Конструкция опоры морской стационарной платформы Советский патент 1992 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к строительству металлических конструкций глубоководных платформ морских нефтегазодобывающих сооружений.

Цель изобретения - снижение металлоемкости и повышение степени унификации узлов за счет совместного использования модульности конструкции и геометрического подобия фигур при разбивке геометрических параметров, панелей ферм опоры.

На фиг.1 представлена опора платформы, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.4 - разрез А-А на фиг,1, вариант; На фиг,5 - опора платформы в обратной перспективе; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - вариант опоры с винтообразным расположением раскосов в обратной перспективе согласно п.5 формулы изобретения; на фиг.8 - вариант опоры в обратной перспективе по п.б формулы изобретения; на фиг;9 и 10- варианты решетки стапельной фермы.

Конструкция опоры морской стационарной платформы состоит из стапельных ферм 1 со стойками 2, стержнями раскосов 3 и 4. Стапельные фермы 1 расположены параллельно одна другой в вертикальных плоскостях. Боковые фермы 5 включают стойки 6 и раскосы 7.

Боковые фермы расположены в плоскостях, наклоненных к плоскостям стапельных ферм, распорки параллельны плоскостям стапельных ферм

Центральные связевые фермы 8 смонтированы между стойками 2 стапельных ферм и имеют раскосы 9. Периферийные связевые фермы 10 расположены между соседними стойками стапел.ьных ферм 2 и стойками боковых ферм б и включают раскосы 11. Стержневые диафрагмы 12 ограничивают яруса конструкции опоры.

Стойки 6 боковой фермы 5 параллельны и расположены на расстоянии С, равном расстоянию между стапельными фермами 1.8 одном ярусе конструкции опоры панели с раскосами 7 боковых и с раскосами 9 центральных связевых ферм чередуются с панелями без раскосов периферийных связевых ферм 10. В соседнем ярусе панели периферийных связевЬ)х ферм 10с раскосами 11 чередуются с панелями без раскосов в боковых фермах 5 и центральных связевых фермах В.

Степень унификации узлов стержней повышается при выполнении углов наклона раскосов к распоркам в боковых и центральных связевых фермах одинаковыми по высоте опоры:. «1 СП + 2 QI + 4 и т.д. за счет

использования модульного построения. Углы наклона раскосов к распоркам в периферийных связевых фермах также равны и постоянны по высоте опоры d-i oj-bi 01+3 и т.д. за счет использования геометрического п одобия. Возможен вариант равенства углов oi GI +1 а.

Наличие одного-двух типоразмеров углов наклона раскосов позволяет пользоваться ограниченным количеством кондукторов при изготовлении конструкции, что способствует сокращению сроков и трудоемкости изготовления опоры, повышает точность сборки и качество изготовления.

Вариант использования при построении конструкции опоры принципов геометрического подобия и модульностии на различных участках опоры по высоте приведен на фиг.4. В верхней части опоры, где поперечные размеры ее невелики, использован принцип геометрического подобия: а, ak. ak, ak, где k - коэффициент подобия.. При этом углы наклона раскосов к распоркам периферийных связевых ферм постоянны и равны а . В нижней части опоры использован строительный модуль ak для всех нижележащих панелей. При этом сохраняются углы наклона раскосов к распоркам в боковых и центральных связевых фермах.

Конструкция опоры для б4)льших глубин моря может быть решена следующим образом: верхняя часть с использованием модульного построения, нижняя часть - с использованием обоих методов.

Возможен вариант устройства со стапельными фермами, в которых раскосы состоят из 2 участков, расположенных соосно в смежных панелях и жестко закрепленных в местах пересечения с диафрагмой. В этом случае усилия с раскосов не передаются на пересекаемые ими распорки диафрагмы. Количество элементов уменьшается, что приводит к снижению металлоемкости. Участки раскосов стапельных ферм в пределах панели могут быть выполнены сходящимися к средней части распорки и присоединены к ней в ярусах, содержащих раскосы боковых и центральных связевых ферм.

Основнь м преимуществом использования геометрического подобия или геометрического подобия совместно с модульным построением является сохранение постоянными углов наклона раскосов к распоркам в стапельных фермах, что способствует унификации узлов и упрощению изготовления конструкций.

Для сокращения числа стержней .в узлах опоры в стапельных, центральных и боковых фермах может быть принята полураскосная решетка, причем в панелях боковых ферм такая решетка имеет противоположное направление раскосов, чем в других фермах. При этом участки раскосов стапельных ферм примыкают к стойкам в узлах, свободных от раскосов смежных, ферм (фиг.5 и 6). В предложенном варианте решетки к узлу подходит меньшее количество стержней, за счет чего упрощается изготовление-конструкции.

