Modelování a výpočet plovoucího tělesa v programu RFEM
Tipy & triky
Správné modelování a posouzení plovoucích těles (speciální vory, pontony, plovoucí lodní nakladače, plovoucí bagry, plovoucí stavby, plovoucí ostrůvky, plovoucí jeřáby, hausbóty a podobně) vyžadují dvouúrovňový výpočet.
V první úrovni se stanoví, jaká je hloubka ponoření plovoucího tělesa. Po správném určení hloubky ponoru lze v druhé úrovni výpočtu uvažovat boční tlak vody až po ponorovou čáru. Vztlak plovoucího tělesa lze zohlednit pružným plošným uložením. Mezi hloubkou ponoru a vztlakem existuje lineární vztah. Jestliže se krychle s délkou hrany 1 m zcela ponoří do vody, vzniká vztlaková síla 10 kN. Z tohoto vztahu vyplývá součinitel uložení cz = 10 kN/m³, který je třeba zohlednit u podlahových ploch.
Na tomto základě lze již správně stanovit hloubku ponoru.
Obr. 02 - Hloubka ponoru plovoucího tělesa
Předpokladem ovšem je, že se plovoucí těleso téměř neotáčí a boční stěny jsou svislé.
Pro každou kombinaci zatížení se nejdříve stanoví hloubka ponoru. Následně se ke každé kombinaci zatížení doplní přídavný zatěžovací stav, který vždy obsahuje boční zatížení. V našem příkladu jsme vytvořili kombinaci zatížení KZ 1 s charakteristickými zatíženími. U uzlů 5 a 6 činí deformace uZ = 308 mm, u uzlů 7 a 8 uZ = 325 mm. Pro snazší zadání zatížení jsme na příslušných místech vytvořili pomocné uzly 11 až 14.
Obr. 03 - Pomocný uzel pro ponorovou čáru
Zatížení vodou se uvažují jako volná polygonová zatížení a pro přehlednost jsme u každého zatížení vybrali pouze jednu plochu. Zatížení působí v lokálním směru z. To znamená, že zatížení působí kolmo na plochu. Zatížení má lineární průběh. Je třeba zadat tři hodnoty zatížení. Zvolili jsme vždy dva body na vodní hladině, kde je zatížení nulové, a dále třetí bod v místě nejhlubšího ponoru, kde působí zatížení 3,25 kN/m², respektive 3,08 kN/m².
Pro výpočet kombinace zatížení jsme vzhledem k opravdu velkým deformacím nastavili teorii třetího řádu.
Autor
Dipl.-Ing. Frank Faulstich
Vývoj produktů a péče o zákazníky
Ing. Faulstich je zodpovědný za kvalitu programu RFEM a kromě toho se věnuje technické podpoře zákazníků.
Klíčová slova
plovoucí těleso vor ponton hausbót
Odkazy
Napište komentář...
Napište komentář...
- Navštíveno 1169x
- Aktualizováno 26. října 2020
Kontakt
Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).
Související produkty
Hlavní program
Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.
3 540,00 USD
