Высокий ростверк это: что это такое? Его виды и особенности

Что такое ростверк фундамента, его устройство и разновидности

Ростверк – горизонтальная часть свайно-столбчатого фундамента, соединяет отдельные сваи (столбы) в единую конструкцию. Его задача – равномерно распределить и передать со стен нагрузку на сваи и затем на грунт, зафиксировав положение свай и не позволяя им в дальнейшем отклоняться от вертикали. Сам ростверк на грунте не лежит и на грунт не давит. В этом его отличие от ленточного (ленточно-столбчатого) фундамента. Однако гидроизоляция все равно нужна.

Виды ростверков

Сборный ростверк

Сборный ростверк, например из стальных балок (швеллера, двутавра и др.) обычно сварной. Его недостаток – в сложности монтажа на сваях тяжелых балок, в малой прочности соединения отдельных балок (стыки слабее балок) и в высокой коррозии незащищенного металла, находящегося в зоне высокой влажности (снег, влажный приземный слой воздуха) и материала швов. Удобен для недолговечного строительства (дачные домики, веранды, беседки) с планируемым сроком службы максимум 10-20 лет.

• Сборно-монолитный ростверк ↓
• Монолитно-литой ростверк ↓
• Типы ростверков по положению ленты ↓
• Высокий ростверк ↓
• Повышенный ростверк ↓
• Заглубленный ростверк ↓
• Выводу по ростверку ↓

Сборные ростверки могут просто укладываться на гидроизолированные оголовки свай сверху и прикрепляться к ним без омоноличивания. В деревянных домах роль ростверка «доверена» нижнему венцу или нижней обвязке.

Типы сборных ростверков (изображение принадлежит компании Фундэкс)

Сборно-монолитный ростверк

Сборно-монолитный ростверк чаще применяют в промышленном строительстве, строительстве многоэтажных зданий. Это своеобразный «конструктор» из отлитых заранее деталей с «замками» и шпоночными соединениями, омоноличиваемый в процессе (или после) сборки. Стоит дорого, собирается на месте с помощью тяжелого оборудования и требует высокой точности в установке свай. Для частного домостроения невыгоден.

Монолитно-литой ростверк

Монолитно-литой (в дальнейшем – «монолитный») железобетонный ростверк отливается в виде балки (ленты, замкнутого периметра, незамкнутого контура) или монолитной плиты. В любом варианте конструкции ростверк соединяет сваи – будучи прикрепленным к ним или включая их в свою толщу. Плита обычно высокая, лента может быть высокой, повышенной, заглубленной. Монолитный ростверк – наиболее удобный для малоэтажного строительства вариант.

Типы ростверков по положению ленты

По положению ленты (и монтируемой опалубки) относительно поверхности земли выделяют три вида ростверка:

1. высокий
2. повышенный
3. заглубленный

Высокий ростверк

Самый рациональный – высокий ростверк, его нижняя плоскость выше уровня грунта на 10-15 см и выше. Это нужно, чтобы зимой грунт, даже поднимаясь вдоль свай, не давил на ленту. Иначе, поднимая ростверк, промерзший грунт начнет вырывать сваи или (вероятнее второе) оторвет от них ростверк.

Недостаток этого типа ростверка для российской средней полосы – незагерметизированная пустота между грунтом и нижним перекрытием. Фактически, под полом отсутствует утепляющая неподвижная воздушная подушка, поэтому его приходится дополнительно утеплять, и в доме не может быть полноценного подвала. Можно предусмотреть опускающиеся на зиму щиты, по типу швертов, закрывающие щели между ростверком и землей.

Для района субтропического климата и для деревянного строительства, наоборот, такое проветривание пространства под полом очень удобно, так как способствует снижению влажности в доме и летнему охлаждению помещения. Так строят дома в Японии и Китае. Кроме того, при высокой ленте ростверка, это удобный вариант для устройства небольшого заглубленного вентилируемого пространства под домом для непродолжительного летнего хранения инвентаря, игрушек, собранного урожая.

За счет затенения и вентиляции в этом пространстве летом довольно прохладно, а выполненная с наклоном от дома отмостка (особенно заходящая под ростверк), надежно защитит от дождя и грязи. Чтобы зайти под дом, можно сделать между двух свай небольшую арку в ростверке и выкопать под дом лестницу и траншею-коридор по типу гаражной смотровой ямы, по сторонам от которого на земле размещают инвентарь. Такой доступ в пространство под домом удобен, чтобы периодически осматривать ростверк и нижнее перекрытие, при необходимости корректировать их состояние. В деревнях это одно из любимых мест летного обитания для всякой живности вроде кур, собак и кошек, поэтому щель можно закрыть сеткой.

