ГОСТ Р 58772-2019 (ИСО 19901-6:2009). Национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Морские операции
19.5 Проектные проверки
19.5.1 Допустимая нагрузка на гак
При подъеме конструкций одним гаком одного крана расчетная нагрузка на гак (Fdhl)PFD, рассчитанная по формуле (23), или (Fdhl)WSD, рассчитанная по формуле (32), не должна превышать допустимую грузоподъемность крана на требуемом радиусе согласно диаграмме зависимости грузоподъемности крана от радиуса вылета его стрелы.
При подъеме груза двумя гаками одного или двух кранов расчетная нагрузка на гак (Fdhl, i)PFD, рассчитанная по формуле (24), или (Fdhl, i)WSD, рассчитанная по формуле (33), не должна превышать допустимую грузоподъемность крана на требуемом радиусе согласно диаграмме зависимости грузоподъемности крана от радиуса вылета его стрелы как для i = 1 (для первого гака), так и для i = 2 (для второго гака).
Диаграммы зависимости грузоподъемности крана от радиуса вылета его стрелы, как правило, приводятся для безопасных рабочих нагрузок, причем под этим термином понимается предельная рабочая нагрузка. Безопасную рабочую нагрузку для крана также называют статической грузоподъемностью крана.
В некоторых случаях допустимая грузоподъемность крана на диаграммах зависимости грузоподъемности крана от радиуса вылета его стрелы, представленных изготовителем крана, учитывает динамические эффекты путем применения соответствующего коэффициента динамичности. Если необходимо, расчетная нагрузка на гак Fdhl должна быть проверена по диаграмме зависимости грузоподъемности крана от радиуса вылета его стрелы без учета коэффициента динамичности. Номинальная нагрузка на гак Fhl, рассчитываемая по формуле (11), затем заменяется номинальной нагрузкой на гак Fhl*, равной сумме полной массы W и массы такелажа Wrw.
Диаграммы зависимости грузоподъемности крана от радиуса вылета его стрелы должны быть тщательно изучены с целью обеспечения соответствующего их применения, особенно при проведении морских операций.
19.5.2 Петлевые и кольцевые стропы
19.5.2.1 Общие сведения
Расчетные нагрузки на петлевые и кольцевые стропы не должны превышать их расчетной прочности.
19.5.2.2 Одноветвевые петлевые стропы
Одноветвевой петлевой строп должен удовлетворять формуле (65), если он разработан в соответствии с методом расчета по частным коэффициентам или формуле (66), если он разработан в соответствии с методом расчета по допустимым напряжениям:
(Fdsf)PFD <= FDS, Y, (65)
(Fdsf)WSD <= FWLL, Y, (66)
где Fdsf - расчетное усилие в одноветвевом петлевом стропе, определенное по формуле (25) или (34);
FDS, Y - расчетная прочность компонента Y, где Y - стальной петлевой строп; стальной петлевой строп кабельтовой свивки или волоконный петлевой строп;
FWLL, Y - предельная рабочая нагрузка на компонент Y, где Y - стальной петлевой строп; стальной петлевой строп кабельтовой свивки или волоконный петлевой строп.
Соответствующая расчетная прочность FDS, Y рассчитывается по формулам (55), (56) и (60), а соответствующая предельная рабочая нагрузка FWLL, Y рассчитывается по формулам (53), (54) и (59).
19.5.2.3 Двухветвевые петлевые стропы
Двухветвевой строп должен удовлетворять формуле (67) при проектировании по методу расчета по частным коэффициентам или удовлетворять формуле (68) при проектировании по методу расчета по допустимым напряжениям:
(Fdsf, 2parts)PFD <= FDS, Y, (67)
(Fdsf, 2parts)WSD <= FWLL, Y, (68)
где Fdsf, 2parts в дополнение к определениям в 19.5.2.2 является расчетным усилием в каждой ветви двухветвевого петлевого стропа, рассчитанной по формуле (26) или (35).
