Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 216

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Пользуясь формулой, приведенной в задаче

104, Рв = q$F X

X <рт, и уточнив

некоторые величины, можно

определить Р в.

Принимаем q = 70

кгс/м2 (не учитываем незначительные изменения

q на высоте от 20 до 22

м, т. е. до балкона);

р =

2; ф = 1; т = 1

(см. задачу 104).

 

 

 

 

Рсв =

7 0 -2 .21,8-1-1 = 3270

кгс.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ВЫШКУ

Задача 106. Определить ветровую нагрузку, которая действует на вышку ВМ-41, для II района территории СССР.

Решение. Ветровую нагрузку определяем по формуле

Рв — ?РРфте.

Находим значение скоростного напора на каждую секцию вышки. Так как скоростной напор на высоте от 0 до 20 м величина постоян­

ная, то = g2 = Чз = Qi = Ч&= 9o-2o = 70 кгс/м2. Опреде­ ляем скоростной напор на панель шестой секции (до балкона верхо­ вого рабочего) по формуле

I (

glOO — g Q - 2 0

\ у

Ч а — ?о -2 о + ^

80

/ л в>

где

у

—20

Х * ~

2

h6 — высота размещения балкона

относительно пола буровой.

h6 = 22 м (рис. 3), т. е.

 

 

Чй = 70 + ( —°8о 70 ) • 1 = 71 кгс/м2.

Скоростной напор на балкон верхового рабочего равен

________

, (

9 ю о ~ ? 0 - 2 0

\

V

Чб—?0-20+^

-------go------

/

б’

где Х б — расстояние от высоты 20 м до середины балкона. Согласно рис. 3

Хб = 2 + ^ = 3,25 м;

Чб = 70 + ( 70 ■) .3,25 = 73,25 кгс/м2.

Таким же образом определяем значение скоростного напора выше балкона верхового рабочего.

12 Заказ 484

177


Скоростной напор на часть седьмой секции, не занятой балко­ ном, равен

. .

\ (

9 юо — 9 о- 2 о \ v

? 7 — 9 о- 20 I ^

------------ад

------------) А

Х = 2 + 2,5 + -^ - = 6,25 м.

q1= 70-f -° ~ 70 - 6,25 — 76,25 кгс/м2.

оО д8 = 7 0 + 15° ~ 70 .10 = 80 кгс/м2.

<79 = 70 + -150~ 70 •14 = 84 кгс/м2.

9и = 70 + 15° ~ 70 • 18 = 88 кгс/м2.

Определяем площади панелей секций. Для определения пло­ щадей панелей секций используем также рис. 3.

Рис. 3. Упрощенная схема для опре­

Рис. 4. Схема для определения угла

деления длин поясов при определе­

наклона ноги вышки к поясу.

нии ветровых нагрузок;

 

Согласно данным задачи 103, угол наклона ноги вышки к вер­ тикали составляет а = 6°. Зная этот угол, определяем длину ног секций

I —__ IL_

tH- c

cos 6° ’

178

где h — высота секций, h =

4 м;

 

Iн. с

4

4,03 м.

cos 6q

С помощью схемы, приведенной на рис. 4, определяем длину вто­ рого пояса вышки. Пусть А В = 1г — 8000 мм (длина первого пояса). А 1В 1 = 1ц = Ъ= 2000 мм (длина последнего пояса вышки). Для определения длины второго пояса необходимо знать угол наклона ноги вышки к поясу, т. е. угол а 2 (см. рис. 4). Длина ноги вышки равна

Ьп. в = ААг = с10 = 4,03 • 10 = 40,3 м.

Тогда

cos а2

а b

8 - 2

0,074.

2А А г

2 • 40,3

 

 

а 2 = 85° 12*.

Исходя из рис. 4, определяем ^4iV.

AN = ААХcos а2 — 40,3 • 0,074 = 3 м.

A N X

AN

_з_

= 0,3 м

I F

10

(^ITV-! на рис. 4 не показано). Таким образом,

h — l1 —2AN1.

l2 8 —2*0,3 = 7,4 м; .

h — h —0>6 = 7,4 —0,6 = 6,8 м;

Z4 = 6,8 —0,6 = 6,2 м;

1Ъ—6,2 — 0,6 = 5,6 м;

/6 = 5,6 — 0,6 = 5 м;

1 -1 = 5 — 0,6 = 4,4 м;

/8 = 4,4 — 0,6 = 3,8 м;

19= 3,8 —0,6 = 3,2 м;

^io — 3,2 — 0,6 = 2,6 м;

Z11 = 2,6 —0,6 = 2 м.

Определяем площади панелей секций. Площадь первой панели

Fl = h ± h - h>,

где h' — высота одной панели грани вышки. Однако для опреде­ ления ветровых нагрузок необходимо знать проекции площадей панелей грани на вертикальную плоскость.

