download

ViÖn x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ®å ¸n: ctb cè ®Þnh i

Danh s¸ch nhãm 5 líp 52cb2

1. nguyÔn quúnh nh©n mssv: 3993522. lª ®×nh phó mssv: 7485523. nguyÔn v¨n quang mssv: 6766524. nguyÔn hång qu©n mssv: 8195525. nguyÔn v¨n qu©n mssv: 741152 NT6. ®µo v¨n quyÒn mssv: 5497527. vò v¨n quyÒn mssv: 3877528. ®ç ®Æng s¬n mssv:1000529. ®ç h÷u s¬n mssv: 325452

PHÇN a :I.giíi thiÖu chung vÒ c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp Trªn thÕ giíi c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp(CTBCDBT) lµ thÕ hÖ c«ng tr×nh biÓn ®Çu tiªn vµ ®· ®îc sö dông nhiÒu nhÊt ®Ó phôc vô khai th¸c dÇu khÝ ngoµi biÓn.trªn thÕ giíi ®· x©y dùng kho¶ng 7000

Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh

1


CTBCD,phÇn lín ë ®é s©u níc trong vßng 300m…ë vïng biÓn s©u trªn 1000 ft(304,8m),hiªn nay chØ cã 7 c«ng tr×nh(®Òu thuéc vïng biÓn cña Mü),trong ®ã dµn BULLVINKLE ë ®é s©u lín nhÊt 412m,vÞnh MEXICO. ViÖt Nam hiÖn nay ®· thiÕt kÕ x©y dùng çc lo¹i CTBCDBT víi ®é s©u n-íc biÓn 50-60m,®¹t tiªu chuÈn quèc tÕ.ViÖc x©y dùng çc c«ng tr×nh biÓn ë ®é s©u tõ 100-200m lµ nhu cÇu tríc m¾t ë níc ta. Trong ®å ¸n nµy thùc hiÖn tÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu ch©n ®Ð c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp trong giai ®o¹n khai th¸c ë ®é s©u níc xÊp xØ 100m theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ API 2A RP-WSD 2000.

Ii. PH¦¥NG ¸N THI C¤NG Dù KIÕN - Thi c«ng trªn bê: ph¬ng ph¸p quay lËt panel - H¹ thñy,vËn chuyÓn trªn biÓn b»ng xµ lan mÆt boong 12000T cña XNLD.VSP vµ - ®¸nh ch×m b»ng ®êng trît.

iiI.çc sè liÖu ®Çu vµo1) ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh

c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp phôc vô khai th¸c dÇu khÝ víi çc sè liÖu:

kÝch thíc ®Ønh:22x48(m) chøc n¨ng thîng tÇng: dµn MSP Träng lîng thîng tÇng:4300T Sè èng chÝnh:8 èng kÝch thíc thîng tÇng:30x56x25(m)

2)Sè liÖu khÝ tîng h¶i v¨n t¹i vÞ trÝ x©y dùng c«ng tr×nh

Çc th«ng sè ®Ò bµi 3BiÕn ®éng triÒu lín nhÊt d1(m) 1.3

Níc d©ng t¬ng øng víi b·o thiÕt kÕ d2 (m)

0.8

§é s©u níc d0 (m) 80

3)Sè liÖu vËn tèc giã.

Chu kú lÆp - n¨m

N NE E SE S SW W NW

VËn tèc giã trung b×nh ®o trong 2 phót100 38.4 46.1 0.0 20.

82.0 35.

734.2 33.5

50 36.2 45.0 9.1 19.2

1.4 33.4

32.7 31.8

25 34.2 40.6 7.4 18.2

0.4 31.5

30.4 29.2

10 30.6 37.5 6.3 16.8

9.2 28.2

27.5 26.5

5 28.5 34.6 5.2 15. 8.4 26. 25.2 21.3Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh

2


5 21 23.0 26.0 2.0 12.

76.0 21.

020.0 18.0

VËn tèc giã trung b×nh ®o trong 1 phót100 39.7 47.1 1.0 21.

