Rozdział 5. Obliczenia statyczne budowli morskiej
Rozdział 5
Obliczenia statyczne budowli morskiej
1. Obliczenia statyczne budowli morskiej zawierają:
1) zestawienie wymagań technologicznych i użytkowych budowli morskiej będącej przedmiotem obliczeń, które obejmuje wymagania mające wpływ na podstawowe wymiary i obciążenia tej budowli oraz metody obliczeń i jej wymiarowania;
2) obliczeniowe przekroje geotechniczne, w których są zawarte przyjęte do obliczeń właściwości fizyczne i mechaniczne gruntu, a także miarodajne poziomy morza w akwenie morskim oraz poziomy wód gruntowych i ich wzajemne powiązanie;
3) zestawienie obciążeń budowli morskiej z uwidocznieniem odległości i obszaru, w jakim obciążenia te występują, oraz danych wyjściowych, które stanowiły podstawę określenia tych obciążeń;
4) schematy obliczeniowe budowli morskiej w określonej skali, uwidaczniające podstawowe wymiary tej budowli i rzędne oraz układy działających obciążeń;
5) opis rozwiązań konstrukcyjnych budowli morskiej uwzględniający dane, które nie są uwidocznione na schematach obliczeniowych, oraz dane dotyczące poszczególnych etapów realizacji tej budowli z charakterystyką stanów obliczeniowych na danym etapie realizacji;
6) opis i uzasadnienie zastosowanych metod obliczeniowych z uwzględnieniem przyjętych współczynników bezpieczeństwa, jeżeli te obliczenia odbiegają od metod i zaleceń określonych w szczególności w normach dotyczących obliczeń statycznych (PN-EN 1990 Eurokod – Podstawy projektowania konstrukcji);
7) opis przebiegu badań i wyniki badań modelowych budowli morskiej, w przypadku gdy te badania stanowią podstawę określenia danych wyjściowych do projektu budowlanego tej budowli;
8) charakterystykę zastosowanych wyrobów, o których mowa w art. 10 ustawy.
2. We wszystkich obliczeniach statycznych uwzględnia się ocenę możliwych odchyleń oraz ocenę stopnia wiarygodności danych i parametrów wyjściowych przyjętych do obliczeń.
3. W przypadkach, w których podłoże na to pozwala, dla uzyskania rozwiązań ekonomicznych, wprowadza się układy statycznie niewyznaczalne.
4. Obliczenia statyczne wykonuje się z uwzględnieniem wariantów rozwiązań dla uzyskania optymalnego kształtu budowli morskiej i pełnego wykorzystania elementów budowli morskiej.
1. Rozwiązania konstrukcyjne budowli morskiej uzależnia się od parametrów wytrzymałościowych podłoża gruntowego, stanowiącego podłoże fundamentowe tej budowli, oraz od obciążeń zewnętrznych mających w dużej ich części charakter obciążeń losowych.
2. Metodę obliczeń statycznych przyporządkowuje się rodzajowi budowli morskiej, z uwzględnieniem charakteru obciążeń oraz oddziaływania tej budowli i podłoża.
1. Obliczenia statyczne budowli morskiej przeprowadza się według metody stanów granicznych, rozróżniając grupy stanów granicznych:
1) nośności i związane z nimi obciążenia obliczeniowe oraz
2) użytkowania i związane z nimi obciążenia charakterystyczne.
2. Obliczenia statyczne budowli morskiej wykazują, że na etapie realizacji budowy i użytkowania, są spełnione warunki sprawdzanych stanów granicznych.
§ 36. Rodzaje i kombinacje obciążeń budowli morskiej
Rodzaje, wartości, współczynniki oraz kombinacje obciążeń budowli morskiej ustala się i przyjmuje zgodnie z wymogami określonymi w dziale IV.
§ 37. Uwzględnienie współczynnika konsekwencji zniszczenia
W obliczeniach statycznych budowli morskiej, przy wyznaczaniu obciążeń obliczeniowych w metodzie stanów granicznych, uwzględnia się współczynnik konsekwencji zniszczenia (γ), stanowiący mnożnik zwiększający obciążenia tej budowli, pozwalający na uwzględnienie skutków ewentualnej katastrofy.
§ 38. Wartości współczynnika konsekwencji zniszczenia
Współczynnik konsekwencji zniszczenia (γ) przyjmuje następujące wartości:
1) od 1,1 do 1,3 – zgodnie z klasą chronionego obszaru określoną w § 39 – dla budowli morskiej obciążonej falowaniem morskim, której zniszczenie pociągnęłoby za sobą zatopienie obszarów chronionych oraz katastrofalne skutki materialne i społeczne;
2) 1,1 – dla budowli morskiej obciążonej falowaniem morskim, której awaria nie powoduje skutków, o których mowa w pkt 1;
3) 1,05 – dla budowli morskiej obciążonej dynamicznie;
4) 1,0 – dla budowli morskiej ustawionej na innej budowli morskiej i nienarażonej na oddziaływanie falowania morskiego;
5) 1,0 – dla budowli morskiej obciążonej statycznie oraz dla pozostałych budowli morskich.
§ 39. Klasy chronionego obszaru dla współczynnika konsekwencji zniszczenia
Wartość współczynnika konsekwencji zniszczenia (γ) dla budowli morskiej, o której mowa w § 38 pkt 1, w zależności od klasy chronionego obszaru, jest określona w tabeli nr 2. Tabela nr 2 Klasa chronionego obszaru Współczynnik konsekwencji zniszczenia γ I 1,3 II 1,2 III 1,15 IV 1,1 gdzie poszczególne klasy oznaczają: klasa I – zatopiony obszar o powierzchni ponad 300 km albo liczbę zaginionej ludności ponad 300 osób; klasa II – zatopiony obszar o powierzchni ponad 150 km do 300 km albo liczbę zaginionej ludności od 81 do 300 osób; klasa III – zatopiony obszar o powierzchni ponad 10 km do 150 km albo liczbę zaginionej ludności od 11 do 80 osób; klasa IV – zatopiony obszar o powierzchni do 10 km albo liczbę zaginionej ludności do 10 osób.