Повышенный ростверк

Повышенный ростверк устраивают так, что его подошва оказывается вровень с землей. Из-под опалубки выбирают 10-15 см грунта, так что готовый ростверк висит над воздушной подушкой. Это убирает щель, в которой гуляет ветер и до некоторой степени делает воздушную подушку неподвижной.

Но поскольку доступ в пространство под домом в этом случае почти невозможен, нужно обязательно защитить пространство воздушной подушки швертами или просто листами шифера, пластика и т.д., свободно установленными снаружи ростверка и доходящими до дна траншеи, от осыпания в эту полость земли. Иначе вскоре ростверк окажется лежащим на земле и на него начнет действовать зимнее пучение грунта.

Нельзя и закреплять на ростверке защитные щитки-шверты – они должны быть самостоятельны, тогда грунт сможет поднимать и опускать их, никак при этом не влияя на ростверк.

Заглубленный ростверк

Фундамент с заглубленным ростверком одновременно наиболее популярен и наименее рационален. По периметру здания, непосредственно по линии проекции его будущих стен выкапывается неглубокая траншея, из дна которой оказываются торчащими оголовки свай. Затем делается опалубка-желоб, её дно расположено ниже уровня земли, но под ней также имеется воздушная подушка (можно положить желоб на бруски или отсыпать временную песчаную подушку). Такой фундамент тоже предполагает защитные шверты, и дает практически неподвижную воздушную подушку под полом, это утепляет дом.

Монолитный железобетонный ростверк для свайного и столбчатого фундамента своими руками — как правильно сделать опалубку, армирование и заливка бетоном.

Руководство по возведению свайного фундамента с ростверком — выбор типа сваи, бурение скважины, заливка и возведение ростверка.

Выводу по ростверку

Опалубка для ростверка предусматривает съемное дно, формирующее гладкую нижнюю поверхность висящей в воздухе балки. В целом же принципиальных различий в отливке разных видов ростверков нет, различия лишь в трудоемкости земляных работ или подъема бетонной смеси в более высокий желоб опалубки. Армирование и заливка бетоном опалубки ростверка также не имеет особых отличий с заливкой ленточных фундаментов.

Ростверк часто называют столбчато-ленточным фундаментом, поскольку он внешне похож на ленточный. Это некорректное название, так как есть серьёзное различие в конструкции, назначении и свойствах. Лента у ленточного фундамента сама, всей поверхностью равномерно передает полную нагрузку на грунт, так как всей поверхностью плотно лежит на земле. Если у неё и есть столбы, то они скорее нужны для увеличения боковой работающей поверхности и особой роли в передаче нагрузок на грунт не играют.

Смысл ростверка – только объединение свай, работающих для передачи точечной нагрузки на грунт, и перераспределение на них общей нагрузки, сам он при этом на грунт нагрузку не передает и никогда не опирается на него, так как связан со сваями относительно слабо и при зимнем пучении грунта от свай его может просто оторвать.

Ростверк используют для относительно нетяжелых 1-3 этажных зданий, а в сейсмоопасных районах только для очень легких и одновременно прочных деревянных, каркасных и сип-панельных домов.

Статья была полезна?

3,00 (оценок: 1)

что это в строительстве? Vovet.ru

Любое строение нуждается в прочном фундаменте. Неотъемлемой частью свайного фундамента, воспринимающей нагрузку от стен и распределяющей ее на сваи, является ростверк. Дадим определение ростверку:

Ро́стверк — верхняя часть свайного или столбчатого фундамента, распределяющая нагрузку от несущих элементов здания (сооружения)

Данная конструкция выполняется, как правило, в виде железобетонной рамы, стоящей на вкопанных в землю сваях (колоннах), хотя разновидностей куда больше, и о них мы еще поговорим. Если посмотреть на данную конструкцию со стороны в разрезе, она напоминает стол.

Ростверк может выполняться в виде балок или плит, которые объединяют вбитые в землю сваи, служащие опорой для возводимого сооружения, и равномерно распределяют нагрузку на них. Ростверк фиксирует положение свай и в дальнейшем не позволяет им отклоняться от вертикали.

