УЧЕТ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЙ

2.5.1. Сейсмические воздействия следует учитывать припроектировании стационарных платформ, возводимых на площадках сейсмичностью 7,8 и 9 баллов.

Проектирование морских стационарных платформ на площадках ссейсмичностью более 9 баллов допускается только по согласованию с ГосстроемСССР.

2.5.2. Определение характеристик сейсмического воздействияпроизводится в районах сейсмичностью 6 баллов и выше. Материалы изысканийдолжны содержать характеристику сейсмического режима района строительства,данные о сейсмологических параметрах сейсмогенных зон (магнитуды, глубиныочагов, эпицентральные расстояния, повторяемость землетрясений, сейсмичностьплощадки, спектральные характеристики сейсмических воздействий в зависимости отинженерно-геологических условий площадки), расчетные записи акселеграмм,велосиграмм, сейсмограмм.

Для акваторий, по которым отсутствуют данные сейсмическогомикрорайонирования шельфовых зон, допускается ориентировочно назначатьсейсмичность площадки строительства согласно СНиП II-7-81. Расчетнуюсейсмичность для морских стационарных платформ следует принимать равной сейсмичностиплощадки.

2.5.3. Расчет конструкций стационарных платформ, проектируемых всейсмических районах, должен выполняться на основные и особые сочетаниянагрузок с учетом сейсмических воздействий.

Рекомендуется учитывать в расчетной схеме возможность вращениясооружения вокруг вертикальной оси и податливость основания. В расчетах должныучитываться масса сооружения и присоединенная масса воды, которую допускаетсяопределять как массу вытесненной воды.

2.5.4. Расчеты ледостойких стационарных платформ на особыесочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий следует выполнять согласноСНиП II-7-81и п.п. 2.5.7 - 2.5.11.

2.5.5. При расчете ЛСП влияние ледового поля должно быть учтеновведением в расчетную схему дополнительных связей, имитирующих условия контактасооружения с ледяным полем.

2.5.6. В расчетах прочности морских стационарных платформ поодномерной (консольной) и двухмерной (плоской) схемам следует учитыватьгоризонтальные сейсмические воздействия, причем выбирается наиболее опасное дляданной конструкции или ее элементов направление воздействия.

В расчетах прочности по пространственной расчетной схеме следуетучитывать одновременное воздействие двух горизонтальных компонент сейсмическогоускорения, которые могут считаться некоррелированными, причем их максимумыпринимаются соответственно равными A_gcosj иA_gsinj, (j ≈ 56° по статистическимданным).

В расчетах устойчивости морских стационарных платформ следуетучитывать наиболее опасное горизонтальное или наклонное под углом 30° кгоризонтальной плоскости сейсмическое воздействие.

2.5.7. В общем случае при расчете навоздействие сейсмических ускорений в направлении горизонтальных ортогональныхосей x, у, величины сейсмических сил ( и ), действующих вдоль каждой их этих осей на элемент с массой m_k, отнесенной к точке k сооружения, при его колебаниях по i-й форме собственных колебаний следует определять по следующимформулам:

, (30)

, (31)

, (32)

где K₀ - коэффициент надежности, принимаемый равным 2,5;

К₁ - коэффициент, учитывающий допускаемыеповреждения, определяется по СНиП II-7-81;

К₂ - коэффициент, учитывающий конструктивныерешения, принимаемый равным 1 или по СНиП II-7-81;

A - коэффициент определяемый по СНиП II-7-81;

g - ускорение силы тяжести;

b_i -коэффициент динамичности, соответствующий i-й формесобственных колебаний сооружения, определяемый на основании спектральныххарактеристик сейсмического воздействия для выбранной строительной площадки;при отсутствии таких данных определяется по СНиП II-7-81;

d_i - логарифмическийдекремент колебаний сооружения по i-й форме, допускаетсяпринимать по СНиПII-7-81;

d = d₀ = 0,314;

t_з - условная продолжительностьсейсмического воздействия, которую допускается принимать равной ~ 15 с;

- коэффициенты,зависящие от формы i деформации сооружения в направлении x, yсоответственно, определяемые по п. 2.5.8.

2.5.8. Для сооружений, рассчитываемыхпо пространственной расчетной схеме на одновременное воздействие двухгоризонтальных компонент сейсмических ускорений следует проводить расчет на дваварианта загружения. Значения определяют поформулам:

, (33)

, (34)

, (35)

B = cos²j C = sin²j - для 1-го варианта,

B = sin²j C = cos²j - для 2-го варианта,

где m_j - масса, сосредоточенная в точке j;

x_ij, y_ij - смещения в точке j сооружения при связанных колебанияхпо i-й главной форме в направлении осей x, yсоответственно.

