
- •Министерство образования и науки украины
- •I. Cтационарная гравитационная платформа. Введение
- •1. Определение параметров волн.
- •2. Выбор размеров элементов платформы
- •3. Определение нагрузок от волнового воздействия на обтекаемые преграды .
- •4. Определение ледовых нагрузок на платформу.
- •5. Определение нагрузки от действия ветра на сооружение
- •6. Собственный вес сооружения.
- •7. Определение невыгодных сочетаний нагрузок
- •8. Проверки
- •1). Расчет устойчивости при плоском сдвиге.
- •2). Расчет устойчивости на опрокидывание
- •3). Проверка нормальных краевых напряжений по подошве фундаментной плиты
- •Условие выполняются. Список литературы
2. Выбор размеров элементов платформы
1. Определение клиренса
где Hmax=150 м
η0,1%=10,61 м
hвн=0,53 м
hпр=1 м (принимаем в курсовом проекте)
∆Н = 150+1,110,61+0,53+1=163,2 м
Принимаем ∆Н=164 м.
2. Размеры фундаментного блока
Фундаментный блок выполняем в виде квадратного ЖБ понтона 64х64 м, высотой 4м.
Размеры стенок стоики в верхней части 0,6 м, в нижней 8,0м
На фундаментном блоке размещаем 6 цилиндрических емкостей под нефть. Диаметр 18 м, высота 30м.
При постановке платформы на точку бурения емкости и фундаментный блок балластируются забортной водой.
4. Верхнее строение
Принимаем площадь палубы верхнего строения 2500м2.
Размеры палубы: 50х50х20 м.
3. Определение нагрузок от волнового воздействия на обтекаемые преграды .
Расчёт ведём по СНиП 2.06.04.-82.
Максимальные
силы от воздействия волн на вертикальные
обтекаемые преграды с поперечным
размером а0,4
и b:Д0,4-определяют
из ряда соотношений получаемых
при различных положениях преграды
относительно вершины волны. При различных
значения =
1) Максимальную силу то воздействия волн на обтекаемые сооружения и сквозные преграды определяют по формуле:
Где
и
-инерционные
и скоростные компоненты силы воздействующей
на сооружение, которые определяются по
формуле:
=
1,0259,813,1410214,71,00,9651=11197,2
кН.
=
1.0259.811014,721,021,251,35=3055,5кН
Где
-
коэффициент принимаемый по таблице №13
СНиП. принимают в зависимости от
относительных размеров преграды.
Определяют из соотношения
-
соответственно инерционный и скоростной
коэффициенты глубины. Определяется по
графику СНиП рис.16, исходя из соотношения
и
-
инерционный и скоростной коэффициенты
формы преграды в виде эллипса определяют
по СНиП рис.17 исходя из соотношений
-
определяем исходя из следующих условий:
Если
-тогда
принять
Если
-
допускается принять
Если
-нужно
определять по формуле:
Т.к.
,
принимаем
=
11197,2 кН
2)
Определяем линейную нагрузку q
(кН/м), на вертикальную обтекаемую
преграду на глубине
(м) при максимальной силе от воздействия
волн
по
формуле.
Где
и
-инерционный
и скоростной компоненты максимальной
линейной нагрузки от волн, определяемые
по формулам:
1,0259,813,142102
1,0
==399,96
1,0259,813,1410
1,021,35=337,0
где
и
-
коэффициенты линейной нагрузки от волн
принимаемые по графикам СНиП рис.19 при
значении относительной глубины, которая
определяется по формуле:
Где
-
глубина на шельфе (150 м)
-
координата точки по высоте опоры, для
которой определяютq.
Расчёты сводим в таблицу:
|
Z, м |
|
|
|
|
|
|
q, кН/м |
1 |
0 |
1 |
0,4 |
399,96 |
134,8 |
1 |
0 |
399,96 |
0,8 |
30 |
0,3 |
0,04 |
119,99 |
13,48 |
1 |
0 |
119,99 |
0,6 |
60 |
0,08 |
0 |
31,997 |
0 |
1 |
0 |
31,997 |
0,4 |
90 |
0,03 |
0 |
11,999 |
0 |
1 |
0 |
11,999 |
0 |
150 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Примечание:
расчётные значения
и
-берём
при
= 0,25
По полученным результатам строим эпюру волнового давления.
3) Определение превышения взволнованной поверхности над расчётным уровнем
Определяется по формуле:
,
Где - относительное превышение взволнованной
поверхности над расчётным уровнем,
определяется по СНиП рис.20 в зависимости
от параметров
и
Полученные данные сводим в таблицу:
|
|
|
|
0 |
-0,57 |
0 |
-8,38 |
0,1 |
-0,40 |
18,22 |
-5,88 |
0,2 |
-0,08 |
36,44 |
-1,176 |
0,3 |
0,19 |
54,66 |
2,793 |
0,4 |
0,37 |
72,88 |
5,44 |
0,5 |
0,43 |
91,1 |
6,32 |
По полученным данным строим график волновой поверхности.
4) Определяем превышение средней волновой линии над расчётным уровнем d
где
-относительное
превышение вершины волны .Определяем
по СНиП рис.20 при=0
м
5)
Определяем расстояние
от
расчётного уровня воды до точки приложения
силы от волнового воздействия
:
Где и
-коэффициенты
принимаемые по графикам СНиП при значении=0,25
и
-ординаты
точек приложения инерционного и
скоростного компонента сил определяются
по формулам:
=1,00,159182,2=28,97
м
=2,250,035182,2=14,35
м
Где и
-инерционный
и скоростной коэффициенты фазы. Принимаем
по графику СНиП рис. 22. При значении=0,25:
при
и
=1,0
:
=2,25
и
-относительные
ординаты инерционного и скоростного
компонента определяем по СНиП рис.21
при
и
=0,159:
=0,035.