Сила статического давления льда

При замерзании вода увели­чивает свой объем приблизительно на 9%, но давление ледяного поля в процессе его формирования незначительно. Последующее понижение температуры воздуха приводит к понижению темпера­туры льда и уменьшению его объема, как всякого твердого тела, а повышение температуры - к расширению. Давление льда на со­оружение проявляется тогда, когда расширению ледяного поля препятствует противоположный берег. Лед примерзает к смерзше­муся грунту берега, и поэтому даже при пологом береге следует ожидать появление давления от температурного расширения льда, которое вызывает силу, равную

                  (2.19)

 
где b - ширина фронта соприкосновения льда с сооружением; h_л - максимальная толщина льда обеспеченностью 1%; р - удель­ное давление льда, определяющееся по СНиП П-57-75; к_L - коэффициент, снижающий силу давления льда с увеличением протяженности L ледяного покрова в направлении от сооружения  до противоположного берега.

 
Силу давления остановившегося ледяного поля, наваливающе­гося на сооружение под воздействием ветра, течения воды подо льдом и вследствие уклона потока определяют по формуле

 
          (2.20)

 
где v и W - скорости течения воды подо льдом и скорость ветра, м/с;

i - уклон поверхности потока;

h_л - толщина ледяного поля, равная 0,8 от наибольшей, обеспеченностью 1% за зимний период, м; L, - длина ледяного поля, м (при отсутствии натурных наблю­дений реки принимается равной утроенной ширине реки) и его пло­щадь, м².

При получаем силу Р_л.нав, выраженную в кН, при  получаем в кгс. В формуле (2.20) в скобках суммируются следую­щие силы, отнесенные к единице площади ледяного поля: сила трения потока о нижнюю поверхность поля; гидродинамического давления на кромку поля; сила, обусловленная влиянием уклона поверхности потока; сила трения воздуха о наружную поверхность ледяного покрова.

Определение вертикальной нагрузки и изгибающего момента от примерзшего поля, действующего на подпорное сооружение, а также нагрузки от зажорных масс льда.