horizontaliosiose siūlėse pz ir po statinio padu pzc, pzt reikia imti lygų atitinkamiems horizontaliojo bangų slėgio dydžiams kraštiniuose taškuose (žr. 7.1 ir 7.6 pav.), statinio pločio ribose keičiant pagal tiesinę priklausomybę.

7.6 pav. Atitvertos akvatorijos difraguotų bangų slėgio į vertikaliąją sieną epiūros: a) bangos gūbriui; b) bangos kloniui

43. Didžiausiąjį dugninį greitį vb,max, m/s, prieš vertikaliąją sieną (nuo stovinčiųjų bangų poveikio) 0,25λ atstumu nuo priekinės sienos briaunos reikia apskaičiuoti pagal formulę

(7.12)

čia: ksl – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Bangos gulstumas	8	10	15	20	30
Koeficientas ksl	0,6	0,7	0,75	0,8

Pastaba. Leistinųjų neplaunamųjų dugninių greičių vb,adm, m/s reikšmes, reikia imti iš 7.7 pav. pagal grunto dalelių skersmenį d10, mm; esant vb,max > vb,adm būtina numatyti pagrindo apsaugą nuo išplovimo.

44. Bangų priešslėgio į bermų masyvus epiūra turi būti imama trapecijos formos

(žr. 7.1 pav., b), su ordinatėmis pbr,i, Pa, apskaičiuojamomis (esant i = 1, 2 ar 3) pagal formulę

(7.13)

čia: xi – atstumas nuo sienos iki atitinkamos masyvo briaunos, m;

kbr – koeficientas, nustatomas pagal 7.2 lentelę;

pf – bangų slėgis statinio pado lygyje.

7.2 lentelė

Koeficiento reikšmės

Santykinis gylis d/	Koeficientas kbr , kai bangų gulstumas yra

≤ 15	≥ 20
Mažiau kaip 0,27	0,86	0,64
Nuo 0,27 iki 0,32	0,60	0,44
Daugiau kaip 0,32	0,30	0,30

7.7 pav. Leistinių neplaunančiųjų dugninių greičių grafikas

III SKIRSNIS. dūžtančiųJų ir mūšos bangų APKROVOS

į vertikalIOJO profilio statinius

45. Statinių skaičiavimas dūžtančiųjų bangų poveikiui iš atviros akvatorijos pusės turi būti atliekamas esant gyliui virš bermos dbr < 1,25h ir gyliui iki dugno db 1,5h (žr. 7.8 pav.):

7.8 pav. Į vertikaliąją sieną dūžtančiųjų bangų slėgio epiūros

45.1. horizontaliąją linijinę dūžtančiųjų bangų apkrovą Pxc, N/m, reikia nustatyti pagal šoninio bangų slėgio epiūros plotą; slėgiai p, Pa, atitinkantys ordinačių reikšmes z, m, turi būti apskaičiuojami pagal formules:

(7.14)

(7.15)

(7.16)

45.2. vertikaliąją linijinę dūžtančiųjų bangų apkrovą Pzc, N/m reikia imti lygią bangų priešslėgio epiūros plotui ir nustatyti pagal formulę

,(7.17)

čia μ – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

)	3	5	7	9
Koeficientas 	0,7	0,8	0,9	1,0

45.3. didžiausiąjį vandens greitį vf,max, m/s, virš bermos paviršiaus prieš vertikaliąją sieną dūžtančiųjų bangų atveju reikia apskaičiuoti pagal formulę

(7.18)

46. Vertikaliųjų statinių skaičiavimas atviros akvatorijos mūšos bangų poveikiui būtinas tada, kai gylis db dcr ir kai tokio gylio zona prieš sieną ne trumpesnė kaip 0,5, m, (žr. 7.9 pav.). Tokiu atveju didžiausiąjį mūšos bangos keteros pakilimą ηc,sur, m, aukščiau skaičiuotinio lygio reikia apskaičiuoti pagal formulę

(7.19)

čia: hsur – mūšos bangos aukštis, m;

dcr – kritinis gylis, m.

7.9 pav. Mūšos bangų slėgio į vertikaliąsias sienas epiūros: a) kai paklodo viršus dugno lygyje; b) kai paklodas iškilęs virš dugno

46.1. Horizontaliąją linijinę mūšos bangų apkrovą Pxc, N/m, reikia nustatyti pagal šoninio bangų slėgio epiūros plotą; slėgiai p, Pa, atitinkantys ordinačių reikšmes z, m, turi būti apskaičiuojami pagal formules:

(7.20)

(7.21)

(7.22)

čia sur – vidutinis mūšos bangos ilgis, m;

46.2. Vertikaliąją linijinę mūšos bangų apkrovą Pzc, N/m, reikia nustatyti pagal bangų priešslėgio epiūros plotą (su pradiniu aukščiu , žr. 7.9 pav.), apskaičiuotą pagal formulę:

(7.23)

46.3. Didžiausiąjį mūšos bangos dugninį greitį vb,max, m/s, prieš vertikaliąją sieną iš atviros akvatorijos pusės reikia apskaičiuoti pagal formulę

.(7.24)

47. Dūžtančiųjų ir mūšos bangų apkrovų į vertikaliąją sieną (žr. 7.8 ir 7.9 pav.) nustatymą reikiamai pagrindus leidžiama atlikti dinaminiais metodais, įvertinančiais slėgio impulsus ir inercines jėgas.

VIII skyrius. Bangų apkrovos ir poveikiai

šlaitinio profilio statiniAMs

8. 1 % tikimybės bangų užsiritimo ant šlaito aukštis hrun1%, m, kai h1, m, aukščio bangos atsirita statmenai į šlaitą ir kai gylis prieš statinį d  2h1%, apskaičiuojamas pagal formulę

,	(8.1)

čia: k – koeficientas, nurodytas 8.1 lentelėje;

8.1 lentelė

Koeficiento k reikšmės

Šlaito dangos pobūdis	B. g. p.	Žvyras, gargždas, akmenys, betono / gelžbetonio blokai

Santykinis šiurkštis /h1

 0,001	 0,002	0,005	0,01	0,02	0,05	0,10	 0,2
reikšmės	0,90	0,90	0,85	0,78	0,72	0,56	0,45	0,35

Pastaba. B. g. p. – betono, gelžbetonio plokštės;   šiurkštis (medžiagos dalelių vidutinis skersmuo arba betono/gelžbetonio blokų vidutinis matmuo), m.

ksp – koeficientas, apskaičiuojamas pagal formulę

,(8.1a)

čia: vw – skaičiuotinis vėjo greitis (žr. 2 priedą); kai vw < 10 m/s, reikia imti vw  10 m/s; kai

vw > 20 m/s, reikia imti vw  20 m/s;

 – šlaito paviršiaus kampas su horizontale (cot – tai šlaito koeficientas m, t. y. cot= m);

krun – koeficientas, randamas iš 8.1 pav.;

h1%  bėgančiosios bangos 1 % tikimybės aukštis, m, (žr. 2 priedą).

8.1 pav. Koeficiento krun reikšmių grafikas: a) kai cot  0,1–3,0; b) kai cot  3–30

Pastaba. Kai gylis prieš statinį d < 2h1%, koeficientas krun parenkamas iš 8.1 pav. pagal bangų gulstumo reikšmę, nurodytą skliausteliuose, apskaičiuotą gyliui d = 2h1%.

49. i  tikimybės bangų užsiritimo ant šlaito aukštis

,(8.2)

čia ki – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Bangos užsiritimo aukščio tikimybė i, %	0,1	1	2	5	10	30	50
Koeficientas ki	1,1	1,0	0,96	0,91	0,86	0,76	0,68

50. Iš atviros akvatorijos bangos frontui artinantis prie statinio kampu , laipsniais, bangos užsiritimo ant šlaito aukštis

(8.2a)

čia koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Kampas , laipsniais	0	10	20	30	40	50	60
Koeficientas	1,00	0,98	0,96	0,92	0,87	0,82	0,76

51. Apskaičiuojant bangų užsiritimo aukštį ant smėlio ar žvyro ir žvirgždo paplūdimių, reikia įvertinti kranto nuolydžio pokyčius audros metu. Reikia atsižvelgti į tai, kad:

51.1. naujoji vandens riba pasislenka į paplūdimį iki didžiausiojo bangos užsiritimo aukščio ribos;

51.2. ties buvusiąja vandens riba susidaro gylis d  0,3h;

51.3. jūros dugnas priekrantėje pažemėja iki gylio d  dcr, m, kai gruntas neatsparus išplovimui, ir iki gylio d  dcr.u, m, kai gruntas atsparus išplovimui (čia: h – bangos aukštis, m; dcr ir dcr,u – vandens gylis pirmojo ir paskutinio bangos gožimo vietoje, m).

52. Bangų slėgio į šlaitą, sutvirtintą monolitinėmis ar surenkamosiomis betono ar gelžbetonio plokštėmis, epiūra, kai 1,5  ctg   5, turi būti sudaroma pagal 8.2 pav.; didžiausiasis skaičiuotinis bangų slėgis pd, kPa, turi būti apskaičiuojamas pagal formulę

,(8.3)

čia: ks – koeficientas, apskaičiuojamas pagal formulę

;(8.4)

kf – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Bangos gulstumas	10	15	20	25	35
Koeficientas kf	1,00	1,15	1,30	1,35	1,48

prel – didžiausiasis santykinis bangos slėgis į šlaitą 2 taške (žr. 8.2 pav.), kurio reikšmės tokios:

Bangos aukštis h, m	0,5	1	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	 4
Didžiausiasis santykinis bangos slėgis prel	3,7	2,8	2,3	2,1	1,9	1,8	1,75	1,7

53. 2 taško (žr. 8.2 pav.), kuriame veikia didžiausiasis skaičiuotinis bangų slėgis pd, ordinatė turi būti apskaičiuojama pagal formulę

8.2 pav. Didžiausiojo skaičiuotinio bangų slėgio į šlaitą, sutvirtintą plokštėmis, epiūra

(8.5)

čia: A ir B dydžiai, m, apskaičiuojami pagal formules:

; (8.6)

.(8.7)

54. Ordinatė z3, m, atitinkanti bangos užsiritimo ant šlaito aukštį, turi būti apskaičiuojama pagal 48–51 p. nurodymus.

55. Šlaito paviršiaus dalyse, esančiose aukščiau ir žemiau 2 taško (žr. 8.2 pav.), bangos slėgio p, kPa, ordinačių dydžiai imami tokie:

p = 0,4 pd  atstumu nuo 2 taško ir ;

p = 0,1 pd  atstumu nuo 2 taško ir L ;

čia	m. (8.8)

56. Bangų priešslėgio pc, kPa, į šlaitų tvirtinimo plokštes epiūros ordinatės turi būti apskaičiuojamos pagal formulę:

, (8.9)

čia pc,rel – santykinis bangų priešslėgio dydis, nustatomas pagal grafiką (žr. 8.3 pav.).

8.3 pav. Bangų santykinio priešslėgio grafikas

57. Bangų apkrovas, veikiančias CC4 ir CC3 pasekmių klasių statinių šlaitus, sutvirtintus plokštėmis, esant 1  tikimybės bangų aukščiui, didesniam kaip 1,5 m, reikiamai pagrindus, leidžiama apskaičiuoti metodais, įvertinančiais vėjo sukeltų bangų nereguliarumą.

58. Kai šlaitai yra kintamo nuolydžio ir (ar) su bermomis, bangų apkrovos, veikiančios šių šlaitų tvirtinimą, turi būti nustatomos laboratoriniais tyrimais.

59. Projektuojant šlaitinio profilio statinius ir šlaitų tvirtinimus netaisyklingos formos akmenimis, paprastais bei fasoniniais betoniniais ar gelžbetoniniais blokais, atskiro tvirtinimo elemento masę m ar mz, kg, atitinkančią elemento ribinį pusiausvyros būvį veikiant vėjo sukeltoms bangoms, reikia apskaičiuoti taip:

59.1. kai akmuo ar blokas yra šlaito dalyje, esančioje tarp statinio keteros ir vandens gylio, z = 0,74 h – pagal formulę

; (8.10)

59.2. kai vandens gylis z > 0,74 h – pagal formulę

,(8.11)

čia kfr – koeficientas, randamas 8.2 lentelėje.

8.2 lentelė

Koeficiento kfr reikšmės

Tvirtinimo elementai	kf reikšmės tvirtinant

sumetant	suklojant
Akmenys Paprasti betoniniai blokai Tetrapodai Dipodai Tribarai Heksalegai, heksabitai Pentapodai	0,025 0,021 0,008 0,0057 0,0057 0,0043 0,0042	  0,0058 0,0049 0,0034 0,0034 0,0034

Pastaba. Kai /h > 15 ir yra berma, kfr dydį leidžiama patikslinti pagal bandymų duomenis.

60. Projektuojant statinių šlaitų tvirtinimą nerūšiuotų akmenų metiniu, būtina, kad metinio granuliometrinės sudėties koeficiento kgr reikšmė patektų į 8.4 pav. nurodytą užbrūkšniuotą zoną.

8.4 pav. Nerūšiuotų akmenų, skirtų šlaitams tvirtinti, granuliometrinės sudėties grafikas

Koeficiento kgr dydis apskaičiuojamas pagal formulę

, (8.12)

čia: m – akmens masė, kg, apskaičiuojama pagal 59 p. nurodymus;

mi – akmens masė, kg, didesnė ar mažesnė už skaičiuojamąją;

Dba,i ir Dba – akmenų frakcijų skersmenys, atitinkantys mi ir m masės rutulius:

;(8.12a)

,(8.12b)

čia akmens tankis, kg/m3.

Pastabos: 1. 8.4 pav. nurodytos granuliometrinės sudėties akmenimis galima tvirtinti3  cot  5 gulstumo šlaitus, kai juos veikiančių bangų skaičiuotinis aukštis  3 m.

