Проектирование и расчёт нагрузок на морскую стационарную платформу

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ        3

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ        3

2. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СООРУЖЕНИЯ        3

2.1 Расчёт площади верхнего строения        3

2.2 Подбор сечений элементов фермы        4

2.3 Определение отметки верхнего строения платформы        6

3. СБОР НАГРУЗОК НА СООРУЖЕНИЕ         7

3.1 Определение нагрузки от верхнего строения платформы        7

3.2 Определение волновых нагрузок на сооружение        7

3.2.1 Определение максимальной нагрузки на одну колонну        7

3.2.2 Определение максимальной нагрузки на две колонны        10

3.3 Определение ветровых нагрузок на сооружение        12

3.3.1 Ветровая нагрузка на палубу        12

3.3.2 Ветровая нагрузка на буровую вышку        13

3.3.3 Ветровая нагрузка на жилой блок        13

3.4 Определение ледовых нагрузок на сооружение        13

3.5 Сочетание нагрузок        14

3.6 Расчёт опорной стойки сквозной конструкции        14

3.7 Расчёт несущей способности висячей забивной сваи        15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        17

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК        18

1. ВВЕДЕНИЕ

Цель — проектирование и расчёт нагрузок на морскую стационарную платформу.

В данном курсовом проекте проводится выбор типа сооружения, назначение параметров, сбор и расчёт нагрузок на платформу.

1. 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

        Исходными данными для проектирования являются:

- Количество скважин — 2 шт;

- Глубина моря — 27 м;

- Средняя высота волны — h=20 м;

- Длина волны — l=121,90 м;

- Период волны — T=18,5 с;

- Толщина льда — 0,01 м;

- Скорость ветра — 12 м/с;

- Длина разгона волны — L=160 км;

- Грунты  — песок, γ=1,65 т/м3; φ=28°; c=0 кПа;

В качестве основной конструкции принимаем сооружение на свайном основании стационарного типа (платформа сквозного типа).

1. 2. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СООРУЖЕНИЯ

1. 2.1 Расчёт площади верхнего строения

Площадь верхнего строения определяется по формуле:

[pic 1] 

где n - количество скважин.

        Принимаем два яруса nяр=2 с высотой hяр=10 м. Тогда площадь одного яруса:

[pic 2]

        Определим стороны квадрата верхнего строения:

[pic 3]

        Принимаем сторону верхнего строения — 30 м. Тогда общая площадь составит:

[pic 4]

        Дополнительную площадь можно использовать для увеличения жилого комплекса, складских помещений.

        Определим расстояние между опорами из условия равенства изгибающих моментов в пролёте (между опорами) и на консоли в балке (рис. 2.1). Система уравнений имеет вид:

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9] [pic 10]

 Рис. 2.1 Схема к расчёту расстояний между опорами[pic 11]

1. 2.2 Подбор сечений элементов фермы

        Предельное состояние сжатой опорной стойки определяется её устойчивостью, поэтому проверка несущей способности этих элементов выполняется по формуле:

[pic 12]

где γc - коэффициент условия работы, γc=0,95;

        Для растянутых элементов должно выполняться условие:

[pic 13]

        Формула содержит два неизвестных: площадь сечения A и коэффициент φ, являющийся функцией гибкости λ=lef/i и типа сечения.