各剖面计算

剖面面积系数剖面面积系数，也称为断面系数或横截面积系数，指的是某一剖面形状和大小的量度。

在实际应用中，剖面面积系数常常用于描述流体在管道、河道、水槽和风洞等中的流动性质。

下面我将从不同领域的应用角度出发，详细介绍剖面面积系数的概念和计算方法。

首先，我们来讨论在流体力学中，剖面面积系数的计算。

在流体力学中，剖面面积系数（Cf）被定义为单位长度的管道或管束的断面积相对于其河道横截面积的比值。

剖面面积系数是描述流动过程中剖面形状和大小的重要参数，它与流体在管道中的流速和流量密切相关。

对于圆形剖面来说，剖面面积系数就是圆的直径与管道直径（或河道宽度）的比值的平方，即Cf = (D/De)^2，其中D表示圆的直径，De表示管道直径（或河道宽度）。

对于矩形、三角形或其他非圆形剖面，剖面面积系数的计算方法略有不同，但基本原理仍然是将剖面的面积与管道或河道的横截面积进行比较。

在土木工程中，剖面面积系数常常用于描述河道截面的形状和大小。

通过测量河道的横截面面积和周长，可以计算出剖面面积系数，进而判断河道的水流特性。

剖面面积系数越大，说明河道的水流更顺畅，反之则说明水流受到阻碍。

因此，剖面面积系数对于河道的设计、施工和维护具有重要意义。

在建筑学中，剖面面积系数常被用于描述建筑物的立面形状和比例。

剖面面积系数可以衡量不同建筑物的体积和形状特征，从而对建筑物的结构和空间进行评估。

在建筑设计过程中，剖面面积系数通常会被用来优化建筑物的空间利用和风水效应，以提高建筑物的舒适性和可持续性。

在机械工程中，剖面面积系数常被用来描述流体通过管道或管束的阻力特性。

剖面面积系数越小，说明流体在管道中的阻力越大，流速和流量相应减小。

在液压系统和供水系统设计中，剖面面积系数的选择对于保证系统的正常运行和节约能源具有重要意义。

总之，剖面面积系数是一种描述流体流动特性的重要参数。

在流体力学、土木工程、建筑学和机械工程等领域中都有着广泛的应用。

剖面测量的水平距计算公式
实测地质剖面图（surveyed geological cross section）简称实测剖面，是指用仪器（经纬仪、平板仪）或精密度较低的仪器和工具（罗盘、测斜仪、GPS定位仪、视距望远镜、气压计、测绳、皮尺等）通过实地测绘而制成的地质剖面图。