42.7 36.

935.3 34.6

50 37.4 46.5 0.1 19.8

22.1 34.5

33.8 32.8

25 35.3 41.9 28.3

18.8

21.1 32.5

31.4 30.2

10 31.6 38.7 27.2

17.4

19.8 29.1

28.4 27.4

5 29.4 35.7 26.0

16.0

19.0 27.1

26.0 22.0

1 23.8 26.9 22.7

13.1

16.5 21.7

20.7 18.6

VËn tèc giã trung b×nh ®o trong 3 gi©y100 44.7 58.1 4.9 24.

25.6 41.

639.8 39.0

50 42.1 52.4 33.9

22.3

24.9 38.9

38.1 37.0

25 39.8 47.3 31.9

21.2

23.7 36.7

35.4 34.0

10 35.6 43.7 30.6

19.6

22.4 32.8

32.0 30.8

5 33.2 40.3 29.3

18.0

21.4 30.5

29.3 24.8

1 26.8 30.3 25.6

14.8

18.6 24.4

23.3 21.0

4)Sè liÖu sãng thiÕt kÕ

Chu kú lÆp

Híng N NE E SE S SW W NW

100 N¨m H, m 10.8

16.1

9.9 6.2 8.6 12.2

9.3 7.4

T, s 10.3

14.1

11.6

10.8

12.4

12.5

12.0

12.3

50 N¨m H, m 9.7 15.6

9.2 5.6 8.0 12.4

8.8 6.9

T, s 10.0

14.1

11.5

10.5

12.1

12.4

11.9

11.7

25 N¨m H, m 8.8 14. 8.7 5.2 7.7 11. 8.5 6.5


3


7 1T, s 9.9 14.

311.4

10.2

11.8

12.4

11.8

11.7

5 N¨m H, m 5.6 13.7

6.8 3.8 6.2 9.7 7.1 4.8

T, s 9.4 13.9

11.0

9.4 10.6

12.1

11.6

11.0

1 N¨m H, m 2.6 11.8

4.8 2.4 4.6 7.3 5.8 3.0

T, s 9.1 13.3

10.5

9.1 9.2 11.7

11.3

9.9

5) VËn tèc dßng ch¶y mÆt lín nhÊt t¬ng øng víi Híng sãng tÝnh to¸n

(Chu kú lÆp 100 n¨m)

C¸c th«ng sèHíng sãng

N NE E SE S SW W NWVËn tèc (cm/s) 93 131 100 173 224 181 178 121

Híng (®é) 240 241 277 41 68 79 78 134

6)VËn tèc dßng ch¶y ®¸y lín nhÊt t¬ng øng víi Híng sãng tÝnh to¸n

(Chu kú lÆp 100 n¨m)

C¸c th«ng sèHíng sãng

N NE E SE S SW W NWVËn tèc (cm/s) 68 111 90 102 182 137 119 97

Híng (®é) 2 301 60 295 329 53 329 197

7) Sè liÖu hµ b¸m

Ph¹m vi hµ b¸m tÝnh tõ mùc níc trung b×nh trë xuèng

ChiÒu dµy hµ b¸m (mm)


4


Tõ mùc níc trung b×nh (0m) ®Õn -4m 80 mmTõ - 4m ®Õn -8m 87 mmTõ -8m ®Õn -10m 100 mmTõ -10m ®Õn ®¸y biÓn 70 mm

+ Träng lîng riªng hµ b¸m: = 1600kG/m3

8)B¶ng sè liÖu ®Þa chÊt

Çc th«ng sè ®Ò bµiTªn líp ®Êt

Líp ®Êt sè 1

Líp ®Êt sè 2 Líp ®Êt sè 3

1 M« t¶ líp ®Êt ¸ çt dÎo mÒm

¸ çt dÎo chÆt SÐt nöa cøng

2§é s©u ®¸y líp ®Êt (tÝnh tõ ®¸y biÓn trë xuèng)

h1 = 19m h2 = 39m h3 = V« h¹n

3 §é Èm W, % 27.3 22.6 24.44 Giíi h¹n ch¶y LL 32.2 31.7 41.95 Giíi h¹n dÎo PL 17.6 18.6 21.26 ChØ sè ch¶y LI 14.6 13.1 20.77 §é sÖt PI 0.66 0.31 0.158 Träng lîng g/cm3 2.0 2.03 2.019 Tû träng. g/cm3 2.75 2.74 2.7810