Возможен вариант конструкции опоры, при котором раскосы, расположенные по всем внешним граням, выполнены с одинаковым направлением с образованием непрерывных линий (фиг.7). На фиг.8 представлена конструкция опоры, в которой раскосы, расположенные в боковых и центральных связевых фермах, имеют одно направление, а раскосы, расположенные в периферийных связевых фермах, имеют противоположное направление. При такой решетке не только снижается количество элементов конструкции по сравнению с описанными вариантами, но также упрощаются узлы, поскольку в одном узле соединяется меньшее количество раскосов.

На фиг.9 и 10 показана зигзагообразная решетка стапельных ферм, предпочтительная для конструкций опоры, изображенных на фиг. 7 и 8,,

Изобретение предусматривает наличие жесткого нижнего основания в видесвайного ростверка и верхней части структуры, которая предназначена для опирания палубы, обеспечивающих неизменяемость стержневой системы.

Анализ конструкции показал, что по сравнению с известными техническими решениями сокращается количество раскосов при сохранении геометрической неизменяемости системы, что приводит к концентрации материала в меньшем количестве имеющихся элементов и тем самым способствует снижений) массы конструкции. Кроме этого повышается степень унификации узлов, снижается трудоемкость изготовления и монтажа конструкции, а также повышается качество конструкции.

Формула изобретения

1. Конструкция опоры морской стационарн01Й платформы, выполненная в виде расширяющейся книзу восьмигранной в плане трубчатой структуры, содержащей СТОЙКИ, раскосы распорки, которые образуют стапельные фермы,расположенные параллельно одна другой в, вертикальных плоскостях, боковые фермы, плоскости которых наклонены к плоскостям стапельных ферм, центральные связевые фермы, смонтированные между соседними стойками стапельных ферм, периферийные связевые фермы, смонтированные между соседними стойками боковых и стапельных ферм, решетчатыедиафрагмы, расположенные в параллельных одна другой горизонтальных плоскостях на уровнях распорок, разделяю щих опору по вертикали на ярусы, а фермы - на панели в пределах каждого

яруса, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения степени унификации узлов за счет совместного использования модульности конструкций и геометрического подобия фигур

при разбивке геометрических параметров панелей ферм опоры, стойки каждой боковой фермы выполнены параллельными одна другой и отстоящими одна от другой на расстояние, равное расстоянию между стапельными фермами, панели боковых и центральных связевых ферм, выполненные с раскосами в пределах одного яруса, чередуются с панелями периферийных связевых ферм, выполненных без раскосов, а в соседних ярусах панели периферийных связевых ферм с раскосами чередуются с панелями ферм, выполненных без (эаскосов.

2.Конструкция опоры по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что углы наклона раскосов к распоркам в боковых и центральных связевых фермах выполнены одинаковыми, и углы наклона раскосов к распорками во всех периферийных связевых фермах выполнены одинаковыми.

3.Конструкция опоры по пп.. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что каждый раскос стапельнойфермы выполнен из соосных друг другу учэсткоз, расположенных в смежных панелях и жестко закрепленных в местах пересечения с диафрагмами.

4.Конструкция опоры по пп.1-3, о т д ичающая с я тем, что участки раскосое стапельных ферм в пределах панели выполнены сходящимися к средней части распорки и присоединены к ней в ярусах, содержащих раскосы боковых и центральных связевых ферм.

5.Конструкция опоры по пп.1-4, о т л ич а ю щ а ю я с Я тем, что раскосы стапельных ферм при1Йьгкают к стойкам в узлах, свободных от раскосов смежных ферм.

6.Конструкция опоры по ПП.1 и 2, о Тл и ч а ю щ а я с я тем, что раскосы всех внешних граней конструкции выполнены с одинаковым направлением с образованием непрерывных линий.

7.Конструкция опоры по пп,1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что раскосы, расположенные 8 боковых и центральных связевых фермах, имеют одно направление, а раско сы, расположенные в периферийных связевых фермах, имеют противоположное направление. 8. Конструкция опоры по ПП.1, 6 и 7, отличающаяся тем, что стапельные фермы выполнены с зигзагообразной решеткой.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - снижение металлоемкости и повышение степени унификации узлов за счет сбвмест-ного использования модульности конструкции и геометрического подобия фигур при разбивке геометрических параметров панелей ферм опоры. Стойки боковых ферм рас- положены на расстоянии, равном расстоянию между стапельными фермами 1. В одном ярусе конструкции опоры панели с раскосами боковых и с раскосами центральных связевых ферм чередуются с панелями без раскосов периферийных связевых ферм. В соседнем ярусе панели периферийных связевых ферм с раскосами чередуются с панелями без раскосов в боковых фермах 5 и центральных связевы.х фермах. Разбивка геометрических высот панелей опоры произведена с использованием принципов геометрического подобия И модульности при различных сочетаниях этих принципов по высоте опоры. 7 з.п. ф-лы. 10 ил./\/N /\/\IГО

2.6

Фиг 2

ФакЗ

Фиг.5

Фигд