Виды ростверка по конструкции

Классификация ростверков довольно обширна. Мы рассмотрим некоторые из видов ростверка и дадим им краткую характеристику:

Сборный ростверк

Основными типами сборного ростверка являются:

• ростверк из стальных балок (выполняется из двутавра, швеллера и других подобных материалов) — недостаток состоит главным образом в сложности монтажа, подверженности коррозии и малой прочности соединения,
• ростверк из деревянных балок — преимущественно используется для строительства деревянных домов, однако, такая конструкция не является достаточно прочной, поэтому чаще применяется для строительства беседок, навесов и пр., ведь более капитальные строения требуют большей прочности. Тем не менее, данный тип ростверка любим дачниками за доступность и сравнительную легкость сборки, используется ими при сооружении самых разнообразных конструкций,
• ростверк из бетонных или железобетонных блоков, соединение которых осуществляется путем замоноличивания конструкции

Сборно-монолитный ростверк

Данный вид ростверка наиболее часто применяют в промышленном строительстве и тому есть ряд причин. Для частного домостроения сборно-монолитный тип ростверка не подойдет по причине дороговизны и сложности сборки, требующей наличия специальной техники и высокой точности при установке свай.

Монолитно-литой ростверк

Также называется монолитным. Пожалуй, данный тип ростверка является наиболее удобным, среди всех остальных, вариантом для малоэтажного строительства. Отливается ростверк в виде балки или же монолитной плиты, соединяет сваи путем включения их в свою толщу либо крепится к ним иным путем.

Виды ростверка по положению ленты

Относительно положения ленты к уровню земли существует три разновидности ростверка:

1. высокий ростверк — нижняя плоскость которого располагается на 10-15 см выше уровня грунта. Является наиболее рациональным вариантом,
2. повышенный ростверк — устанавливается таким образом, чтобы его подошва оказалась вровень с землей, для чего из-под опалубки выбирается 10-15 см грунта. Таким образом, готовый ростверк как бы висит над воздушной подушкой,
3. заглубленный ростверк — по периметру будущих стен выкапывается траншея небольшой глубины, в нее забиваются сваи верхняя часть которых остается торчать из-под дна траншеи. При этом, сам ростверк с грунтом не контактирует, между ними остается воздушная подушка

Краткие выводы

Ростверк является довольно неплохой альтернативой обычному фундаменту. Качественно выполненный ростверк полностью выполняет возложенные на него функции и способен прослужить продолжительное время. Тем не менее, такая конструкция не позволяет иметь в доме полноценное подвальное помещение, что негативно сказывается на рациональном использовании имеющегося пространства. Перед тем, как решиться использовать подобного рода фундамент при строительстве своего личного (частного) дома, стоит взвесить все за и против, ведь дом необходимо строить с мыслью, что в нем будут жить еще внуки и правнуки, а для этого основа, то есть фундамент, должна быть особенно крепкой.

Читайте также о том, как можно вернуть доске идеальный вид.

Преодоление проблем с плаванием | Оффшор

Метод установки верхних строений предлагает альтернативу

Alp Kocaman, J. Ray McDermott Inc.

Установка надводных строений за последние 25-30 лет стала рентабельной альтернативой морскому строительству, поскольку вес верхних строений постоянно увеличивается. постоянно превышает грузоподъемность плавучих кранов.

Основная концепция операции наплавки заключается в транспортировке верхних строений на судне как единое целое, размещении судна над основанием и опускании верхних строений на основание с сохранением положения судна.

Хотя этот основной принцип погрузки и транспортировки остается тем же, методы и системы, используемые для реализации этой концепции, значительно различаются и создают многочисленные технические и эксплуатационные проблемы.

Фазы плавания

С точки зрения эксплуатации существует несколько отдельных фаз:

• В режиме ожидания — Судно находится на безопасном расстоянии от основания, но подключено к системе швартовки, и в последнюю минуту проводятся подготовительные работы, такие как подготовка системы быстрого балласта или гидравлических домкратов
• Швартовка — Судно входит в основание
• Предварительная стыковка — при балластировке судна для согласования узлов сопряжения опор (LMU) с приемниками на верхней части стоек подвышечного основания и удаления оставшихся креплений крайне важно, чтобы движения судна были ограничены в соответствии с выбранной геометрией LMU. Перенос веса еще не происходит
• Стыковка — Верхние строения опускаются на основание либо за счет быстрой балластировки судна, либо за счет сжатия гидравлических домкратов. Вес надстройки полностью переносится на обшивку
• Последующая стыковка — создается зазор между палубными опорами (DSU) и судном, чтобы движения судна не вызывали контакта между ними
• Выход — судно выводится из прорезь куртки.

