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GB／T 37349-2019 自升式钻井平台悬臂梁结构设计指南

GB/T37349—2019

国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会

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DB34／T 5043-2016 装配整体式混凝土结构GB/T 373492019

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由全国海洋船标准化技术委员会（SAC/TC12)提出并归口。 本标准起草单位：大连船舶重工集团有限公司。 本标准主要起草人：刘祥建、刘文民、伞立忠、刘健、王敏

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自升式钻井平台悬臂梁结构设

式钻井平台悬臂梁结构设计指南

本标准适用于自升式钻井平台非横向滑移悬臂梁结构设计，其他类型自升式平台可参照使用。 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T37335自升式钻井平台结构全焊透区域设计指南 GB/T37347自升式钻井平台节点结构 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 悬臂梁结构 cantileverstructure 布置于自升式钻井平台主甲板尾端，由两条相互平行的工学梁及连接它们的平台和桁架组成，是并 架、钻台和钻台底座等的承载结构，且能沿轨道滑移到自升式钻井平台甲板以外一定距离。 如图1所示

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T37335自升式钻井平台结构全焊透区域设计指南 GB/T37347自升式钻井平台节点结构

3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 悬臂梁结构cantileverstructure 布置于自升式钻井平台主甲板尾端，由两条相互平行的工字梁及连接它们的平台和桁架组成，是井 架、钻台和钻台底座等的承载结构，且能沿轨道滑移到自升式钻井平台甲板以外一定距离。 如图1所示。

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设计依据的图样和技术文件包括： a） 合同技术说明书； b) 人级船级社规范； c) 总布置图； d) 悬臂梁布置图； e) 悬臂梁结构图； f) 悬臂梁甲板载荷； g) 重量统计表； h) 污水井、各类仓库、门布置图； 结构节点图册

5.1主要结构型式确定

1悬臂梁结构主要包含工字梁纵向结构、钻台滑移支撑结构、管子堆场平台及其他内部平台和 吉构等，悬臂梁结构示意图如图2所示。

说明： 工字梁纵向结构； 钻台滑移支撑结构； 一管子堆场平台。

图2悬臂梁结构示意图

5.1.2根据悬臂梁纵向结构横剖面不同，悬臂梁结构型式主要分为“箱型”和“门型”，如图3和图4 所示。

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图3“箱型”悬臂梁横剖面示意图

“箱型”悬臂梁横部面

图4“门型”悬臂梁横部面示意图

5.1.3箱型悬臂梁型式内部为封闭结构，内部布置相应的设备，自升式钻井平台主甲板在悬臂梁收回 时不可布置其他设备。有横向肋板，横向强度由甲板横梁和横向肋板承受。其特点是操作方便，节省甲 板空间，悬臀臂梁结构重量大，悬臂梁滑移系统负荷大， 5.1.4门型悬臂梁型式内部开放，自升式钻井平台主甲板可以堆放物品。无横向肋板，横向强度由甲 板横梁承受，在甲板横梁和侧向梁之间设置侧向支柱。其特点是悬臂梁结构重量轻，悬臂梁滑移系统负 荷小，占用自升式钻井平台主甲板空间。 5.1.5悬臂梁结构主要型式应综合考虑自升式钻井平台主甲板空间布置、钻井载荷大小、悬臂梁外伸 距离和悬臂梁滑移系统负荷等确定

悬臂梁结构根据结构的应力状况及失效后果，分为以下两类。 a）主要构件：对悬臂梁结构整体完整性有重要作用的构件，主要包括纵向工字梁的腹板及面板、 钻台滑动支撑结构的强力横梁及相应环形框架结构、管子堆场平台横梁及相应环形框架结构； 次要构件：其失效不会影响悬臂梁结构整体完整性的非重要的构件。主要包括纵向工字梁的 扶强材、管子堆场平台上层甲板及扶强材、内部平台及舱壁结构等主要构件以外的其他所有 构件，

