МИНИСТЕРСТВО ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МОРСКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ПЛАТФОРМ

ВСН 51.1-8!

Москва 1981

МИНИСТЕРСТВО ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МОРСКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ПЛАТФОРМ

ВСН 51.1-8!

Москва 1981

BCH 51*1-81

посадочных устройств дояжео возвышаться над расчетнш уровней моря не менее, чем на 1,5 м.

3.15.    При наличии приливов и отливов высота прнчально-посадочных устройств должна быть назначена с учетом обеспечения швартовки и высадки. На акватории с ледовым режимом должен обеспечивать^-ся подъем прнчально-посадочных устройств на высоту не менее 1,0м над максимальным уровнем прохождения льда.

3.16,    При проектировании МСП должна предусматриваться защита конструкций от коррозии в соответствии с требованиями главы СНиП П-28-73* "Зашита строительных конструкций от коррозш% ОСТ 51.62-80 "Конструкции морских нефтегазопромыоловых гидротехнических сооружений из оцинкованных труб. Правила изгот эяеняя, монтажа, эксплуатации и ремонта*, ОСТ 51-64-80 "Защита от коррозии морских нефтепромысловых гидротехнических сооружений. Технические требования*.

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СВАГНИХ БШФАСОНОЧНЫХ УЗЛОВ ШЮТЕГЩЙ ИЗ ТРУБ

4.1.    Стальные конструкции и сварные соединения МСП следует относить к сооружениям второй группы в соответствии с требованиями главы СНиП В-В.3-72 "Стальные конструкции. Норма проектирования*.

4.2.    Расчет узла следует выполнять путем послелогательной проверки его прочности на возможные максимальные усилия (продольная сила, изгибающий момент) в каждом из элементов решетки. При этом расчетная схема предполагает равновесие узла.

4.3.    Усилия в элементах конструкции, составляющих узловое соединение, должны определяться расчетом конструкции с учетом требований п. 3.3. настоящей инструкции.

4.4.    Расчет ив прочность трубчатых узлов распространяется яа узлы, состоящие из одного сквозного эдементг (пояса) ж одного или нескольких прхмыкак/люс элементов (раскосов, стоек), расположенных

ВС» 51 Л-81

Рве. 3 Основные конструкция бесфасозочных узлов из труб

ШИ 51 л-81

(9)

В формулах <В) и (9) приняты следующие обозначения:

^ М - соответственно расчетные значения -{оральной силы и изгибавшего момента, действуют на рессматркваемый раскос ;

$ . - угол между поясом я раскосом ( 8 * 90°);

К* • коэффициенты, учитывающие повышение прочности узла с уменьшением угла 8 соответственно яри воздействии нормьльвой силы и изгибавшего момента, которые определяются из графиков, приведенных на рис, 4;

R - расчетное сoirpoiявление материала пояса;

Ш - коэффициент условий рвбиты узла, учитывашнй нагружениость поясе и определяемый по формуле;

Pisa-    <¹⁰>

где £ - напряжение в поясе, определяемое по формуле:

соответственно нормальная сила я взгшдщмцгй момент в поясе со стороны рассматриваемого раскосе;

Fp) Wn * соответственно плодаль сечения и момент сопротивления пояса.

При значениях ЮМ следует принимать 1

4,6. В случае, если элементы решетки пересекаются между собой в зоне узла, то конструктивно голой узел должен выполняться тая, чтобы один из оделен то» решетки (с болы им растягйкаюзшм усилием} примирял по. всему периметру соард^лптя только к поясу, а второй элемент частично пгг*'нкэл к поясу, частично и элементу решетки (рис. ^дХ

4.V.. При расчете прочности узлов на усилие-в-ковдом из пере--йкаидихся едеибнтсв '‘еде тки, :.рк:.?ыкогД1ге час т и чип к ПОЯСУ, .частично У C'^.riuiir: раскосу, ДОДХЧО выполняться условие;

ВСЙ 5I.I-8I

(с. ^ ш СRjj^¹ ^ ' ^сй^.>    (    12)

где С*п ~ напряжение? определяемое левей частью ферулы (5) я предположении, что данный раскос примыкает только к поясу; напряжения, определяемые левой частью формулы (5) в предположении/ что рассматриваемый раскос примыкает только к сменному раскосу, который в данном случае выполняет роль пояса;

Re** - расчетное сопротивление для материала смежного раскоса.

Коэффициенты &| ^а К Г¹ определяют -? по формулам:

. ,    (13)

£**

ш

части окружности.рассматриваемого раскоса, соответствующие участкам пересечения его с поясом и со смежным раскосом.

йз формуя (13) и (14) следует, что сумма    во    всех

случаях должна быть равцрй единице. При определении    ^и

значения -"К* следует определять по формуле (6), принимая В ~ О.