12*

179



Высота любой панели проектируется на вертикальную плоскость, в высоту секции, которая равна 4 м. Таким образом, при опреде­ лении проекций площадей панелей грани вышки вместо h' будем: подставлять значение высоты секции, h' = 4 м.

Определяем площадь обшивки

1* об —--- 2----п'°6’

где

7,4 + 6,8 п а -..

j '

= — 2—

= ---- 2----- = 7Д М-

Лоб — высота обшивки, ho6 =

6 м.

^ = ■ - 8 ^ - . 6 = 45,3 м».

Определяем проекцию площади второй панели выше обшивки на вертикальную плоскость

F

 

- _

f« + ^3

О ....

7>1 + 6,8

, о _ ^3 д м2

*

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^3

^з+ h

г.»

: 6’8+6’2 . 4 - 2 6

м2.

 

 

 

2

 

2

 

 

р ...

^4+^5

j , » _

6,2+ 5,6

.л _ 2 3

6 м2

г

4 ~

2

П

 

 

 

 

 

_

^5 + ^6

ь»

5-6 + 5 . 4 — 21,2 м2.

^5 =

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем проекцию площади шестой панели грани вышки (до балкона верхового рабочего) на вертикальную плоскость

 

F,

. ii+ iL .2

 

2 =

9,7 м2;

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

^7+ ^6

4,4 + 5

,

~

 

 

 

 

 

— 2

= 4 '7 м-

Определяем

площадь

грани балкона

верхового рабочего

где

 

 

 

F$ = Id1)

 

 

 

 

гб= г ; + 2 . о , 7 = б,1 м.

 

 

 

Здесь 0,7 в-» ширина

прохода

внутри

балкона

 

 

 

F6=*6,1 -2,5 = 15,25 м2.

Определяем

проекцию

площади седьмой

панели (выше балкона)

на вертикальную

плоскость.

 

 

 

 

 

 

 

Л = - ^ - 3 , 5 .

 

1\—17—2fc= 4,4 —2*0,5 ctg а 2 = 4,4 —0,084 = 4,316 м.

 

 

F7=

4,33Д 3,8 .3,5 = 14,2 м2.

 

 

 

 

2

 

 

 


Определяем проекции площадей остальных панелей грани на вер­ тикальную плоскость

 

Fa=

= -М± М . . 4 = и м2>

 

 

<u

Z

 

 

/■e= i i ± i l l . 4

= - ^ ± М - .4 = 11,6 м2.

 

 

F10= - 10+

. 4 = - 2A t L .4 = 9,2 м2.

 

Определив площади, найдем ветровые нагрузки

 

^ов = ?о-*о^овФи*Р = 70.45,3.1 •1,4*2 = 8865

кгс.

Р 2=

^о-2 о^2 (Рт^ 70 • 13,9 • 0,15 • 1 • 2 = 409

кгс.

Р з = д’о-гоТ'зф^Р = 70*26*0,15 *1*2 = 545 кгс.

Р4=

^о-го^Ф^Р = 70 • 23,6 • 0,15 • 1 • 2 = 496 кгс.

Ръ=

^о-го^бФ^Р = 70 • 21,2 • 0,15 *1*2 = 445 кгс.

Рв = д0-ю7г’вФ,?гР =

71 *9,7*0,15* 1 *2 = 206 кгс.

 

Рб= q6F6m$. Здесь ф = 1.

 

Рб = 73,25-15,25.1,4-2 = 3120 кгс.

Р7= g7F7{pmp = 76,25 • 14,2*0,15 *1 *2 = 324 кгс.

Р8 =

<78F8cp/n|3 = 80 • 14*0,15 *1*2 = 336 кгс.

Ps =

qtF9<f>m$= 84 • 11,6 *0,15 • 1 *2 = 293 кгс.

Pio ^н/юФ^Р = 88 •9,2 • 0,15 • 1 • 2 = 243 кгс.

При определении суммарной ветровой нагрузки на вышку учи­ тываем, что в местах, где отсутствует обшивка, ветровая нагрузка действует и на заветренную часть вышки

7? = 7?н + 7?3.

Пн = Роб + 7>2 + 7>3 + 7J4 + 7>6 + 7>e+ 7J(5+ P7+ 7*8 + 7*0 -f 7Э10 =

= 8865 + 409 + 545 + 496 + 445 + 206 + 3120 + 324 + 336 + 293 + -{-243 = 15 282 кгс.

R3— ветровые нагрузки, действующие на заветренную часть вышки

7?з= 0,7 (Р2+ 7>з + Р4 + Р6 + 7:>в + Р 7 + />8 + 7>9 + Р 10) = = 0,7 (409 + 545 + 496 + 445 + 206 + 324 + 336 + 293 + 243) =

= 2307,9 кгс.

Таким образом, ветровая нагрузка на вышку равна Л = 15 282+ 2307,9 = 17 589,9 кгс = 17 590 кгс.

181