Плавающее судно

Судно имеет решающее значение для успешной операции по плаванию. Это судно будет использоваться для загрузки верхних строений, их безопасной транспортировки на площадку, осуществления спуска на воду и возвращения. Несмотря на то, что существует ряд самоходных судов, используемых для операций по наплавке, большинство из них выполняются с использованием обычных грузовых барж. В некоторых случаях использовались несколько судов в конфигурации катамарана или тримарана.

Плавающее судно должно быть достаточно узким, чтобы поместиться внутри стоек кожуха, но иметь достаточную прочность и устойчивость, чтобы загружать и перевозить тяжелые надстройки. Недавние крупногабаритные верхние строения (15 000 тонн [13 608 метрических тонн] и тяжелее) обычно имеют расстояние между стойками кожуха в свету около 151 фута (46 м). При номинальных габаритах ширина судна не должна превышать 138 футов (42 м). Судну также требуется достаточная прочность и устойчивость для погрузки и транспортировки таких тяжелых надстроек, для которых обычно требуется более широкое судно.

Использование гидравлических домкратов позволяет буксировать верхние строения на площадку на транспортном судне на низком уровне и поднимать их на высоту плавучести непосредственно перед операциями по всплытию. Это может иметь решающее значение для верхних строений с высоким вертикальным центром тяжести, где устойчивость во время буксировки незначительна или неприемлема. Гидравлическая домкратная система также обеспечивает быстрое опускание верхних строений. Однако, будучи активной механической системой, домкраты должны быть изготовлены, обслуживаться и контролироваться с высокой точностью.

Песчаные домкраты — еще один метод быстрого отделения транспортного судна от нижней части надстроек. Песчаные домкраты представляют собой поршни большого диаметра, которые опираются на столб песка, чтобы выдержать весь вес верхних строений. Когда на основание переносится достаточный вес, открываются люки для сброса песка и быстрого опускания поршня для завершения переноса веса. Домкраты для песка более экономичны, чем гидравлические домкраты.

Если для опускания верхних строений не используется гидравлическая система или домкрат, перенос веса обычно осуществляется за счет переноса балласта. Система быстрого балласта (RBS), которая использовалась недавно, сокращает продолжительность переноса веса для верхних строений весом 20 000 тонн (18 144 метрических тонны) примерно до 20 минут. Дополнительным преимуществом является то, что это отказоустойчивая система; как только клапаны открыты, нет необходимости контролировать или закрывать их, пока баржа не отделится от верхних строений.

Поплавковое оборудование

Для успешного сопряжения верхних строений с основанием необходим ряд компонентов.

Опорная рама для палубы (DSF) используется для распределения высококонцентрированных нагрузок на опоры верхнего строения на рамы судна. Пластинчато-балочный тип распределяет нагрузку по четырем продольным переборкам плавучего судна и может выдерживать реакции высоких бортов. В других проектах с успехом использовались трубчатые пространственные рамы.

Верхние строения поддерживаются на DSF с помощью палубных опор (DSU). DSU также могут быть сконфигурированы с амортизаторами или без них, в зависимости от механизма разделения. Соответствующие DSU опираются на поверхность с низким коэффициентом трения, что позволяет сосуду свободно двигаться во время разделения. Это отделяет массу судна от верхних строений, поэтому инерция судна не увеличивает боковые нагрузки на верхнюю часть корпуса через точки опоры ног.

Блоки сопряжения ног (LMU) представляют собой амортизирующие устройства, размещенные внутри оконечностей опор верхней части и соприкасающиеся с рецепторами в верхней части опор обшивки. Амортизирующие LMU представляют собой специально разработанные резиновые элементы, которые предотвращают перенапряжение конструкции верхнего строения от ударных нагрузок. В других случаях, в зависимости от геометрических ограничений, LMU могут быть размещены внутри штанин куртки.

Система швартовки

Система швартовки, необходимая для большинства операций по наплавке, должна иметь размеры, соответствующие ожидаемому движению судна, условиям окружающей среды на площадке и геометрии, определяемой на площадке. Швартовые канаты состоят из стальных или полипропиленовых канатов, заканчивающихся стальными канатами.

Линии и их предварительное натяжение рассчитываются и регулируются для обеспечения точного позиционирования судна и минимизации влияния окружающей среды на движение. Необходимо проверить естественный период сосуда, чтобы убедиться в отсутствии проблем с резонансом.

