船舶荷載計算

1、船舶荷載計算6.5.1 永久作用碼頭結(jié)構(gòu)自重力計算時，鋼筋混凝土：，混凝土：6.5.2 可變作用量值隨時間的變化與平均值相比不可忽略的作用。包括堆貨、起重和運輸機械荷載、汽車、鐵路、纜車、人群、船舶、風、浪、水流、施工荷載、可變作用引起的土壓力。畢業(yè)設(shè)計主要考慮以下幾項：1. 堆貨均布荷載堆貨荷載：前方承臺30KPa 后方承臺 40KPa2. 流動機械荷載門坐式起重機：型號M-10-30最大起重量10t 最大外伸距30m 軌距10.5m 輪數(shù)：4×4 水平運輸：牽引車，叉車3.船舶作用荷載根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，作用在固定式系船柱、靠船構(gòu)件上的船舶荷載可包

2、括如下內(nèi)容：(1)由風和水流產(chǎn)生的系纜力；(2)由風和水流產(chǎn)生的擠靠力；(3)船舶靠岸時產(chǎn)生的撞擊力；船舶系纜力風荷載計算-受風面積計算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)貨船的受風面積按下列公式計算：半載或壓載 式中： ,分別為相應(yīng)裝載情況下船體水面以上橫向和縱向的受風面積(m2)船舶載重量(t)，DW=3000t那么,半載或壓載：Axw=645.65m2 Ayw=159.58m2風壓力計算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，作用在船舶上的計算風壓力的垂直于碼頭前沿的橫向分力和平行于碼頭前沿的縱向分力按下列公式計算：式中：，分別為作用在船舶上的計算風壓力的橫向和

3、縱向分力(kN),分別為船體水面以上橫向和縱向的受風面積(m2)，分別為設(shè)計風速的橫向和縱向分量(m/s)，分別為風壓不均勻折減系數(shù)和風壓高度變化修正系數(shù)。其分別取值為0.9和1.0根據(jù)風況資料，最大風速取14.7m/s，此為最不利狀態(tài)。那么最大風荷載:Fxw=92.417KN ,Fyw=22.842KN水流力計算流向角小于15°水流力橫向分力的計算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)附錄E.0.2，水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分力可按下式計算：式中： 、分別為水流對船首橫向分力和船尾橫向分力(kN)、分別為水流力船首橫向分力系數(shù)和船尾橫向分力系數(shù)，

4、根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)附錄表F.0.6-1，取Cxsc=0.17、Cxmc=0水的密度(t/m3), 水流速度(m/s),取V=1m/s船舶吃水線以下的橫向投影面積(m2)根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)附錄F.0.1-3，該碼頭為鋼材主要貨種，船舶吃水線以下的橫向投影面積可按下式計算：式中： 船舶吃水線以下的橫向投影面積(m2) DW船舶的載重量經(jīng)計算，得B=409.26m2那么:水流力船首橫向分力:=34.79KN船尾橫向分力:=0水流力縱向分力的計算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力可按下式

5、計算：式中：水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力(kN)水流力縱向分力系數(shù)水的密度(t/m3), =1 t/m3水流速度，由資料知，取 =1 m/sS船舶吃水線以下的表面積(m2)(1)根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-20100），水流力縱向分力系數(shù)可按下式確定：式中： Re水流對船舶作用的雷諾數(shù)b系數(shù)，根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，船寬B=16.2m，船舶吃水D=3.2m，取b=0.009(2)根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTJ215-98)附錄E.0.7，水流對船舶作用的雷諾數(shù)可按下式計算： 式中： V水流速度，取為1m/sL船舶吃水線長度(m)，取船長95m水的運

6、動粘滯系數(shù)(m2/s)，根據(jù)多年平均溫度17查港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)附錄表E.0.1-2，得 v=1.15×10-4m2/s 計算得，Re= 826086.96(3)根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，船舶吃水線以下的表面積S可按下式確定：式中:L船長(m)，取95mD船舶吃水(m)，取3.2mB船寬(m)，取16.2mCb船舶方形系數(shù)，件雜貨取0.625計算得S=1478.675m2綜上，水流力縱向分力系數(shù)=0.0168，水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力Fyc=12.42kN船舶系纜力計算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范JTS144-1-2010)，

7、系纜力標準值N及其垂直于碼頭前沿線的橫向分力Nx、平行于碼頭前沿線的縱向分力Ny和垂直于碼頭面的豎向分力Nz可按下列公式計算：= 式中：，分別為系纜力標準值及其橫向、縱向和豎向分力(kN)，分別為可能同時出現(xiàn)的風和水流對船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和及縱向分力總和(kN)K系船柱受力分布不均勻系數(shù)，當實際受力的系船柱數(shù)目n=2時，K取1.2，n>2時，K取1.3。這里K取1.2n計算船舶同時受力的系船柱數(shù)目，根據(jù)規(guī)范取n=2系船纜的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角(°)，取為30°。系船纜與水平面之間的夾角(°)，取為0°情況1：風速Vx=14.7m/s

8、，Vy=0 計算得系纜力N=161.26kN情況2：風速Vx=0，Vy=14.7 m/s 計算得系纜力N=66.18kN根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，作用于系船柱上的計算系纜力標準值不應(yīng)小于200kN，故系纜力標準值取為200kN。系纜力標準值的橫向投影，縱向投影，豎向投影：=100KN=173.21KN=0KN表6-2 系船柱主要外形尺寸系纜力標準值柱高H帽高柱徑D帽寬錨柱單擋檐直徑數(shù)量35045017238062030mm7船舶擠靠力根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，當橡膠護舷間斷布置時擠靠力標準值可按下式計算：式中：橡膠護舷間斷布置時，作用于一組或一個橡膠護舷上的擠靠力標準值(kN)擠靠力不均勻系數(shù)，取1.3水流對船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和與船舶接觸的橡膠護舷的組數(shù)或個數(shù)：12 綜上，計算得擠靠力=20.26KN船舶撞擊力根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，船舶靠岸時的撞擊力標準應(yīng)根據(jù)船舶有效撞擊能量和橡膠護舷性能曲線及靠船結(jié)構(gòu)的剛度確定。根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，船舶靠岸時的有效撞擊能量E0可按下式計算：式中：船舶靠岸時的有效撞擊能量(kJ)有效動能系數(shù)，取0.70.8