2. Tvirtinant lėkštus šlaitus (su > 5) nerūšiuotų įvairaus dydžio akmenų metiniu, skaičiuotinę akmens masę m, t, atitinkančią jo ribinę pusiausvyros būseną, kai veikia vėjinės bangos su 10, būtina apskaičiuoti pagal (8.10) formulę, dauginant iš koeficiento , kurio reikšmės tokios:

6	8	10	12	15
0,78	0,52	0,43	0,25	0,20

Dba dydžio (žr. (8.12) formulę) akmenų frakcijos mažiausi % pagal svorį nerūšiuotame įvairaus dydžio akmenų metinyje turi būti tokie:

Rūšiuotumo koeficientas	5	10	20	40100
Mažiausi Dba dydžio akmenų frakcijos %	50	30	25	20

IX SKYRIUS. BANGŲ APKROVOS Į APTAKIAS KLIŪTIS

IR KIAURINIUS STATINIUS

i SKIRSNIS. Bangų apkrovos į vertikaliąJą aptakią kliūtį

61. Bangų poveikio didžiausiąją jėgą , N, veikiančią skersinių matmenų ir vertikalią aptakią kliūtį, esant (žr. 9.1 pav., a), reikia nustatyti iš keleto reikšmių, apskaičiuotų esant įvairiems atstumams x, m, nuo bangos keteros, išreikštiems santykiu , pagal formulę

,	(9.1)

čia ir – atitinkamai bangų poveikio jėgos inercijos ir greičio dedamosios, N, apskaičiuojamos pagal formules:

9.1 pav. Bangų apkrovų, veikiančių vertikaliąsias (a)

ir horizontaliąsias (b) aptakias kliūtis, apskaičiavimo schemos

; (9.2)

, (9.3)

čia: ir – bangų poveikio didžiausiosios jėgos inercijos ir greičio dedamųjų derinio koeficientai, atitinkamai nustatomi iš 9.2 pav.;

h, – skaičiuotinis bangos aukštis ir ilgis, nustatomi pagal 3 priedo I–III skirsnių nurodymus;

– kliūties matmuo bangos spindulio kryptimi, m;

– kliūties matmuo bangos spindulio normalės atžvilgiu, m;

– koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Santykinis užtvaros matmuo	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30	0,40
Koeficientas	1	0,97	0,93	0,86	0,79	0,70	0,52

ir – gylio inercijos ir greičio koeficientai, atitinkamai nustatomi iš 9.3 pav.

ir – užtvaros formos inercijos ir greičio koeficientai; skritulio, elipsės ir stačiakampio pavidalo skerspjūviui nustatomi iš 9.4 pav.

Pastabos: 1. Bangų apkrovų į atskirai stovinčias aptakias kliūtis arba kiaurinius statinius skaičiavimai atliktini atsižvelgiant į jų paviršių šiurkštumą. Turint korozijos ir jūrinių apaugų įtakos mažinimo bandymų duomenis, formos koeficientus reikia apskaičiuoti pagal formules:

,(9.4)

,(9.5)

čia ir – bandymais patikslintos inercijos ir greičio pasipriešinimo koeficientų reikšmės.

2. Bangoms artėjant į aptakią elipsės arba stačiakampio pavidalo kliūtį kampu, formos koeficientus leidžiama nustatyti interpoliuojant tarp jų reikšmių pagrindinių ašių atžvilgiu.

3. Bangų poveikio didžiausiąją jėgą , N, veikiančią vertikaliąją aptakią kliūtį esant reikšmei , leidžiama imti , o esant , imti .

9.2 pav. Bangų poveikio jėgos inercijos (1) ir greičio (2) dedamųjų derinio koeficientai

62. Bangų linijinė apkrova N/m, į vertikaliąją aptakią kliūtį gylyje m, esant didžiausiajai bangų poveikio jėgai (žr. 9.1 pav., a) apskaičiuojama pagal formulę

, (9.6)

9.3 pav. Gylio inercijos (a) ir greičio (b) koeficientai

9.4 pav. Kliūties formos inercijos ir greičio koeficientai (elipsinių kliūčių – ištisinės linijos, prizminių – brūkšninės), atsižvelgiant į (Q, q ir Px reikšmėms) arba (Pz reikšmei); 1– šiurkščiajai elipsinei kliūčiai; 2 – lygiajai; 3 – vertikaliajai šiurkščiajai kliūčiai povandeninėje ir lygiajai viršvandeninėje dalyse

čia: ir – didžiausiosios bangų linijinės apkrovos, N/m, inercijos ir greičio dedamosios, apskaičiuojamos pagal formules:

;(9.7)

;(9.8)

ir – bangų linijinės apkrovos inercijos ir greičio komponentų derinio koeficientai, atitinkamai nustatomi iš 9.5 pav., esant reikšmei pagal 61 p.;

ir – bangų linijinės apkrovos koeficientai, nustatomi iš 9.6 pav. (a ir b) pagal santykinio gylio reikšmes

9.5 pav. Bangų horizontaliosios linijinės apkrovos inercijos (1) ir greičio (2) komponentų derinio koeficientai

63. Banguojančio paviršiaus iškilimą , m, aukščiau skaičiuotinio vandens lygio reikia apskaičiuoti pagal formulę

, (9.9)

čia – banguojančio paviršiaus santykinis iškilimas, nustatomas pagal 9.7 pav.

Bangos vidurinės linijos iškilimą aukščiau skaičiuotinio vandens lygio , m, reikia apskaičiuoti pagal formulę

(9.10)

čia – santykinis bangos keteros iškilimas, nustatomas pagal 9.7 pav., kai

64. Bangų apkrovas ir , veikiančias vertikaliąją aptakią kliūtį, esant bet kuriai jos padėčiai , m, bangos keteros atžvilgiu, reikia apskaičiuoti atitinkamai pagal (9.1) ir (9.6) formules; taip pat koeficientai ir turi būti nustatomi iš 9.2 pav., o ir  iš 9.5 pav. pagal konkrečią reikšmę

9.6 pav. Bangų linijinės apkrovos koeficientai , esant : 1) 0,1; 2) 0,15; 3) 0,2; 4) 0,3; 5) 0,5; 6) 1; 7) 5 ir = 40 – ištisinės linijos, = 815 – brūkšninės linijos

65. Vertikalusis atstumas , m, nuo skaičiuotinio vandens lygio iki vertikaliąją aptakią kliūtį veikiančios didžiausiosios bangų slėgio jėgos pridėties taško apskaičiuojamas pagal formulę

,(9.11)

čia: ir – koeficientai, nustatomi pagal 9.2 pav., kai reikšmė atitinka ;

ir – atitinkamai jėgų inercijos ir greičio komponentų pridėties taškų ordinatės, m, apskaičiuojamos pagal formules:

;(9.12)

,(9.13)

čia: ir – jėgų inercijos ir greičio komponentų pridėties taškų santykinės ordinatės, nustatomos pagal 9.8 pav.;

ir – fazės inercijos ir greičio koeficientai, nustatomi pagal 9.9 pav.

Vertikalųjį atstumą nuo skaičiuotinio vandens lygio iki jėgos pridėties taško, esant bet kuriam nuotoliui nuo bangos keteros iki kliūties, reikia apskaičiuoti pagal (9.11) formulę, kurios koeficientai ir turi būti nustatomi pagal 9.2 pav., esant konkrečiai reikšmei

9.7 pav. Koeficiento reikšmės: 1 – esant ir ;

2 – esant ir , taip pat esant ir ; 3 – esant ir , taip pat esant ir ; 4 – esant ir

9.8 pav. Santykinių ordinačių reikšmės: 1 – reikšmė; 2 – reikšmė

9.9 pav. Fazės inercijos ir greičio koeficientai

II skirsnis. Bangų apkrovos į horizontaliąJą aptakią kliūtį

66. Bangų linijinės apkrovos atstojamosios didžiausioji reikšmėN/m, veikianti aptakią skersinių matmenų m, ir m, horizontaliąją kliūtį (žr. 9.1 pav., b), esant bet , ir esant , apskaičiuojama pagal formulę

,(9.14)

dviem atvejams:

66.1. su linijinės apkrovos didžiausiąja horizontaliąja dedamąja N/m, esant atitinkamai linijinės apkrovos vertikaliosios dedamosios reikšmei N/m;

66.2. su linijinės apkrovos didžiausiąja vertikaliąja dedamąja N/m, esant atitinkamai linijinės apkrovos horizontalios dedamosios reikšmei N/m.

Atstumai m, nuo kliūties centro iki bangos keteros veikiant didžiausiosioms linijinėms apkrovoms ir apskaičiuojami pagal santykinį dydį nustatomą iš 9.5 ir 9.10 pav.

9.10 pav. Bangų vertikaliosios linijinės apkrovos inercijos (1) ir greičio (2) komponentų derinio koeficientai

67. Bangų linijinės apkrovos, veikiančios horizontaliąją aptakią kliūtį, horizontaliosios dedamosios didžiausiąją reikšmę reikia nustatyti iš kelių dydžių, apskaičiuotų esant įvairioms reikšmėms, pagal formulę

(9.15)

čia: ir – bangų linijinės apkrovos horizontaliosios dedamosios inercijos ir greičio komponentai, kN/m, apskaičiuojami pagal formules:

(9.16)

(9.17)

ir – bangų linijinės apkrovos inercijos ir greičio komponentų derinio koeficientai, nustatomi atitinkamai iš 9.5 pav., esant reikšmei pagal 61 p.;

ir – paaiškinimai tie patys kaip ir 62 p.;

ir – kliūties formos inercijos bei greičio koeficientai; skritulio, elipsės ir stačiakampio pavidalo skerspjūviui nustatomi iš 9.4 pav., esant reikšmėms: horizontaliajai ir vertikaliajai apkrovos dedamosioms.

68. Bangų linijinės apkrovos, veikiančios aptakią horizontalią kliūtį, vertikaliosios dedamosios didžiausiąją reikšmęreikia nustatyti iš kelių dydžių, apskaičiuotų esant įvairioms reikšmėms, pagal formulę

(9.18)

čia: ir – bangų linijinės apkrovos vertikaliosios dedamosios inercijos ir greičio komponentai, kN/m, apskaičiuojami pagal formules:

(9.19)

(9.20)

ir – inercijos ir greičio derinio koeficientai, nustatomi iš 9.10 pav., esant reikšmei pagal 61 p.;

ir – bangų linijinės apkrovos koeficientai, nustatomi atitinkamai iš 9.6 pav. (b ir d), esant santykinės ordinatės reikšmėms ;

ir – paaiškinimai tie patys kaip ir 67 p.

69. Bangų linijinės apkrovos, veikiančios horizontaliąją aptakią kliūtį, horizontaliosios , N/m, arba vertikaliosios , N/m, dedamųjų reikšmę esant bet kuriai jos padėčiai bangos keteros atžvilgiu reikia apskaičiuoti atitinkamai pagal (9.15) arba (9.18) formulę; derinio koeficientai arba turi būti nustatomi iš 9.5 ir 9.10 pav. pagal konkrečią reikšmę .

70. Bangų linijinės apkrovos, veikiančios ant dugno gulinčią cilindrinę kliūtį (žr. 9.1 pav., b), kurios skersmuo , m, ir m, atstojamosios didžiausiąją reikšmę N/m, reikia apskaičiuoti pagal (9.14) formulę dviem atvejams:

70.1. su linijinės apkrovos didžiausiąja horizontaliąja dedamąja N/m, esant atitinkamai linijinės apkrovos vertikaliosios dedamosios reikšmei N/m;

70.2. su linijinės apkrovos didžiausiąja vertikaliąja dedamąja N/m, esant atitinkamai linijinės apkrovos horizontaliosios dedamosios reikšmei N/m.

71. Bangų linijinės apkrovos, veikiančios ant dugno gulinčią cilindrinę kliūtį, didžiausiąją horizontaliąją N/m, ir atitinkamą vertikaliąją N/m, projekcijas reikia apskaičiuoti pagal formules:

(9.21)

(9.22)

čia ir – atitinkamai bangų linijinės apkrovos horizontaliosios dedamosios inercijos ir greičio dedamosios, N/m, apskaičiuojamos pagal formules:

(9.23)

(9.24)

čia ir ir paaiškinimai tie patys kaip ir 67 p.

Pastaba. Bangų linijinės apkrovos didžiausioji vertikalioji N/m, ir atitinkamai horizontalioji N/m, projekcijos imamos tokios: ir

III skirsnis. GOžtančiųJų bangų apkrovos Į vertikaliąJą aptakią kliūtį

72. Gožtančiųjų bangų poveikio į vertikaliąją cilindrinę kliūtį, kurios skersmuo m, didžiausiąją jėgą N, reikia nustatyti pagal bangų poveikio jėgos N, atskiras reikšmes, gautas kelioms kliūties padėtims bangos keteros atžvilgiu (9.11 pav., a) intervalais pradedant nuo (čia: atstumas, m, nuo gožtančiosios bangos keteros iki vertikaliosios cilindrinės kliūties ašies; gylis po bangos padu).

9.11 pav. Dūžtančiųjų (suirstančiųjų) bangų apkrovų apskaičiavimo schema (a) ir koeficientų – 1 bei – 2 reikšmės (b)

Pastaba. imamas teigiamas, kai > 0 ir neigiamas kai < 0.

Bangų poveikio jėgą N, bet kuriai cilindrinės kliūties padėčiai bangos keteros atžvilgiu reikia apskaičiuoti pagal formulę

(9.25)

čia: ir gožtančiųjų bangų poveikio jėgos inercijos ir greičio dedamosios, N, apskaičiuojamos pagal formules:

(9.26)

(9.27)

čia: vandens gylis po bangos padu, m (žr. 9.11 pav., a), apskaičiuojamas pagal formulę

; (9.28)

transformuotos bangos aukštis, m, pirmąjį kartą jai gožtant seklumos zonoje, kai tenkinama sąlyga

bangos (pirmąjį kartą gožtant) keteros iškilimas, m, aukščiau skaičiuotinio vandens lygio;

ir inercijos ir greičio koeficientai, nustatomi iš 9.11 pav., b.