HÖ sè rçng e 0.75 0.65 0.72

11

Lùc dÝnh c, kN/m2 43 51 67

12

Cêng ®é kh¸ng nÐnkh«ng tho¸t níc cu, kN/m2 60 20 120

13

Gãc ma s¸t trong , ®é 14 22 25

9) Sè liÖu vÒ quy çch thÐp èng

STT§êng kÝnh ngoµi

DChiÒu dµy t

(mm) (mm)1 1422 31.82 1422 30.23 1321 30.24 1321 25.45 1219 30.26 1219 25.4


5


7 1067 25.48 1067 20.69 812.8 25.410 812.8 20.611 660 20.612 610 15.613 559 20.614 508 15.615 482.6 15.6

16 355.6 15.6

VËt liÖu èng: X65 cã Fy = 448 Mpa

IV. thiÕt kÕ tæng thÓ1. chøc n¨ng c«ng nghÖ cña dµn:

-Lo¹i giµn: MSP-Chøc n¨ng: khoan khai th¸c vµ s¬ chÕ s¶n phÈm dÇu khÝ

2. Ph©n tÝch lùa chän c¸c th«ng sè m«i trêng ®Ó thiÕt kÕ: a. X¸c ®Þnh c¸c mùc níc tÝnh to¸n: - Mùc níc triÒu cao: MNTC = d0+d1= 80 + 1,3 = 81,3 (m) - Mùc níc cao nhÊt:

MNcn = d0+d1+d2= 80 + 1,3 + 0,8 = 82,1 (m) - Mùc níc trung b×nh: MNTB = d0+d1/2 = 80 + 1,3/2 = 80,65 (m)

b. X¸c ®Þnh híng sãng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh: Chän 2 híng sãng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh ®Ó tÝnh to¸n kiÓm tra kÕt cÊu bao gåm:Híng 1: híng cã chiÒu cao sãng lín nhÊt híng NE Híng 2: híng t¸c dông theo ph¬ng chÐo cña diafrargm híng N


6


3. X©y dùng ph¬ng ¸n kÕt cÊu ch©n ®Õa. Nguyªn t¾c x©y dùng ph¬ng ¸n:

+ Ph¶i phï hîp víi tÝnh chÊt lµm viÖc, chøc n¨ng cña thîng tÇng, yªu cÇu sö dông cña c«ng tr×nh .

+ Ph¬ng ¸n ph¶i phï hîp víi sè liÖu m«i trêng, kh¶ n¨ng tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ tÝnh kh¶ thi cña c«ng tr×nh.

Ph¬ng ¸n lùa chän ®Ó thi c«ng ph¶i tháa m·n hai yªu cÇu :

+ Yªu cÇu kÜ thuËt:

- §¶m b¶o ®é bÒn, ®é æn ®Þnh, tuæi thä.díi t¸c dông cña t¶i träng

c«ng nghÖ vµ t¶i träng m«i trêng trong suèt ®êi sèng c«ng tr×nh.

- §¶m b¶o chiÒu cao sãng thiÕt kÕ kh«ng ch¹m sµn c«ng t¸c.

+ Yªu cÇu vÒ kinh tÕ: CÇn cã biÖn ph¸p gi¶m gi¸ thµnh hîp lý, cô thÓ lµ:

- Gi¶m chi phÝ vÒ vËt liÖu, tËn dông vËt liÖu cã s½n.


7


- Gi¶m thêi gian thi c«ng, ®Æc biÖt lµ thi c«ng trªn biÓn.

