Горизонтальная наружная конструкция морского сооружения

 

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений, а более конкретно к горизонтальным наружным конструкциям морских сооружений (ГНКМС) для освоения континентального шельфа, преимущественно, корпусов модулей верхних строений морских платформ. В (ГНКМС), состоящей из настила, выполненного из пластин, подкрепленных набором основного направления и рамным набором, уклон указанной горизонтальной конструкции выполнен не превышающим угла наклона касательной в характерном сечении пластин настила к поверхности пластин, имеющих остаточные технологические деформации при максимальных величинах деформаций, равных допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций, причем величина уклона Δ принята наибольшей из определенных для каждого из указанных ниже видов деформаций: - при бухтиноватости - синусоидальный профиль - при ребристости - косинусоидальный профиль - при домике - линейная зависимость
где z' - первая производная от функции прогиба деформированной поверхности пластины (ДПП) в характерном сечении в функции от (х); z - прогиб (ДПП) в характерном сечении в функции от (х); f₁ - максимальные величины прогиба (ДПП) настила, равные допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций; х - текущая координата; l - длина пролета пластины настила между ребрами жесткости основного набора. Выполнение уклона с учетом указанных видов деформаций повышает надежность и ремонтопригодность (ГНКМС), а также уменьшает их материалоемкость. 5 ил.

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений, а более конкретно к горизонтальным наружным конструкциям морских сооружений для освоения континентального шельфа, преимущественно, корпусов модулей верхних строений морских платформ.

Известны горизонтальные наружные конструкции морского сооружения (палубы, платформы, площадки), состоящие из настила, выполненного из пластин, подкрепленных набором основного направления и рамным набором, см., например: И.Н. Галахов, О.Е. Литонов, А.А. Алисейчик "Плавучие буровые платформы (конструкция и прочность)", 1981 г., Ленинград, "Судостроение", стр. 50-52.

Известна также горизонтальная наружная конструкция морского сооружения, состоящая из настила, выполненного из пластин, подкрепленных набором основного направления и рамным набором, установленная с уклоном (см. "Морской энциклопедический справочник" под ред. Н.Н. Исанина, Л., Судостроение, 1986, т.2, с.49-51, 432 - "палуба" - прототип).

Недостатком прототипа и других существующих конструкций является то, что величина уклона этих наружных горизонтальных конструкций, устанавливаемая без учета особенностей технологии корпусного производства, допускающей наличие остаточных технологических деформаций пластин настила в пределах их опорного контура, может быть в одном случае недостаточной для гарантированного стока воды с открытых поверхностей из понижений, обусловленных указанными деформациями, а в других - избыточной.

Указанные обстоятельства приводят к повышенному коррозионному износу настила или к неоправданному увеличению массы корпусных конструкций.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности и ремонтопригодности горизонтальных наружных конструкций морских сооружений, преимущественно корпусов модулей верхних строений морских платформ за счет обеспечения гарантированного стока воды с открытых поверхностей из понижений, обусловленных технологическими деформациями, а также уменьшение их материалоемкости за счет оптимального выбора высоты конструкции морского сооружения, преимущественно корпуса модуля верхнего строения морской платформы.

Это достигается в горизонтальной наружной конструкции морского сооружения, преимущественно, корпуса модуля верхнего строения морской платформы, состоящей из настила, выполненного из пластин, подкрепленных набором основного направления и рамным набором, установленной с уклоном тем, что уклон упомянутой горизонтальной конструкции выполнен не превышающим угла наклона касательной в характерном сечении пластин настила к поверхности пластин, имеющих остаточные технологические деформации при максимальных величинах деформаций, равных допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций, причем величина уклона принята наибольшей из определенных для каждого из указанных ниже видов деформаций:

- при бухтиноватости - синусоидальный профиль


- при ребристости - косинусоидальный профиль


- при домике - линейная зависимость

где z' - первая производная от функции прогиба деформированной поверхности пластины в характерном сечении в функции от (x);
z - прогиб деформированной поверхности пластины в характерном сечении в функции от (х);
f_i - максимальные величины прогиба деформированной поверхности пластины настила, равные допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций;
х - текущая координата;
l - длина пролета пластины настила между ребрами жесткости основного набора.

На фиг. 1 изображен модуль верхнего строения морского сооружения, вид сбоку;
на фиг.2 - то же, вид сверху, горизонтальные наружные конструкции крыши рубки и вертолетной площадки изображены со снятым настилом;
на фиг.3 - сечение А-А фиг.2;
на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.2;
на фиг. 5 - профили характерных сечений возможных форм технологических деформаций для узлов В и Г фиг.2.