73. Į vertikaliąją cilindrinę kliūtį gožtančiųjų bangų linijinę apkrovą N/m, gylyje m, nuo skaičiuotinio vandens lygio (žr. 9.11 pav., a), esant santykiniam kliūties ašies nuotoliui nuo bangos keteros , reikia apskaičiuoti pagal formulę

(9.29)

čia: ir į vertikaliąją kliūtį gožtančiųjų bangų linijinės apkrovos, N/m, inercijos ir greičio dedamosios, apskaičiuojamos pagal formules:

(9.30)

(9.31)

ir inercijos ir greičio koeficientai, nustatomi atitinkamai pagal 9.12 pav. (a ir b), esant santykinio gylio reikšmėms

9.12 pav. Inercijos (a) ir greičio (b) koeficientų reikšmės

IV skirsnis. Bangų apkrovos į kiaurinį aptakių elementų statinį

74. Bangų apkrovą į strypinės sistemos kiaurinį statinį reikia nustatyti sumuojant apkrovas, apskaičiuotas pagal 61–69 p., kaip į atskirai stovinčias kliūtis, atsižvelgiant į kiekvieno elemento padėtį skaičiuotinės bangos profilio atžvilgiu. Statinio elementus reikia vertinti kaip atskirai stovinčias aptakias kliūtis, esant atstumams tarp jų ašių m, ne mažesniems kaip trys skersmenys m . Esant (čia didžiausiasis elemento skersmuo), bangų apkrovą, nustatytą atskirai stovinčiam statinio elementui, reikia dauginti iš suartėjimo koeficientų pagal bangų frontą ir spindulį , parenkamų iš 9.1 lentelės.

9.1 lentelė

Suartėjimo koeficiento reikšmės

Santykinis atstumas tarp kliūčių ašių	Suartėjimo koeficientai ir , esant santykinių skersmenų reikšmėms

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

75. Bangų apkrovas į kiaurinio statinio pasvirusį elementą reikia nustatyti pagal apkrovos horizontaliosios ir vertikaliosios dedamųjų epiūras, kurių ordinatės turi būti apskaičiuotos pagal 69 p., atsižvelgiant į elemento atskirų ruožų panirimą žemiau skaičiuotinio lygio ir nuotolį nuo skaičiuotinės bangos keteros.

Pastaba. Bangų apkrovas į statinio elementus, pasvirusius į horizontalę arba vertikalę mažesniu nei 25 laipsnių kampu, leidžiama apskaičiuoti atitinkamai pagal 64 ir 69 p., kaip į vertikaliąją arba į horizontaliąją aptakią kliūtį.

76. Nereguliariųjų vėjo bangų dinaminę apkrovą į kiaurinį aptakių elementų statinį reikia apskaičiuoti dauginant statinės apkrovos reikšmę, nustatytą pagal 74 ir 75 p. vidutinio ilgio ir skaičiuotinės tikimybės aukščio sisteminei bangai, iš dinaminio koeficiento , kurio reikšmės tokios:

Periodų santykis	0,01	0,1	0,2	0,3
Dinaminis koeficientas	1	1,15	1,2	1,3

Pastabos: 1. ir atitinkamai statinio savųjų svyravimų ir vidutinis bangų periodai, s.

2. Kai > 0,3, reikia atlikti statinio dinaminius skaičiavimus.

V skirsnis. bangų apkrovos į vertikaliuOSIUs didelių skersmenų cilindrus

77. Didžiausiasis vertimo momentas , kNm, susidarantis nuo bangų slėgio į vertikaliosios apvalios cilindrinės kliūties ištisinį dugną, besiremiantį į žvyro ir gargždo ar akmenų metinio pagrindą, dugno centro atžvilgiu turi būti apskaičiuotas pagal formulę

, (9.32)

čia – koeficientas, įvertinantis pagrindo porėtumą (žr. 9.2 lentelę).

9.2 lentelė

Koeficiento reikšmės

S a n t y k i s

0,20	0,25	0,30	0,40
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

Pastaba. Visas didžiausiasis vertimo momentas, veikiantis kliūtį, yra suma dviejų momentų: 1) momento didžiausiosios jėgos , lygaus šios jėgos, nustatytos pagal 61 p., ir jos peties, nustatyto pagal 65 p., sandaugai, ir 2) didžiausiojo momento, nustatyto pagal (9.32) formulę ir sutampančio pagal fazę su .

78. Bangos slėgis , kPa, vertikaliosios apvalios cilindrinės kliūties paviršiaus taške gylyje 0 horizontaliosios jėgos didžiausiuoju momentu turi būti nustatytas pagal formulę

,(9.33)

čia – slėgio pasiskirstymo koeficientas (žr. 9.3 lentelę).

9.3 lentelė

Koeficiento reikšmės

, laipsniai	S a n t y k i s

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

Pastabos: 1. – kampas tarp atbėgančiosios bangos spindulio ir krypties, žiūrint į nagrinėjamą tašką iš kliūties paviršiaus centro.

2. Slėgis taškuose, esančiuose aukščiau skaičiuotinio vandens lygio (z < 0), nustatomas: 1) pagal tiesinę pereinamybę tarp ties lygiu z = 0, apskaičiuojamo pagal (9.33) formulę, ir

= 0 ties lygiu ; 2) kai < 0, taškams gylyje 0, taip pat pagal tiesinę pereinamybę tarp = 0 (kai z = 0) ir , apskaičiuojamo pagal (9.33) formulę, imant .

79. Didžiausiąjį dugninį greitį , m/s, taškuose, esančiuose kliūties kontūre, kai = 90о ir 270о, ir priešais kliūtį ( = 0о) per 0,25 nuo kliūties kontūro, reikia nustatyti pagal formulę

, (9.34)

čia – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Skaičiuotinių taškų padėtys	S a n t y k i s

0,20	0,30	0,40
Kliūties kontūre	0,98	0,87	0,77
Priešais kliūtį	0,67	0,75	0,75

X SKYRIUS. Vėjinių bangų apkrovos į krantosaugos statinius ir laivinių bangų apkrovos į kanalų šLAITų tvirtinimUS

i SKIRSNIS. VĖJinių BANGŲ APKROVOS Į KRANTosaugos STATINIUS

80. Vėjinių bangų linijinės apkrovos į povandeninį bangolaužį, kai prie jo yra bangos klonis, atstojamosios projekcijų – horizontaliosios Px, N, ir vertikaliųjų Pz ir Pc, N, – didžiausias reikšmes reikia apskaičiuoti pagal bangų šoninio slėgio ir bangų priešslėgio epiūras (žr. 10.1 pav.). Jose parodyto slėgio p, Pa, reikšmės, įvertinant dugno nuolydį i, turi būti apskaičiuojamos pagal tokias formules:

80.1. kai dugno nuolydis i 0,04 ir kai z, m, reikšmės yra tokios:

1) z = ir jeigu  , tai =,(10.1)

o jeigu , tai =; (10.2)

2) z = , tai ;(10.3)

3) z = = d, tai ;(10.4)

80.2. kai dugno nuolydis i >0,04 ir kai z, m, reikšmės yra tokios:

1) z = , tai apskaičiuojamas pagal (10.1) ir (10.2) formules,

2) z = , tai = ,(10.5)

3) z = = d, tai =,(10.6)

čia (80.1, 80.2 p.): – atstumas nuo statinio keteros iki skaičiuotinio vandens lygio, m;

– atstumas nuo skaičiuotinio vandens lygio iki bangos pado, m, apskaičiuojamas pagal /d, priklausantį nuo h/d (žr. 10.1 lentelę: );

– koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Bangos gulstumas	8	10	15	20	25	30	35
Koeficientas	0,73	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95	1

– atstumas nuo vandens lygio už povandeninio bangolaužio iki skaičiuotinio vandens lygio, m, apskaičiuojamas pagal formulę

;(10.7)

kr – koeficientas, nustatomas iš 10.1 lentelės;

z5 – vidutinis atstumas nuo bangos keteros prieš povandeninį bangolaužį iki skaičiuotinio vandens lygio, m, nustatomas pagal santykinį bangos keteros iškilimą /d iš 10.1 lentelės.

10.1 lentelė

Koeficiento kr reikšmės

Santykinis bangos aukštis h /d	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
Santykinis bangos pado pažemėjimas z2 /d	0,14	0,17	0,20	0,22	0,24	0,26	0,28
Santykinis bangos keteros iškilimas z5 /d	–0,13	–0,16	–0,20	–0,24	–0,28	–0,32	–0,37
Koeficientas kr	0,76	0,73	0,69	0,66	0,63	0,60	0,57

81.Didžiausiasis dugninis vandens tėkmės greitis , m/s, prieš krantosaugos statinį apskaičiuojamas pagal (7.12) formulę. Koeficientas nustatomas: vertikaliajai ir apystatei sienai pagal 43 p.; povandeniniam bangolaužiui koeficiento reikšmės tokios:

Santykinis bangos ilgis	10	15	20
Koeficientas	0,50	0,70	0,90	1,10

10.1 pav. Bangų slėgio į povandeninį bangolaužį epiūros

82. Didžiausiasis dugninis greitis , m/s, prieš krantosaugos statinį esant gožtančiosioms ir mūšos bangoms, apskaičiuojamas pagal (7.18) ir (7.24) formules.

83.Didžiausiųjų neplaunamųjų dugninių greičių reikšmės nustatomos pagal 43 p.

84. Vėjinių gožtančiųjų bangų linijinės apkrovos į vertikalią krantosaugos sieną, kai už jos (nuo kranto pusės) nėra grunto sampylos, atstojamosios projekcijų – horizontaliosios Px N, ir vertikaliosios Pz, N, – didžiausiąsias reikšmes, reikia apskaičiuoti pagal bangų šoninio slėgio ir bangų priešslėgio epiūras (žr. 10.2 pav.). Jose parodytų dydžių p, Pa, ir , m, reikšmės turi būti apskaičiuojamos atsižvelgiant į statinio vietą:

84.1. kai statinys yra mūšos bangos paskutinio sugožimo pjūvyje (žr. 10.2 pav., a), pagal formules:

,(10.8)

;(10.9)

84.2.	kai statinys yra priekrantės zonoje (žr. 10.2 pav., b), pagal formules:

, (10.10)

;(10.11)

84.3.	kai statinys yra ant kranto, už vandens ribos linijos (bangos užsiritimo zonoje) (žr. 10.2 pav., c), pagal formules:

; (10.12)

,(10.13)

čia (84.1, 84.2, 84.3 p.): – bangos keteros iškilimas aukščiau skaičiuotinio lygio krantosaugos statinio pjūvyje, m;

– gožtančiųjų bangų aukštis, m;

– atstumas nuo mūšos bangų paskutiniojo gožimo pjūvio iki vandens ribos linijos, m;

– atstumas nuo mūšos bangų paskutiniojo gožimo pjūvio iki statinio, m;

– atstumas nuo vandens ribos linijos iki statinio, m;

– atstumas nuo vandens ribos linijos iki sugožusių bangų užsiritimo ant kranto ribos linijos (jeigu statinio nebūtų), m, apskaičiuojamas pagal formulę

;(10.14)

– bangų užsiritimo ant kranto aukštis, m, nustatomas pagal 48 p.;

– kampas tarp horizontalės ir kranto paviršiaus linijos.

Pastabos: 1.Jeigu atstumas nuo statinio viršaus iki skaičiuotinio vandens lygio , m, tai bangų slėgio reikšmes, apskaičiuotas pagal (10.8), (10.10) ir (10.12) formules, reikia padauginti iš koeficiento , kurio reikšmės tokios:

Atstumas nuo statinio viršaus iki skaičiuotinio vandens lygio , m	–0,3h	0,0	+0,3h	+0,65h
Koeficientas	0,95	0,85	0,80	0,50

2. Apkrovos į krantosaugos statinius, susidarančios nuo mūšos bangų poveikio, kai tokie statiniai yra mūšos zonoje, nustatomos pagal 46 p.

85. Vėjinių sugožusių bangų linijinės apkrovos į vertikaliąją krantosaugos sieną, kai už jos (nuo kranto pusės) yra grunto sampyla ir kai bangos nusirita, atstojamosios projekcijų – horizontaliosios Px, N, ir vertikaliosios Pz, N, – didžiausiosios reikšmės turi būti nustatytos pagal bangų šoninio slėgio ir bangų priešslėgio epiūras (žr. 10.3 pav.). Jose parodyta slėgio pr, Pa, reikšmė turi būti apskaičiuojama pagal formulę

∆,(10.15)

čia ∆– vandens lygio pažemėjimas nuo skaičiuotinio vandens lygio prieš vertikaliąją sieną, nusiritant bangai, m. Jis priklauso nuo atstumo tarp statinio ir vandens ribos linijos: ∆= 0, kai , ir ∆= 0,25, kai <.

10.2 pav. Bangų slėgio į vertikaliąją krantosaugos sieną epiūros

10.3 pav. Bangų slėgio į vertikaliąją krantosaugos sieną nusiritant bangai epiūros

86. Bangų slėgį p, Pa, į kreivinės sienos dalį reikia nustatyti pagal bangų slėgio į vertikaliąją sieną epiūrą (žr. 84 p.), brėžiant ją statmenai kreiviniam paviršiui (žr. 10.4 pav.).

87. Vėjinių bangų linijinės apkrovos į būnės elementą atstojamosios projekcijų – horizontaliųjų ,, N, ir vertikaliosios Pz , N, – didžiausiąsias reikšmes reikia nustatyti pagal bangų šoninio ir keliamojo slėgių epiūras (žr. 10.5 pav.). Jose parodytų bangų slėgio į išorinę pext , N, ir šešėlinę pint , N, būnės puses reikšmės ir atitinkami bangos keteros iškilimai , m, ir , m, turi būti apskaičiuojami pagal formules:

cos2 ;(10.16)

, , (10.17)

čia: kl – koeficientas, parenkamas iš 10.2 lentelės, atsižvelgiant į bangų frontą būnės krypties kampą , būnės plotį b ir jos elemento ilgį l.