- TËn dông çc trang thiÕt bÞ, ph¬ng tiÖn thi c«ng s½n cã, h¹n chÕ tèi

®a viÖc mua, thuª

Môc tiªu cña ph¬ng ¸n lùa chän lµ:

+ Gi¶m thiÓu gi¸ thµnh x©y dùng b»ng çch gi¶m khèi lîng vËt liÖu.

+ Gi¶m thêi gian thi c«ng

+ Cã thÓ thi c«ng víi nh÷ng thiÕt bÞ s½n cã

+ Gi¶m thiÓu chi phÝ vËn hµnh

+ DÔ dµng th¸o dì.

+ Cã kh¶ n¨ng t¸i sö dông.

b. Lùa chän híng ®Æt c«ng tr×nh:ViÖc lùa chän híng c«ng tr×nh phô thuéc nhiÒu yÕu tè: híng sãng,c«ng nghÖ khai th¸c…trong ®å ¸n nµy c«ng tr×nh ®Æt theo h-íng cã chiÒu cao sãng lín nhÊt lµ híng NE.

c. X¸c ®Þnh çc kÝch thíc tæng thÓ :* Vïng ¸p dông lý thuyÕt sãng :X¸c ®Þnh chu kú biÓu kiÕn Tapp

Trong ®ã : T : chu kú sãng T=14.1s V : vËn tèc dßng ch¶y øng víi híng sãng V =1.31m/s g = 9.81m/s2

d=81.3m

14.1*(1+ ) = 14.75(s)

0.008 vµ 0.038

Tõ hai cÆp sè trªn tra ®å thÞ 2.3.1-3 trang 14 tiªu chuÈn API RP2A WSD Suy ra vïng ¸p dông lý thyÕt sãng Stockes bËc 5

ChiÒu cao c«ng tr×nh

(Tõ ®¸y biÓn ®Õn vÞ trÝ sµn kh«ng cho phÐp ngËp níc) ®îc x¸c ®Þnh sao cho mÆt díi cña sµn c«ng t¸c kh«ng bÞ ngËp níc, cã kÓ


8


®Õn mét kho¶ng çch an toµn 0 (0 ®îc gäi lµ ®é tÜnh kh«ng cña c«ng tr×nh).

HCD =MNCN+ . H + 0.

Trong ®ã :

H = Hmax = H1 = 16,1 m.

= 0,7.(tÝnh víi lts stockes bËc 5)

0 1,5 m, ë ®©y lÊy 0 = 1.5 m.

HCD =82,1 + 0,7.16,1 + 1.5 = 94,87 (m).

Chän HCD=95m

Cao tr×nh Diafragm trªn cïng D1:

HD1 = HCD -1= 95 -1= 94 m.

X¸c ®Þnh kÝch thíc ®Ønh vµ ®¸y cña KC§:

KÝch th íc ®Ønh 22x48 (m)

Chän ®é dèc èng chÝnh nghiªng i = 1/10 = 0,1.

TÝnh to¸n ® îc kÝch th íc ®¸y:35,5(m) x 61,5(m)

X¸c ®Þnh cao ®é giao ®iÓm gi÷a èng chÝnh vµ thanh xiªn díi cïng cña khèi ch©n ®Õ

Zd >= (25cm , D/4)

Zd lµ kho¶ng çch ®¶m b¶o thi c«ng nót

D lµ ®êng kÝnh èng chÝnh

Chän Zd = 1m

d. Lùa chän tiÕt diªn çc thanh -TiÕt diÖn çc thanh ®îc lùa chän dùa trªn ®iÒu kiÖn ®é m¶nh cho phÐp.§é m¶nh cho phÐp phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thanh(chÞu kÐo hay nÐn)Dùa trªn ®iÒu kiÖn ®é m¶nh cho phÐp,lùa chän s¬ bé tiÕt diÖn cña thanh.Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ,lùa chän l¹i tiÕt diÖn ®Ó phï hîp víi ®Æc ®iÓm cña t¶i träng t¸c dông.