5.3.1悬臂梁结构材料应根扶 5.3.2根据悬臂梁纵向工字梁下面板的板厚方向受力情况，工字梁下面板宜选取Z向板

GB/T 373492019

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悬臂梁的基本载荷包括： a 悬臂梁自重：指悬臂梁结构重量和永久固定在自升式钻井平台上并构成平台的一部分的设施； b 钻台支反力：指钻台底座作用于钻台滑移支撑结构上的载荷，包含钻台自重、钻台可变载荷钻 台上的钻井载荷和钻台遭受的环境载荷； c 钻井载荷：指作用于悬臂梁上的钻井载荷，如防喷器载荷、套管张力等； d 可变载荷：指悬臂梁钻井作业期间其上需移动和消耗的物品，如液态泥浆、钻杆、钻井水等； e 环境载荷：指悬臂梁作业或拖航过程中遭受的风载荷、流载荷和波浪载荷

5.5.1.1纵向工字梁结构和扶强材，如图5所示，其设计主要包含工字梁腹板板厚、工字梁面板板厚、扶 强材规格，具体构件规格及材质应根据规范计算或直接计算来确定，纵向工字梁结构应避免大开孔，若 无法避免，应远离高应力区域，并做补强。 5.5.1.2悬臂梁纵向结构长度应满足悬臂梁回收存放和外伸两种作业状态，回收存放时悬臂梁应全部 位于平台内，满足悬臂梁存放要求；外伸作业时，其伸出自升式钻井平台外的长度应满足合同技术说明 书要求的一次就位钻井数量。 5.5.1.3悬臂梁间距应满足井口区宽度和设备操作空间的要求，通常悬臂梁安装与主体纵舱壁相对应 悬臂梁间距主要取决于主体纵舱壁间距。悬臂梁高度主要取决于结构强度要求，此外还要考虑防喷器 组装、悬臂梁内设备高度等影响

图5悬臂梁纵向结构示意图

5.5.1.4纵向工字梁的扶强材应为垂向布置，每隔一段距离设置垂直桁材，与扶强材形成板架体系，为 确保腹板的强度，防止腹板、面板失稳，桁材应与甲板横染形成环形框架结构，如果桁材的强度足够支持 复板，扶强材可不设，由于缺少内部平台的有效支撑，“门型”悬臂梁的甲板横梁和垂向材之间应设置 侧向支柱。 5.5.1.5根据合同技术说明书要求选取典型钻井作业位置及其最大钻井载荷和剖面属性得出最大弯矩 及最大剪力时的应力状况。纵向结构等效为工字梁后其许用的弯曲应力和许用剪应力计算公式，参见 附录A。 5.5.1.6悬臂梁外伸作业时垂向变形应控制以保证悬臂梁能纵向伸缩

及最大剪力时的应力状况。纵向结构等效为工字梁后其许用的弯曲应力和许用剪应力计算公式，参见 附录A。 5.5.1.6悬臂梁外伸作业时垂向变形应控制以保证悬臂梁能纵向伸缩

T／CBDA 27-2019 建筑装饰装修机电末端综合布置技术规程5.5.2钻台滑移支撑结构

2.1如图6所示，其设计主要包括支撑结构强力横梁腹板板厚、面板板厚、扶强材规格及环形强

架的规格，具体构件规格及材质应根据规范计算或直接计算来确定

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水利工程建设项目档案管理规定(水办[2005]480号)图6钻台滑移支撑结构示意图

5.5.2.2作业工况和拖航工况结构强度要求包括： a） 设计载荷应考虑作业工况时最大钻井组合载荷，并选取至少3个钻台偏移点来校核，偏移量 股选取钻台偏移距离为零；钻台偏移一半；钻台偏移至最远端； b） 设计载荷应考虑拖航工况时环境载荷引起的惯性载荷，此时悬臂梁为回收状态，钻台偏移距 离为零。