GRAðEVINSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U RIJECI Sveučilišni diplomski studij Kolegij: INŽENJERSTVO OBALNIH GRAðEVINA Akademska godina 2012./2013.

SEMINARSKI ZADATAK

Dimenzioniranje vertikalnog lukobrana - METODA GODA -

Studentica: Tamara Debeuc Rijeka, prosinac 2012.

ZADATAK 8

Za zadani vertikalni lukobran potrebno je izračunati opterećenja lukobrana po metodi GODA.

Potrebno je odrediti faktor sigurnosti na prevrtanje i klizanje.

Konstrukcija vertikalnog armiranobetonskog lukobrana je kesonskog tipa sa komorama za

umirenje refleksije vala, te je refleksija zanemariva.

Zadani parametri:

� dubina lukobrana d = 11 m

� visina značajnog vala Hs = 4,0 m

� period značajnog vala Ts = 5,4 s

� morska razina

(visoka voda, 5-godišnji pp) vv_5gpp = 0,9 m

� kota vrha lukobrana kvl = 2,6 m

� kota dna lukobrana kdl = -8,0 m

� zapreminska težina vode γw = 10 kN/m3

� zapreminska težina lukobrana γluk =23 kN/m3

� širina lukobrana B = 9 m

� kota krune (vrha) lukobrana kkr =9 m

� širina krune Bk = 1,0 m

� koeficijent trenja luk- temelj µ = 0,7

� koeficijent refleksije kr = 1,0

� duljina projektnog vala Lpr = 45,5m

� visina projektnog vala Hpr = H 1/100 = 7,20 m

Slika1: Dimenzije vertikalnog lukobrana

Visina do koje djeluje pritisak vala:

mH proj 79,1020,7*1*)11(*75,0**)cos1(*75,0 1

* =+=+= λβη

β=0° λ1 = λ2 = λ3 = 1

Iz ACAD-a očitamo:

d = 7,9 m

hw = 17 m

h' = 8,9 m

hs = 11,9 m

hc = 8,10 m

Bm= 4,9 m

HB – dubina mora na udaljenosti od 5xHs od lukobrana na morskoj strani

HB = 13,19 m

5xHs = 20 m

Utjecaj perioda vala na raspodjelu pritisaka

63,0**4

sinh/**4

*5,06,0

2

1 =

+=

L

h

L

h ss ππα

29,3**4

=L

hsπ

Porast valnog pritiska zbog plitkog nasipa

−==

proj

proj

b

b

H

d

d

H

h

dh *2;*

*3min

2

*

2 αα

−==

20,7

9,7*2;

9,7

20,7*

39,13*3

9,739,13min

2

*

2 αα , α2 = α* =min [ 0,11 ; 2,19 ]

α2 = α* = 0,11

Linearna raspodjela pritisaka

−

−−=

)/**2cosh(

11*13

Lhh

hh

ss

cw

πα

53,0)5,45/9,11**2cosh(

11*

9,11

10,81713 =

−

−−=

πα

Pritisak na prednjoj strani vertikalnog zida

β=0° � cos0° = 1

η* = 10,79 m

projw Hp **)cos***(*)cos1(*5,0 *

2111 γβαλαλβ ++=

kPap 3,5320,7*10*)1*11,0*163,0*1(*)11(*5,01 =++=

hhhh* > hc

10,79 > 8,10

1*2 *)1( p

hp c

η−

=

kPap 3,134,50*)79,10

10,81(2 =−

=

kPapp 3,284,50*53,0* 133 ===α

Uzgon i uzdižući pritisak

( ) projwu Hp *****cos1*5,0 313 γααλβ+=

kPapu 1,2420,7*10*53,0*63,0*1*)11(*5,0 =+=

Opterećenja djelovanja valova na konstrukciju

Slika2: Opterećenja djelovanja valova na konstrukciju

'/73,1073,13*10,8* 21 mkNphP c ===

mhh

k cP

A 95,129,82

10,8'

21

=+=+=

'/05,1622

)3,133,53(*10,8

2

)(* 21

1 mkNpph

P c =−

=−

=∆

mhhk cPA 60,1110,8*

3

190,8*

3

1'1 =+=+=∆

'/84,2513,28*90,8'* 32 mkNphP ===

mh

k PA 45,4

2

90,8

2

'2 ===

'/32,1112

)3,283,53(*90,8

2

)'*( 312 mkN

pphP =

−=

−=∆

mh

k PA 93,5

3

90,8*2

3

'*22 ===∆

'/31,1082

9*1,24

2* mkNB

pP uu ===

mB

k PuA 0,6

3

9*2

3

*2===

Vlastita težina konstrukcije

kNhBG luklukL 20,219423*6,10*9** === γ

mB

k GlA 5,4

2

9

2===

kNhBG lukzidakruneZ 20,14723*4,6*1** === γ

mB

Bk kruneGz

Z 50,82

19

2=−=−=

kNBhU w 0,8019*9,8*10'** === γ

mB

k UA 5,4

2

9

2===

Fs – prevrtanje vertikalnog lukobrana na djelovanje valova

pr

st

sM

MF =

UA

GzA

zGlA

Lst kUkGkGM *** −+=

kNmM st 60,75205,4*0,80150,8*20,1475,4*20,2194 =−+=

PuA

uPA

PA

PA

PA

pr kPkPkPkPkPM ***** 22221111 +∆++∆+= ∆∆

kNmM pr 91,57050,6*31,10893,5*32,11145,4*84,25160,11*05,16259,12*73,107 =++++=

32,191,5705

60,7520==sF

Fs – klizanje

H

VF temluk

klizs.

,

*µ=

uzl PUGGV −−+=

kNV 09,143231,1080,80120,14720,2194 =−−+=

2211 PPPPH ∆++∆+=

kNH 94,63232,11184,25105,16273,107 =+++=

58,194,632

7,0*90,1432, ==klizsF