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.

Obr. 01 - Pružné podloží

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.

Obr. 04 - Tlak vody

Pro výpočet kombinace zatížení jsme vzhledem k opravdu velkým deformacím nastavili teorii třetího řádu.

Obr. 05 - Analýza velkých deformací jako metoda výpočtu

Klíčová slova

plovoucí těleso vor ponton hausbót

Odkazy

Kontakt

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).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

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.

Cena za první licenci
3 540,00 USD