对于精度要求较高的各种地质剖面图，如布置钻孔和坑探工程的勘探剖面图，用于储量计算的剖面图等等，均需要通过实地准确测绘。

水平距离的计算公式是D=Lcos α。

水平距离是指水平方向上的距离，也即没有高度差的距离。

物理上是相对于地面作一平行线，分别过两点作垂线，垂足的距离就是水平距离。

在地理上，水平距离等高线就是在平面图纸上相邻等高线之间线与线之间的距离。

水平实地的距离越小，等高线之间的距离却是不变的，所以高度相同，而水平距离越短，则坡度越大。

球扁钢剖面要素计算方法及程序示例球赢钢嗣面要素计算方法及程序示倒——吉嘉龙马建坡球扁钢剖面要素计算方法及程序示例洛阳船舶汁料研究所吉嘉龙--5建坡～6,擒要.球扁钢是船舶,舰艇的专用结构型钢.在潜艇上更广泛地用怍肋骨.目前.关于球扁钢的国家标准及各种手册中所提供的国内球扁锕的惯性矩等剖面要素均不够准确.使设计计算产生了不樱煨的误差.本文说明了球扁钢剖面要素的计算方法,公式和以BASIC语言编制的程序.并提供了各型号球扁钢剖面要素的较准确的数据关键词:琶旦堡笺惯性半径中心主轴#l一前言球扁钢是船舶专用型钢.在船舶,舰艇上主要用作扶强材,防挠材,如桁材,肋骨等骨材它们与船体钢板连接,组合成为各种形式的板架结构.作为船体结构的一部分,球扁钢将参与船体的设计计算在校核结构的强度及稳定性时,为计算构件的弯曲应力和剪应力等数值,需要用到球扁钢的各剖面要素, 如横剖面的面积.重心坐标,,惯性矩,和剖面模数14等.这些剖面要素均可从有关标准或手册中查到.例如,国家标准《造船用球扁钢》中就列出了5号～27 号单面球扁钢的各项截面特性参数.然而,我们发现,国家标准中所列的某些参数不够准确.如tX轴惯性矩,x的误差有正有负.平均误差大于J.1%,晟大达2.8%.l,轴惯性矩h的误差更大,平均超过5.7%,最大误差达8.J%.这样,船舶设计人员在引用这些数据时,必将给计算带来不应有的偶然误差.此外,迄今为止,国内编写的多种设计手册,材料手册中,有关我国单面球扁钢的剖面要素,均与国家标准相同.虽然剖面要黎的计算工作非常简单,但在90年代的今天,遣一简单问题更反映了我们质量工作方面的缺陷.因此,目前需要尽快正确计算球扁钢的剖面要素. 给船舶设计人员提供准确的数据.本文说明了单面球扁钢横剖面的剖面面积,对重心轴X,l和中心主轴”,I,的惯性矩I,In及惯性半径i”-,f轴与1轴的夹角d及tga,和重心距离,如等剖面要素的计算方法,并用BASIC 语言编制为程序.按程序计算出5号～:7 号球扁钢的各剖面要素.二剖面要素计算方法按GB9945规定,单面球扁钢横剖面的形状及尺寸参照如图J所示..在计算时需根据材料力学的原理,将剂面分为若干较简单的图形,厢组台图形的方法计算各剂面要索0.组合图形如图2所示,将球扁钢剖面分为7个图形子母形名称刊于表l.表中.三角弧一词, 表l乃一条边为圆弧的三角形的简称.各图形的尺寸均注于图2中.需说明的是,图l中瘦板端部的两个圆角.在建造艟工中将与船俸钢板焊接而填满.固此可作为=0,而不计入三角弧.图2的7个图形中.①,②,@均为衙图形.有关的特性参数可查表而得但三m弧乃特殊图形.应先计算出它们的重心位置,对重心轴的惯性矩和惯性积等参数.供下面的计算所需.1.90.三角弧计算(1)重心位置设图形⑤的重心为0s.到三角弧2EKL(阴影部分)两直角边的距离为,刊,】}I}l的距离为6.如图3所示.由于三角弧等于正方形O.LEK与÷圆OLK之1差.按组合图形的重心计算法剐,可得到::/F;:∑./∑.∑‟/∑F.式中.一三角弧对x或l轴的静力矩;球寓锕削面要素计算方法及程序示倒——青嘉=I已马建坡…h..=篙岽同理,图形①的重心位置;.10—3“T(2)对重心轴的惯性矩和惯性积设三角弧对重心轴X”的惯性矩为,m,m惯性积为.,5;对属,j轴的惯性矩为,,s,惯性积为..按组台图形法则.可得:,=一,|_.以一.,.正一J?_式中的,和.为O‟LEK对砖,n轴的惯性矩和惯性积;一目和.为l/4圆O‟1K对,1轴的惯性矩和惯性积.按平行轴定理;,=,x5+(毛).=.,5+(毛)0四此?,;一,一,._一()5.{{r21]316k3(4一)Jq-】_[百1一一丽4L3l69(一)J/rsfxs-,5=J一.,._一()2F5一丑一生一!!:489(4～-[{一9(41~)39(4r{L8u同理,图形④对重心轴的惯性矩和惯性积为:一[i1一一1.,.一丽～{卜y‟lI;.-mm,--I—f一——一‟2.120.三角弧计算(1)重心位置设图形⑥的重心为f.On的位置可由“和z,确定.如图J.由于三角孤FLP等于△OPR与△FLR和60.圆O‟PL之差.可4?得b一口/r:∑口/∑式中——r)到x轴的距离l0e——三角弧对轴的静力矩——三角弧面积球扁锕面要素{1算奇法厘程序示倒一并且,∑口/∑一(口一口一口)/(——)式中,口h口”分别为AO~PR,AFLR,吉嘉龙马建坡60”阿O.PL对聪轴静力矩,F,Fh分;9为它J的面积.r.LR}一一/潍一图4l20*三角弧根据简单图形的静力矩公式可得:口,}/J,一三.i口一r{/l8,:/一旦r}60圆O.PL的静力矩口”可用图4中阴影所示的面积单元dF积分而得.该面积单元可视为三角形,其面积dF一要棚,其重心的纵坐标一号j,积分区间0～/3.则静力矩:f_』‟和…F,-一胛i/6因此.口B=r~/36,可得:b一口E/F‟一F一{(2一n)r}l26一n--t7tg60.一3—6儿3—61”1123—6(2)对重心轴的惯性矩和惯性积图形⑥绕其重心0.旋转180.后即得图形⑦,因而⑥与⑦是两个全等三痢弧.所以两图形的惯性矩与惯性积都相等.同时, 在球扁钢的组台图形中,图形⑥为负值,图形⑦为正值,因而两图形的惯性矩及惯性积之代数和为零.即:,6=一,7,/re一一,_T,.,6一一.,7所以,在球扁钢的惯性矩,惯性积公式中. 就无需对,,,及.,t进行推导计算了.3.备图形的重心距离及球扁钢剖面面积F图2中各图形有关尺寸的表达式为:=h—tb=(tg30/tgl5.一tg30.)rb.~l一3十i—,b—.tg30.=(k--f)/3.10—3n“5?第7卷第3期村料开茛与应用1992年6月l=丽‟.儿/3—6nl2~/3—6ce==————==■—一r.~,3日—了一‟根批资料‟和以上各式.各图形重心到x,‟”轴的距离,:及各图形面积F.列于丧2.袭中的F.,FFs均为负值.因此,球扁钢的剖面面积:F∑F.:F1++Fa十F.+表2此F值厢于计算球扁钢的惯性矩等要素和船体构件中球扁钢的理论重量.严格来说,轧钢厂交货时.计算交货理论重量用的面积应为:=F:++F3+3F{+凡参照资料[|]和[1].