Условия устойчивости на грунте самоподъемных сооружений

Основные элементы самоподъемных сооружений (СПС): понтон, колонны, механизмы (приводы) вертикального перемещения колонн, грузовая палуба с верхними строениями. СПС может находиться в одном из указанных ниже положений.

Временные положения СПС:

¾ на плаву на понтоне с поднятыми колоннами;

¾ на грунте дна моря при задавливании колонн с приемом или без приема балласта в БЦ понтона.

Эксплуатационное положение СПС – положение на грунте с задавленными колоннами.

Рисунок 2.8. СПС в эксплуатационном положении

Проектные характеристики и размеры элементов СПС назначаются исходя из эксплуатационного положения.

Применяется уравнение весов в виде:

Gplat = Gвс + Gоо + Gж.балл

где Gж.балл – вес жидкого балласт, принимаемого в корпус (понтон) для задавливания колонн и обеспечения устойчивости на грунте.

В соответствии с разделом 4 Части «Корпус» Правил РС устойчивость СПС должна определяться с коэффициентом запаса 1,5. Устойчивость проверяется против опрокидывания и против сдвига.

а) Устойчивость против опрокидывания определяется соотношением:

(М_вос/М_опр) ³ 1,5

где М_вос - восстанавливающий момент от веса CПС, МН*м,

М_опр –суммарный опрокидывающий момент, МН*м,

коэффициент безопасности по опрокидыванию равен КБ=1,5

При этом должно выполняться также условие по коэффициенту безопасности при просадке одной из колонн в грунт от действия опрокидывающего момента, коэффициент должен составлять не менее КБ=1,1.

б) Устойчивость СПС против сдвига определяется соотношениями:

Для связных грунтов F_держ/F_сдв³ 1,5

или Su*S³ 1,5 F_сдв

Для несвязных грунтов k_тр*G_k/ F_сдв ³ 1,5

где F_сдв – сдвигающая сила от погодных условий, МН

G_k - вес СПС,

F_держ – держащая сила, МН (для связных грунтов).

F_держ = Su*S_{кол.общ}

где Su – прочность грунта на сдвиг, кПа

S_{кол.общ} -общая площадь контакта колонны с грунтом при условии, что минимальная глубина внедрения колонны в грунт составляет 0,5 м

k_тр – коэффициент трения (для несвязных грунтов).