1.10. Распределение усилий в отдельных частях вышки

распределение нагрузок

Во время бури и урагана вышки подвергаются действию весьма значительных горизонтальных нагрузок от давления ветра. Различают два случая действия ветра на вышку: 1) направление ветра перпендикулярно к стороне основания фонаря; 2) ветер действует по направлению диагонали основания.

В первом случае ветровая нагрузка передается на одну грань фонаря нормально к ее плоскости, во втором случае нагрузка действует на две грани под углом 45°. Общая горизонтальная нагрузка на вышку в обоих случаях одинакова.

Значение коэфициента объясняется тем, что при вышке ветер давит и на вторую грань, но с меньшей силой.

Коэфициент парусности полностью принимается равным единице. Коэфициент парусности деревянной вышки, обшитой только до второго пояса с наружными крестами, равняется 0,6. Коэфициент парусности трубчатой вышки, обшитой до второго пояса, равен 0,15 и т. д. Для уменьшения парусности от стоящих в вышке бурильных труб во время урагана рекомендуется спускать трубы в скважину.

Оттяжные канаты необходимо располагать в диагональных плоскостях вышки по четыре каната на одном уровне. При таком расположении оттяжек не происходит перекоса вышки при любом направлении ветра.

Расчет вышки на горизонтальную нагрузку сводится к определению усилий, возникающих в стержнях вышки, т. е. к решению задачи по определению усилий в плоской ферме.

Подсчитанные горизонтальные нагрузки (Р), отнесенные к узлам (поясам) вышки ВМ-41 при скорости ветра 40 м/сек и давлении ветра ~ 165 кг/м2, а также даны ординаты точек приложения горизонтальных сил (Л).

Нагрузки для одной половины вышки, действующие на одну ферму. Для получения нагрузки на всю вышку приведенные значения нужно умножить на 1,5.

При расчете принимаются во внимание только растянутые диагонали крестов, так как сжатые диагонали вследствие большой гибкости не могут оказывать достаточного сопротивления сжимающим силам. Пояса работают на сжатие от горизонтальных нагрузок и на растяжение от вертикальных. При этом решетка металлической вышки является статически определимой системой и может быть рассчитана методом графостатики по принципу замкнутого многоугольника сил (например, построением диаграммы Кремоны).

Как показывает расчет, усилия, возникающие в ногах буровых вышек от горизонтальных нагрузок, гораздо меньше усилий, возникающих от вертикальных нагрузок, а усилия, сжимающие пояса, гораздо меньше растягивающих усилий. Что же касается совместного действия вертикальных и горизонтальных сил, этот случай не только является маловероятным, но и взаимно исключающим, ибо вертикальные нагрузки, пока материал вышки не вышел из пределов пропорциональности, придают вышке устойчивость от ветровых нагрузок.

Понравилась эта статья? Поделитесь ею!