Bartłomiej Kosentka II TM – mgr ,
niestacjonarne
Bartłomiej Kosentka II TM – mgr ,
niestacjonarne
Wiatr
Obciążenia te wywołane są oddziaływaniem
wiatru na zacumowany statek. Parcie występuje
przy wiatrach dopychających i przenoszone jest
na budowlę hydrotechniczną za pośrednictwem
urządzeń odbojowych. Ciągnienie występuje przy
wiatrach odpychających i przenoszone jest na
budowlę za pomocą lin i urządzeń
cumowniczych. Wypadkowa parcia wiatru na
statek wyznaczana jest z następującej
zależności:
Siła wiatru określana jest wg skali Beauforta. Kierunek
wiatru określany jest w rumbach lub stopniach
wskazujących skąd wiatr wieje. W obszarach
posadowienia morskich budowli hydrotechnicznych
określa się prędkość charakterystyczną wiatru, która
może być przekroczona średnio raz w przewidywanym
czasie użytkowania budowli (min. 50 lat). Prędkość
charakterystyczna wiatru jest to średnia
dziesięciominutowa prędkość wiatru m/s na wysokości
10m nad poziomem morza. Jeżeli dla obszaru
posadowienia budowli nie występują pomiary
umożliwiające wyznaczenie prędkości
charakterystycznej wówczas przyjmuje się prędkość
równą 30 m/s. Maksymalną prędkość wiatru ze
względu na obciążenia budowli hydrotechnicznych
określa się z następującej zależności:
V
w10
= V
k
β(β- bezwymiarowy współczynnik porywu
równy 1,27)
Parcie wiatru na statek
Q
w
– wypadkowa siła parcia
(obciążenie charakterystyczne) [N]
ρ
p
– gęstość powietrza (1,23 kg/m
3
)
v
w
– maksymalna prędkość wiatru [m/s]
v
w
– v
k
*β
v
k
– prędkość charakterystyczna (średnia 10 minutowa z 50
lat)
β – współczynnik porywu (tabela) dla innych czasów
uśredniania
Ac – powierzchnia czołowa statku [m
2
]
Ab – powierzchnia boczna statku [m
2
]
α – kąt działania wiatru
C – współczynnik aerodynamiczny C = 1,35 (porty polskie)
Parcie wody na statek (prąd)
Obciążenie charakterystyczne:
SIŁA W KIERUNKU DZIOBU
[N]
S- zanurzona powierzchnia statku [m]
S= B* d [m
2
]
B= szerokość statku [m]
d= średnie zanurzenie [m]
V
p
- prędkość prądu [m/s]
V
p
[m/s]=0,514* V[w]
ρ
w
- gęstość wody
SIŁA W KIERUNKU BURTY
ρ
w
- Gęstość wody
C
p
- Współczynnik parcia płynu (rys. )
A
b
- powierzchnia burty poniżej linii zanurzenia
statku [m
2
]
A
b
= L
pp
* d [m
2
]
L
pp
- długość statku między pionami
d- średnie zanurzenie
h- głębokość akwenu
Ф- kąt działania prądu
Siły od falowania
[N]
D= (a-b) sinα + b
D- osłaniająca szerokość statku względem
działania fali
Długość statku L
pp
[m]
Szerokość statku (B) [m]
α- kąt nabiegu fali
Siły od falowanie działające na statek
Gdzie:
F
x
- maksymalna wartość składowa w kierunku x (oś wzdłużna) [N]
F
y
- maksymalna wartość składowej w kierunku y (oś poprzeczna) [N]
C
mx
- współczynnik sił bezwładności od składowej w kierunku x
[bezwymiarowy określany wg. Zal 19/5.5]
C
my
- współczynnik sił bezwładności od składowej w kierunku y [jw.]
H- głębokość wody [m]
d- średnie zanurzenie statku [m]
D- osłaniająca szerokość statku względem kierunku rozchodzenia się
fal [m]
α- kąt fali nabiegającej względem osi podłużnej statku x [°]
ρ
w
- ciężar właściwy wody
h- wysokość fali nabiegającej [ m]
L- długość fali nabiegającej dla wody głębokiej [m]
Q
F
=Q
Fmax
*q
F
=Q
Fmax
*1,3
q
F
= współczynnik konstrukcyjny
WYPADKOWE SIŁY PARCIA NA
STATEK
Q
max
= Q
N
* q
w
+ Q
p
* q
p
+Q
F
*q
F
Q
w
- siła od naporu wiatru
Q
p
- siła od naporu prądu
Q
F
- Siła od naporu fali
q- współczynnik obciążenia
q
w
= 1.3
q
p
= 1.1
q
f
= 1.3