9


Theo sæ tay”AOSE” cña Teng H.Hsu ,khi thiÕt kÕ s¬ bé çc kÕt cÊu ch©n ®Õ trong ®iÒu kÖn biÓn ë khu vùc §«ng Nam ¸ ,cã thÓ chän gi¸ trÞ ®é m¶nh(Kl/r)=110 lµm c¨n cø ®Ó lùa chän s¬ bé tiÕt diÖn: Trong ®ã

k: hÖ sè kÓ ®Õn mÊt æn ®Þnh cña thanh phô thuéc vµo liªn kÕt 2 ®Çu

l:chiÒu dµi phÇn tö(kho¶ng çch gi÷a 2 t©m nót) r: b¸n kÝnh tiÕt diÖn phÇn tö

C«ng thøc tÝnh ®é m¶nh nh sau:

= k.l/r

Trong ®ã:

k : hÖ sè quy ®æi chiÒu dµi: k 1, ®· nªu ë trªn.

l :chiÒu dµi cña phÇn tö, ®îc x¸c ®Þnh b»ng kho¶ng çch gi÷a hai t©m nót.

r :b¸n kÝnh qu¸n tÝnh tiÕt diÖn phÇn tö.

Do ph¬ng ¸n chän lµ d¹ng kÕt cÊu chop côt nhãm dù kiÕn ph¬ng ¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ ®ì trùc tiÕp thîng tÇng kh«ng dïng khung sµn chÞu lùc. VÞ trÝ mÆt D1 bè trÝ çch ®Ønh ch©n ®Õ 1m.

Cao ®é mÆt Dia Fragm D8 çch ®¸y biÓn 1.0m.

DIAFRAGMCao tri nh so vơi đay biên

(m)D6 1.0D5 21.0D4 40.0D3 59.0D2 77.0

D1 94.0Tõ s¬ ®å hinh häc cña khèi ch©n ®Õ ®· chän ta cã t×m ra ®îc chiÒu dµi lín nhÊt øng víi mçi lo¹i tiªt diÖn thanh.LÊy chiÒu dµi ®ã tÝnh to¸n kiÓm tra


10

lo¹i phÇn tö kthanh èng chÝnh 1,0thanh xiªn,ngang 0,7thanh chÝnh chÐo 0,8


®é m¶nh cña çc thanh víi çc lùa chän kÝch thíc tiÕt diÖn thanh qua b¶ng thÓ hiÖn ë phôc lôc. KÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ kiÓm tra cho thÊy thanh tÊt c¶ çc thanh ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn ®é m¶nh

vµ sö dông kÝch thíc tiÕt diÖn ®ã ®Ó tÝnh to¸n kÕt cÊu c«ng tr×nh .

D1


11



12


IX812.8x25.4;L=20267

812.8x25.4;L=27186

812.8x20.6;L=27682

II III

IV

V

VIVII

X

VIII

660x20.6;L14071

660x20.6;L=16555 660x20.6;L=20000

x.;L17553

812.8x25.4;L19253

660x20.6;L=13256

660x20.6;L=12917

x25.4;L=27009

x;L=26956

660x

20.6

;L=2

2580

x20.6;L23348

660x20.6;L=25833

660x20.6;L=26551

1

219x

25.4

;L17

043

x20.

6;L

=18

045

812.8

x25.4

;L=14

557

812.8

x25.4

,L=13

555

812.8

x25.4

;L=26

439

812.8x25.46;L12366

x

25.4;L

=13054

x

20.6;

L2557

4

x

25.4;L

=13478

812.8

x25.4

;L=13

841

x20.6;L=11928

81

2.8x2

5.4;L

=1384

1

812.8x25.4;L13167

x20.6;L=12768

x25.4;L=15278

6

60x 2

0 .6;

L=6

0 073

812.8x25.4;L=20000

812.8x25.4;L=20000

812.8x25.4;L=20000

660x20.6;L=20000

660x20.6;L=20000

x25.

