Определяем расчётные нагрузки на платформу.

От волнового влияния.

245,1×8 = 1,96×10³ кН

=27,66 м

1,96×10³ ×(115-27,66) =17,119×10⁴ кН×м =171,2 мН×м.

От ветрового влияния.

Q_{ветовое} =2,01387 мН.

А = Hmax+h1%+10 = 115+14,0+10 = 139,0 м.

Q_{ветровое}×А = 2,01387×139,0=279,93 мН×м

От ледового влияния.

F_p = 24,78 мН.

А= Hmax-0,2×h_d = 115-0,2×1,1 = 114,78 м

F_p× А = 24,78×114,78=2844,25 мНм

Комбинированные нагрузки.

Ветер+волны (летняя комбинация).

åQ = =1,96+2,01387 = 3,97387 мН.

åM= + 279,93 +171,2 = 451,13 мН×м

Ветер+лёд (зимняя комбинация).

åQ = Q_в+ F_p = 2,01387 +24,78 =26,79387 мН.

åM = + 279,93 +2844,25 = 3124,18 мН×м

Выбираем для дальнейшего расчета зимнюю комбинацию.

В опоре мы видим три плоские рамы, находим нагрузку на одну опорную раму.

åМ_пл = =1041,4 мН×м

Вертикальная нагрузка на однустойку от собственного веса составит

åQ_пл = =624,82 т =6248 кН=6,248 мН

Дополнительная нагрузка на стойку от момента:

DN = 15,43×10³ кН=15,43 мН

Нагрузки на свайные опоры составят:

Стойка А: N_a=N-∆N=6248-15430=-9,182×10 ³кН

Стойка B: N_b = N+∆N= 6248+15430= 21,678×10³ кН

Стойка А работает на выдергивание, стойка В - на вдавливание.

8. Определение несущей способности свай по грунту .

В основу расчета свайных фундаментов стационарных нефтяных платформ положены СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» и ВСН 51.3-85 «Проектирование морских стационарных платформ».

Сваи 1,22/0,025

Забивные трубчатые сваи диаметром ≥0,8 м, погружаемые в грунт с открытым нижним концом.

Несущая способность таких свай по грунту основания F_d.

где — - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый

= 1

- коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи.

= 1

R- расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа ;

А – площадь поперечного сечения сваи , м²;

А=π×D×t=3,14∙1,22∙0,025=0,096 м²

U₁ – наружный периметр поперечного сечения сваи , м²;

U₁= π×D= 3,14×1,2 =3,83 м.

f¹- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковым поверхностям сваи, величину расчетного сопротивления i-го слоя, расположенного ниже 35 м. принимают для глинистых грунтов на глубине до 100 м по формуле

f_i=K_f ∙ f₃₅

где K_f – коэффициент, принимаемый в зависимости от показателя текучести грунта I_L по формуле при I_L= 0,4 → K_f=0,5+0,0143∙l_i

l_i- расстояние от морского дна до i-го слоя, м.

Для глинистых грунтов на глубине более 100м f₃₅ принимают равным расчетному сопротивлению грунта на глубине 100м.

Расчет одиночной сваи в составе фундамента по несущей способности грунтов основания выполняют, исходя из условий

Где –N- расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;

Fd – расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

γ_к =1,4 коэффициент надежности по грунту основания;

1.Принимаем глубину погружения сваи 35 метров:

Условие прочности не выполняется, следовательно необходимо увеличить глубину погружения сваи.

2.Принимаем глубину погружения сваи 55 метров

K_f⁴⁵=0,5+0,0143∙45=1,1435 f₃₅=50кПа

f₄₅=1,1435∙50=57,175 кПа

Fd=5574+3,83∙57,175∙20=9953,6 кПа

Условие прочности не выполняется, следовательно необходимо увеличить глубину погружения сваи.

3.Принимаем глубину погружения сваи 100 метров

K_f⁶⁵=0,5+0,0143∙65=1,4295 f₃₅=50кПа

f ₆₅=1,4295∙50=71,475 кПа

K_f^87,5=0,5+0,0143∙87,5=1,75125 f₃₅=50кПа

f _87,5=1,75125∙50=87,563 кПа

Fd=9954+3,83∙(71,475∙20+87,563∙25)=23813,0 кПа

Условие прочности не выполняется, следовательно необходимо увеличить глубину погружения сваи.

4.Принимаем глубину погружения сваи 118 метров

K_f¹⁰⁹=0,5+0,0143∙109=2,059 f₃₅=50кПа

f ₁₀₉=2,059∙50=102,95 кПа

Fd=23813+3,83∙102,95∙18 =30910,4 кПа

Условие прочности выполняется, следовательно принимаем глубину погружения сваи 118 метров