С установленной системой швартовки настил Arthit на борту Intermac 650 подходит к кожуху для передачи нагрузки. Щелкните здесь, чтобы увеличить изображение

Система швартовки должна быть достаточно небольшой, чтобы ее можно было легко развернуть и отсоединить на месте, и в то же время достаточно прочной, чтобы сохранить контроль над судном. Обычно выбираются швартовные лебедки с тяговым усилием 120 тонн (109 метрических тонн) и диаметром троса менее 2–2,5 дюймов (5–6 см). С чем-то большим будет трудно справиться в открытом море или потребуются специальные лебедки. Для небольших соединительных линий, которые заканчиваются на ножках кожуха, хорошо подходят лебедки грузоподъемностью 50 тонн (45 метрических тонн).

Существует два метода управления движением судна. В методе свободной прорези используются швартовные канаты судна и стыковочные канаты для управления боковыми движениями судна, поэтому не требуется никакой специальной системы отбойных устройств. Зазора достаточно, чтобы судно не касалось ножек кожуха при максимальных движениях судна. В этом случае требуется надлежащее устройство швартовки, чтобы судно не касалось кожуха. Обычно требуется компьютерное моделирование и модельные испытания, чтобы убедиться, что судно не соприкоснется с основанием, или, если контакт произойдет в непредвиденных обстоятельствах, судно и основание не получат серьезных повреждений.

Второй метод, узкая щель, создает небольшой зазор между судном и кожухом путем установки нескольких кранцев в боковом направлении, чтобы ограничить движение судна как в направлении волнения, так и в направлении раскачивания. Крылья предотвращают движение судна и поглощают энергию, создаваемую движением судна. В этом случае упругое свойство системы будет включать в себя крылья и жесткость ног куртки. Также предусмотрены продольные упоры для остановки помпажного движения судна. Одним из недостатков метода узкой щели является возможность застревания сосуда на этапах входа или выхода операции.

Методология анализа

При анализе операции наплава необходимо оценить движения судна и результирующие нагрузки на LMU, DSU и швартовные канаты. Для большинства программ анализа движения корпус судна должен быть определен как набор панельных пластин. Верхние части можно смоделировать как твердое тело. Программа должна иметь средства для соединения верхних строений и судна с помощью жестких и гибких соединительных элементов, а также швартовных тросов.

Затем программа анализа должна собрать все компоненты вместе:

• Баржа будет соединена со дном швартовными тросами
• Баржа будет соединена с кожухом используя сопрягаемые стропы или кранцы, если рассматривается метод узкой прорези
• Верхние строения будут соединены с баржей с помощью моделирования жесткого соединителя
• DSU будет содержать пружину с вертикальным зазором и боковой пружинный элемент для имитации поверхности трения между верхними строениями и баржей
• Верхние строения будут соединены с кожухом с помощью LMU
• LMU будут иметь пружинный элемент с нелинейным зазором, учитывающий сопряжение конуса и геометрии приемника, а также способность создавать боковые нагрузки.

Для прогнозирования перемещений и связанных с ними нагрузок на соединители можно использовать трехмерный анализ во временной области, моделирующий систему плавучести как три независимых твердых тела с различными типами соединителей. Для гидродинамического расчета применим метод трехмерной дифракции.

Используя волны, ветер и течения, можно предсказать движения исследуемых тел (в данном случае плавучего судна и надстроек) и силы в соединителях. Статистический анализ результатов дает верхние, нижние и номинальные значения и, таким образом, основу проектирования.

Модельные испытания

В большинстве случаев компьютерное моделирование не позволяет в достаточной мере оценить осуществимость поплавка и установить критерии проектирования для отдельных компонентов. Тестирование моделей — хороший способ убедиться, что компьютерное моделирование реалистично и не вызывает неожиданностей.

Масштаб модели следует выбирать тщательно. Высота волн и высота зыби, которые должны использоваться в масштабе прототипа, малы, менее 7 футов (2 м). Масштабирование волн до масштаба модели будет давать очень маленькие волны в низкие периоды, которые будут ограничены испытательным оборудованием, чтобы добавить дополнительные сложности. Рекомендуемый максимальный масштаб 1:50. Даже в этом масштабе волны в масштабе модели будут иметь высоту 1,2–1,6 дюйма (3–4 см) и период 1 секунду. Создать такую ​​маленькую волну сложно.

Современные методы измерения и оцифрованный сбор данных дают большие преимущества. Значительные объемы оперативных данных могут быть легко собраны и обработаны. Как минимум будут измеряться движения верхних строений и баржи. Широко доступные сегодня системы оптического слежения также позволяют определять скорости и ускорения.