10.4 pav. Bangų slėgio į apsauginės sienos kreivinę dalį epiūra

10.5 pav. Bangų slėgio į būnę epiūros

10.2 lentelė

Koeficiento reikšmės

Būnės šonas	bcot, m	Koeficientas kl, kai l/ reikšmės

0,03	0,05	0,1	0,2
Išorinis	–	1	0,75	0,65	0,60
Vidinis	0	0,70	0,65	0,60	0,55

0,5	0,45	0,45	0,45	0,45

1,2	0,18	0,22	0,30	0,35

2,5	0	0	0	0

iI SKIRSNIS. laivinių bangų apkrovos į kanalų šlaitų tvirtinimus

88. Laivinių bangų aukštis hsh, m, apskaičiuojamas pagal formulę

, (10.18)

čia: ds ir lu – atitinkamai laivo grimzlė ir jo ilgis, m;

– laivo vandentalpos pilnatvės koeficientas;

– laivo leistinis greitis, m/s, pagal naudojimo reikalavimus imamas ,

čia

;(10.19)

ka – laivo skerspjūvio ploto As, m2 santykis su kanalo vandens skerspjūvio plotu A, m2;

b – kanalo plotis ties vandens ribos linija, m.

89.	Bangos užsiritimo ant šlaito aukštis , m, apskaičiuojamas pagal formulę

,(10.20)

čia – koeficientas, kurio reikšmės priklauso nuo šlaitų tvirtinimo tipo: šlaitams, ištisai sutvirtintiems plokštėmis, = 1,4; šlaitams, sutvirtintiems akmenų grindiniu, = 1,0; šlaitams, sutvirtintiems akmenų metiniu, = 0,8.

90.	Laivinių bangų linijinės apkrovos į kanalų šlaitų tvirtinimus didžiausioji reikšmė P, N/m, turi būti nustatoma pagal bangų slėgio epiūras (žr. 10.6 pav.). Jose parodytų slėgių p, Pa, reikšmės turi būti apskaičiuojamos pagal šias formules:

90.1. bangų užsiritimo ant šlaito, sutvirtinto plokštėmis, atveju (žr. 10.6 pav., a), kai z, m, reikšmės yra tokios:

1) z =, tai ; (10.21)

2) z =, tai ; (10.22)

3) z =, tai ; (10.23)

90.2. bangų nusiritimo nuo šlaito, sutvirtinto plokštėmis, atveju (žr.10.6 pav., b) kai z, m, reikšmės yra tokios:

1) z =∆, tai ; (10.24)

2) z =, tai ∆);(10.25)

3) z =, tai ;(10.26)

90.3. bangos klonio prie vertikaliosios sienos atveju (žr. 10.6 pav., c), kai z, m, reikšmės yra tokios:

1) z =∆, tai ; (10.27)

2) z =, tai ∆);(10.28)

3) z =, tai; (10.29)

4) z =, tai , (10.30)

čia: šlaito tvirtinimo apačios gylis, m;

įlaidinės sienos įkalimo gylis matuojant nuo dugno, m;

∆ – vandens lygio pažemėjimas, m, dėl vandens geofiltracijos po kanalo šlaitų tvirtinimu, kuris būna toks:

1) 0,25kai vandeniui nelaidus šlaito tvirtinimas remiasi į vandeniui nelaidžią atramą, jo ilgis, matuojant pagal šlaitą nuo vandens lygio, mažesnis nei 4 m;

2) 0,2 kai vandeniui nelaidus šlaito tvirtinimas remiasi į akmenų prizmę, o jo ilgis, matuojant pagal šlaitą nuo vandens lygio, didesnis nei 4 m;

3) 0,1kai yra vertikali įlaidinė antifiltracinė siena.

10.6 pav. Laivinių bangų slėgio į kanalų šlaitų tvirtinimus epiūros: a) bangos užsiritimo ant šlaito atveju; b) bangos nusiritimo nuo šlaito atveju; c) bangos klonio prie vertikaliosios sienos atveju

XI SKYRIUS. LEDO APKROVOS IR POVEIKIAI HTS

I Skirsnis. Bendrieji duomenys

91. Ledo apkrovos į HTS, imamos pagal ledą ardančias ribines įrąžas, turi būti nustatytos remiantis išeities duomenimis statinio rajone didžiausiųjų ledo poveikių laikotarpiu.

92. Ledo apkrovos ir poveikiai HTS, nurodyti Reglamente, galioja, kai ledo storis  1,5 m.

93. Normatyviniai ledo stipriai gniuždant Rc, MPa, lenkiant Rf, MPa, ir glemžiant Rb, MPa, turi būti nustatyti iš bandymų duomenų. Jų nesant, leidžiama:

93.1. Rc nustatyti pagal 11.1 lentelę.

93.2. Rf apskaičiuoti pagal formules:

– gėlajam ledui

, (11.1)

– jūriniam ledui

. (11.2)

11.1 lentelė

Normatyviniai ledo gniuždymo stipriai

Ledo druskingumas S0, ‰	Normatyvinės Rc „ MPa, reikšmės, kai oro temperatūra ta“ 0C

0	3	15	30
< 1 (gėlas ledas)	0,45	0,75	1,20	1,50
12	0,40	0,65	1,05	1,35
36	0,30	0,50	0,85	1,05

Pastabos: 1. Ledo druskingumas S, ‰, imamas toks: 0,20 vandens druskingumo, kai ledo amžius < 2 mėnesiai, 0,15 vandens druskingumo, kai ledo amžius > 2 mėnesiai.

2. Oro temperatūra ta, 0C, imama tokia: vidutinė 3 parų prieš ledo poveikį, kai ledo storis  0,5 m, vidutinė 6 parų prieš ledo poveikį, kai ledo storis > 0,5 m.

93.3. Rb apskaičiuoti pagal formulę

,(11.3)

čia kb – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Santykis b/hd	1	3	10	20	 30
kb reikšmės	2,5	2,0	1,5	1,2	1,0

Pastabos: 1. b – statinio (atramos ar sekcijos) plotis tėkmei statmena kryptimi ledo poveikių lygyje, m.

2. hd – skaičiuotinis ledo storis, m, imamas toks: upėms – 0,8 didžiausiojo 1  tikimybės žiemos meto ledo storio; jūroms – didžiausiasis 1  tikimybės ledo storis.

3. Ledo gniuždymo normatyvinius stiprius leidžiama imti tokius: ledonešio upėse pradžioje Rc  0,45 MPa, ledonešio metu Rc  0,3 MPa.

4. Ledo glemžimo normatyvinį stiprį leidžiama imti apskaičiuotą pagal (11.3) formulę, bet ne didesnį už Rb  0,75 MPa ledonešio pradžioje ir ne didesnį už Rc  0,45 MPa ledonešio metu.

5. 1 ir 2 pastabų reikalavimai taikomi gėlavandeniam ir vienmečiam jūros ledui.

6.11.1 lentelės duomenis ir kb reikšmes galima taikyti, kai ledo judėjimo greitis ≥ 0,5 m/s.

94. Ledo apkrovos atstojamosios pridėties tašką reikia imti 0,3hd, m, žemiau skaičiuotinio vandens lygio.

II SKIRSNIS. JudančiųJŲ ledo laukų apkrovos į statinius

95. Judančiųjų ledo laukų poveikio jėgą statiniui su vertikaliąja priekine briauna reikia nustatyti taip:

95.1. atskirai stovinčiai atramai su priekine trikampe briauna, kai ji:

95.1.1. perrėžia ledą

, MN;(11.4)

95.1.2. sulaiko ledo lauką

, MN;(11.5)

95.2. atskirai stovinčiai atramai su bet kokios formos priekine briauna, kai ji perrėžia ledą, pagal 11.4 formulę;

95.3. statinio sekcijai – pagal mažesniąją, apskaičiuotą taikant formules:

95.3.1. kai į ją atsitrenkia atskiros lytys:

, MN;(11.6)

95.3.2. kai ledas suyra:

, MN,(11.7)

čia: m – atramos formos plane koeficientas, nustatomas pagal 11.2 lentelę;

v – ledų lauko judėjimo greitis, m/s, nustatomas pagal natūrinius stebėjimus, o jų nesant, taip:

upėms ir potvynių veikiamiems jūrų ruožams – laikant lygiu vandens tėkmės greičiui; vandens saugykloms ir jūroms – laikant lygiu 0,03 vėjo greičio, nustatyto ledonešio metu su 1  tikimybe;

A – ledų lauko plotas, m2, nustatytas natūriniais stebėjimais nagrinėjamame ar artimame vandens objekto ruože;

Rb, Rc, b, hd – žr. 93 p.

11.2 lentelė

Koeficiento m reikšmės

Koeficientas	Atramos priekinės briaunos forma

Daugiakampis, pusapskritimis	Stačiakampis	Trikampis su smaigalio kampu, 2, laipsniais

45	60	75	90	120	150
m	0,90	1,00	0,54	0,59	0,64	0,69	0,77	1,00

96. Judančiojo ledo lauko poveikio jėgą šlaitinio profilio statiniui arba atskirai atramai su pasviru paviršiumi ledo veikimo zonoje reikia apskaičiuoti taikant formules:

96.1. šlaitinio profilio statiniui:

96.1.1. horizontaliajai jėgos dedamajai Fh, MH, – kaip mažiausiąją iš reikšmių, gautų pagal (11.7) formulę arba pagal formulę

;(11.8)

96.1.2. vertikaliajai jėgos dedamajai Fv, MN, pagal formulę

, (11.9)

čia – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Paviršiaus kampas su horizontu,  0	15	30	45	60	75	80	85
Koeficiento reikšmės	0,3	0,6	1	1,7	3,7	5,7	18

Pastaba. Kai paviršius apledėja, kampą  galima padidinti (< 200), atsižvelgiant į naudojimo patirtį;

– koeficientas, nustatomas pagal 11.3 lentelę;

11.3 lentelė

Koeficiento mt reikšmės

Kliūties ar statinio forma	Stačiakampio skerspjūvio atrama, b/hd reikšmės	Kūginė atrama	Šlaitinis statinys

< 5	> 5

Koeficientas mt	1,0	0,2 b/hd	1 + 0,05 b/hd	0,1b

96.2. atskirai atramai su pasvira priekine briauna:

96.2.1. horizontaliajai jėgos dedamajai Fh,p, MN, – kaip mažiausiąją iš reikšmių, gautų pagal (11.7) formulę, arba pagal formulę

,(11.10)

96.2.2. vertikaliajai jėgos dedamajai Fv,p, MN, pagal formulę

.(11.11)

97. Judančiojo ledo lauko poveikio jėgą Fp, MN, statiniui iš eilės vertikalių atramų, esančių atstumu l, m, viena nuo kitos, kai l/b  0,10,9, reikia imti kaip mažiausiąją, apskaičiuotą pagal (11.4) ir (11.5) formules ir pagal formulę

. (11.12)

98. Judančiojo ledo lauko poveikio jėgą F, MN, tampriai pasislenkančiai atramai reikia imti kaip mažiausiąją, apskaičiuotą pagal (11.4) ir (11.5) formules ir pagal formulę

(11.13)

čia:  – atramos tampraus poslinkio koeficientas, m/MN, nustatomas statybinės mechanikos metodais;

Rc, m1, v, b, m2, hd, A, kb – žr. 93 ir 95 punktus.

99. Sustojusiojo ledo lauko, atsirėmusio į statinį ir veikiamo tėkmės ir vėjo, poveikio jėgą Fs, MN, reikia apskaičiuoti pagal formulę

(11.14)

čia: p, pv, pi ir p., – būdingieji slėgiai:

; (11.15)

;(11.16)

(11.17)

, (11.18)

čia: vmax – didžiausiasis 1  tikimybės vandens tekėjimo po ledu greitis, m/s, ledonešio metu;

vw,max – didžiausiasis 1  tikimybės vėjo greitis, m/s, ledonešio metu;

Lm – vidutinis ledo lauko ilgis tėkmės kryptimi, imamas pagal natūrinių stebėjimų duomenis; kai jų nėra, upėms leidžiama imti ; čia Br – upės plotis, m;

hd ir A  žr. 93 ir 95 p.

III SKIRSNIS. Apkrovos ir poveikiai statiniams DĖL ištisinės ledo dangos temperatūrinio plėtimosi

100. Ištisinės ledo dangos, turinčios < 2‰ druskingumą, temperatūrinio plėtimosi linijinę apkrovą q, MN/m, reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(11.19)

čia: hmax – didžiausiasis 1 tikimybės ledo dangos storis;

kl – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Ledo dangos ilgis L, m	 50	70	90	120	 150
Koeficientas kl	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6

pt – ledo deformacijų slėgis, MPa, jam plečiantis dėl temperatūros pokyčių:

, (11.20)

čia: vt.a – oro temperatūros pakilimo didžiausiasis greitis, 0C/h (iš 6 valandų 4 terminuotų stebėjimų);

i – ledo valkšnumo koeficientas, MPa  h, apskaičiuojamas pagal formules:

kai ti   20 0C, (11.21)

kai ti <  20 0C,;(11.22)

ti – ledo temperatūra, 0C, apskaičiuojama pagal formulę

,(11.23)

čia: tb – pradinė oro temperatūra, nuo kurios prasideda temperatūros kilimas;

hrel – ledo dangos santykinis storis, įvertinant sniego įtaką:

,(11.24)

čia hred – ledo dangos redukuotas storis:

(11.25)

čia: hs,min – skaičiuotinio laikotarpio sniego dangos mažiausiasis storis, nustatomas natūriniais stebėjimais; jei jų nėra, imama hs,min  0;

 – oro ir sniego dangos šilumos atidavimo koeficientas, W/m2:

kai sniego yra, ;(11.26)

kai sniego nėra, ,(11.27)

čia: vw,m – vidutinis vėjo greitis, m/s;

ir  – bedimensiai koeficientai, nustatomi iš 11.1 ir 11.2 pav. pagal hrel ir bedimensį parametrą .