Расчетная прочность FDS, Y и предельная рабочая нагрузка FWLL, Y рассчитываются по формулам для одноветвевого стропа.
19.5.2.4 Кольцевые стропы
Расчетная прочность и предельная рабочая нагрузка на две ветви кольцевого стропа идентичны и равны половине расчетной прочности и предельной рабочей нагрузке всего кольцевого стропа. Тем не менее, так же как и для двухветвевого стропа, на каждую из двух ветвей кольцевого стропа могут действовать разные расчетные усилия (см. 19.3.7). Поэтому проектные расчеты следует выполнять для наиболее нагруженной ветви кольцевого стропа.
Кольцевой строп в целом должен удовлетворять формуле (69), если его наиболее нагруженная ветвь разработана в соответствии с методом расчета по частным коэффициентам, или удовлетворять формуле (70), если строп разработан в соответствии с методом расчета по допустимым напряжениям:
(Fdgf, 1)PFD <= 0,5·FDS, Y, (69)
(Fdgf, 1)WSD <= 0,5·FWLL, Y, (70)
где Fdgf, 1 - расчетное усилие в одной ветви кольцевого стропа, рассчитанное по формуле (27) или (36);
FDS, Y - расчетная прочность компонента Y, где Y - стальной кольцевой строп или волоконный кольцевой строп;
FWLL, Y - предельная рабочая нагрузка на компонент Y, где Y - стальной кольцевой строп или волоконный кольцевой строп.
Расчетная прочность FDS, Y рассчитывается по формулам (58) и (62), а предельная рабочая нагрузка FWLL, Y - по формулам (57) и (61) соответственно.
19.5.3 Такелажные скобы
Такелажные скобы, как минимум, должны обладать такой же прочностью, как и полная проектная прочность стропа, состоящего из одной или двух ветвей, или проектная прочность кольцевого стропа, присоединяемых к такелажной скобе.
Такелажные скобы должны удовлетворять формуле (71) или (72), если они спроектированы в соответствии с методом расчета по частным коэффициентам, или удовлетворять формулам (73) и (74), если они спроектированы в соответствии с методом расчета по допустимым напряжениям:
(Fdsf)PFD <= FDS, sh, (71)
(Fdgf)PFD <= FDS, sh, (72)
(Fdsf)WSD <= FWLL, sh, (73)
(Fdgf)WSD <= FWLL, sh, (74)
где Fdsf - расчетное усилие в одноветвевом стропе в соответствии с формулой (25) или (34);
Fdgf - расчетное усилие в кольцевом стропе в соответствии с формулой (28) или (37);
FDS, sh - расчетная прочность такелажной скобы в соответствии с формулой (64);
FWLL, sh - предельная рабочая нагрузка на такелажную скобу в соответствии с формулой (63).
Если такелажные скобы, с помощью которых стропы присоединяют к поднимаемому грузу, устанавливаются в точках подъема (т.е. скобы находятся на нижнем конце такелажа), то при определении соответствующих расчетных усилий, действующих в стропах, масса остальных компонентов такелажа выше скоб, определенная с учетом коэффициента динамичности kDAF и угла между стропом и горизонтальной плоскостью , может быть вычтена из общей массы такелажа.
19.5.4 Точки подъема и их закрепление к конструкции и несущим элементам
19.5.4.1 Общие сведения
Вся конструкция, элементы закрепления точек подъема в конструкциях, элементы, непосредственно поддерживающие точки подъема, и собственно точки подъема должны быть проверены на конструктивную целостность. Конструктивные расчеты должны основываться на соответствующем моделировании всего сооружения, включая соответствующие детали сооружения вокруг точек подъема. Конструктивный анализ должен включать ряд четко определенных вариантов нагрузки, достаточных для обеспечения целостности конструкции во время предусматриваемой грузоподъемной операции. В качестве примера, для подъема конструкции неизвестной массы за четыре точки подъема, необходимо рассмотреть следующие варианты нагрузки:
a) базовый вариант: подъем конструкции за предусмотренные точки ее подъема без учета коэффициента неравномерности нагрузки kskl;
b) второй вариант: подъем конструкции с учетом коэффициента неравномерности нагрузки kskl в одной из диагоналей строповки;
c) третий вариант: подъем конструкции с учетом коэффициента неравномерности нагрузки kskl в другой диагонали строповки.