该式可写成:=+0.2887一)+1.5774(A—t)r1—0.214}一0.6J38,仅当r值鞍小时(如r≤1),上式中的3项可略去.此时,,≈.4.球扁钢的重心距离,y.设球掏钢(组合图形)的重心为0,O到x‟,‟”轴的距离分别为,‟(见图2)则:一扑一l一百jJ6=一?7播组台图形惯性积计算法则和平行轴定理.球崩钢对重心轴X,‟的惯性积为:J:∑.,.+∑.=.,3+.,‟+.,;+II+z2+3{n+n+;如+66n+￡77F77.主惯性轴u,y,主惯性矩I,I及主惯性半径,i设通过球崩钢重心.的一对主惯性轴(中心主轴)为,,和I轴.与‟轴的夹角为(见囝1).由于球扁钢对中心主轴的惯性积为零.根据轴的旋转公式.可得到球扁钢对,I轴的主惯性矩,,r以及,轴与‟轴的夹角n,—l下:l-ir一一生+=了干I2一aretg而由此可得球扁钢对,I轴的主惯性半径i‟一三剖面要素计算程序示例有了上述子计算公式.可以用计算机准确地算出各剖面要素的值.现将以BA- SIC语言编写的程序(适用于PC-1500袖珍计算机)示例如下.程序中的N$为球扁钢的型号A,AI～A7为公式中的常数Ll ～L8为子图形尺寸,G和TO为屙和tg,.R为惯性半径‟.公式中的F.,,,,,r.及ti.分别用相应变量名的下标变量表示240句后打印输出计算结果.l0:ACLEAR20:DIMF(7).X(7).Y(7),IX(7).IY(7).J (7)30INPUTNO.=;N$.b=IB.h;H,t一;T.rl=;R1.r={R7第卷第3期材料开发与应用1992年6月J0:A一/3,Al一,;0—3*n)(12—3*n),A2=n/J一1.A3一(n一2*A)/6.A4一n/l6+1(36—9*)一l/350:A5=1/8一l/(36—9*n)60:Ll—H—T,L2=(1+A/3)*R1,L3=LI*A/3,L4一A1*R,L5=A1*R1.L7R1/(12*A一6*n),L6一R1一L7*A70:L8一A*RI/3,F(1)B*T,F(2)=L1*L2,F(3)=LI*L3/2,F(J)=A2*R…2.F(5)=A2*Rl280:F(6)一A3*Rl2.F(7)=一F(6),X(1)=T/2.x(2)一T+Ll/2,x(3)=T+Ll邝.x(J)=L4,x(5)一H—L590:X(6)=H—L6.X(7)一T+L6,Y(1)=n/2.Y(2)一B—L2/2,Y(3)=B—L2一L3/3,Y(4)一B--L4,Y(5)=B—L5100:Y(6)=B—RI—L7.Y(7)=B—L2一L3一L8+L7110:FORK—lTo7120:X×+X(K)*F(K),Y=Y+Y(K)*F(K),F—F+F(K):NEXTK130:x=x/F.Y—Y/FlJ0FORK一1TO7150:X(K)=X(K)一X,Y(K)一Y(K)一Y: NEXTK160:lx(1)=T*B3/12,lx(2)=Ll*L23/l2.lx(3)=Ll*L33/36.1x(J)一A4*R‟4.IX(5)=AJ*R1‟Jl70:lY(1)=B*T3/l2,lY(2)=L2*Ll…3/l2,IY(3)=L3*L l3/36.1Y(J)=lX(J).IY(5)一lX(5)J80:J(3)=Ll2*L3‟2/73,J(|)=A5*R‟|,J(5)一一A5*RlJ1901FORK=lT07300:lX=lX十lx(K)+Y(K)2*F(K),IY=lY+IY(K)+x(K)‟2*F(K),J8=J+J(K)+X(K)*Y(K)*F(K)NEXTK210:A6=lx/2+IY/2,A7=/((IX一】Y)2+|*J2)/z.】u—A6一A7.1V A6+A72:nG=A TN(2*J/(1x一1Y))/2.TG兰TANG230;Rx√T丽.RY=/7可.Ru一/,Rv一/嗝240:CSIZE3:COLOR0:LPR1NTNo.lN $cslZE2:c0LOR1250{LPRlNT=;Bl,h一lH;.t一;T{LPR1NTrl=;R1l,r=IR‟COLOR2260:LPRlNTF=}F/100:LPRlNT-Xo 一;x/10LPRlNTY o=lY/l0:LPRINT1x=;ix/10000:LPRl卜rrly=:iY/10000270:LPRINTlu=;lIJ/10000:LPRlNTIv=;lv/l0000:LPRINTix=:Rx/l0:LPRINT暑1露}器dldl-心【卜I忧雏l蓥:霎0;I;=』!;;f2喜l至!兰羞童{jf电鬈卜vEE:董I.¨∞一N:目毒.一一-j一曲∞h0.0∞一寸n.寸00寸∞卜0.0{}∞寸.寸∞∞0∞0_0∞0{:∞0.0叶.∞0～0.一曲0寸¨.∞一.∞∞0c¨n0n一∞0.0¨∞∞.寸∞啦一0.卜I』.∞n”一∞.0一.一}).卜心.∞0一n.寸”∞.0寸.0{}.卜n寸f;∞.0(.—0.∞∞∞.0一∞一h∞.x”.劓劓卜一*.r0一.∞∞.口卜∞一.一一寸卜一【}.∞∞∞n=.一一口.一竹h曲卜一卜.00善.0嚣{一盘∞.0蠹-_∞00一∞I|.毒～一曲寸.∞{I卜卜.一n.一0.0一卜寸曲.0一寸0∞一日口一一寸甘口廿00∞时卜.00∞∞nh.∞劓nn0.卜n∞叶0一0.∞∞¨o∞.0f;一芷卜.0∞n.寸0∞寸卜～卜0.曲,∞竹∞.∞¨.卜～*∞0卜.0l}0{}卜.{=西.西一∞L{I=刊.∞卜¨0∞.0～.一一∞{}∞∞卜.0¨一.叶一}一一卜一.0∞.一一”0∞卜n.∞n¨n一.n∞0一.on寸∞一曲.0可n一一.∞一o.∞世0*.0∞.00.寸辩0舶一n.∞时卜∞甘心.0∞卜.∞0一∞∞∞.竹神0卜寸.0暂一寸.0卜一—聱.0.曲n∞.一一0寸.寸∞∞. 0.n∞卜n甘.口呻砷.0卜卜{}一.西口一叶.00卜00.0一∞竹一.00∞∞.卜¨∞.一一曲寸一n.0卜0∞卜∞.0一曲寸¨心00.卜井孽n一卜n0.一∞n∞h0卜∞.0时0卜¨.0∞竹性均比未加稀土的提高了一倍.参考文献l吕撮家等.稀土在钢铁中的应用.北京冶金工业出版社,l987:3602朱心昆等.中国稀土.1991(2):1223陈钟敏等.中国稀土.1990(3):28l{王武等.中国稀土.1990(3):2525张全福.稀土.1990(6):256系宗森.钢中稀土.北京:冶金工业出版社.1982:1217余瑞璜.科学通讯.】978(23):217本工作得到清华大学摩擦学国家重点实验室摩擦学基金的j螽助.在此表示感谢. (上接9页)参考文献】BG9945—88造船用球扁钢2铣摩辛柯.盖尔.材料力学.北京:科学j6?出版拉.l978(3):603—6283陈国虞.倪步友.船舶与海洋工程型钢论文集.】988(10):824船舶材料手册(第一篇附录5).北京: 国防工业出版社.1989(1):468。