11.1 pav. Koeficiento  reikšmės	11.2 pav. Koeficiento  reikšmės

101. Nustatant linijinę apkrovą q, MN/m, tenkančią statiniams dėl ištisinės ledo dangos temperatūrinio plėtimosi poveikio, reikia atsižvelgti į tokius reikalavimus:

101.1. skaičiuotinę linijinę apkrovą reikia imti didžiausiąją, apskaičiuotą pagal 98 p., iš oro temperatūros stebėjimų išskiriant du būdingiausiuosius laikotarpius:

101.1.1. su žemiausiąja temperatūra ir atitinkamu jos kitimo greičiu vt,a, arba

101.1.2. su didžiausiuoju temperatūros kitimo greičiu vt,a ir atitinkama oro temperatūra;

101.2. kai ledo druskingumas S  2 ‰, linijinė apkrova q, MN/m, apskaičiuojama pagal (11.19) formulę, bet imant pt  0,1 MPa; taigi šiuo atveju

,(11.28)

čia hmax ir kl– dydžiai, aptarti 100 p.;

101.3. kai statinio paviršiaus kampas su horizontale mažesnis nei 40 laipsnių, į linijinę apkrovą q dėl ištisinės ledo dangos temperatūrinio plėtimosi galima neatsižvelgti.

IV SKIRSNIS. Ledokamšų ir ledogrūdų apkrovos į statinius

102. Jėgą Fb,j, MN, susidarančią atramai prarėžiant ledokamšą, reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(11.29)

čia: m ir b – žr. 93 ir 95 p.;

hj – skaičiuotinis ledokamšos storis, nustatomas natūriniais stebėjimais. Galima hj imti pagal gretimų upės ruožų ledų terminį režimą, bet ne daugiau kaip 0,8 vidutinio tėkmės gylio ledokamšų metu;

Rb,j – normatyvinis ledokamšos glemžimo stipris, MPa, nustatomas bandymais; jei jų nėra, imama Rb,j  0,12 MPa;

103. Jėgą Fs,j, MN, susidarančią dėl ledokamšos atsirėmimo į statinį statmenai jo frontui, reikia apskaičiuoti pagal formulę

(11.30)

čia: l – statinio ruožo ilgis ledokamšos veikimo lygyje;

Lj – ledokamšos ruožo ilgis; L  1,5 Br (čia Br – upės plotis ties statiniu);

p„ pv, pi ir p,a – ledo slėgiai, apskaičiuojami pagal (11.15)–(11.18) formules, imant ledokamšos storį pagal 102 p. Vandens tėkmės greitis ir vandens paviršiaus nuolydis turi būti nustatyti natūriniais stebėjimais arba pagal analogus.

104. Linijinę apkrovą qi, N/m, atsirandančią dėl ledokamšos atsirėmimo į statinį, lygiagretų tėkmės krypčiai (taip pat ir į krantą), reikia apskaičiuoti pagal formulę

(11.31)

čia:  – koeficientas: smėliniam krantui   0,8; uoliniam krantui ir vertikaliosioms sienoms

  0,9; Fs,j ir l – žr. 103 p.

105. Jėgą , MN, kuria atrama pjauna ledogrūdą, reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(11.32)

čia: – normatyvinis ledogrūdos stipris glemžiant; MPa;

– skaičiuotinis ledogrūdos storis, nustatomas natūriniais stebėjimais, o jų nesant, – pagal formulę

, (11.33)

čia: a – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

, m	3	5	10	15	20	25
a	0,85	0,75	0,45	0,40	0,35	0,28

 vidutinis upės gylis aukščiau ledogrūdos, esant didžiausiajam debitui.

V SKIRSNIS. PRIE STATINIO PRIŠALUSIOS ledo dangos APKROVOS kintant vandens lygiui

106. Prie statinio prišalusios ledo dangos vertikaliąją jėgą Fd, MN, kintant vandens lygiui (žr. 11.3 pav.) reikia apskaičiuoti pagal formulę

, (11.34)

čia: l – statinio ruožo ilgis ledo poveikio lygyje, m;

vd – vandens lygio pakilimo ar pažemėjimo greitis, m/h;

td – laikas, h, per kurį įvyksta ledo dangos deformacija kintant vandens lygiui;

  bedimensė laiko funkcija, išreikšta formule

; (10.35)

hmax ir i – žr. 100 p.

11.3 pav. Prie statinio prišalusio ledo apkrovų, kintant vandens lygiui (VL) skaičiavimų schemos: a – žemėjant VL, b – kylant VL; VLL – vandens lygis ledui stovint

107. Jėgos momentą M, MNm, kurį perima statinys nuo prišalusio ledo dangos pakylant ar pažemėjant vandens lygiui (žr. 11.3 pav.), reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(11.36)

čia: l, vd, td, hma“  – žr. 103 p.

Pastaba. Ribinis jėgos momentas Mlim, MNm, negali būti didesnis, negu apskaičiuotasis pagal formulę

(11.37)

čia Rt ir Rc – ledo dangos stipriai tempiant ir gniuždant, MPa, apskaičiuojami pagal formules

; (11.38)

, (11.39)

čia: Rt,y ir Rc,y – ledo takumo ribos vidutinės reikšmės tempiant ir gniuždant, Pa, nustatomos pagal bandymų duomenis; jų nesant, leidžiama naudotis 11.4 lentelės duomenimis.

11.4 lentelė

Ledo takumo ribos

Ledo temperatūra ti, 0C	Rt,y MPa	Rc,y MPa

viršaus	apačios	viršaus	apačios
Nuo 0 iki  2	0,7	0,5	1,8	1,2
Nuo  3 iki 10	0,8	0,5	2,5	1,2
Nuo  11 iki  20	1,0	0,5	2,8	1,2

Pastaba. ti nustatoma pagal 100 p.

tcal – laikas, h, per kurį vandens lygis pakinta dydžiu, lygiu ledo storiui;

ke – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

0,8	0,85	 0,90
ke	1,0	1,5	2,0

Hmax, i ir l – žr. 100 ir 106 p.

108. Vertikaliąją jėgą Fd,p, MN, veikiančią atskirai stovinčią atramą (ar polių krūmą), kurios (-io) skersmuo D, m, nuo prišalusios ledo dangos, pakylant ar pažemėjant vandens lygiui, reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(11.40)

čia: Rf ir hmax  žr. 88 ir 98 p.;

kf – bedimensis koeficientas, kurio reikšmės tokios:

d/hmax	0,1	0,2	0,5	1	2	3	5	10	20
kf	0,16	0,18	0,22	0,26	0,31	0,36	0,43	0,63	1,11

Pastaba. Plane stačiakampės atramos su kraštinėmis a ir b skaičiuotinis skersmuo , m.

109. Kai atstumas tarp atramų mažesnis nei 20 hmax, jėgą nuo prišalusios ledo dangos, kintant vandens lygiui, reikia apskaičiuoti pagal 101 ir 102 p.

XII SKYRIUS. LAIVŲ (PLŪDURIUOJANČIŲ OBJEKTŲ) APKROVOS Į HTS

I SKIRSNIS. Bendrosios pastabos

110. Skaičiuojant laivų (plūduriuojančių objektų) apkrovas į HTS reikia nustatyti:

110.1. vėjo, vandens tėkmės ir bangų apkrovas į plūduriuojančius objektus pagal 111113 p.;

110.2. prišvartuoto laivo atsirėmimo į krantinę apkrovas, veikiant vėjui ir vandens tėkmei, pagal 116 p.;

110.3. laivo atsirėmimo, priplaukiant prie laivo krantinės, apkrovas pagal 117119 p.;

110.4. švartavimo lynų įtempimo, kai laivą veikia vėjas ir vandens tėkmė, apkrovas pagal 120 ir 124 p.

Pastaba. Nustatant prišvartuoto laivo atsirėmimo į krantinę apkrovą, reikia įvertinti poveikius bangų, kurių elementai yra didesni už leistinas reikšmes.

II SKIRSNIS. vėjo, tėkmės ir bangų Apkrovos į plūduriuojančius objektus

111. Vėjo poveikių plūduriuojantiems objektams jėgų skersinę Wt, kN, ir išilginę Wl, kN, dedamąsias reikia apskaičiuoti pagal formules:

111.1. laivams ir plūdriosioms laivų krantinėms su prišvartuotais laivais:

;(12.1)

,(12.2)

111.2. plūdriesiems dokams:

(12.3)

, (12.4)

čia: At ir Al – atitinkamai šoninis ir priekinis plūduriuojančių objektų viršvandeninių siluetų plotai, m2, atsižvelgiant į ekranuojančiuosius plotus iš priešvėjinės pusės;

vw,t ir vw,l – atitinkamai skersinė ir išilginė navigacinio laikotarpio 2  tikimybės vėjo greičio dedamosios, m/s;

 – koeficientas, kurio reikšmės priklauso nuo plūduriuojančio objekto viršvandeninio silueto didžiausiojo matmens, m,  šoninio at , priekinio al:

Plūduriuojančio objekto didžiausiasis matmuo at, al m	≤ 25	50	10	 200
Koeficientas 	1,00	0,80	0,65	0,50

112. Vandens tėkmės poveikių plūduriuojantiems objektams jėgų skersinę Ft, kN, ir išilginę Fl, kN, dedamąsias reikia apskaičiuoti pagal formules:

;(12.5)

,(12.6)

čia: Al,u ir At,u – atitinkamai šoninis ir priekinis plūduriuojančių objektų povandeninių siluetų plotai;

vt ir vl – atitinkamai skersinė ir išilginė navigacinio laikotarpio 2  tikimybės vandens tėkmės greičio dedamosios, m/s.

113. Bangų poveikių plūdriajam dokui arba plūdriajai laivų krantinei su prišvartuotais laivais horizontaliosios jėgos amplitudes – skersinę Qt, kN, ir išilginę Ql, kN,  reikia apskaičiuoti pagal formules:

(12.7)

, (12.8)

čia: – koeficientas, nustatomas pagal 12.1 pav., kuriame ds – laivo grimzlė, m;

ds

12.1 pav. Koeficiento reikšmių grafikas

h – 5  tikimybės sisteminės bangos aukštis, m;

At ir Al – žr. 112 p.;

– koeficientas, kurio reikšmės tokios:

≤ 0,5	1	2	3	 4
1	0,73	0,50	0,42	0,40

čia  plaukiojančio objekto povandeninės dalies išilginio silueto didžiausiasishorizontalusis matmuo.

Pastaba. Bangos apkrovos periodą reikia prilyginti vidutiniam bangų periodui: T = .

114. Skaičiuojant plūduriuojančių objektų apkrovas, tenkančias palams, laivų krantinių šakninėms dalims ir inkarinėms atramoms (pagal ryšių kiekį, kalibrą ir ilgius, pradinį ryšių įtempimą, užkabinamų krovinių mases ir jų įtvirtinimo vietas), reikia nustatyti:

114.1. horizontaliąsias ir vertikaliąsias apkrovas, tenkančias statiniams ir inkarinėms atramoms;

114.2. didžiausiąsias įrąžas ryšiuose;

114.3. plūduriuojančių objektų poslinkius.

Pastaba. Kai būna jūros potvyniai ir atoslūgiai, įrąžas tvirtinimų elementuose reikia nustatyti esant ir žemiausiajam, ir aukščiausiajam vandens lygiams.

115. Apkrovas, tenkančias inkarinėms atramoms, įrąžas ryšiuose ir plūduriuojančių objektų poslinkius reikia nustatyti įvertinant bangų poveikių dinamiką ir tenkinant reikalavimą, kad plūduriuojančių objektų laisvųjų ir priverstinių svyravimų periodų santykiai nesukeltų rezonansinių reiškinių.

III SKIRSNIS. Prišvartuoto laivo atsirėmimo į statinį

apkrovos

116. Prišvartuoto laivo atsirėmimo į statinį linijinę apkrovą q, kN/m, veikiant vėjui,  tėkmei ir bangoms, kurių aukštis h5%, m, didesnis už leistinuosius pagal 12.1 lentelę, reikia apskaičiuoti pagal formulę

(12.9)

čia: Qtot – vėjo, tėkmės ir bangų poveikių skersinių jėgų, apskaičiuotų pagal 111, 112 ir 113 p., suma, t. y. Qtot  Wt + Ft + Qt;

ld – laivo ir krantinės kontakto linijos ilgis, m, priklausantis nuo krantinės ilgio L ir laivo borto tiesiosios dalies ilgio l, t. y. jei L  l, tai ld  l; jei L < l, tai ld  L.

Pastaba. Jei laivo krantinė sudaryta iš kelių atramų arba palų, tai apkrova išskirstoma tik toms, kurios yra laivo borto tiesiojoje dalyje.

12.1 lentelė

Leistinieji bangų aukščiai h5%, m

Bangų fronto kampas su laivo skersmens plokštuma , laipsniais	Laivo skaičiuotinė vandentalpa, tūkst. t

≤ 2	5	10	20	40	100	 200
≤ 45	0,6	0,7	0,9	1,1	1,2	1,5	1,8
90	0,9	1,2	1,5	1,8	2,0	2,5	3,2

IV SKIRSNIS. laivo atsirėmimo priplaukiant prie statinio Apkrova

117. Kinetinę laivo atsirėmimo energiją Et, kJ, priplaukiant prie krantinės, reikia apskaičiuoti pagal formulę

(12.10)

čia: D – skaičiuotinė laivo vandentalpa, t;

v – normalinė (statmena krantinės linijai) laivo priplaukimo greičio dedamoji, m/s, nustatoma pagal 12.2 lentelę;

– koeficientas, nustatomas pagal 12.3 lentelę; kai laivai priplaukia tušti arba su balastu, I 0,85 .

12.2 lentelė

Normaliniai laivų priplaukimo greičiai v, m/s

Laivai	Normaliniai greičiai, kai D (tūkst. tonų)

< 2	5	10	20	40	100	 200
Jūrų	0,22	0,15	0,13	0,11	0,10	0,09	0,08
Upių	0,20	0,15	0,10				

Pastaba. v reikšmės koreguojamos pagal (12.13) formulę.