4.8. Рес*°т узлов с тремя элементами решетки, когда средний примыкает частично к поясу_g а частично к двум смежным раскосам (рис. Зе) должен выполняться аналогично изложенному в ш. 4.8, 4.7

5* СВАЙШ ШЩМБНТЫ

5.1. В инструкции рассматриваются следующие виды свей, применяемые для крепления оперных блоков МШ к грунту:

О) сваи, cBasp-оболочкн (диаметром более 0,80 и) биьныв, стальные, шн^/жаемые в грунт с помощью молотов или вибропогружателей;

б)    сваи бурозелзвяш (рис. 5);

в)    сваи чякто, со отальнш стволом*

BCH 5I.I-8I

5.2.    Выбор свайного фундамента должен производиться на основе технико-экономического анализа вариантов с учетом требований п. 1.4 настоящей инструкции.

5.3.    В проектах свайных фундаментов МСП должны предусматриваться испытания свай на динамическую и статическую нагрузки.

Для свай п. 5.1 "а" должны выполняться динамические испытания в процессе строительства МСП.

Для сеэй п. 5.1 "б", "в* должны обязательно выполняться контрольные статические испытания. Программа испытания свай должна включаться в состав проектной документации, а результаты представляться при приемном акте организации, эксплуатирующей МСП.

Примечания. I. При необходимости допускается предусматривать контрольные статические испытания стальных забивных свай и свай-оболочек.

2. Статические испытания свай допускается производить на акваториях с грунтовыми условиями близкими к грунтовым условиям площадки,строительства МСП.

5.4.    Сваи по несущей способности грунтов основания и деформациям должны рассчитываться в соответствии с требованиями разделов 5,6,7 и 12 СНиП П-17-77 "Свайные фундаменты".

Примечание. Расчетные сопротивления грунта под нижним концом и на боковой поверхности свай на глубинах более 35 м следует принимать равными значениям их для глубины 35 м.

5.5. Предельная допустимая величина горизонтального перемещения сбэй определяется разностью общего предельно-допустимого перемещения МСП, назначаемого согласно п. 3,9, и перемещения, определенного статическим расчетом надфундаментных конструкций.

5.6. Расчет на прочность конструкций свай должен производиться в зависимости от их материала (металл, бетон, железобетон) в соответствии с требованиями главы СНиП П.В.3-72 "Стальные конструкции.

BCH 51 л-81

Нормы проектирования" я главы СШП П-5^Г *77 "Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений"#

5*7. Расчет на прочность бурозаливной сваи следует производить для нескольких сечений по длине (на соответственно действующие в этих сечениях усилия) с определенней необходимой площади сечения анкера я его длины* При расчете следует принимать круглое сечение сваи с жесткой арматурой (трубчатым анкером)*

5.8.    Расчетные внешние нагрузки на сваи (продольные, поперечные силы и моменты) следует определять в соответствии с требованиями раздела 3 настоящей инструкции.

5.9.    Внешние нагрузки (продольную, горизонтальную силы и момент) при расчете свай следует принята* на уровне центра опорного узла опорных блоков ШИ»

5.10.    При фундаментах с вертикальными сваями, имевшими одинаковую жесткость, горизонтальную нагрузку следует распределять равномерно между всеми сваями опорного блока МОП.

6. ОСНОВНЫЕ данные: ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИНШЕШХ ИЗЫСКАНИЙ

6Л. Инженерные изыскания для проектирования МОП должны выполняться в соответствии с требованиями главы СНяП П-9-78 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения*.

0*2. Основные данные по результатам инженерных изысканий для проектирования свайных -фундаментов ШП, оформленные в вида технического отчета, должны'представляться заказчику.’

В состав технического отчета должны вхедиту тегятоиея часть, табличные и графические приложения.

Текстовая часть технического- отчета долгий с-?*£рт-*^жь

BCH 51 л-81

разделы я сведения:

I**Введение - задачи инженерно-геологических изысканий, краткая характеристик? проектируемых конструкций МОП, данные о составе, объемах ш методике работ* сроках их вылолнения и др_в

2* Физико-географические условия - местоположение района строительства, гидрография и физико-геологические процессы и явления, сейсмичность н другие факторы, оказывающие влияние на строительство MDU.

3.    Изученность природных условий* .

4.    Геологическое строение и гидрогеологические условия»

5» Физико-механическне свойства грунтов, определяемые на основании лабораторных исследований и расчетов

—    для пес чан х и крупнообломочных грунтов - гранулометрический состав, природная влажность и удельный вес?

—    для глинистых грунтов - гращглоштричеокнй состав, природная влажность, o6i шшй и удельный веса, границы текучести и раскатывания^ пористость, угол внутреннего трения, сцепление, модуль деформации, число пластичности и консистенция.