计算项目：一看边坡稳定计算3-3剖面------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 直线滑动法不考虑地震[ [土层信息]上部土层数 1层号定位高度(m) 重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 2.700 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -10.000 ---下部土层数 1层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 2.500 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- 0.000 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 6 水面线起始点坐标: (0.000,-2.500)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 10.000 6.0002 10.000 8.0003 0.000 0.0004 0.000 0.0005 0.000 0.0006 0.000 0.000[计算条件]稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面自动搜索时Y坐标增量: 0.500(m) 自动搜索时角度的增量: 1.000(度)破裂面的最小角度: 10.000(度) 破裂面的最大角度: 40.000(度)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------最不利破裂面:定位高度: 0.000(m)；破裂面仰角: 14.000(度)；安全系数 = 2.457起始x 终止x 条重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)--------------------------------------------------------------------------------------- 0.000 0.964 22.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.45 37.930.964 1.000 1.70 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.41 1.531.000 4.167 153.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 37.14 135.694.167 7.129 143.75 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 34.78 126.967.129 9.000 91.45 0.00 0.00 3.68 0.00 0.00 25.65 71.259.000 10.000 50.19 0.00 0.00 4.99 0.00 0.00 16.91 38.8710.000 11.272 66.82 0.00 0.00 13.81 0.00 0.00 28.71 51.9111.272 12.000 39.81 0.00 0.00 11.11 0.00 0.00 19.73 30.7612.000 12.875 46.93 0.00 0.00 16.44 0.00 0.00 26.30 37.1112.875 18.545 213.54 0.00 0.00 85.42 0.00 0.00 129.29 205.2618.545 20.000 28.94 0.00 0.00 11.58 0.00 0.00 17.52 41.9720.000 23.263 26.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.42 76.62总的下滑力 = 348.310(kN) 总的抗滑力 = 855.851(kN)土体部分下滑力 = 348.310(kN) 土体部分抗滑力 = 855.851(kN)算项目：一看边坡稳定计算4-4剖面------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 直线滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 3坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 2.000 3.800 02 11.000 2.100 03 2.000 0.500 0[土层信息]上部土层数 1层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 3.800 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -10.000 ---下部土层数 2层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 4.800 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -35.000 ---2 14.800 25.000 25.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- 0.000 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 6 水面线起始点坐标: (0.000,-4.800)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 10.000 6.0002 10.000 8.0003 0.000 0.0004 0.000 0.0005 0.000 0.0006 0.000 0.000[计算条件]稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面自动搜索时Y坐标增量: 0.500(m) 自动搜索时角度的增量: 1.000(度) 破裂面的最小角度: 10.000(度) 破裂面的最大角度: 40.000(度)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------最不利破裂面:定位高度: 0.000(m)破裂面仰角: 14.000(度)安全系数 = 2.855起始x 终止x 条重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------0.000 2.000 62.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.17 80.912.000 8.000 356.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 86.21 266.268.000 10.000 109.91 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 26.59 87.5110.000 12.349 123.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.85 101.9712.349 13.000 33.26 0.00 0.00 0.93 0.00 0.00 8.90 25.3213.000 15.000 102.88 0.00 0.00 14.55 0.00 0.00 38.11 79.7715.000 15.743 37.47 0.00 0.00 9.89 0.00 0.00 18.05 30.0515.743 15.995 12.21 0.00 0.00 3.92 0.00 0.00 6.51 10.1115.995 16.431 20.43 0.00 0.00 7.41 0.00 0.00 11.68 17.3116.431 16.500 3.18 0.00 0.00 1.26 0.00 0.00 1.91 2.7416.500 16.745 11.07 0.00 0.00 4.43 0.00 0.00 6.70 9.6416.745 20.000 118.42 0.00 0.00 47.37 0.00 0.00 71.69 116.1020.000 25.669 80.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.38 145.15总的下滑力 = 340.777(kN) 总的抗滑力 = 972.834(kN)土体部分下滑力 = 340.777(kN) 土体部分抗滑力 = 972.834(kN)计算项目：一看边坡稳定计算5-5剖面------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 直线滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 3坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 1.800 3.000 02 11.000 2.100 03 4.000 1.000 0[土层信息]上部土层数 1层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 4.500 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -10.000 ---下部土层数 2层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 2.000 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -22.000 ---2 14.800 25.000 25.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- 0.000 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 6 水面线起始点坐标: (0.000,-2.000)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 13.200 5.2002 10.000 4.0003 0.000 0.0004 0.000 0.0005 0.000 0.0006 0.000 0.000[计算条件]稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面自动搜索时Y坐标增量: 0.500(m) 自动搜索时角度的增量: 1.000(度) 破裂面的最小角度: 10.000(度) 破裂面的最大角度: 40.000(度)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------最不利破裂面:定位高度: 0.000(m) 破裂面仰角: 11.000(度) 安全系数 = 3.834起始x 终止x 条重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------0.000 1.800 45.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.65 70.591.800 5.077 164.65 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 31.42 140.135.077 9.657 228.94 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 43.68 195.699.657 10.022 18.18 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.47 15.5810.022 12.800 138.88 0.00 0.00 3.03 0.00 0.00 29.48 106.4212.800 13.200 20.17 0.00 0.00 0.94 0.00 0.00 4.77 15.4213.200 16.800 190.64 0.00 0.00 14.46 0.00 0.00 50.58 142.4516.800 18.731 100.15 0.00 0.00 12.15 0.00 0.00 31.05 75.9618.731 20.048 60.84 0.00 0.00 10.05 0.00 0.00 21.48 49.2620.048 20.450 17.36 0.00 0.00 3.35 0.00 0.00 6.60 14.6220.450 21.805 54.02 0.00 0.00 10.80 0.00 0.00 20.92 47.6421.805 23.200 48.16 0.00 0.00 9.63 0.00 0.00 18.65 46.2823.200 24.970 50.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.58 53.9924.970 31.382 79.92 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.25 159.20总的下滑力 = 295.569(kN) 总的抗滑力 = 1133.226(kN)土体部分下滑力 = 295.569(kN) 土体部分抗滑力 = 1133.226(kN)计算项目：一看边坡稳定计算6-6剖面------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 直线滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 3坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 2.000 5.200 02 12.000 1.370 03 4.000 1.000 0[土层信息]上部土层数 1层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 5.200 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -10.000 ---下部土层数 2层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 2.500 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -26.000 ---2 14.800 25.000 25.