Для сооружений гравитационного типа и сооружений, рассчитываемыхпо консольной схеме на действие горизонтальных сейсмических ускорений, расчетдопускается выполнять по формулам:

, (36)

, (37)

где q_j - момент инерции j-й массысооружения относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжестиоснования перпендикулярно плоскости колебаний;

j_ij -угол поворота j-й массы при свободных колебаниях по i-й форме.При этом должны выполняться следующие условия:

.

2.5.9. Расчетные значения поперечной и продольной сил, изгибающегои крутящего моментов, нормальных и касательных напряжений в конструкциях отсейсмической нагрузки, приложенной к сооружению в виде квазистатических сил или в общем случаеследует определять по формуле:

, (38)

где N_i; N_i+1 - значения усилий илинапряжений в рассматриваемом сечении, вызываемых сейсмическими нагрузками,соответствующими i-й и i + 1-й формам собственных колебаний сооружения;

n - число учитываемых в расчете форм собственных колебанийсооружения;

A_i,i+1 - коэффициент, учитывающий взаимную корреляцию i-й и i + 1-йобобщенных координат, определяемый по 2.5.10.

При расчете по пространственной расчетной схеме усилия N_p,соответствующие воздействиям в направлении каждой из осей, рассматриваются каквзаимно некоррелированные. При расчете по консольной расчетной схеме указанныеусилия рассматриваются раздельно.

Если центры масс сооружения не совпадают с центрами жесткостей, тов консольной схеме должны учитываться крутящие моменты относительновертикальной оси, равные произведению сейсмических сил на соответствующиеэксцентриситеты между центрами масс и жесткостей.

2.5.10. Значения коэффициентов A_i,i+1 могут определяться поформулам:

(39)

В случае d_i = d_i+1 »0,3 практически можно принимать A_i,i+1 = 0 если периоды Т_i, T_i+1 отличаются более, чем на 10%.

2.5.11. Для сооружений, расчеткоторых производится по консольной схеме, следует учитывать не менее трех формсобственных колебаний; для сооружений, расчет которых производится попространственной схеме, - не менее 10 основных форм колебаний.

2.5.12. При расчете на прочность и устойчивостьдолжен вводиться дополнительный коэффициент условия работы, определяемый по СНиП II-7-81.

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

3.1. СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

3.1.1. Исходными данными для проектирования фундаментов ЛСПявляются результаты инженерных изысканий, выполненные в соответствии с ВСН51.2-84, действующие нагрузки и воздействия, конструктивные особенностипроектируемого сооружения.

3.1.2. Техническое задание на изыскания должно составлятьсягенеральным проектировщиком при участии организации, разрабатывающей проектфундаментов, включать разработку программы работ.

Программа должна быть согласована cорганизацией, выдавшей техническое задание на производство изысканий.

3.1.3. Основными параметрами, определяющими несущую способностьоснований и их деформации, являются прочностные и деформационные характеристикигрунтов, позволяющие выполнять расчеты как с использованием моделей,базирующихся на теориях упругости и предельного равновесия, так и моделей,обеспечивающих прогноз поведения основания при возникновении в нем пластическихзон.

3.1.4. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтовследует принимать в соответствии с ГОСТ20522-75 «Грунты. Метод статистической обработки результатов определенийхарактеристик».

3.1.5. Доверительная вероятность расчетных значений характеристикгрунтов принимается равной при расчетах оснований по несущей способности a = 0,95; при расчетах оснований подеформациям a =0,85.

При соответствующем обосновании на основе согласованного решенияпроектной и изыскательской организации допускается принимать большуюдоверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов, но не выше0,99.

3.1.6. Расчетная схема системы сооружение - фундамент - основаниедолжна выбираться с учетом расчетной схемы сооружения, характера напластованийи свойств грунтов, особенностей возведения и т.д. Рекомендуется учитывать такжеупругопластические и реологические свойства, влияние повторности и скоростинагружения, изменение порового давления грунта.

3.1.7. Расчет свайных фундаментов и оснований должен выполнятьсясогласно СНиП 2.02.03-85 по2-м группам предельных состояний:

по первой группе, по прочности конструкции сваи и несущейспособности грунтов;

по второй группе, по осадке основания свайного фундамента отвертикальных нагрузок, по перемещениям свай в грунте.

