5 Расчет крепления плотов

Для предотвращения уноса транспортных единиц течением в половодье они должны быть закреплен за береговые или русловые опоры, которыми оборудуется плотбище. Исходя из действующей нагрузки, физико-механического состава грунта, предполагаемого срока службы, затопляемости мест установки опор и наличия местных строительных материалов, следует принимать типовые опоры: для временных плотбищ, как правило, деревянные; для постоянных бетонные и железобетонные.

Гравитационные опоры (ряжевые, бетонные и железобетонные) следует принимать на затопляемых берегах, а при значительных нагрузках и на незатопляемых берегах. При длительном сроке эксплуатации и необходимости перестановки опор в другое место следует использовать опоры из сборного железобетона. Деревянные свайные опоры (сваи, свайные кусты, свайные стенки), пропитанные антисептиками, применяют при затопляемых берегах.

На затопляемых берегах в качестве опор применяют также винтовые якоря, якоря Матросова, сплавные, забивные (Яс-15,-30)

Береговые опоры рассчитывают на максимальную нагрузку, устанавливаемую по наибольшей поверхностной скорости течения на плотбище.

Силу воздействия потока на сортиментный плот 240×40м на плотбище определяют по формуле, кН,

(5.1)

где С_ф- коэффициент сопротивления формы:

для сортиментных плотов С_ф зависит от отношения В_п/Т_п

Таблица 13 - Коэффициент сопротивления формы для сортиментных плотов

Вп/Тп	1	10	20	40	60	100	200
Сф	1,10	1,40	1,55	1,72	1,80	1,88	1,96

Для сортиментного плота, С_ф=1,72;

S₁- площадь поперечного сечения плота под водой, м²,

для сортиментных плотов:

S₁= 0,84 B_пТ_п; (5.2)

S₁= 0,84∙40∙1,2=36,96 м²;

С_тр- коэффициент сопротивления трению, для сортиментных

С_тр=0,009,

S₂ – площадь смоченной поверхности плота, м²,

S₂= L_п(B_п+2Т_п); (5.3)

S₂=240(40+2∙1,2)=10176м²,

Ρ- плотность воды, Ρ=1000кг/м³,

V_пов- поверхностная скорость течения, V_пов=1,25∙V_ср =1,25∙1,1=1, 4м/с,

Сила воздействия ветра на плот определяется аналогично по формуле (5.1) при значениях :

С_ф.в=0,14; С_тр.в=0,02; S_н=B_п(Н_п-Т_п); S_н=40∙ 0,36=14,4 м²;

S_в= B_п ∙L_п, S_в=40∙240=9600м²,

ρ_в=1,1 кг/м³, при скорости ветра V=10м/с,

Сила влечения плота от уклона, кН:

(5.4)

где 1,12 – поправка на кору,

W_п – объем плота, W_п =5000 м³;

ρ_д – плотность древесины ρ_д=800кг/м³;

i - уклон свободной поверхности русла, i = 0,00011;

Результирующая сила, действующая на плот, при совпадении направления ветра с направлением течения, определяется как сумма всех выше рассчитанных сил, кН,

P=P_п+Р_в+Р_i; (5.5)

Р=152,05+10,67+4,83 = 167,55 кН;

Сила сопротивления действующая на движение плота Р_ТР, Н

Р_ТР =N*f (5.6)

N=167,55 tg30=96,73Н;

Р_тр=96,73∙0,35=33,85 Н

Сила натяжения выносов, кН,

(5.7)

кН

Необходимое количество выносов

(5.8)

где η – коэффициент запаса прочности, η = 3;

R_к - разрывное усилие каната выноса R_к=326500 Н;

Принимаем 2 каната диаметром d=28 мм, по ГОСТ 2688-80.