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- 0.000 --- [水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 6 水面线起始点坐标: (0.000,-2.000)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 13.200 5.5002 10.000 5.0003 6.000 4.0004 0.000 0.0005 0.000 0.0006 0.000 0.000[计算条件]稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面自动搜索时Y坐标增量: 0.500(m) 自动搜索时角度的增量: 1.000(度) 破裂面的最小角度: 10.000(度) 破裂面的最大角度: 40.000(度)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------最不利破裂面:定位高度: 0.000(m) 破裂面仰角: 36.000(度) 安全系数 = 2.266起始x 终止x 条重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------0.000 2.000 71.19 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 41.85 94.822.000 4.800 153.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 90.36 139.064.800 8.119 64.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 37.66 151.04总的下滑力 = 169.863(kN) 总的抗滑力 = 384.923(kN)土体部分下滑力 = 169.863(kN) 土体部分抗滑力 = 384.923(kN)计算项目：一看边坡稳定计算7-7剖面------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 直线滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 3坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 4.000 6.100 02 10.000 2.200 03 6.000 2.000 0[土层信息]上部土层数 2层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 3.000 25.000 26.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- -23.000 ---2 6.100 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -10.000 ---下部土层数 1层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 5.000 25.000 26.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- -26.000 --- [水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 6 水面线起始点坐标: (2.000,3.000)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 10.000 5.0002 3.000 1.0003 3.000 1.0004 3.000 1.0005 0.000 0.0006 0.000 0.000[计算条件]稳定计算目标: 过某点某一角度的安全系数破裂点的高度: 3.000(m) 破裂面的角度: 23.000(度)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------破裂面:定位高度: 3.000(m) 破裂面仰角: 23.000(度) 安全系数 = 3.054起始x 终止x 条重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------1.9672.000 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.252.000 2.184 0.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.19 7.072.184 4.000 42.83 0.00 0.00 0.62 0.00 0.00 17.36 53.824.000 10.488 196.49 0.00 0.00 12.40 0.00 0.00 89.15 207.0810.488 11.500 16.19 0.00 0.00 3.37 0.00 0.00 9.69 27.4911.500 12.000 6.52 0.00 0.00 1.63 0.00 0.00 4.18 13.0912.000 13.015 11.30 0.00 0.00 1.68 0.00 0.00 6.09 25.8013.015 14.000 7.50 0.00 0.00 0.96 0.00 0.00 3.89 23.8814.000 15.000 3.82 0.00 0.00 0.49 0.00 0.00 1.98 22.9915.000 16.111 1.46 0.00 0.00 0.19 0.00 0.00 0.76 24.62总的下滑力 = 133.283(kN) 总的抗滑力 = 407.076(kN)土体部分下滑力 = 133.283(kN) 土体部分抗滑力 = 407.076(kN)计算项目：一看边坡稳定计算8-8剖面------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 直线滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 3坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 4.000 7.000 02 10.000 2.000 03 6.000 3.400 0[土层信息]上部土层数 2层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 3.000 25.000 26.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- -26.000 ---2 7.000 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -10.000 ---下部土层数 1层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 5.000 25.000 26.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- -26.000 --- [水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 6 水面线起始点坐标: (0.000,3.000)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 6.000 2.8002 4.000 1.8003 6.000 3.5004 6.000 2.5005 0.000 0.0006 0.000 0.000[计算条件]稳定计算目标: 过某点某一角度的安全系数破裂点的高度: 3.000(m) 破裂面的角度: 26.000(度)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------破裂面:定位高度: 3.000(m) 破裂面仰角: 26.000(度) 安全系数 = 2.596起始x 终止x 条重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------1.7142.338 4.91 0.00 0.00 1.14 0.00 0.003.29 15.472.338 4.000 59.27 0.00 0.00 5.97 0.00 0.00 31.95 56.344.000 6.000 100.16 0.00 0.00 6.82 0.00 0.00 50.73 77.236.000 10.000 134.34 0.00 0.00 11.42 0.00 0.00 70.30 132.8310.000 11.125 22.00 0.00 0.00 4.02 0.00 0.00 13.65 32.3411.125 11.565 6.75 0.00 0.00 1.76 0.00 0.00 4.72 12.0511.565 13.265 15.77 0.00 0.00 4.60 0.00 0.00 11.50 43.1113.265 14.000 1.69 0.00 0.00 0.49 0.00 0.00 1.23 16.9214.000 16.000 4.51 0.00 0.00 1.01 0.00 0.00 2.99 46.0116.000 20.000 33.65 0.00 0.00 5.39 0.00 0.00 20.14 99.9020.000 20.987 6.18 0.00 0.00 0.99 0.00 0.00 3.70 23.97总的下滑力= 214.197(kN) 总的抗滑力= 556.162(kN) 土体部分下滑力 = 214.197(kN) 土体部分抗滑力 = 556.162(kN)计算项目：一看边坡稳定计算9-9剖面------------------------------------------------------------------------计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 直线滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 3坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 4.000 7.200 02 12.400 3.800 03 4.000 2.000 0[土层信息]上部土层数 2层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 3.000 25.000 26.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- -10.000 ---2 6.100 19.000 20.000 35.000 8.200 20.000 20.000 --- --- --- --- -22.600 ---下部土层数 1层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 5.000 25.000 26.000 100.000 60.000 20.000 20.000 --- --- --- --- -26.000 --- 水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 6 水面线起始点坐标: (0.000,-3.500)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 6.000 8.0002 12.000 6.0003 4.000 2.2004 6.000 3.0005 0.000 0.0006 0.000 0.000[计算条件]稳定计算目标: 过某点某一角度的安全系数破裂点的高度: 3.000(m) 破裂面的角度: 26.000(度)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------破裂面:定位高度: 3.000(m) 破裂面仰角: 26.000(度) 安全系数 = 3.317起始x 终止x 条重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------1.6672.625 11.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.02 38.802.6253.389 25.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.19 33.053.3894.000 30.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.54 27.804.0005.364 76.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 33.38 62.985.3646.000 33.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.61 29.086.000 11.701 236.42 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 103.64 252.6211.701 16.400 110.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 48.53 197.3316.400 18.000 25.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.98 65.5518.000 20.400 38.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 16.96 98.4720.400 22.000 14.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.30 64.1722.000 22.170 0.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.06 6.63总的下滑力 = 264.213(kN) 总的抗滑力= 876.473(kN) 土体部分下滑力 = 264.213(kN) 土体部分抗滑力= 876.473(kN)。

