ГОСТ Р 59997-2022 (ИСО 19905-1:2016) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Постановка самоподъемных плавучих буровых установок с учетом условий площадок установки

     12.2 Классификация поперечных сечений элементов

12.2.1 Типы элементов

Методология, используемая для классификации поперечных сечений элементов, различается для цилиндрических (трубчатых) элементов с поперечным сечением круглой формы и для всех остальных поперечных сечений призматических элементов. Цилиндрические (трубчатые) элементы, усиленные в продольном направлении, и трубчатые элементы с отверстиями под штифты, вырезами и т.п. должны рассматриваться как некруглые призматические элементы.

12.2.2 Предел текучести материала

Предел текучести материала, используемый при классификации элемента и расчете прочности элемента, должен соответствовать при 0,2% отклонению деформации от начальной линейной зависимости напряжение - деформация. Меньшее значение должно использоваться, когда материал не демонстрирует достаточное деформационное упрочнение.

12.2.3 Определения классификации

На прочность поперечного сечения влияет ее способность противостоять продольному локальному изгибу при сжатии в момент изгиба, или осевого усилия, или при их сочетании. При классификации поперечных сечений устраняется требование точного вычисления прочности локального продольного изгиба.

Для призматических элементов некруглой формы компоненты и поперечные сечения классифицируются как пластические, компактные, некомпактные (или полукомпактные), а также тонкие, в порядке убывания их прочности. Когда поперечное сечение состоит из компонентов различных классов, его следует классифицировать по классу его компонентов с самой низкой прочностью при сжатии. Тонкие компоненты в поперечном сечении могут не учитываться, при условии, что только оставшееся поперечное сечение используется для всех аспектов оценки. Применяется следующая классификация:

- класс 1 - пластичный: поперечные сечения со свойствами вращения пластичного шарнира. Соответствие этой классификации позволяет пластичному шарниру создавать достаточную вращательную способность, позволяющую перераспределять моменты, возникающие в элементе. Все пластические поперечные сечения по своей природе компактные;

- класс 2 - компактный: поперечные сечения со свойствами пластического момента (момент, когда поперечное сечение достигает своего предела текучести). Соответствие этой классификации позволяет развивать предельный пластический момент в поперечном сечении, однако локальный продольный изгиб не дает возможности развития пластичного шарнира с достаточной способностью вращения, чтобы позволить выполнить оценку пластичности;

- класс 3 - некомпактный (или полукомпактный): поперечные сечения со свойствами между предельным моментом при пределе текучести и предельным пластическим моментом. Соответствие этой классификации позволяет реализовать предел пластической деформации при экстремальном сжатии самого дальнего волокна от нейтральной оси на стороне сжатия элемента, однако упругопластичный локальный продольный изгиб не дает возможности развития предельного пластического момента;

- класс 4 - гибкий: поперечное сечение, которое локально изгибается до того, как может быть достигнут предел текучести. Поперечное сечение классифицируется как гибкое, если какой-либо из компонентов сжатия в поперечном сечении не соответствует ограничениям для несжимаемых компонентов.

Нет необходимости классифицировать поперечные сечения цилиндрических элементов в той же степени, как сечения призматических элементов некруглой формы, но можно определять эти цилиндрические элементы на наличие способности вращения пластического шарнира (т.е. класс 1). Это связано с тем, что формулы для поперечных сечений цилиндрических элементов, представленные в A.12.5, учитывают является ли локальный продольный изгиб пластическим или упругим.