Химический на лез морской воды в агрессивность грунтовой

среды.

Характер и оценка пространственной изменчивости показателей свойств грунтов каждого ишзнерво-voasmsmSBOM «тешите.

6« Выводы.

Текстовые и табличные приложения к техническому отчету должны содержатьi

—    копни технических заданий на производство ияжеверных изысканий;

—    сводные таблицы результат лабораторных шредедвкиб свойств грунтов;

- сводную ^таблицу кормятивных г р летных значений xapeKTepacnai

"Инструкция по проектированию морских стационарных одт-форм® (НШ 51 Л-81) разработана научно-исследовательским ж прсекташ институтом ^!Тидроморнефтегаs” Мш Газпрома при у чао-тин института Электросварки ш* Е.О.Патона АН УССР.

ШПОШШШ; НШИ ^вГипроморнефтегаз^в -

Гаджиев Р.А., Гасанова ДЛ*_$

Ддафаров АЖ - руководитель разработки* Микартумов В.Р. * Самедов Ф*С. - руководитель разработки* Сальников 1.Ф.* Саркисов ВЛ*.* Сшгин йъФе» Таврли З.М.» Трипольокий МЛ. -ответственный исполнитель* Тхшошин Й.Д.

ИЗО цм« Е.О.Йатона - Гарф Э.Ф., Новиков В.И*

Согласовано Госстроем СССР пнашом Госстроя COGP от 10 февраля 1981 р«, В 1-284

Утверждена и введена в действие распоряжением Министерства газовой промышленности от 26 марта 1981 г. И Ш~35

Ведомственные строительше нормы

ИНСТРУКЦИЯ по проектированию морских стационарных платформ

I. ОБЩЕ ПОЛСЗШШЯ

УДК 624.047 (083.9)

I.I. Норин настоящей инструкции долины соблюдаться при про» ектированни вновь строящихся, реконструируемых и расширяемых морских стационарных платформ (МОП) из стальных конструкций, предназначенных для бурения и обустройства нефтегазовых месторождений*

Примечание* Настоящая инструкция не распространяется на проектирование технологической части ИЗО*

1.2* При проектировании ШП кроме требований нестоящей инструкции долины соблюдаться требования глав ГНяП, государетаенных стандартов я технических условий, регламентирующих требования к строительны» материалам*

1*3. Конструкции Ши следует относить к сооружениям первого класса.

1*4. Выбор конструкции ШИ следует производить т основании сравнения технико-экономических показателей вариантов, разработанных с учетом:

-    требований эксплуатация и целевого назначения;

-    природных условий района и места возведения сооружения

ВН2СШ~ *'    УШРяЬна" "    ~Срсх    в    веда-*

Иаучно-ассхвдова^ельс-    Распоряжением Министерства ния в де|-

ккм я проектном инсти-    вязовой промы&яенности    с гаке

тттои “Гипроморнефтвг э" от 26 арта 1981г*,Й ДО-35 I йш 1981г,

стр. 4

(инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических, биологических, сейсмических и других факторов, а также требований охраны окружающей среды);

-    максимального применения типовых и унифицированных элементов конструкций и высокого уровня индустриализации строительства;

-    схем организации производства работ;

-    способов доставки персонала, материалов и оборудования на МСП, технических средств обеспечения и возможности быстрой эвакуации людей;

-    требований техники безопасности и противопожарной безопасности;

-    состава технологического оборудования, количества и параметров скважин.

1.5. В зависимости от природных условий района строительства (глубина моря, инженерно-геологические условия и др.) ШП подразделяются на одноблочные и многоблочные (опорные блоки призматической, клиновидной и пирамидальной форм), приведенные на рис. I

2. НАГРУЗКИ, ВОЗДЕЙСТВИЯ И ИХ СОЧЕТАНИЯ

2.1.    Нагрузки, воздействия и их сочетания, а также коэффициенты надежности по нагрузке и коэффициенты динамичности следует принимать согласно требованиям глав СНиП П-6-74 "Нагрузки и воздействия” и СНиП П-57-75 "Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)".

2.2.    Динамическое воздействие вертикальных нагрузок от двигателей, стационарных и передвижных подъемно-транспортных средств

и других механизмов следует учитывать путем умножения нормативных статических нагрузок на коэффициент динамичности 1,2.

2.3.    Коэффициент .надежности по нагрузке для нагрузок от течения и ледовых нагрузок следует принимать равным 1,1.

5 edsij О 18-1*19 НОЯ

ВСЯ 51 Л-81

2.4. При назначении коэффициента динамичности в-расчетах нагрузок от волн оогласно СНиИ П-57-75 "Нагрузки я воздействия на гидрстешюескне'еоощжеадя (волновые_s ладовые и от судов}”, период собственных горизонтальных колебаний сооружений (    )    следят

принимать по низшему тону согласно п. 3*7 настоящей инструкция.