剖面边长每米剖面锚管长度锚管总长米重总重1-1剖9991817982 3.8469050.8810461818828 3.8472299.52 2-2剖162274374 3.8416796.163-3剖159182862 3.8410990.0844046总面边长每米剖面联系筋长度联系筋总长米重总重1-1剖999 6.446433.560.895725.8684 1046 6.446736.240.895995.2536 2-2剖1629.661564.920.891392.77883-3剖159 6.441023.960.8913113.9008喷锚面积每平方网筋长度网筋总长米重10131.315911.5116510.13240.446604.053116510.13240.446604.053喷锚面积每平方喷砼水泥水泥总重千分系数吨位10131.315970709192.11020.001709.19211709192.11020.001709.19211锚管长度每米水泥用量水泥总重千分系数吨位440463013213800.0011321.38钢管0.01669444500083.472197714钢筋 0.0012943935000 6.471963268钢筋 0.0046500023喷砼水泥0.0750035注浆水呢0.13042530950065.2126544213.156815每米剖面联系筋长度计算说明：L=A*A1*(1+z)+B*B1*L1+A*A2*L2L每米剖面内联系筋总长A锚管排数A1每排锚管联系加强筋排数（一般为两排或一排，未注明时按一排计算）B需搭接锚管排数（超过6米需要搭接）B1锚管搭接需用联系筋根数（一般为3根或4根）L1搭接用联系筋长度（一般为25~30cm左右）A2井字衬垫根数（一般为两根）L2井字衬垫长度（一般为20cm)z联系加强筋搭接系数（超过9米需要搭接，一般按0.11统一计算，不考虑总长度）139411394 3.845352.96压钉土钉13945352.96 5.35296土钉169.1366413940.62864.280.89769.2092压顶14钢筋864.280.89769.20920.7692094358.78711.550126.050.420050.42压顶8钢筋50126.050.420050.4220.050424358.78770305115.10.001305.1151压顶喷射砼水泥305115.10.001305.1151305.1151 14钢筋13.11390088钢筋46.60405296喷射砼水泥709.1921102注浆水呢，不考虑总长度）。