3.1.8. Расчет свайных фундаментов по прочности конструкциипроизводится в зависимости от их материала с учетом требований СНиП 2.02.03-85.

3.1.9. Свайные фундаменты по несущей способности грунтов основанияпри действии осевых нагрузок следует рассчитывать по СНиП 2.02.03-85, ВСН 51.3-85.

Величина коэффициента надежности g_к принимается в соответствиисо СНиП 2.02.03-85 и таблицей 9.

Допускается уточнять метод расчета по рекомендуемому Приложению 2.

Таблица9

Тип свайного фундамента	Значение коэффициента надежности gк при
	основном сочетании	особом сочетании
Одиночные сваи	1,4	1,3
Группы свай	1,3	1,2
Свайные ленты и поля	1,3	1,2

Несущую способность свай следует определять как наименьшее иззначений несущей способности, полученных по расчету:

несущей способности грунтов;

прочности конструкции сваи.

3.1.10. Свайные фундаменты по второй группе предельных состояний(по деформациям) рассчитывают по формуле:

S £ S_пр, (40)

где: S -расчетная величина деформации сваи или свайного фундамента в целом,

S_пр - предельно допустимая величина деформации, устанавливаемая:

по горизонтальному смещению верха конструкции ЛСП;

по деформациям (горизонтальным перемещением, осадкам и угламповорота) свай в уровне опорных закреплений в соответствии с заданием напроектирование, исходя из эксплуатационных и технологических требований.

Примечания.1. Расчеты одиночных свай постоянной по длине жесткости на действиегоризонтальной нагрузки в однородных грунтах основания допускается проводить поСНиП 2.02.03-85.

2. Расчет свайных фундаментов на совместное действие вертикальнойи горизонтальной нагрузок и момента рекомендуется вести по прил.

3.1.11. Свайные фундаменты и конструкции опорного блока ЛСП должныпроектироваться совместно.

Проектирование осуществляется в несколько этапов, включающихпредварительную оценку габаритов и конструктивной схемы опорного блока,нагрузок на основание, анализа инженерно-геологических условий, назначенияконструкции и параметров свай (диаметра, длины, величин расчетных осевых игоризонтальных нагрузок), способов их погружения, деформативности опорногоблока, жесткостных характеристик системы «свая - грунт» для совместногорасчета.

3.1.12. Необходимость проектирования дополнительных (юбочных) свайустанавливается расчетом.

3.1.13. Расчет свай, расположенных на расстоянии свыше 7D (D - диаметрсваи), следует проводить как одиночных; при расстоянии менее 7D - сучетом взаимного влияния свай (приложение 3).

3.1.14. При назначении количества свай и их размещении вконструкции опорного блока необходимо учитывать габаритные размеры стапельныхустройств на заводе металлоконструкций и опорных устройств специальныхтранспортных средств, применяемых для транспортировки опорного блока к местуего установки на акватории (барже специального назначения).

3.1.15. Направляющие дополнительных (юбочных) свай должныпроектироваться в составе опорного блока, обеспечивать жесткое сопряжение с нимдля передачи усилий на сваи, а также проектное положение свай. Высотунаправляющих следует определять, исходя из принятой конструкции сопряжения,рассчитанной на восприятие осевых и горизонтальных нагрузок, передаваемых насваи.

3.1.16. Внутри основных стоек опорного блока и направляющихдополнительных (юбочных) свай должны предусматриваться фиксаторы,ограничивающие смещение свай внутри них в соответствии с заданными допусками впериод выполнения строительно-монтажных работ.

Диаметры и глубины погружения основных и дополнительных (юбочных)свай могут быть различными.

3.1.17. Передачу усилий от опорного блока на сваю следуетосуществлять через узлы сопряжения, которые должны быть рассчитаны на расчетныеусилия, воспринимаемые сваей в месте сопряжения с опорным блоком.

3.1.18. При проектировании фундаментов ЛСП следует учитыватьвозможность образования и развития местного размыва.

Расчет глубины местного размыва у опор ЛСП рекомендуетсяпроизводить по методике МИСИ (предварительных расчетов).

3.1.19. Противоразмывная защита вокруг ЛСП выполняется в сроки,обеспечивающие надежную работу сооружения с учетом динамики изменениягидрологических параметров в месте строительства платформы.