12.3 lentelė

Koeficiento reikšmės

Laivų krantinių konstrukcijos	reikšmės laivams

Jūrų	Upių
Krantinės iš įprastinių, fasoninių, gigantiškų masyvų, didelio skersmens kevalų, kampainio tipo; įlaidinės, polinės su priekine įlaidine siena	0,50	0,80
Estakadinio ar tiltinio tipo, polinės su užpakaline įlaidine siena krantinės	0,55	0,40
Estakadinio ar tiltinio tipo pirsai, krantiniai palai	0,65	0,45
Krantiniai antgalviniai arba posūkių palai	1,60	

118. Laivo atsirėmimo priplaukiant prie statinio skersinę horizontaliąją jėgą Ft, kN, reikia nustatyti pagal duotąją laivo atsirėmimo energijos Et, kJ, reikšmę, sudarant grafiką pagal 12.2 pav. ir laikantis paveiksle strėlėmis parodytos veiksmų sekos.

12.2 pav. Laivų atmušimo įtaisų (ir laivų krantinės) deformacijų ft scheminė priklausomybė: a) nuo energijos Etot; b) nuo apkrovos Ft

118.1. Suminė deformacijos energija Etot, kJ, turi apimti ir atmušimo įtaisų deformacijos energiją Ee, kJ, ir laivų krantinės statinio deformacijos energiją Ei, kJ; kai Ei < 0,1Ee, į ją galima neatsižvelgti.

118.2. Krantinės statinio deformacijos energiją Ei, kJ, reikia apskaičiuoti pagal formulę

(12.11)

čia k – krantinės standumo horizontaliąja skersine kryptimi koeficientas, kN/m.

118.3. Laivo atsirėmimo priplaukiant prie statinio išilginė jėga Fl, kN, turi būti apskaičiuota pagal formulę

(12.12)

čia:  – trinties koeficientas; kai paviršius betoninis ar guminis,   0,5; kai paviršius medinis,   0,4.

119. Normalinės (statmenos statinio paviršiui) laivo priplaukimo greičio dedamosios vadm, m/s, reikšmė turi būti patikslinta pagal formulę

(12.13)

čia – atsirėmimo energija, kJ, atskaitoma iš grafikų, sudarytų pagal 12.2 pav., a schemą, pagal mažiausią leistiną jėgą laivų krantinės statiniui (arba laivo bortui);

ir D – žr. 117 p. žymenis.

V SKIRSNIS. švartAVIMO LYNŲ įtempimo APKROVOS

120. Švartavimo lynų įtempimo apkrovos turi būti nustatytos įvertinant vieną skaičiuotinį laivą veikiančios vėjo ir tėkmės suminės skersinės jėgos , kN, išskirstymą švartavimo stulpeliams (arba ąsoms). Wt ir Ft reikšmės apskaičiuojamos pagal 111 ir 112 punktus.

121. Vienam stulpeliui (arba ąsai) tenkančią jėgą S, kN, snapelio lygyje (12.3 pav.) (nepriklausomai nuo kiekio laivų, kurių švartavimo lynai užkabinti už stulpelio), taip pat kitas jėgas – S projekcijas: skersinę St, kN, išilginę Sl, kN, ir vertikaliąją Sv, kN, reikia apskaičiuoti pagal formules:

(12.14)

(12.15)

(12.16)

;(12.17)

čia: n – veikiančių stulpelių kiekis, žr. 12.4 lentelę;

,  – švartavimo lyno polinkio kampai, žr. 12.5 lentelę.

12.4 lentelė

Veikiančių švartavimo stulpelių kiekis

Didžiausiasis laivo ilgis lmax, m	 50	150	250	 300
Didžiausiasis atstumas tarp stulpelių ls, m	20	25	30	30
Veikiančių stulpelių kiekis n	2	4	6	8

12.5 lentelė

Švartavimo lyno polinkio kampai

Laivai	Stulpelių padėtis	Kampai, laipsniais ( 0 )

	

1*	2*
Jūrų	Kordone Užnugaryje	30 40	20 10	40 20
Upių keleiviniai ir krovininiai-keleiviniai	Kordone	45	0	0
Upių krovininiai	Kordone	30	0	0

Pastabos: 1* – laivas pakrautas; 2* – laivas be krūvio. Kai stulpeliai stovi ant atskirų pamatų,   300.

12.3 pav. Švartavimo lyno įtempimo jėgos pasiskirstymo į vieną stulpelį schema

122. Upių laivų švartavimo lyno įtempimo jėga S, kN, gali būti nustatyta pagal 12.6 lentelę.

12.6 lentelė

Upių laivų švartavimo lyno įtempimo jėga

Skaičiuotinė pakrauto laivo vandentalpa D, tūkst. t.	Laivų švartavimo lyno įtempimo jėga S, kN

Keleivinių, krovininių ir keleivinių, techninio laivyno su ištisiniu antstatu	Keleivinių ir techninio laivyno be ištisinio antstato
 0,10	50	30
0,110,50	100	50
0,511,0	145	100
1,12,0	195	125
2,13,0	245	145
3,15,0		195
5,110,0		245
> 10		295

123. Jėgą, perduodamą kiekvienam galiniam stulpeliui priekiniais arba užpakaliniais išilginiais švartavimo lynais, jūrų laivams, kurių skaičiuotinė vandentalpa > 50 000 tonų, reikia imti lygią suminei išilginei jėgai kN; jėgos Wl ir Fl aptartos 111 ir 112 p.

124. Specializuotoms jūrų uostų krantinėms, sudarytoms iš technologinės aikštelės ir atskirai stovinčių palų, suminių jėgų Qtot ir Ql,tot reikšmės turi būti paskirstytos švartavimo lynų grupėms taip:

124.1. priekiniams, užpakaliniams išilginiams ir prispaudimo lynams – po 0,8 Qtot;

124.2. špringams – 0,6 Qtot.

Pastaba. Jei kiekviena švartavimo lynų grupė uždedama ant keleto palų, tai bendrąją jėgą jiems leidžiama paskirstyti po lygiai. Kampų  ir  reikšmes (žr. 12.2 pav., b) ir veikiančių stulpelių skaičių reikia nustatyti pagal švartavimo palų išsidėstymą.

XIII SKYRIUS. KITI POVEIKIAI IR APKROVOS

125. Pagrindinių poveikių ir apkrovų į HTS kompleksas aptartas hidrotechnikos statinių projektavimą reglamentuojančiuose normatyviniuose statybos techniniuose dokumentuose.

126. Iš 125 p. minėto komplekso, išskyrus šio Reglamento VXI skyriuose aprašytus poveikius ir apkrovas, projektuojant HTS dar turi būti įvertinami tokie poveikiai ir apkrovos:

126.1. statinio ir konstrukcijų savasis svoris;

126.2. įtvirtintosios įrangos (uždorių, hidroagregatų ir pan.) svoris;

126.3. su statiniu ir konstrukcijomis susijusio grunto svoris;

126.4. grunto šoninio slėgio jėgos;

126.5. susikaupusių nuosėdų svoris bei šoninis slėgis;

126.6. konstrukcijų išankstinio įtempio apkrovos;

126.7. temperatūros poveikiai;

126.8. krovos ir transporto priemonių, sandėliuojamų krovinių apkrovos;

126.9. sniego apkrovos;

126.10. vėjo apkrovos;

126.11. seisminiai poveikiai.

127. 126.1–126.11 p. išvardytų poveikių ir apkrovų apskaičiavimų pagrindiniai nurodymai:

127.1. HTS ir jo konstrukcijų savojo svorio apskaičiavimai turi būti atlikti vadovaujantis STR 2.05.04:2003 [7.3] IX skyriaus 108–125 p. pateiktais nurodymais. Skaičiuojama pagal nominalius statinio ir konstrukcijų matmenis ir normatyvinius tankius (vienetinius svorius). Išsamūs duomenys apie įvairių medžiagų tankius yra pateikti minėto STR 11 priede;

127.2. HTS įrangos svoris nustatomas pagal įrangos specifikaciją, o pradinėse projektavimo stadijose – pagal analogus ir (ar) empirines formules. Turi būti aiškiai atskirta įtvirtintoji HTS įranga (uždoriai, hidroagregatai ir pan.) ir neįtvirtintoji įranga, nes jos priskiriamos skirtingoms – nuolatinių ir kintamųjų – poveikių ir apkrovų grupėms. Jei statinyje gali būti numatyta sandėliuoti medžiagas arba įrangą, reikia atsižvelgti ir į anksčiau minėto STR VIII skyriaus, 104107 p. HTS veikia ir įvairios naudojimo apkrovos; jas reglamentuoja anksčiau minėto STR X skyriaus 126–146 p;

127.3. su statiniu ir jo konstrukcijomis susijusio grunto bei nuosėdų svoris apskaičiuojamas 124.1 p. nurodytu būdu; grunto kontūrai nustatomi vadovaujantis geotechnikos normatyviniais dokumentais [7.5, 7.17–7.19]. Tais pačiais dokumentais vadovaujamasi ir apskaičiuojant grunto bei nuosėdų slėgius į HTS, įvertinant, jei reikia, HTS specifiką;

127.4. konstrukcijų išankstinio įtempio apkrovos turi būti apskaičiuojamos vadovaujantis normatyviniais dokumentais [7.8–7.16]. Šios apkrovos priskiriamos prie nuolatinių apkrovų [7.3], atsirandančių dėl konstrukcijos kontroliuojamų jėgų ir (arba) deformacijų;

127.5. temperatūros poveikiai nagrinėjami susiejant su klimato temperatūros pokyčiais ir vertinami vadovaujantis STR 2.05.04:2003 [7.3]. Jie priskiriami prie kintamųjų laisvųjų poveikių ir reglamentuojami minėto STR XIV skyriuje. Atskirai aptariami apledėjimo poveikiai, kurių dydžius privaloma apskaičiuoti vadovaujantis XV skyriaus nuorodomis;

127.6. sausumos HTS apkrovos, atsirandančios dėl krovos ir transporto priemonių, turi būti apskaičiuotos vadovaujantis STR 2.05.04:2003 [7.3] XIII skyriaus nuorodomis, o jūrų HTS – pagal specialiųjų normatyvinių dokumentų reikalavimus. Su anksčiau minėtomis apkrovomis siejamos ir sandėliuojamų krovinių apkrovos, kurios jau aptartos 127.2 p.;

127.7. sniego apkrovos apskaičiuojamos vadovaujantis STR 2.05.04:2003 [7.3] XI skyriaus nurodymais. Daugumai HTS šios apkrovos nėra reikšmingos, todėl dažnai įvertinamos supaprastintais metodais;

127.8. bendrosios vėjo apkrovų skaičiavimų nuostatos pateiktos STR 2.05.04:2003 [7.3] XII skyriuje. Atskiriems HTS, pvz., žemių užtvankoms, jos nėra reikšmingos, todėl dažnai įvertinamos supaprastintais metodais;

127.9. seisminiai poveikiai Lietuvos HTS nereikšmingi ir nevertinami.

XIV SKYRIUS. Baigiamosios nuostatos

128. Ginčai dėl Reglamento taikymo nagrinėjami įstatymų numatyta tvarka.

______________

STR 2.05.15:2004

1 priedas

SKAIČIUOTINIAI VANDENS LYGIAI

1. Upių bei kanalų HTS skaičiuotiniai vandens lygiai yra susieti su vandens debitais, kurių tikimybės ir skaičiuotinės reikšmės nustatomos pagal hidrotechnikos statinių projektavimą reglamentuojančius normatyvinius statybos techninius dokumentus, VII skyriaus I skirsnio nurodymus.

2. Nustatant jūrų uostų HTS poveikius ir apkrovas, aukščiausiųjų vandens lygių skaičiuotinės tikimybės turi būti ne didesnės kaip:

– CC4 pasekmių klasės statiniams – 1 % (1 kartą per 100 metų);

– CC3 pasekmių klasės statiniams – 5 % (1 kartą per 20 metų);

– CC2 ir CC1 pasekmių klasių statiniams – 10 % (1 kartą per 10 metų).

Pastabos: 1. Žemiausiųjų vandens lygių tikimybės tokios (jei nenurodoma kitaip):

CC4–CC3 pasekmių klasių uostų HTS – 9998 %;

CC2–CC1 pasekmių klasių HTS – 9795 %.

2. Analogiški reikalavimai taikomi ir ežerų bei vandens saugyklų HTS.

3. Projektuojant jūrų krantosaugos statinius vandens lygių skaičiuotines tikimybes reikia nustatyti pagal 1 lentelę.

1 lentelė

Jūrų krantosaugos statinių vandens lygių skaičiuotinės tikimybės

Krantosaugos statiniai	Tikimybė, , kai statinių pasekmių klasės

CC3	CC2	CC1
1. Atraminės gravitacinės sienos (apsaugai nuo bangų)	1	25	50
2. Būnės ir povandeniniai bangolaužiai			50
3. Dirbtiniai paplūdimiai: a) be statinių b) su statiniais (būnėmis, povandeniniais bangolaužiais)	 	 	1 50

Pastabos: 1. CC3, CC2 ir CC1 (3a p.) pasekmių klasių krantosaugos statiniams skaičiuotinių lygių tikimybes reikia nustatyti pagal aukščiausiuosius metinius lygius.

2. CC1 pasekmės klasės (1, 2, 3b p.) krantosaugos statiniams skaičiuotinių lygių tikimybes reikia nustatyti pagal vidutinius metinius lygius.

4. Atitinkamų tikimybių būdingieji skaičiuotiniai vandens lygiai turi būti apskaičiuojami statistiškai apdorojant  25 metų būdingųjų metinių vandens lygių duomenis. (Su laivyba susijusių HTS atveju fiksuojami navigacinio laikotarpio vandens lygiai.) Taip pat reikia įvertinti potvynių ir atoslūgių, sampūtų ir nuopūtų, sezoninius ir metinius vandens lygio svyravimus.

