Нагрузка от тороса

В случае если в качестве ледового воздействия на сооружение с корпусом в виде вертикально ориентированного задано воздействие от тороса, то можно применить полуэмпирический способ Кросдейла. Торос принят как стандартный для северо-востока Баренцева моря (Штокмановское месторождение) в размерами: осадка киля=21 м, ширина киля= 100 м, высота паруса= 4,5 м, ширина паруса= 40 м; толщина консолидированного слоя= 3 м. В таблицах 4.5-4.8 приведены данные по усилиям от тороса на одноколонное (цилиндр), 2-3-4 колонное сооружения, и на колонну с конусом (в районе ватерлинии) с разрушением льда вверх или вниз. Нагрузка от тороса подразделяется на три составляющие: от паруса, от консолидированного слоя, от киля, которые образуют суммарное усилие. Усилия подбираются по таблицам в соответствии с диаметром колонны, числом колонн и расстоянием между колоннами, направлением конуса.

Примечание. Пересчет суммарного усилия на цилиндр или конус от воздействия тороса с характеристиками, отличающимися от выше приведенных (для Штокмановского месторождения), производится для трех составляющих следующим образом (при условии, что ширина тороса превышает диаметр корпуса у ватерлинии, а осадка киля тороса не превышает высоту цилиндра или конуса):

а) нагрузка от консолидированного слоя тороса пересчитывается пропорционально толщине слоя h_KC, т.е., усилие, определенное по таблицам 4.5 – 4.8 пересчитывается умножением на коэффициент (h_KC/h_{КС ШТ});

б) нагрузка от паруса (киля) тороса пересчитывается пропорционально произведению высоте паруса (осадке киля) тороса на их соответствующую ширину, т.е., усилия, определенные по таблицам 4.5 – 4.8 пересчитываются умножением на соответствующий коэффициент k_пар (k_киля).

Одноколонное сооружение – контакт по цилиндру

Таблица 4.5 Ледовая нагрузка от тороса на вертикальную цилиндрическую опору (колонну)

Диаметр опоры, м	Нагрузка от паруса тороса, МН	Нагрузка от консолидированного слоя тороса, МН	Нагрузка от киля тороса, МН	Общая нагрузка от тороса, МН	Ограничение горизонтальной силы
	5,5	61,6	10,7	77,8	78,2
	11,1	91,9	21,6	124,5	127,8
	13,8	105,9	27,1	146,7	149,4
	19,3	122,2	38,2	179,7	188,6
	27,6	134,4	55,1	217,2	247,7
	41,4	164,0	84,2	289,7	315,0
	55,3	193,4	114,4	363,0	315,0
	69,1	172,8	145,5	387,4	315,0
	82,9	134,6	177,7	395,2	315,0

Рисунок 4.1. График нагрузки от тороса на вертикальный цилиндр

Наибольшие глобальные нормативные ледовые нагрузки на цилиндрические опоры диаметром 10 – 150 м по данным расчетов ВНИИГ приведены в табл. 5. Там же в левом столбце помещены ледовые нагрузки, рекомендуемые в таблице 4.5.

Таблица 4.5а – Сравнение расчетов по методике ВНИИГ для тороса с данными Кросдейла (KRCA)

Диаметр опоры, м	Нагрузка от паруса тороса, МН	Нагрузка от консолидированного слоя тороса, МН	Нагрузка от киля тороса, МН	Общая нагрузка от тороса, МН	Нагрузка по отчету KRCA
	5,5	61,6	10,7	77,8	78,2
	11,1	91,9	21,6	124,5	127,8
	13,8	105,9	27,1	146,7	149,4
	19,3	122,2	38,2	179,7	188,6
	27,6	134,4	55,1	217,2	247,7
	41,4	164,0	84,2	289,7	315,0
	55,3	193,4	114,4	363,0	315,0
	69,1	172,8	145,5	387,4	315,0
	82,9	134,6	177,7	395,2	315,0

Многоколонное сооружение

Таблица 4.6. Ледовая нагрузка от тороса на многоколонное сооружение (2, 3 или 4 вертикальные колонны)

Расстояние между осями колонн, м	Диаметр колонны, м	Число колонн	Коэффициент колонн	Блокирующая ширина	Блокированная глобальная нагрузка	Неблокированная глобальная нагрузка	Ограничение горизонтальной силы
(m)	(m)			(m)	(MN)	(MN)	(MN)
			0.7	66.4	332.51	215.60
			0.7	85.6	363.67	280.88
			0.9		355.66	319.72
			1.0		381.57	301.44
Примечание. Термин «блокирование» означает забивание льдом пространства между колоннами.

Одноколонное сооружение – контакт по конусу вершиной вверх

Таблица 4.7. Ледовая нагрузка от тороса на конус с разрушением льда вверх

Угол наклона конуса, гр	Диаметр опоры по ватерлинии, м	Толщина консолидированного слоя, м	Высота паруса, м	Нагрузка от консол. слоя и паруса, МН	Нагрузка от киля тороса, МН	Общая нагрузка от тороса, МН
		4,2			72,6	177,6
		4,4			52,6	124,6
		4,6			30.1	70.6
		4,6			32.6
		4,5		49,5	36.1	85.7

Одноколонное сооружение – контакт по конусу вершиной вниз

Таблица 4.8. Ледовая нагрузка от тороса на конус с разрушением льда вниз