Allowable stress to ABS MODU 2001, part 3, charpter 2, section 1, item 3.3F=Fy/F.S., whereFy = 235 N/mm2 , or 34 ksiF.S. = 1.67 for axial or bending stress2.50 for shear stressHence, F = 140.7 N/mm2 , or 20.4 ksi for axial or bending stress94.0 N/mm2 , or 13.6 ksi for shear stress1. Bulkhead1.1 Wind pressure p = f V k2.c h.c s N/m2wheref = 0.611Vk = 100 knots = 51.44 m/sc s = 1.0c h = 1.1hence p = 1778.4 N/m2or 37.13 lbf/ft21.2 Bulkhead platingPlate panel maximum size (mm)4070 by 690Plate thickness, t (mm)8Bulkhead load to wind pressure p = 1778.4 N/m2or 37.13 lbf/ft2Stress due to lateral perpendicular load:σ = kpb2/t2 wherek = 0.741 for panel size ratio of 5.9 (4070/690)p =37.13lbf/ft2, or0.26 lbf/in2b =690 mmt =8mmHenceσ =1421 lbf/in2, or 1.42ksi OK3Shear stress at support,τ = RF max/A web = 4.49N/mm2, or0.7ksi OK2. Bottom2.1. bottom platingPlate panel maximum size (mm)2650 by 830Plate thickness, t (mm)8Deck load to MODU 2001, w920 kgf/m2, or 188 lbf/ft2Stress due to lateral perpendicular load:σ = kwb2/t2 wherek = 0.718 for panel size ratio of 3.19 (2650/830)w =188lbf/ft2, or 1.31 lbf/in2b =830mmt =8mmHenceσ =10090 lbf/in2, or10.1ksi OK33. APV' lower Supporting StructureAs per contract specification 2.22G, foundations for equipment shall be designed for combined staticand dynamic load of 1.5g vertical and 0.5g horizontal for roll and pitch.According to HYDRALIFT Drawing: T2820-D1157-G0040 APV's arrangement,per WORKING APV' average weight: 2750kg,add 10% variables: 3025kg is to be used in following calculation.3.1 check supporting plate panelThe supporting plate panel, which is supported at four sides, is considered conservatively as plate beam supported at two longer edges.Plate panel concentrated load maximum size (mm)1420 by 760Plate thickness, t (mm) =25.5Deck load to MODU 2001, w =920kgf/m2, or 188 lbf/ft2Max moment due to deck load q: M q =qL/8 =925N.mwhere L =0.76mMax reaction force due to deck loa R q=qL/2=4870NLoad Case 1 (LC1): Heave at 1.5gForce due to static and dynamic load:P = ma,wherem=3025kga=14.7m/s2 (1.5g)P=44467.5NHence,Q=2P = 88935NM1max=Ql1l2/L=16605N.mwhere L=0.76ml1=0.33ml2=0.43mR1max=Ql2/L=50318NForce due to pitch:P=ma,wherem=3025kga= 4.9m/s2 (0.5g)P pitch=14822.5NHence,Q2=2.755*P/5.76 = 7090NThe force acts on plate as a longitudinal tension, as illustrated in sketchLC3: Roll at 0.5g to starboardForce due to roll:P=ma,wherem=3025kga= 4.9m/s2 (0.5g)P=14822.5NHence,Q2=2.755*P/5.76 = 7090NThe force acts on plate as a transverse tension, as illustrated in sketchLC4: Heave at 1.5g, pitch at 0.5g to forward and roll at 0.5g to starboard (LC1+LC2+LC3)moment:BM max=M1max + Mq =17530N.mshear:RF max=R1max + Rq =55188Nlongitudinal tension:TF x =14179Ntransverse tension:TF y =14179Nplate beam modulus:SM=bt2/6 =154cm3where b =142cmt = 2.55cmplate beam area:A1 =bt =362cm2A2 =at =194cm2where a =76cmBending stress,σ = BM max/SM =113.91N/mm2, or16.5ksi OK Shear stress,τ = RF max/A1 = 1.52N/mm2, or0.2ksi OK Longitudinal tension stress:σx = TF x/A2 =0.73N/mm2, or0.1ksi OK Transverse tension stress:σy = TF y/A1 =0.39N/mm2, or0.1ksi OK3.2 Check supporting structurewhere L= 1.42mBM max = (q1+q2)L2/8 =1774kgf.mRFmax = (q1+q2)L/2 = 4997kgf3Bending stress ,σ = BM max/SM = 6.21N/mm2, or0.9ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A1 = 6.81N/mm2, or 1.0ksi OKb. Beam A2-B2Similar to beam A1-B1, check beam A2-B2 stress is OK.R B2 =4964kgfc. Beam A3-B3Similar to beam A1-B1, check beam A3-B3 stress is OK.R B3 =2697kgfd. Beam A4-B4Similar to beam A1-B1, check beam A4-B4 stress is OK.R B4 =2482kgfe. Beam A5-B5Similar to beam A1-B1, check beam A5-B5 stress is OK.R B5 =4964kgff. Beam A6-B6Similar to beam A1-B1, check beam A6-B6 stress is OK.R B6 =4964kgfg. Beam A7-B7Similar to beam A1-B1, check beam A7-B7 stress is OK.R B7 =4964kgfh. Beam A8-B8Similar to beam A1-B1, check beam A8-B8 stress is OK.R B8 =4964kgfi. Beam A9-B9Similar to beam A1-B1, check beam A4-B4 stress is OK.R B9 =2482kgfj. Beam C1-D1Similar to beam A1-B1, check beam C1-D1 stress is OK.R C1 =4989kgfR D1 =4989kgfk. Beam C2-D2Similar to beam A1-B1, check beam C2-D2 stress is OK.R C2 =4957kgfR D2 =4957kgfl. Beam C3-D3Similar to beam A1-B1, check beam C2-D2 stress is OK.R C3 =2690kgfR D3 =2690kgf3.2.2 Check transverse girdersMax moment due to force R B1: M B1 = 0.76*1.985*R B1/2.745 =2746kgf.mMax moment due to force R B2: M B2 = 1.42*1.325*R B2/2.745 =3402kgf.mMax moment due to force R B3: M B3 = 2.08*0.665*R B3/2.745 =1359kgf.m Combined moment: BM max =6163kgf.mReaction force: R E1 = 1.985*R B1/2.745 + 1.325*R B2/2.745 + 0.665*R B3/2.745 =6663kgf Reaction force: R F1a = 0.76*R B1/2.745 + 1.42*R B2/2.745 + 2.08*R B3/2.745 =5995kgf hence,RF max =6663kgfBending stress ,σ = BM max/SM =24.00N/mm2, or 3.5ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A WEB =8.17N/mm2, or 1.2ksi OKn. Beam E2-F2Similar to beam E1-E1, check beam E2-F2 stress is OK.Reaction force: R F2 =5984kgfDistributed load along the beam length due to bulkhead weight, q = 660kgf/mMax moment due to load q: M q =qL2/8 =622kgf.mMax moment due to force R D1: M D1 = 0.76*1.985*R D1/2.745 =2742kgf.mMax moment due to force R D2: M D2 = 1.42*1.325*R D2/2.745 =3398kgf.mMax moment due to force R D3: M D3 = 2.08*0.665*R D3/2.745 =1355kgf.mCombined moment: BM max =6774kgf.mReaction force: R E3 =7558kgfReaction force: R F3a =6890kgfhence,RF max =7558kgfBending stress ,σ = BM max/SM =26.38N/mm2, or 3.8ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A WEB =9.27N/mm2, or 1.3ksi OKDeck load to MODU 2001, w = 920kgf/m2 or 188 lbf/ft2Distributed load along the beam length, q = 0.165*w =151.8kgf/mMax moment due to load q: M q =q*1.4452*(1+1.3/2.745)2/8 =86kgf.mMax moment due to force R B4: M B4 = 1.445*1.3*R B4/2.745 =1699kgf.mMax moment due to force R B5: M B5 = 2.105*0.64*R B5/2.745 =3402kgf.mCombined moment: BM max =4259kgf.mReaction force: R F1b =2424kgfReaction force: R =5146kgfthk(cm)width(cm)sectionarea(cm2)ctr.dist. toplt top(cm)d(cm)I0 (cm4)mom. ofinert.