5. Определение нагрузки от действия ветра на сооружение

Расчёт ведём в соответствии с (ВСН 51.3-85.) и СНиП. 2.02.07.-85.

Нормативная ветровая нагрузка на морские специальные сооружения определяются как сумма статической и динамической нагрузок, рассчитанных при скорости ветра при 2-х минутном интервале осреднения.

1) Определяем нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки.

Нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки определяется как сумма составляющих ветровых нагрузок на конструкции или их участок.

Где -нормативное значение статической составляющей ветрового давления.

=q₀K =1,01.25 = 1,25кПа.

q₀ – нормативное значение ветрового давления в кПа, определяется по формуле в зависимости от скорости ветра:

q₀ = кПа.

К – коэффициент который учитывает изменения ветрового давления по высоте. К=1,25

A_pi – это контурная площадь конструкции или её участков, определённой для площади перпендикулярной ветровому потоку. Определяется по формуле:

A_pi = A_i_iC_i_I

A_i – контурная площадь.

A_i = 2050 = 1000 м²

_I- коэффициент заполнения = 0,8

C_i – аэродинамический коэффициент, который определяется по СНиП. Для отдельно стоящих плоских конструкций, для вертикальных плоскостей с наветренной стороны С_с = 0,8 , а с подветренной стороны С_с – определяется в зависимости от соотношений.

=1, и :

С_с = -0,4

- коэффициент экранирования в курсовом проекте принимаем равным 1.

A_p= 10000.8(0.8+0.4)1 = 960,0 м²

Влияние ограждающего оборудования установленного на площадках платформы учитывают за счёт увеличения площади A_p на 5 %

A_p = 1,05960,0 = 1008,0 м²

= 1,251008 =1260,0кН.

В 1-м приближении динамическую составляющую нагрузки можно считать по формуле:

= 1,70,8441= 599,8 кН.

Где - коэффициент динамичности, принимается = 1,7

 - коэффициент, учитывающий пространственную пульсацию скорости ветра по высоте, принимается = 0,8

 - характеристика пульсационной составляющей ветровой нагрузки на сооружение.

 = m_i = 12600.35 = 441 кН.

m_i – коэффициент пульсации скоростного напора для середины конструкции, mi=0,35

Суммарная ветровая нагрузка на сооружение составит:

Q_в = += 1260 + 599,8 =1859,8 кН.

6. Собственный вес сооружения.

При подсчете собственного веса сооружения сначала подсчитаем вес сооружения «на воздухе», затем вес сооружения с учетом нефти или балластной воды в емкостях. Результатом расчета будет нахождение выталкивающей силы, равной объему вытесненной воды.

Собственный вес элементов платформы определяется по формуле:

(т),

р_жб =2,5 т/м³ – плотность железобетона.

Вес элементов платформы

V₁=3,14(7.5²+5²+7.55)- 3,14(6.9²+4,4²+4,4 6,9)=745,75-611,23=

=134,52 м³

G₁=134,52 *2,5*9,81=3299,0 кН

V₂=58(3,14 5²-3,14 4,4²)=1027,2 м³

G₂ =690,4*2,5*9,81=16938,7 кН

V₃=3,14(7,5²+5²+57,5)- 3,14(6,9²+4,4²+4,46,9)=8203,18-6723,5=1479,68 м³

G₃=1479,68*2,5*9,81=36289,15 кН

V₄=3,14 3,12²(3 10,62-3,12)- 3,14 2,85²(3 9,75-2,85)=292,8-224,44=68,36 м³

G₄=6*68,63*2,5*9,81=10059,17 кН

V₅=3,14 9,0² 30 -3,14*8,35²*30=7630,2 – 6567,8=1062,3 м³

G₅=7*1062,3*2,5*9,81=182377,3 кН

V₆=64*64*4-4*16*16*4 =16384-2048=14336 м³

G₆=14336*2,5*9,81=351590,4 кН

G_верз=20000 т =196000кН

G_сум =796890,2 кН

Вес нефти Gн =6*3.14*8,35²*30*9.81*0.9 =347925,79 кН

Суммарный вес конструкции с нефтью Gсум=796553,72 +347925,79 =1144816,0 кН.

Вес вытесненной воды

G₁=3,14*5²*50*9,81*1=38504,3 кН

G₂==66 3,14(7,5²+5²+57,5)*9,81*1=80473,8 кН

G₃=3,14 3,12²(3 10,62-3,12)*9,81*1=2872,6 кН

6 G₃=17235,6 кН

G₄=3,14*9²*30*9,81*1=74852,26 кН

7 G₄=523965,8 кН

G₅=16384*1*9,81= 160727,04 кН

G_сум= 820906,5 кН

Суммарная вертикальная сила, действующая на сооружение:

G = 1144816,0 -820906,5=323909,5 G = 323,9 МН