Силы между LMU и DSU можно относительно легко измерить. Нагрузки на швартовные канаты и стыковочные канаты также могут быть записаны.

Одной из технических проблем тестирования модели является интерпретация результатов и сопоставление с компьютерным моделированием.

Ограничения

Каждый компонент системы плавучести имеет физические ограничения с точки зрения максимальных перемещений или нагрузок. Когда эти пределы превышены, безопасность будет поставлена ​​под угрозу. Итеративный процесс может установить эти ограничения.

Геометрия компонентов LMU и DSU определяет пределы движения. Максимальный радиус перемещения LMU ограничивается в основном диаметром опорного основания. Максимальный радиус отклонения редко превышает 3,3 фута (1 м).

Пределы вертикальной и поперечной нагрузки на компоненты LMU и DSU определяются прочностью основания и конструкции верхнего строения. Как правило, плавучее судно и конкретные анализы недоступны во время проектирования конструкции верхних строений и основания, поэтому ограничения могут быть установлены на основе прошлого опыта.

Швартовные и стыковочные тросы (и кранцы, если они используются) будут иметь ограничения. Необходимо проверить ограничения движения баржи, чтобы судно не касалось основания.

В конечном счете, пределы волнения устанавливаются в зависимости от направления подхода, что обеспечивает безопасность операций.

Определение ограничивающих погодных условий, особенно ограничений движения судов, важно и должно быть установлено заранее.

Однокорпусные суда более чувствительны к длительным волнениям, чем к кратковременным волнениям. В разных регионах мира могут быть разные данные о погоде; использование периода пика спектра около семи секунд дает хорошую точку разделения между ними. Данные о погоде необходимо анализировать; история за 100 и более лет получается с четким разделением на составляющую зыби, распределение скорости ветра и скорости течений.

Исходя из погодных ограничений для разных направлений приближения погоды, для разного времени года и исторических данных о погоде на месте установки, следующим шагом является рассмотрение потенциальной работоспособности поплавка. Хотя полученная таким образом работоспособность не будет строго детерминированной, полученное число будет ориентиром для потенциального простоя из-за погодных условий для данного периода установки.

Оффшорные операции являются критическим этапом всего проекта. Необходим набор процедур, помогающих в процессе принятия решений на шельфе. В дополнение к регулярным обновлениям погоды для конкретных участков можно развернуть буй для получения данных о волновых условиях и тенденциях в режиме реального времени. Эти данные в реальном времени можно сравнить с историческими данными, чтобы увидеть, лучше или хуже преобладающая погода, и сравнить с начальными процентами работоспособности.

Еще одним инструментом принятия решений, который можно установить, является система мониторинга движения судна. В этой системе движение судна в режиме реального времени в 3D можно просматривать вместе с трендом. Когда движения судна находятся в допустимых пределах и тенденция благоприятна, можно выполнять следующий этап операций.

Пример из реальной жизни

Дж. Рэй МакДермотт недавно завершил монтаж самой большой интегрированной палубы в Юго-Восточной Азии. Технологическая платформа Arthit (APP) грузоподъемностью 18 739 коротких тонн (17 000 метрических тонн) была построена для PTT Exploration and Production Public Co. Ltd. (PTTEP) на производственном предприятии J. Ray на острове Батам, Индонезия. Плавание было на месторождении Артит на глубине 262 фута (80 м) в Сиамском заливе, примерно 398 миль (641 км) к югу от Бангкока. Подконструкция (оболочка) была изготовлена ​​на заводе J. Ray в Батаме, доставлена ​​и установлена ​​в Артите.

Не имея баржи, способной выгружать, транспортировать и плавать над палубой Arthit, J. Ray McDermott использовал систему, созданную специально для проекта на барже Intermac 650 (I-650) . Модификации включали сужение носовой части I-650 со 170 футов (51,8 м) до 138 футов (42 м), что позволило ему войти в прорезь кожуха, сохранив при этом кормовую часть нетронутой, чтобы сохранить устойчивость, грузоподъемность и прочность баржи. .

Палуба была построена низко над направляющими производственной площадки, чтобы увеличить свободное пространство для подъемных кранов. Для выгрузки первым делом нужно было поднять платформу и задвинуть под нее DSF. Недавно построенный DSF также служил ростверком, распределяющим нагрузку, правильно распределяя вес палубы на шпангоуты I-650 .