Корпус модуля верхнего строения включает в себя верхнюю палубу 1, рубку 2 с крышей 3, вертолетную площадку 4.

Заявляемая горизонтальная наружная конструкция (верхняя палуба 1, крыша 3 рубки 2, вертолетная площадка 4), состоящая из настила 5, выполненного из пластин 6 и подкрепленного ребрами жесткости основного набора 7 и рамным набором 8, установлена с уклоном Δ для беспрепятственного стока воды, не превышающим угла наклона ϕ касательной 9 в характерном сечении пластин 5 настила 6 к поверхности пластин 5, имеющих остаточные технологические деформации при заданных значениях величин f_i (см.фиг.5), причем величина уклона Δ принимается наибольшей из определенных для каждой из форм деформированной поверхности



где z' - первая производная от функции прогиба деформированной поверхности пластины 6 в характерном сечении в функции от (x);
f_i - максимальные величины прогиба деформированной поверхности пластины 6 настила 5, равные допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций;
х - текущая координата;
l - длина пролета пластины 6 настила 5 между ребрами жесткости основного набора 7.

В соответствии с Приложением 2, таблица 3, ОСТ5.9029-80 "Деформации местные сварных корпусных конструкций. Нормы и методы контроля" допускаемая величина стрелок прогиба для пластин толщиной 5-8 мм при расстоянии между ребрами жесткости l= 551-650 мм составляет f_i=5 мм. Тогда для беспрепятственного стока воды с поверхности горизонтальной наружной конструкции (например, крыши 3 рубки 2) она должна иметь уклон Δ, равный наибольшему из определенных по приведенным выше формулам углу наклона ϕ касательной 9 в характерном сечении пластин 6 настила 5 к поверхности пластин 6.

при бухтиноватости

при ребристости

при домике

Принимается максимальная величина Δ = 0,052.

При принятой величине уклона плоскости крыши 3 рубки 2 будет обеспечен беспрепятственный сток воды из всех понижений, образованных вследствие наличия деформаций пластин 6 в пределах допускаемой величины f_i.

При ограничении величины уклона в соответствии с техническими характеристиками оборудования (например, вертолетной площадки 4) устанавливаются допустимые величины деформаций f_i.

где z' - первая производная от функции прогиба деформированной поверхности пластины 6 в характерном сечении в функции от (х);
f_i - максимальные величины прогиба деформированной поверхности пластины 6 настила 5, равные допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций;
l - длина пролета пластины настила между ребрами жесткости основного набора 7.

В соответствии с п. 3.14 "Общих авиационных требований к средствам обеспечения вертолетов на судах и приподнятых над водой платформах" ОАГ ГА - 85 "Рабочая площадь посадочной площадки должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечить сток воды (атмосферные осадки)... и иметь уклон, но не более - Δ = 0,01".

Тогда:



Таким образом, при изготовлении металлоконструкций вертолетной площадки 4 с величинами деформаций f_i пластин 6 настила 5, не превышающими рассчитанные выше, будет обеспечен беспрепятственный сток воды при заданном уклоне Δ=0,01.

Заявляемое изобретение позволяет повысить надежность и ремонтопригодность горизонтальных наружных конструкций корпусов модулей верхних строений морских сооружений за счет обеспечения гарантированного стока воды с открытых поверхностей из понижений, обусловленных технологическими деформациями, и снижение их материалоемкости за счет оптимального выбора высоты конструкции морского сооружения, преимущественно корпуса модуля верхнего строения морской платформы.

Формула изобретения

Горизонтальная наружная конструкция морского сооружения, преимущественно, корпуса модуля верхнего строения морской платформы, состоящая из настила, выполненного из пластин, подкрепленных набором основного направления и рамным набором, установленная с уклоном, отличающаяся тем, что уклон указанной горизонтальной конструкции выполнен не превышающим угла наклона касательной в характерном сечении пластин настила к поверхности пластин, имеющих остаточные технологические деформации при максимальных величинах деформаций, равных допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций, причем величина уклона Δ принята наибольшей из определенных для каждого из указанных ниже видов деформаций:

- при бухтиноватости - синусоидальный профиль


- при ребристости - косинусоидальный профиль


- при домике - линейная зависимость

где z' - первая производная от функции прогиба деформированной поверхности пластины в характерном сечении в функции от (х);
z - прогиб деформированной поверхности пластины в характерном сечении в функции от (х);
f₁ - максимальные величины прогиба деформированной поверхности пластины настила, равные допускаемым нормативно-техническими документами на изготовление металлоконструкций;
х - текущая координата;
l - длина пролета пластины настила между ребрами жесткости основного набора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5