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