5. Vėjo sampūtos aukštį Δhset, m, reikia imti pagal natūrinių stebėjimų duomenis, o jų nesant (neatsižvelgiant į kranto linijos konfigūraciją ir apibendrinant dugno gylį d) leidžiama nustatyti priartėjimo metodu pagal formulę

(1)

čia:  koeficientas, apskaičiuojamas pagal formulę:

;(2)

 skaičiuotinis vėjo greitis, m/s (žr. 2 priedą);

L – įsibangavimo atstumas, m (žr. 2 priedą);

– kampas tarp išilginės vandens telkinio ašies ir vėjo krypties, laipsniais;

g – gravitacinis pagreitis, g  9,81 m/s2.

______________

STR 2.05.15:2004

2 priedas

SKAIČIUOTINĖS VĖJO CHARAKTERISTIKOS. ĮSILANGAVIMO ATSTUMAI



1. Vėjinių bangų elementams ir vėjo sampūtos aukščiui nustatyti svarbių audrų vėjų skaičiuotines tikimybes reikia nustatyti pagal statinių pasekmių klases:

 CC4 ir CC3 klasių – 2 % (1 kartą per 50 metų);

 CC2 ir CC1 klasių – 4 % (1 kartą per 25 metus).

Pastaba. CC4 ir CC3 pasekmių klasių statiniams leidžiama audrų vėjų skaičiuotinę tikimybę imti 1 % (1 kartą per 100 metų) atitinkamai pagrindžiant.

2. Vėjo greičio tikimybės derinimą su vandens lygio tikimybe (vandens saugykloms – su NPL) CC4 ir CC3 pasekmių klasių statiniams reikia atlikti pagal 1 priedo 2 ir 3 p. ir patikslinti pagal natūrinių stebėjimų duomenis.

3. Atitinkamų tikimybių audrų vėjų greičius reikia apskaičiuoti statistiškai apdorojant  25 metų didžiausiųjų vėjų greičių, užfiksuotų, kai nėra ledo, duomenis, atsižvelgiant į audrų trukmę, erdvinį pasiskirstymą ir perskaičiuojant į 10 m aukštį.

Pastabos: 1. Skaičiuotinius vėjų greičius leidžiama nustatyti neatsižvelgiant į jų trukmę, kai įsibangavimo atstumas < 100 km.

2. Skaičiuotinius vėjų greičius reikia nustatyti atsižvelgiant į jų erdvinį pasiskirstymą, kai įsibangavimo atstumas > 100 km.

3. Įsibangavimo atstumo nustatymą žr. 5 p.

4. Skaičiuotinis vėjo greitis , m/s, 10 m aukštyje virš vandens lygio, turi būti apskaičiuojamas pagal formulę

,(1)

čia – fliugeriu matuotų vėjo greičių perskaičiavimo koeficientas:

,(2)

čia vėjo greitis 10 m virš žemės paviršiaus, atitinkantis 10 minučių stebėjimo duomenų apibendrinimą ir 1 p. nurodytą tikimybę:

, (3)

čia: vėjo greitis, matuotas z, m, aukštyje virš žemės paviršiaus;

koeficientas vėjo greičio padidėjimui virš vandens paviršiaus įvertinti (žr. 1 lentelę).

1 lentelė

Koeficiento kl reikšmės

Vėjo greitis vl, m/s	Vietovės tipai*

I	A	B	C
10	1,00	1,10	1,30	1,47
15	1,00	1,10	1,28	1,44
20	1,00	1,09	1,26	1,42
25	1,00	1,09	1,25	1,39
30	1,00	1,09	1,24	1,38
35	1,00	1,09	1,22	1,36
40	1,00	1,08	1,21	1,34

*Tipų apibūdinimas:

I – lygi smėlinga arba apsnigta vietovė;

A – atviros jūrų, ežerų ir vandens saugyklų pakrantės;

B – miestai, miškų masyvai su tolygaus didesnio kaip 10 m aukščio kliūtimis;

C – miestų rajonai, užstatyti aukštesniais kaip 25 m statiniais.

Pastabos: 1. A, B ir C tipai analogiški [7.3] nurodytiems tipams.

2. Vietovės tipas nustatomas pagal padėtį priešvėjinėje zonoje 30 h atstumu, kai kliūties h < 60 m, ir

2 km atstumu, kai h > 60 m.

5. Apibendrinti Lietuvos skaičiuotiniai audrų vėjų greičiai, atitinkantys 2 % tikimybę (kuri nurodoma STR 2.05.04:2003 [7.3]), pateikti 2 lentelėje.

2 lentelė

Skaičiuotiniai audrų vėjų greičiai vl, 2%, m/s

Meteorologijos stotis	R u m b a i

Š	ŠR	R	PR	P	PV	V	ŠV
Biržai	12,0	12,0	15,0	16,0	16,0	17,0	17,0	16,0
Telšiai	16,0	14,0	15,0	19,0	19,0	19,0	20,0	18,0
Šiauliai	18,0	15,0	16,0	17,0	17,0	18,0	18,0	18,0
Klaipėda	26,0	16,0	17,0	20,0	23,0	33,0	34,0	31,0
Laukuva	13,0	16,0	17,0	18,0	19,0	19,0	19,0	16,0
Ukmergė	20,0	20,0	15,0	20,0	20,0	22,0	22,0	22,0
Kaunas	13,0	14,0	15,0	15,0	17,0	21,0	22,0	17,0
Kybartai	12,0	14,0	18,0	18,0	17,0	19,0	22,0	18,0
Vilnius	19,0	17,0	18,0	19,0	18,0	20,0	20,0	20,0
Varėna	16,0	12,0	14,0	16,0	17,0	18,0	19,0	19,0

Pastaba. Kitų būdingų tikimybių audrų vėjų greičiai gali būti nustatomi 2 lentelėje nurodytus vėjo greičius dauginant iš STR.2.05.04:2003 [7.3] 196 p. pagal pateiktą išraišką (12.6) apskaičiuotų koeficientų :

Tikimybė, %	0,1	1	2	4	5	10	13	50
Koeficientas	1,157	1,038	1	0,960	0,946	0,903	0,885	0,777

6. Įsibangavimo atstumo nustatymas:

6.1. preliminariajam bangų elementų nustatymui didelėje akvatorijoje vidutinę įsibangavimo atstumo reikšmę Lm, m, atitinkančią skaičiuotinį vėjo greitį m/s, leidžiama apskaičiuoti pagal formulę:

; (4)

6.2. ribinio įsibangavimo didelėje akvatorijoje atstumo reikšmes Lu, km, leidžiama imti tokias:

Vėjo greitis , m/s	20	25	30	40	50
Ribinio įsibangavimo reikšmės Lu, km	1600	1200	600	200	100

6.3. apribotoje sudėtingos konfigūracijos akvatorijoje, pvz., vandens saugykloje, vietoj Lm bei Lu reikšmių turi būti naudojama ekvivalentinė reikšmė Le, apskaičiuojama, pvz., pagal formulę

(5)

čia: L1 – įsibangavimo atstumas pagrindine vėjo kryptimi nuo pavėjinio kranto nagrinėjamojo taško (1) link;

L2, L–2 – spindulių, išvestų iš (1) taško +22,50 ir –22,50 kampais nuo L1 linijos iki pavėjinio kranto, ilgiai;

L3, L–3 – spindulių, išvestų iš (1) taško +450 ir –450 kampais nuo L1 linijos iki pavėjinio kranto, ilgiai.

Pastaba. L dydžių skaičiavimai dar nagrinėjami 3 priede.

______________

STR 2.05.15:2004

3 priedas

ATVIRŲ IR ATITVERTŲ AKVATORIJŲ BANGŲ ELEMENTAI

I SKIRSNIS. BANGŲ FORMAVIMOSI SĄLYGOS

1. Nustatant atvirų ir atitvertų akvatorijų bangų elementus – aukštį h, ilgį  ir periodą T  turi būti atsižvelgta į šias bangas formuojančius veiksnius: vėjo greitį (jo dydį ir kryptį), nepertraukiamo vėjo veikimo virš vandens paviršiaus trukmę, vėjo apimtos akvatorijos matmenis ir konfigūraciją, dugno reljefą ir vandens telkinio gylį, vandens lygio svyravimus.

2. Skaičiuojant bangų elementus, vandens telkinyje išskiriamos tokios gylių zonos:

2.1. giliavandenė – kai gylis d > 0,5d, kur dugnas nedaro įtakos pagrindinėms bangų charakteristikoms; čia – giliavandenės zonos vidutinis bangos ilgis;

2.2. sekliavandenė – kai gylis d yra intervale 0,5d > d > dcr, kur dugnas daro įtaką bangų vystymuisi ir pagrindinėms jų charakteristikoms; čia dcr – gylis, kuriam esant pirmąjį kartą gožta bangos;

2.3. mūšos – kai gylis d yra intervale dcr > d > dcr,u , kurio ribose prasideda ir baigiasi bangų gožimas; čia dcr,u – gylis, kuriam esant bangos gožta paskutinįjį kartą;

2.4. priekrantės – kai gylis mažesnis už dcr,u; šioje zonoje sugožusios bangos periodiškai užsirita ant kranto.

3. Nustatant HTS ir jų elementų stabilumą ir stiprumą, turi būti atsižvelgta į sisteminių bangų aukščių skaičiuotines tikimybes. Jas reikia nustatyti pagal 1 lentelę.

1 lentelė

Sisteminių bangų aukščių skaičiuotinės tikimybės

HTS, šlaitai	Tikimybė, 
Vertikaliojo profilio statiniai	1
Kiauriniai statiniai ir aptekamosios kliūtys, kai jų pasekmių klasės: CC4 CC2 CC2, CC1	1 5 13
Krantosaugos statiniai, kai jų pasekmių klasės: CC4, CC3 CC2, CC1	1 5
Uostų akvatorijų apsaugos statiniai	5
Šlaitinio profilio atitveriamieji statiniai, sutvirtinti: betoninėmis, gelžbetoninėmis plokštėmis akmenų metiniu, paprastais arba betoniniais masyvais	1 2
Bangų užsiritimo ant šlaito aukščiai	1

Pastabos: 1. Nustatant atvirose akvatorijose statomų kiaurinių statinių aukščių altitudes, tinkamai pagrindus leidžiama sisteminių bangų aukščių skaičiuotinę tikimybę imti 0,1%.

2. Nustatant apkrovas į statinius būtina imti nurodytos tikimybės sisteminės bangos aukštį hi ir vidutinį bangos ilgį .

3. Didžiausiąjį bangų poveikį kiaurinėms konstrukcijoms reikia nustatyti nagrinėjant variantus su skaičiuotiniais bangos ilgiais intervale nuo 0,8 iki 1,4.

II SKIRSNIS. GILIAVANDENĖS ZONOS BANGŲ ELEMENTAI

4. Plati akvatorija, tolima (L Lm, žr. 2 priedą) arba tiesi priešvėjinio kranto linija:

4.1. vidutinį bangos aukštį , m, giliavandenėje zonoje reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(1)

čia mažiausiasis bedimensis parametras, nustatomas pagal santykius () ir () iš 1 pav. pagal viršutinę gaubiančiąją kreivę, t. y.:

. (1a)

Pastaba. Esant įsibangavimo ruože kintantiems vėjo greičiams, d leidžiama apskaičiuoti nuosekliai nustatant bangų aukščius ruožams su pastoviomis vėjo greičio reikšmėmis;

4.2. sisteminės bangos i, , tikimybės aukštį , m, reikia apskaičiuoti pagal formulę

,	(2)

čia: ki – tikimybės koeficientas, gaunamas iš 2 pav. pagal santykį () ir ,  reikšmę, t. y.:

,(2a)

4.3. vidutinį bangos periodą , s, reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(3)

čia () – bedimensis parametras, nustatomas pagal santykį (žr. (1) formulę), ir 1 pav., t. y.:

;(3a)

4.4. vidutinį bangų ilgį d, m, reikia apskaičiuoti pagal formulę

;(4)

4.5. bangos keteros iškilimą , m, aukščiau skaičiuotinio vandens lygio reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(5)

čia ( ) – bedimensis dydis, nustatomas pagal santykį () ir santykį iš 3 pav., t. y.:

(5a)

Pavyzdys.

Duota: L = 10 000 m; t = 2h = 7200 s; vw = 20 m /s; 1%.

Sprendimas:

 vidutinis bangos aukštis  pagal (1) formulę

m;

čia (pagal (1a) išraišką ir 1 pav.):

 sisteminės bangos 1  tikimybės aukštis pagal (2) formulę

=  2,10·1,10 m = 2.31 m;

čia (pagal (2a) išraišką ir 2 pav.):

 vidutinis bangos periodas  pagal (3) formulę

s;

čia (pagal (3a) išraišką ir 1 pav.):

 vidutinis bangos ilgis  pagal (4) formulę

m;

 bangos keteros iškilimas aukščiau skaičiuotinio VL  pagal (5) formulę

m;

čia (pagal (5a) išraišką ir 3 pav.):

5. Plati akvatorija, sudėtinga įsibangavimo zonos konfigūracija:

5.1. sudėtingos konfigūracijos priešvėjinis krantas:

5.1.1. kranto linijos konfigūracija laikoma sudėtinga, jeigu dydis , čia ir – atitinkamai ilgiausiasis ir trumpiausiasis spinduliai, išvesti iš skaičiuotinio taško ± 45 laipsnių sektoriuje nuo vėjo krypties iki sankirtos su priešvėjiniu krantu; mažesnio kaip 22,5 laipsnių kampinio dydžio kliūtys neįvertinamos;

5.1.2. vidutinį bangų aukštį d, m, reikia apskaičiuoti pagal formulę , (6)

čia: n, m (kai n = 1, ±2, ±3, ±4) – vidutiniai bangų aukščiai, kurie turi būti nustatomi pagal skaičiuotinį vėjo greitį ir spindulių Ln, m, projekcijas į pagrindinio spindulio kryptį, sutampančią su vėjo kryptimi. Spinduliai išvedami iš skaičiuotinio taško iki sankirtos su kranto linija ± 22,5(n–1) laipsnių intervalais nuo pagrindinio spindulio (iš viso reikia apskaičiuoti 7 reikšmes). Taikoma formulė

; (7)

čia  bedimensis parametras, nustatomas pagal santykį iš 1 pav. pagal viršutinę gaubiančiąją kreivę, t. y.:

;(7a)

5.1.3. sisteminės bangos , , tikimybės aukštis , m, apskaičiuojamas pagal (2) formulę; koeficientui nustatyti reikalingas dydis nustatomas pagal santykį iš 1 pav. pagal viršutinę gaubiančiąją kreivę, t. y.:

;	(8)

5.1.4. vidutinis bangos periodas , s, nustatomas pagal 4.2 p.;

5.1.5. vidutinį bangų ilgį , m, reikia apskaičiuoti pagal (4) formulę;

5.1.6. bangos keteros iškilimas c nustatomas kaip ir 4.5 p.;

5.2. salos įsibangavimo zonoje: kai šioje zonoje yra salų su kampiniais matmenimis, mažesniais kaip 22,5 laipsnio, vidutinį bangos aukštį , m, sektoriuje n reikia apskaičiuoti pagal formulę

,(9)

1 pav. Giliavandenės ir sekliavandenės zonų bangų elementų nustatymo grafikai:

vėjo su greičiu , m/s, veikimo trukmė; L – įsibangavimo atstumas; d – vandens gylis

čia atitinkamai i-osios salos ir j-ojo protarpio kampiniai matmenys, priklausantys n-ojo sektoriaus 22,5 laipsnio kampui ; sektoriai išskiriami į abu šonus nuo centrinio (n = 1) su ±11,25 laipsnių kampais nuo bangų spindulio krypties.