1. Model obliczeniowy budowli morskiej odwzorowuje istotne parametry i czynniki mające wpływ na zachowanie tej budowli w określonym stanie granicznym, w tym w szczególności obciążenia i oddziaływania, właściwości wyrobów, o których mowa w art. 10 ustawy, cechy geometryczne oraz sztywność elementów budowli morskiej, połączeń i więzi podporowych.
2. Do wyznaczenia obciążeń budowli morskiej dla metody stanów granicznych częściowe współczynniki bezpieczeństwa oraz parametry geotechniczne podłoża przyjmuje się według aktualnego poziomu wiedzy i techniki, w szczególności zgodnie z PN-EN 1990 Eurokod – Podstawy projektowania konstrukcji, PN-EN 1991 Eurokod 1 – Oddziaływania na konstrukcje (norma wieloczęściowa), PN-EN 1997 Eurokod 7 – Projektowanie geotechniczne (norma wieloczęściowa).
3. Do przeprowadzenia obliczeń stateczności i wytrzymałości budowli morskiej metodą naprężeń dopuszczalnych stosuje się współczynniki pewności i stateczności oraz współczynniki bezpieczeństwa, w szczególności według PN-EN 1997 Eurokod 7 – Projektowanie geotechniczne (norma wieloczęściowa).
4. Siły przekrojowe i przemieszczenia budowli morskiej lub elementów budowli morskiej wyznacza się metodami mechaniki budowli.
5. W przypadku wątpliwości co do wyników analizy obliczeniowej siły przekrojowe i przemieszczenia wyznacza się na podstawie badań doświadczalnych.
1. W celu niedopuszczenia do nadmiernych ugięć, przemieszczeń lub drgań, utrudniających lub uniemożliwiających prawidłowe użytkowanie budowli morskiej, sprawdza się stany graniczne jej użytkowania.
2. Do obliczeń stanów granicznych użytkowania budowli morskiej przyjmuje się wartości obciążeń charakterystycznych.
3. Przy obliczaniu ugięć i przemieszczeń budowli morskiej lub elementów budowli morskiej nie uwzględnia się współczynników dynamicznych.
4. Różnica częstotliwości drgań wzbudzanych i drgań własnych budowli morskiej lub elementów budowli morskiej narażonych na oddziaływania falowania morskiego w postaci obciążeń dynamicznych wielokrotnie zmiennych powinna wynosić co najmniej 25 % częstotliwości drgań własnych.
1. Stateczność budowli morskiej w metodzie stanów granicznych wymaga spełnienia następującej zależności: E≤ m × E gdzie: E – oznacza obliczeniową wartość efektu oddziaływania destabilizującego, E – oznacza obliczeniową wartość efektu oddziaływania stabilizującego, m – oznacza współczynnik korekcyjny zależny od rodzaju sprawdzanego warunku stateczności, rodzaju konstrukcji i przyjętej metody obliczeń konstrukcji.
2. Współczynnik korekcyjny (m) przyjmuje następujące wartości przy sprawdzaniu:
1) przekroczenia obliczeniowego oporu granicznego podłoża:
a) m = 0,9 – gdy stosuje się rozwiązanie teorii granicznych stanów naprężeń,
b) m = 0,8 – przy przybliżonych metodach oznaczenia parametrów gruntu;
2) poślizgu po podłożu – m = 0,8;
3) poślizgu w podłożu:
a) m = 0,8 – gdy stosuje się kołowe linie poślizgu w gruncie,
b) m = 0,7 – gdy stosuje się uproszczone metody obliczeń;
4) stateczności na obrót – m = 0,8.
3. Obliczeniowe wartości efektów oddziaływania destabilizującego (E) i efektów oddziaływania stabilizującego (E) określa się dla obciążeń obliczeniowych.
1. Obciążenia obliczeniowe dla budowli morskiej oblicza się jako iloczyn obciążenia charakterystycznego oraz współczynników obciążenia (γ), współczynnika konsekwencji zniszczenia (γ) i współczynnika jednoczesności obciążeń zmiennych (ψ).
2. W przypadku wyznaczania obciążenia od falowania metodami probabilistycznymi wartość współczynnika obciążenia (γ) wynosi 1,0.
3. Wartość współczynnika jednoczesności obciążeń zmiennych (ψ) przyjmuje się zgodnie z § 113 ust. 3 i 4.
4. Wartość współczynnika konsekwencji zniszczenia (γ) przyjmuje się zgodnie z § 38 i § 39.
§ 44. Usytuowanie wypadkowej sił w rdzeniu przekroju budowli blokowej
Przy projektowaniu budowli morskiej stawianej z bloków obliczeniowa wypadkowa wszystkich sił poziomych i pionowych działających na tę budowlę, odniesiona do dowolnego przekroju poziomego, w tym do podstawy tej budowli, ma mieścić się w rdzeniu przekroju.
§ 45. Nieuwzględnianie obciążeń od uderzeń jednostek w zwykłej sytuacji obliczeniowej
Projektowanie budowli morskiej nie uwzględnia w zwykłej sytuacji obliczeniowej obciążeń od uderzenia jednostek pływających spowodowanych awarią tych jednostek, niewłaściwym ich manewrowaniem oraz kolizją z innymi jednostkami.
Pełna treść aktu: w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać morskie budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie.