- •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:
1,0259,813,1421021,0==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.