Сейсмостойкая морская платформа Советский патент 1982 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к области строительства иможет быть испольчовано в морских стационарных платформах для добычи нефти и газа, устанавливаемых на морском .дне в зоне континентального шельфа в районах высокой сейсмичности,а также в наземных сейсмостойких зданиях и сооружениях, каркасы которых выполнены из трубчатых элементов. Известны различные конструкции морских стационарных платформ для разведочного и промышленного бурения сквс1жин, в зависимости от глубины их установки на морское дно, условий эксплуатации и характера внешних воздействий (приливы, дрейфугсвдие льды ветер, землетрясение и др.) l3. Известна также сейсмостойкая морская платформа, содержащая каркас, пре ставляющий собой многоячеистую структуру, .образованную колоннами, распорками и раскосами крестовых связей 2 Недостаток известных платформ недостаточная сейсмостойкость и Повышенная металлоемкость. Цель изобретения - повышение сейсмостойкости сооружения и снижение расхода стали. Указанная цель достигается тем, что на пересечении крестовых свйзей установлены энергопоглотители, выпол ненные в виде узловой крестообразной фасонки, снабженной по концам пластинами и диафрагмами, прикрепленными к торцам пластин, при этом размеры пластин определяются по формуле Л Ii/(f 40, h. fd 2h, где .Л- гибкость пластины; h, d - соответственно меньшая и большая высота пластины; О - толрдина пластины. На фиг. 1 изображена сейсмостойкая платформа,- обидий вид; на фиг. 2 конструктивное реьтение узлового соединения раскосов крестовых связей; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема работы знергопоглотителя. Конструкция несущего каркаса сейсмостойкой платформы включает колонны 1, распорки 2, раскосы 3 крестовых связей, энергопоглотители 4, состоящие из узловой крестообразной фасонки 5, пластин Ь и торЦовых диафрагм 7 . Сечения основных несущих элементов ячеек каркаса назначаются таким образом -.чтобы при землетрясении расчетной интенсивности в пластинах б могли -развиваться пластические сдвиговы деформации, а напряжения в элементах не превышали расчетных. Сечения расkocO:B, 3 крестовых связей должны обес печивать одновременную работу в обои нацр1авлениях, как на сжатие, так и на. растяжение. Узловая крестообразна 5 служит для соединения полу раскосов. Размеры ее поперечного сеч НИИ. назначаются, исходя из максималь усилий,-возникающих в раскосах. ,Дяя обеспечения надёжной работы энер гопоглотитёля 4 во время землетрясег НИИ размеры пластин б, работающих на сдвиг в упругрпластической стадии, должны назначаться по формулам , h d где. -. гиб.кость пластИЕЯл;. h 5 d- соответственно меньшая и большая высота пластины; Толщина пластины. Торцовые .диафрагмы 7 обеспечивают о.бшую устойчивость сдвигаемых пластин 6 и. служат. также для предохранения полости трубчатых раскосов от проникновения воды. Глухие диафрагмы б способствуют повышение коррозионн.ой стойкости несущих элементов, что очень важно для металлических конструкций, эксплуатирующих в морской воде. При колебаниях сооружения во время землетрясения в раскосах 3 возникают знакопеременные усилия растяжения и сжатия, передающиеся через узл вую крестообразную фасонку 5 на плас тины б. В результате этого в пластинах б появляются знакопеременные перерезываю1чие силы, приводящие к возникновению, при расчетной интенсивности землетрясения, сдвиговых пластических деформаций. Благодаря развитию пластических деформаций в плас тинах б усилия в несущих элементах 1 2 и 3 не превышают расчетных, раскосы 3 не теряют устойчивости и не получают остаточных удли нений при возможных во время землетрясения пиковых перегрузках, происходит интенсивное погло1чение энергии внешнего воздействия и быстрое затухание колебаний каркаса. Коломны 1, распорки 2 и раскосы 3 каркаса: работают При этом в упругой стадии и обеспечивают возвращение платформы в первоначгшьное положение при колебании во время землетрясения. Наличие в каркасе морской платформы энергопоглотителей позволит повысить сейсмостойкость, снизить расчетные горизонтальные сейсмические силы на 20-40%, что об1еспечит снижение металлоемкости каркаса-на 10-20%. Формула изобретения Сейсмостойкая морская платформа содержащая каркас, представляющий. собой многоячеистую структуру, образованную колоннами, распорками и раскосами крестовых связей, отличаю щ а я с я тем, что, с целью повышения сейсмостойкости сооружения и снижения расхода стали, на пересечении крестовых связей установлены шргопоглотители, выполненные в виде узловой крестообраэной1 фасонки снабжённой по концам пластинами и диафрагмами., прикрепленными к тордам пластин. При этом размеры пластин определяют по формуле h/rf « 40, h -5 d 2h, где - гибкость пластины; h,d - соответственно меньшая и большая высота пластин; О - толпеана пластины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Клайд М. Монопод-установка для бурения нефтяных-скважин на дне морей. - Civil Engineering, АОГИ, 1968, № 3. 2,Реакция стационарных морских платформ на сейсмическое воздействие. Научно-технический реферативный сборник ЦИНИС Госстроя СССР. Пер. с англ. Сейсмостойкое строительство, сер. 14, вып. 8,, 1979.