Затем палуба была опущена на DSF, и между ними были установлены крепления. Четыре комплекта тросовых домкратов были размещены с одной стороны в конце DSF, а с противоположного конца — в конструкции вахтовика на носу баржи. Каждый домкрат мог генерировать 900 тонн (816 метрических тонн) тяги достаточно, чтобы преодолеть трение.

После выгрузки палуба была закреплена стяжками, рассчитанными на 10-летний период повторяемости экстремальных погодных условий и установленными на продольных фермах ГРП. Расстояние буксировки составляло 551 милю (887 км), а продолжительность буксировки составляла примерно пять дней. Для буксировки И-650 использовался главный буксир мощностью 12000 л.с. и вспомогательный буксир мощностью 7000 л.с.

Система швартовки состояла из восьми швартовых тросов, оканчивающихся якорями морского дна, и восьми стыковочных тросов, оканчивающихся опорами кожуха. Был использован метод свободной прорези с использованием ударных ячеек на ножках куртки, LMU и DSU поверхности скольжения.

Использовалась система швартовки со свободными щелями, позволяющая судну входить и выходить только при случайном контакте. Погода была ограничена значительной высотой волны 4,1 фута (1,2 м).

При правильном погодном окне в прогнозе И-650 был перемещен из резервного положения на подконструкцию. Скоростная балластная система, состоящая из ряда 24-в. Поворотные затворы диаметром 61 см в восьми различных резервуарах опустили баржу с высокой скоростью во время переноса веса. Общая продолжительность плавания составила менее 12 часов. Большая часть этого времени была потрачена на подготовку систем баржи к спуску на воду. Фактический перенос веса занял менее 15 минут.

Корабль вошел и вышел с минимальным случайным контактом. Были установлены погодные ограничения, чтобы баржа не касалась основания во время всплытия. Компьютерное моделирование и модельные испытания гарантировали отсутствие контакта.

Со всеми связанными с этим инновациями и трудностями успешное завершение этой операции по плаванию продемонстрировало, что модифицированный I-650 и метод свободных пазов являются жизнеспособными способами установки очень больших верхних строений безопасно, эффективно и экономично.

Анализ ростверка мостовых настилов

Анализ ростверка мостовых настилов

Геометрия

Ростверки наиболее широко используются для анализа настилов мостов балочного и плитного типа. Настилы из сплошных плит обычно моделируются с использованием конечных элементов, однако для этого типа настила можно использовать ростверки с достаточно точными результатами.

Элементы продольного ростверка выполнены в виде главных балок, а поперечные элементы в виде плиты перекрытия и диафрагменных балок.

Расстояние между поперечными элементами ростверка выбирают таким образом, чтобы оно примерно в 1,5 раза превышало расстояние между основными продольными элементами, но может варьироваться в пределах 2:1. Поперечные элементы требуются в положениях диафрагмы, и для достижения элемента в середине пролета должно быть нечетное количество элементов.

В случае косых настилов поперечные элементы должны располагаться ортогонально основным элементам (см.

Свойства стержня

Инерция изгиба и инерция кручения требуются для всех стержней в модели ростверка. Сечения элементов, представляющих настил на рис. 1, показаны на рис. 4 и рис. 5 ниже.

Внутренний изгиб композитных профилей можно рассчитать с помощью подходящей формы. Электронную таблицу Excel с использованием координатной геометрии можно загрузить, нажав здесь. Свойства стержня для ростверка рассчитываются для локальной оси стержня, как показано, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что вы используете правильные обозначения. Если используется электронная таблица, то I _xx из электронной таблицы будет введено как I _y для показанной локальной оси стержня. Аналогично I

Аппроксимация инерции кручения элемента получается путем разделения сечения на составляющие прямоугольники, как показано на рис.4.
Момент инерции кручения для прямоугольника определяется выражением J=k ₁ b ³ b _max
где:
b длина короткой стороны
b _max длина длинной стороны
k ₁ ={1-0,63(b/b _max )(1-b ⁴ /12b ⁴ _max )}/3

Момент инерции кручения сечения является суммой моментов инерции отдельные прямоугольники. Поскольку палубная плита используется как в продольных, так и в поперечных элементах, инерция этого прямоугольника уменьшается вдвое.

Приведенный ниже калькулятор можно использовать для проверки того, что инерция кручения продольного внутреннего элемента на рис. 4 составляет:
J=(0,5 * 1864 + 4042 + 4613)*10 ⁶ = 9587*10 ⁶ мм ⁴
Аналогично, инерция кручения поперечного внутреннего элемента (палубная плита 1641×185) на рис.5 равна :

Cansilever Footpaths

. ростверк удобно дотянуть до парапетной балки, как показано на рис. 1, 2 и 3. Это упростит приложение нагрузки от тротуара и случайной нагрузки от колес.