(cm4)SM(cm3)top flg 2.5516.542.075 1.27522.844135.0web1808042.5542666.748997.3btm flg0.816.513.282.950.732077.6 Combined135.27533.7125210.02520 Bending stress ,σ = BM max/SM =16.58N/mm2, or 2.4ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A WEB = 6.31N/mm2, or0.9ksi OKDeck load to MODU 2001, w = 920kgf/m2 or 188 lbf/ft2Distributed load along the beam length, q1 = 0.165*w =151.8kgf/mDistributed load along the beam length due to bulkhead weight, q2 = 660kgf/m BM max = (q1+q2)L2/8 =765kgf.mRFmax = (q1+q2)L/2 = 1114kgfHence,R =1114kgfBending stress ,σ = BM max/SM = 2.98N/mm2, or0.4ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A WEB = 1.37N/mm2, or0.2ksi OKr. Beam E5-F5Similar to beam F3-E5, check beam E5-F5 stress is OK.Reaction force: R E5b =1185kgfR F5 =1185kgfDeck load to MODU 2001, w = 920kgf/m2 or 188 lbf/ft2Distributed load along the beam length, q = 0.165*w =151.8kgf/mMax moment due to load q: M q =q*0.832*(1+2.66/3.49)2/8 =41kgf.mMax moment due to force R B6: M B6 = 0.68*2.81*R B6/3.49 =2718kgf.mMax moment due to force R B7: M B7 = 1.34*2.15*R B7/3.49 =4098kgf.mMax moment due to force R B8: M B8 = 2.0*1.49*R B8/3.49 =4239kgf.mMax moment due to force R B9: M B9 = 2.66*0.83*R B9/3.49 =1570kgf.mCombined moment: BM max =9829kgf.mReaction force: R E4b =9779kgfBending stress ,σ = BM max/SM =38.27N/mm2, or 5.6ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A WEB =11.99N/mm2, or 1.7ksi OK3.2.3 Check longitudinal girdersDeck load to MODU 2001, w = 920kgf/m2 or 188 lbf/ft2Distributed load along the beam length, q = 0.3*w =276kgf/mMax moment due to load q: M q =q*3.5882/2 =1777kgf.mMax moment due to force R F1a +R F1b: M F1 = 0.938*(R F1a+R F1b) =7897kgf.mMax moment due to force R F2: M F2 = 2.193*R F2 =13123kgf.mMax moment due to force R F3a +R F3b: M F1 = 3.588*(R F3a+R F3b) =29041kgf.mCombined moment: BM max =51838kgf.mReaction force: R G1 = q*3.588 + RF1a + RF1b + RF2 + RF3a + RF3b=23397kgfBending stress ,σ = BM max/SM =167.46N/mm2, or24.3ksi OK Shear stress , 1.2τ = RF max/A WEB =65.58N/mm2, or9.5ksi OKDeck load to MODU 2001, w = 920kgf/m2 or 188 lbf/ft2Distributed load along the beam length, q1 = 0.3*w =276kgf/mLoad as Heave at 1.5gForce due to static and dynamic load:P = ma,wherem=3025kga=14.7m/s2 (1.5g)P=44468NHence,q2=2P/L = 6384kgf/mwhere L= 1.42mMax moment due to load q1: M q1 =q1*4.072/2 =2286kgf.mMax moment due to load q2: M q2 =q2*1.422/2 =6437kgf.mMax moment due to force R E4a +R E4b: M E4 = 1.42*(R E4a+R E4b) =21194kgf.mMax moment due to force R E5a +R E5b: M E4 = 4.07*(R E5a+R E5b) =9357kgf.mCombined moment: BM max =39273kgf.mReaction force: R G2 = q1*4.07 +q2*1.42 + R E4a + R E4b + R E5a + R E5b=27413kgf hence,RF =27413kgfBending stress ,σ = BM max/SM =65.74N/mm2, or9.5ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A WEB =26.89N/mm2, or 3.9ksi OKv. Beam G3-F5Deck load to MODU 2001, w = 920kgf/m or 188 lbf/ft2Distributed load along the beam length, q1 = 0.165*w =151.8kgf/mDistributed load along the beam length due to bulkhead weight, q2 = 660kgf/m Max moment due to load q1: M q1 =q1*4.072/2 =1257kgf.mMax moment due to load q2: M q2 =q2*4.072/2 =5466kgf.mMax moment due to force R F4: M F4 = 1.42*R F4 =10964kgf.mMax moment due to force R F5: M F5 = 4.07*R F5 =4823kgf.mCombined moment: BM max =22510kgf.mBending stress ,σ = BM max/SM =62.18N/mm2, or9.0ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A WEB =11.26N/mm2, or 1.6ksi OK4. APV' Upper Supporting Structure3.1 :P pitch =14822.5NQ1pitch =7733N Load due to a APV's Roll at 0.5g to starboard has calculated as 3.1 :P roll =14822.5NQ1roll =7733N 4.1 Check APV' end box mounting structure on forward transverse bulkhead4.1.1 Check stiffener' flange subjected to tensionAs per "Yield Line Analysis of Bolted Hanging Connections", AISC, Engineering Journal, Vol.14, No.3 1977, For hanger rods, the allowable working load is the smaller of following :P1 = F y t b2(2r)1/2(1+a/b)/LFP2 = F y t b2[r(1+a/b)]1/2/LFwhere F y=235N/mm2t b=13mmr= (F y-F b)/F y =0.401F b=140.7N/mm2a=50mmb=35.5mmLF = 1.7P1 =50388NP2 =22959Nhence,the allowable total force carried by flange[ P ]=22959Nmaximal load forced on stiffener L100x75x13 is P max = 1.5Q1roll = 11600 N < [ P ]OK!4.1.2 Check stiffener subjected to compressionR max =8522N9thk(cm)plt width/sect dep(cm)sectionarea(cm2)ctr.dist. toplt top(cm)d(cm)I0 (cm4)mom. ofinert.(cm4)SM(cm3)att plt0.85644.80.4 2.493.9section-7.515.46 5.9794.6359.7Combined60.26 1.8453.6704.3in3 Bending stress ,σ = BM max/SM =23.83N/mm2, or 3.5ksi OKR max=R F =8738Nthk(cm)plt width/sect dep(cm)sectionarea(cm2)ctr.dist. toplt top(cm)d(cm)I0 (cm4)mom. ofinert.(cm4)SM(cm3)att plt 1.2519.2240.625 3.1196.0section-7.521.06 6.6994.6314.4Combined45.06 3.5510.3965.9in3Bending stress ,σ = BM max/SM =22.61N/mm2, or 3.3ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A1 = 4.15N/mm2, or0.6ksi OKC. Check beam L-MR max =11934Nthk(cm)width(cm)sectionarea(cm2)ctr.dist. toplt top(cm)d(cm)I0 (cm4)mom. ofinert.(cm4)SM(cm3)top flg00000.00.0web0.9 2.5 2.25 1.25 1.2 4.8btm flg0.97.5 6.75 2.950.5 1.7Combined9 2.5 6.530.2in3 Bending stress ,σ = BM max/SM =4145.20N/mm2, or601.6ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A1 =53.04N/mm2, or7.7ksi OK4.2 Check APV' end box mounting structure on inboard longitudinal bulkheadAs per "Yield Line Analysis of Bolted Hanging Connections", AISC, Engineering Journal, Vol.14, No.3, 1977, For hanger rods, the allowable working load is the smaller of following :P1 = F y t b2(2r)1/2(1+a/b)/LFP2 = F y t b2[r(1+a/b)]1/2/LFwhere F y=235N/mm2t b=19mmr= (F y-F b)/F y =0.401F b=140.7N/mm2a=50mmb=35.5mmLF = 1.7hence,P1 =107634NP2 =49042Nhence,the allowable total force carried by flange[ P ]=49042Nmaximal concentrated load forced on girder T 811x12.5w P max = 3Q2roll = 23199 N < [ P ]OK!4.2.2 Check longitudinal girder' web stability under compression when roll to starboardAs per "Manual of STEEL CONSTRUCTION Allowable Stress Design", AISC,Slenderness ratio Kl/r =450> 200where K =2l =811mmr = 3.61mmAnd C c =(2*3.142E/F y)1/2 =130where E =200000MpaF y =235N/mm2here,Kl/r >C chence,the allowable stress F a = 12*3.142E/(23*(Kl/r)2 = 5.08N/mm2Compression total load forced on Girder' web section Q =12*Q2roll92796N web section area A=19625mm2RF max =92796Nthk(cm)width(cm)sectionarea(cm2)ctr.dist. toplt top(cm)d(cm)I0 (cm4)mom. ofinert.(cm4)SM(cm3)top flg 2.5547.3120.615 1.27565.474578.2web 1.2581.1101.37543.155563.784757.5btm flg 1.911.521.8584.6 6.674705.9Combined243.8426.1234041.73939240.4in3 Bending stress ,σ = BM max/SM =17.91N/mm2, or 2.6ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A web =9.15N/mm2, or 1.3ksi OK4.3 Check supporting APV' end box mounting structure on TF-12 transverse bulkheadBending stress ,σ = BM max/SM =72.79N/mm2, or10.6ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A web =17.26N/mm2, or 2.5ksi OKthk(cm)width(cm)sectionarea(cm2)ctr.dist. toplt top(cm)d(cm)I0 (cm4)mom. ofinert.(cm4)SM(cm3)top flg 1.310130.65 1.8871.8web 1.3 6.28.06 4.425.8184.0btm flg 1.957.5109.258.4532.948.7web 1.2581013.453.3262.1top flg 1.25121518.025 2.01270.1Combined155.318.8302636.726916.4in3Bending stress ,σ = BM max/SM =74.44N/mm2, or10.8ksi OK Shear stress ,τ = RF max/A web =17.26N/mm2, or 2.5ksi OK。