2.5* При расчете яодвншечннх конструкций мяогоблочяых Шй на нагрузку от массы технической колонны расчетные уснлия в шх от волновой и ветровой вагщ&оя должны учитываться с коэффициентом 0,4 ₃ 2*6. Нагрузка от технологического оборудования, механизмов и материалов следует принимать на основании технологического задания - схемы нагрузок, составленной по паспортным данным оборудования, а материалов - по требуемым запасам их на ШП.

3* РАСЧЕТ И КОЙСТШРОВАНЙЕ

3*1. Рйочетй конструкций МСП на прочность к устойчивость следует выполнять на сшговке воздействия до предельным состояниям в соответствии о требованиями СТ СЭВ 384-76 "Строительные конструкции ж основания. Основные положения по расчету”*

3*2, Расчетная схема МОП должна приниматься в виде пространственной конструкции о учетом совместной работы опорных блоков со свайным фундаментом (рис. 2),

Примечание* При сложных конструкциях ШП {многоблочная в сложных инженерно-геологических условиях) допускается расчетную хему принимать в виде отдельных пространственных спорных блоков ели плоских конструкций, шарнирно связанных между собой жестким верхним строением*

3.3. Учет жесткости узлов, расчетная длина ш предельная гибкость элементов конструкций ШП должны приниматься согласно требованиям главы ОНзШ П-В.3-72 "Стальные конструкции. Нор*. , проектирования*.

BCH 51 Л-81

3*4* Определение усилий в элементах конструкций опорных блоков допускается производить с учетом зяштвтя ш в уровне центре опорных узлов. Подученные при этом опорные реакции {продольные, поперечные силы и изгибающие моменты) являются внешними нагрузками для расчете свай. Усилия в сваях от этих нагрузок следует определять с учетом защемления их верхних концов * соответствии с требованиями главк СНиП Б-17-17 "Свайные фундаменты".

3.5.    Усилия в элементах конструкций йШ определяются по упругой стадии роботы сооружения.

3.6.    При определении усилий в элементах решеток опорных блоков волновую нагрузку следует принимать в виде сосредоточенных сил, приложенных в узлах конструкции. Для элементов, непосредственно воспринимающих волновую нагрузку, должен определяться изгибающий момент от распределенной нагрузки с учетом требований

п* 3.3 настоящей инструкции.

3.7.    Расчетное значение периода низшего тона собственных горизонтальных колебаний МОП следует определять по формуле

где М - приведенный вес стационарной определяемый по формуле;

(2)

С - расчетная характеристика горизонтальной жесткости НСП,

(3)

где <f - горизонтальное перемещение (м) на уровне верхнего строения от силы, равной 10 F{ (1 кг), приложенной к 1’£ П на этом же урок ее; fr - нормативное значение сосредоточенной нагрузки (г.клх~ чанхцей собственные веса верхнего строения,материалов.

BCH 51.1-81

оборудования * а также 1/3 часть веса опорных блоков), приложенной на уровне верхнего строения МСП, 10 К (кг);

о

- ускорение силы тяжести, 9,81 м/с .

3.8.    При определении горизонтального перемещения на уровне верхнего строения МОП расчетную схему сооружения следует принимать согласно п* 3.2

3.9.    Горизонтальные перемещения на уровне верхнего строения МСП при расчете на основное сочетание нагрузок не должно превышать “ k » где h - высота от уровня верхнего с трое ния ЖП до

200

центра опорных узлов (м), (рис. I).

3.10.    Расчет на устойчивость опорных блоков МОП против опрокидывания в процессе монтажа (до закрепления их к грунту) производится по формуле:

где. М*й и Моар - соответственно удерживающий и опрокидывающий моменты, Ш (кгм).

3.11.    При проверке устойчивости, опорных блоков МСП против опрокидывания в процессе монтажа расчетные нагрузки от волны и ветра -следует учитывать с коэффициентом 0,25 - при глубине моря до 40 м и с коэффициентом 0,4 - при глубине коря более 40 м. При этом нагрузки принимаются без динамического коэффициента.

3.12.    Возвышение низа верхнего строения МСП над вершиной рес-четной волны (с учетом ветрового нагона} обеспеченностью в данной системе 0,1$, должно составлять не менее ОЛ м.

3.13.    При конструировании опорных блоков МСП пирамидальной и ииовидной форм уь.-л опорных стоек в плоскости граней следует

принювят* в пределах от ^ до - (рис. I).

8 Ю

3.14.    Конструкции МОП должны оборудоваться срачатьно-песо дс ними устройствами, расположенными с двух сторон сооружения дли обеспечения подхода судов с на: е трен ной стороны. Лло^дкь зрнчвяьг*-