Однако скручивающие эффекты в краевой балке могут быть значительно завышены в балочном и плитном настиле, если элементы моделируются неправильно.
Большинство консольных эффектов должны вызывать изгиб плиты перекрытия, а вторичные эффекты кручения должны вызываться в опорных краевых балках.

Если используется простой двухмерный (2D) ростверк, то изгибающим эффектам консоли будет противостоять кручение в краевой балке. Это приведет к переоценке кручения краевой балки и недооценке изгиба палубы.
В некоторых программах ростверка допускается смещение центриоид стержней относительно 2D-плоскости (как показано на рис. 6). В качестве альтернативы можно использовать трехмерную модель, включив в модель жесткие вертикальные фиктивные элементы, хотя это решение усложняет геометрию.

Опоры подшипников

Большинство программ для ростверка позволяют моделировать опоры свободными, жесткими или подпружиненными. Пружинные опоры используются для моделирования упругой деформации подшипника или опорной конструкции. Резиновые подшипники деформируются под нагрузкой и оказывают значительное влияние на распределение нагрузки по палубе. Даже упругая деформация бетонных колонн может влиять на распределение нагрузки в сплошном перекрытии.

Простой линейно-лучевой анализ даст приблизительную величину реакции. Это позволит подобрать подходящую опору для модели ростверка. В качестве альтернативы можно выполнить расчет ростверка с жесткими вертикальными опорами и модифицировать его позже.

Нагрузки

Все нагрузки пропорциональны элементам ростверка и стыкам (узлам) ростверка до расчета моментов, сдвигов и скручиваний. Во многих программах есть средства для применения патч-нагрузок и точечных нагрузок, которые не обязательно совпадают с соединениями или стержнями. Программа распределит эти нагрузки на стержни перед расчетом моментов, сдвигов и эффектов кручения.

Существует несколько способов пропорционального распределения нагрузки на суставы, если в программе нет такой возможности. Показанная точечная нагрузка 48 кН, действующая в пределах сетки 600 квадратных, может быть пропорциональна паре противоположных элементов, а затем снова стыкам, как показано. Это распределение позволит достичь достаточно точных результатов.

Удобно прикладывать все нагрузки к конструкции как номинальные нагрузки. Коэффициенты нагрузки могут быть применены к комбинированным случаям, чтобы избежать ввода многочисленных вариантов нагрузки. Следовательно, загружения не должны быть слишком сложными. Например, конструкция проезжей части толщиной 150 мм рассматривается в BD21 как покрытие толщиной 100 мм с насыпью толщиной 50 мм и должна применяться как два варианта нагружения, поскольку к насыпи применяются разные коэффициенты нагрузки, чем к покрытию.

Постоянная нагрузка

Постоянная нагрузка действует на основные лонжероны. Некоторые программы автоматически создают статическую нагрузку, применяя плотность к площади поперечного сечения стержня. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать двойного учета веса палубной плиты.
Совокупная статическая нагрузка (покрытие проезжей части, насыпь и покрытие пешеходной дорожки и парапеты) вводится в виде равномерно распределенных нагрузок по длине продольных элементов ростверка. В некоторых программах есть возможность применять патч-нагрузки, которые можно использовать для наплавки при условии, что она имеет постоянную толщину.

Временная нагрузка

Временная нагрузка может состоять из нагрузки HA (udl + kel), нагрузки HB, пешеходной нагрузки, случайной нагрузки на колеса и ветровой нагрузки. Нагрузка на парапеты при столкновении учитывается только в том случае, если требуются парапеты с высокой степенью защиты. Горизонтальные нагрузки, такие как тяговое усилие, торможение и проскальзывание, обычно не учитываются, поскольку настил очень жестко сопротивляется этим нагрузкам, и они окажут незначительное влияние на результаты анализа ростверка.

Результаты

Всегда рекомендуется проводить приблизительную проверку вывода по мере выполнения задания. Одна простая проверка состоит в том, чтобы получить общие реакции для каждого загружения, чтобы увидеть, согласуются ли они с оценкой общей нагрузки, приложенной в каждом загружении.
Кроме того, простой анализ линейной балки даст приблизительные значения моментов и сдвигов, которые можно сравнить с результатами для ростверка.