Углы наклона стропов и точки приложения нагрузок должны быть смоделированы с максимально возможной точностью. Любое смещение или перекос, вызванные неравномерным (от 45% до 55%) распределением сил между двумя точками подъема, должны быть соответствующим образом рассмотрены при применении двухветвевых или кольцевых стропов.
Когда к точкам подъема подключены соединительные конструкции, проводимый анализ должен учитывать усилия, прилагаемые к элементам сооружения, обрамляющим точки подъема, а также любые эксцентрично приложенные нагрузки, вызванные смещением соединительных конструкций в точках подъема сооружения.
19.5.4.2 Проверка конструкций по методу расчета по частным коэффициентам
Вся конструкция должна быть сначала проанализирована для всех соответствующих случаев нагрузки, включая упомянутые в 19.5.4.1, с использованием в методе расчета по частным коэффициентам расчетных усилий (Pdvf, Pddf и Pdlf), которые действуют в точках подъема конструкции и рассчитываются по формулам (29) - (31), и, в зависимости от ситуации, с использованием частного коэффициента действия усилий на точку подъема для проектирования других элементов конструкции . Элементы конструкции, непосредственно поддерживающие или обрамляющие точки подъема конструкции, должны быть проверены на предмет наиболее серьезных случаев действия нагрузки из общего анализа с использованием тех же расчетных сил метода расчета по частным коэффициентам, которые действуют в точках подъема конструкции, с использованием частного коэффициента действия усилий на элементы конструкции, непосредственно поддерживающие или обрамляющие точку подъема
.
Сами точки подъема и их крепления к конструкции должны быть дополнительно проверены на наиболее серьезную нагрузку из общего анализа с использованием тех же расчетных сил метода расчета по частным коэффициентам, приложенных к точкам подъема, с использованием частного коэффициента действия усилий на точку подъема .
Если результаты анализа подтверждают, что конструкции находятся в диапазоне упругих деформаций, последующая проверка прочности непосредственно элементов конструкций, поддерживающих или обрамляющих точки подъема, и самих точек подъема выполняется умножением расчетных усилий, определенных по результатам общего анализа, на частные коэффициенты действия усилий (,
) и (
,
) соответственно, при условии, что в поднимаемых конструкциях предусмотрены одинаковые или аналогичные точки подъема.
Для получения дополнительной информации для проведения аналогичного анализа для всех одновременно действующих усилий с использованием соответствующих частных коэффициентов действия усилий кроме тех, которые использовались на поднимаемой конструкции, следует руководствоваться [21].
19.5.4.3 Проверка конструкций по методу расчета по допустимым напряжениям
Техническая процедура анализа по методу расчета по допустимым напряжениям такая же, как и для метода расчета по частным коэффициентам, за исключением того, что в этом случае расчетные усилия (Pdvf, Pddf и Pdlf) в точках подъема вычисляют по формулам (38), (39) и (40) в зависимости от ситуации.
Для грузоподъемных операций допускаемые напряжения, принимаемые в расчетах, должны быть снижены путем применения частных коэффициентов действия усилий, приведенных в таблице 15 в качестве дополнительных коэффициентов надежности. Допускаемые напряжения для элементов конструкции, находящихся вдали от точек подъема, должны быть уменьшены путем деления их на частный коэффициент действия усилий . Допускаемые напряжения для элементов, непосредственно поддерживающих или обрамляющих точки подъема, должны быть уменьшены путем деления их на частный коэффициент действия усилий
. Допускаемые напряжения в самих точках подъема и поддерживающих их конструкциях должны быть уменьшены путем деления их на частный коэффициент действия усилий
, см. 19.3.8.