Vidutiniai bangų aukščiai bei apskaičiuojami pagal (1) formulę, imant skaičiuotinį vėjo greitį ir įsibangavimo atstumus ir , lygius spindulių projekcijoms į vėjo kryptį.

Pastaba. Visi kiti bangų parametrai toliau skaičiuojami kaip ir 5.1 p.

6. Apribota sudėtingos konfigūracijos akvatorija. Šiuo atveju bangų parametrai nustatomi vadovaujantis 4 p. nurodymais, apskaičiavus Le pagal 2 priedo (5) formulę.

Pastaba. Bangų elementai bet kokiose sudėtingos konfigūracijos akvatorijose gali būti tiksliau apskaičiuoti panaudojant specialias kompiuterių programas.

III SKIRSNIS. SEKLIAVANDENĖS ZONOS BANGŲ ELEMENTAI

7. Sekliavandenė zona su dugno nuolydžiu I  0,001:

7.1. vidutinį bangų aukštį , m, sekliavandenėje zonoje reikia apskaičiuoti pagal formulę

; (10)

čia ()  bedimensis parametras, nustatomas pagal dydžių () ir () izolinijų susikirtimo tašką1 pav., t. y.:

; (11)

Pastaba. Įsilangavimo atstumas L nustatomas pagal II skirsnio nurodymus.

7.2. sisteminės bangos i, , tikimybės aukštis hi apskaičiuojamas pagal (2) formulę, bet koeficientas parenkamas iš2 pav. mažesnysis pagal formulę

}; (12)

7.3. vidutinis bangos periodas , s, apskaičiuojamas pagal 4.3 p. ir dydį () ;

7.4. vidutinis bangos ilgis , m, apskaičiuojamas pagal 4.4 p.;

7.5.bangų keteros iškilimas , m, aukščiau skaičiuotinio vandens lygio apskaičiuojamas pagal 4.5 p., atsižvelgiant į konkretų dydį lemiantį reikšmę (3 pav.).

8. Elementus bangų, sklindančių iš sekliavandenės zonos su dugno nuolydžiu į zoną su , reikia nustatyti pagal 9 p., imant pradinę vidutinio bangų aukščio reikšmę .

9. Sekliavandenė zona su dugno nuolydžiu I  0,002:

9.1. vidutinį bangų aukštį , m, šioje zonoje reikia nustatyti pagal formulę

, (13)

čia: kt – transformacijos koeficientas,

kr – refrakcijos koeficientas,

kl – apibendrintas nuostolių koeficientas,

– vidutinis giliavandenės zonos bangos aukštis (žr. 4 arba 5 p.);

9.1.1. transformacijos koeficientą kt reikia imti pagal 5 pav. 1 kreivę, atsižvelgiant į santykį ;

9.1.2. refrakcijos koeficientas turi būti apskaičiuojamas pagal formulę

, (14)

čia: ad – atstumas, m, tarp gretimų bangų spindulių giliavandenėje zonoje, m;

a – atstumas, m, tarp tų pačių spindulių pagal liniją, einančią per duotą sekliavandenės zonos tašką (pvz., per tašką A 6 pav.).

Bangų spindulius refrakcijos plane giliavandenėje zonoje reikia imti pagal duotą bangų plitimo kryptį, o sekliavandenėje zonoje juos reikia pratęsti pagal 6 pav.

Pastaba. Koeficiento kr reikšmę galima gauti pagal refrakcijos koeficientų nustatymo rezultatus bangų spinduliams, išvestiems iš skaičiuotinio taško kryptimis po 22,5 laipsnio į abi puses nuo pagrindinio spindulio;

2 pav. Tikimybės koeficiento ki reikšmių nustatymo grafikas

3 pav. reikšmių nustatymo grafikas

4 pav. Grafikai, skirti nustatyti: 1 – transformacijos koeficientui kt; 2, 3 ir 4 – reikšmei

5 pav. Reikšmių sekliavandenėje zonoje ir mūšos zonoje nustatymo grafikai

9.1.3. apibendrintas nuostolių koeficientas kl turi būti nustatomas pagal dugno nuolydį I ir dydžio reikšmes (žr. 2 lentelę);

2 lentelė

Koeficiento kl reikšmės

i	0,01	0,02	0,03	0,04	0,06	0,08	0,10	0,2	0,3	0,4	 0,5
0,0020,02	kl	0,66	0,72	0,76	0,78	0,81	0,84	0,86	0,92	0,95	0,98	1,00
0,025	kl	0,82	0,85	0,87	0,89	0,90	0,92	0,93	0,96	0,98	0,99	1,00

Pastaba. Kai

9.2. sisteminės bangos i, , tikimybės aukštis hi, m, reikia apskaičiuoti pagal 7.2 p.;

9.3. bangų periodas imamas lygus giliavandenės zonos bangų periodui pagal 4.3 p.;

9.4. bangų, sklindančių iš giliavandenės zonos į sekliavandenę, vidutinį ilgį , m, reikia apskaičiuoti pagal formulę

, (15)

čia: dydis () atskaitomas pagal bedimensius dydžius d/d ir h1%/g2 iš 4 pav.

9.5. bangos keteros iškilimą ηc, m, aukščiau skaičiuotinio vandens lygio reikia nustatyti pagal 7.5 p. nurodymus.

Pastaba. Bangų elementai gali būti tiksliau apskaičiuoti panaudojant specialias kompiuterių programas.

IV SKIRSNIS. MŪŠOS ZONOS BANGŲ ELEMENTAI

10. Mūšos zonos bangų aukštį hsur 1%“ m, reikia apskaičiuoti pagal formulę

; (16)

čia dydis atskaitomas iš 4 pav. pagal santykį ir dugno nuolydį I (kreivės 2, 3 ir 4).

11. Mūšos zonos bangos vidutinį ilgį, m, reikia apskaičiuoti pagal 9.4 p., (15) formulę, atskaitant reikšmę pagal viršutinę gaubiančiąją kreivę 4 paveiksle.

6 pav. Refrakcijos nustatymo schema ir grafikai

12. Bangos keteros iškilimą ηc, m, aukščiau skaičiuotinio vandens lygio reikia apskaičiuoti pagal 7.5 p., atskaitant dydį pagal santykį ir viršutinę gaubiančiąją kreivę 3 pav.

13. Pirmosios bangų gožos kritinis gylis dcr, m, turi būti nustatomas duotajam dugno nuolydžiui I iš 4 pav. pateiktų 2, 3 ir 4 grafikų priartėjimo metodu. Parinkus keletą gylio d reikšmių, pagal 9 p. nustatomi dydžiai hI /gT2 , o iš 5 pav. pateiktų 2, 3 ir 4 grafikų – atitinkančios jiems dcr/d reikšmės, iš kurių parenkamas dcr, skaitine reikšme sutampantis su vienu iš parinktų gylių d.

14. Kritinį gylį, atitinkantį paskutinę bangų gožą dcr,u, esant pastoviam dugno nuolydžiui, reikia apskaičiuoti pagal formulę

, (17)

čia ku – koeficientas, kurio reikšmės tokios:

Dugno nuolydis I	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,035	0,04	0,045	0,05
Koeficientas ku	0,75	0,63	0,56	0,50	0,45	0,42	0,40	0,37	0,35

n – gožų skaičius (įskaitant pirmąją), imamas iš eilės n = 2, 3 ir 4, tenkinant nelygybes ir

Nustatant paskutinės gožos gylius dcr,u, koeficientas ku arba koeficientų sandauga turi būti ne mažesnė kaip 0,35.

Pastabos: 1. Dugno nuolydžiams, didesniems kaip 0,05, reikia imti kritinio gylio reikšmę dcr= dcr,u.

2. Esant kintamiems dugno nuolydžiams, leidžiama imti dcr,u pagal nuosekliai nustatytų kritinių gylių dugno ruožams su pastoviais nuolydžiais kritinių gylių rezultatus.

V SKIRSNIS. ATITVERTOS AKVATORIJOS BANGŲ ELEMENTAI

15. Difraguotos bangos aukštį hdif, m, atitvertoje akvatorijoje reikia apskaičiuoti pagal formulę

, (18)

čia: kdif – bangų difrakcijos koeficientas, nustatomas pagal 16, 17 ir 18 p.;

hi – i, %, tikimybės pradinės bangos aukštis.

Pastaba. Skaičiuotiniu bangos ilgiu imamas pradinis bangos ilgis ties įplauka į akvatoriją.

16. Bangų difrakcijos koeficientą kdif,c akvatorijai, atitvertai pavieniu molu (duotai kampo β, laipsniais, reikšmei, santykiniam atstumui nuo molo galvos iki taško skaičiuotiniame profilyje r / ir kampo , laipsniais, reikšmei), reikia nustatyti iš 7 pav. pagal brūkšninę su rodyklėmis liniją.

17. Bangų difrakcijos koeficientą kdif,c akvatorijoje, atitvertoje susieinančiais molais, reikia apskaičiuoti pagal formulę

,	(19)

čia ψc – koeficientas, nustatytas pagal 8 pav. duotoms dc ir kdif,c reikšmėms.

Dydis dc apskaičiuojamas pagal formulę

(20)

čia: l1 ir l2 – atstumai nuo bangų šešėlio ribų (BŠR) iki bangų difrakcijos ribų (BDR), nustatomi iš 9 pav. pagal brūkšninę su rodyklėmis liniją;

b – skaičiuotinis įėjimo į uostą plotis, m, prilyginamas atstumo tarp molų galvų projekcijai į pradinės bangos frontą.

Koeficiento kdif,c reikšmė nustatoma taip pat, kaip ir kdif,s, pagal 16 p. pagrindinio spindulio ir bangų fronto sankirtos skaičiuotiniame profilyje taškui. Pagrindinio spindulio padėtį pagal 9 pav., a schemą reikia nustatyti pagal taškus, fiksuojamus plane nuo to molo, kuris sudaro mažesnį kampą su bangų šešėlio riba (BŠR); 9 pav. a tai yra 1 molas su kampu . Taškai fiksuojami pagal keletą kampų ir jiems atitinkančių atkarpų , m, apskaičiuojamų pagal formulę

,(21)

čia: la1 ir la2 – atstumai, m, nustatomi pagal 9 pav.

7 pav. Koeficiento reikšmių nustatymo grafikas

8 pav. Koeficiento ψc reikšmių nustatymo grafikas

18. Bangų difrakcijos koeficientas kdif,b akvatorijai, atitvertai bangolaužiu, turi būti apskaičiuojamas pagal formulę

,	(22)

čia kdif,s1 ir kdif,s2 – bangų difrakcijos koeficientai, nustatomi bangolaužio pradiniam ruožui pagal 16 p.

9 pav. Reikšmių ir nustatymo schema ir grafikai

19. Difraguotos bangos aukštį, įvertinus jos atspindžius nuo statinių ir kliūčių hdif,r, m, duotame atitvertos akvatorijos taške reikia apskaičiuoti pagal formulę

,	(23)

čia

(24)

čia: kdif,s – difrakcijos koeficientas atspindinčio paviršiaus pjūvyje, nustatomas pagal 16, 17 ir 18 p.;

kr ir kp – koeficientai, nustatomi pagal 914 p.;

– kampas tarp bangos fronto ir atspindinčio paviršiaus, laipsniais;

r/ – santykinis atstumas nuo atspindinčio paviršiaus iki skaičiuotinio taško pagal atspindėtos bangos spindulį; atspindėtos bangos spindulio kryptį reikia nustatyti pagal atsiritančių ir atspindėtų bangų kampų lygybės sąlygą;

kref,i – atspindžio koeficientas, nustatomas pagal 3 lentelę.

3 lentelė

Atspindžio koeficientų kref,i reikšmės

Atspindinčio paviršiaus nuolydis i	Bangos gulstumas

10	15	20	30	40
0,25	0,0	0,0	0,0	0,05	0,18
0,50	0,02	0,15	0,50	0,70	0,90
1,00	0,50	0,80	1,00	1,00	1,00

Pastaba. Kai i > 1, kref,i  1,00.

Pastabos: 1. Atitvertos akvatorijos su kintančiais gyliais bangos aukštį leidžiama patikslinti pagal 9 ir 10 p. tinkamai pagrindžiant.

2. Sudėtingų atitvertų akvatorijų bangų elementus tiksliau nustatyti galima panaudojant specialias kompiuterių programas.

______________