4;L

=19

048

x25.

4;L

=19

048

x

25.4;L

=13478

x

25.4;L

=13054

660x20.6;L=13256

660x20.6;L=12917

812.8x25.4;L=20267

812.8

x25.4

;L=27

186

660x20.6;L14071

660x20.6;L=16555

x.;L17553

812.8x25.4;L19253

660x20.6;L=22580

x20.

6;L23

348

1

219x

25.4

;L17

043

x20.

6;L

=18

045

812.8x25.4;L=14557

812.8x25.4,L=13555

812.8x25.4;L=26439

812.8

x25.4

6;L12

366

x20.6;L25574

x

20.6;

L=1192

8

812.8

x25.4

;L13

167

x

20.6;

L=1276

8

x25.4;L=15278

6 60x 20 .6;L

=22 580

x25.

4;L

=19

048

x25.

4;L

=19

048

11

1

1 1 1

1 1 1

2 2

2

2

2

2

2

2

2

4

4

7

4

4

4

4

4

4

4

5 5 5

55

5

555

6

6

6

6 6

6

66

6

6 6

6

6

6

6

6

6

7

7

77

7 7

7

6

60x 2

0 .6;

L=3

5 552

8

9

812.8x25.410

x25.

4;L

=21

051

7

x30.

2

11

x25.

4;L

=21

051

7

x30.

2

11

2x30.2

11

1239

1704

318

045

1904

819

048

2005

110

00

20672 20000 20672

9547

4

1 2 3 4

61345

a

b

c

d

e

f

9

panel a14071 20000 14071

812.8x25.410

2x30.2

11

6 60x 20 .6;L

=35 552

8


13


660x20.6;L=22156

660x20.6;L=24558

660x20.6;L=27116

660x20.6;L=29816

660x20.6;L=32516

660x20.6;L=35358

660x20.6;L=21753

660x20.6;L=23186

660x20.6;L=23930

660x20.6;L=25557

5

1239

1704

318

045

1904

819

048

2005

110

00

9547

4

f

g

h

i

j

k17679 17679

35358

5 6 7

1

2

660x20.6;L=20218

1

2

5

4

54

5

4

panel b

22204

6

60x2

0 .6;

L=

3555

3

8

6

60x2

0 .6;

L=

6007

3

9

660x20 .6;L

=35553

8

660x20 .6;L

=60073

9

66

0x20

.6;L

=217

53

660

x20.

6;L=

2318

6

660x

20.6

;L=2

3930

660x

20.6

;L=2

5557

2

660x

20.6

;L=2

0218

24

44

PHÇN B : TÝNH TO¸N PH¶N øng cña kÕt cÊu


14


I. Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ ctbcddbt:

+ §Ó x¸c ®Þnh çc ph¶n øng cña tæng thÓ c«ng tr×nh cña çc thµnh phÇn, phÇn tö kÕt cÊu ph¶i sö dông ®Õn ph¬ng ph¸p sè, cïng víi sù hç trî cña çc ph¬ng tiÖn tÝnh to¸n; trong ®ã ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ®îc sö dông hÇu hÕt çc bµi to¸n kªt cÊu,bµi to¸n tÜnh, bµi to¸n ®éng, çc bµi to¸n tuyÕn tÝnh vµ phi tuyÕn, nã còng gi¶i quyÕt nhiÒu mèi t¬ng t¸c gi÷a kÕt cÊu vµ m«i trêng kÕt cÊu.

+ M« h×nh tÝnh:

- KÕt cÊu ®îc tÝnh to¸n theo m« h×nh ®¬n gi¶n, m« h×nh khung t¬ng ®¬ng, hoÆc m« h×nh ®Çy ®ñ d¹ng kh«ng gian 3D.

- Kªt cÊu ®îc rêi r¹c hãa b»ng çc phÇn tö thanh phÇn tö tÊm, phÇn tö khèi vµ liªn kÕt víi nhau t¹i çc ®iÓm nót.

- Liªn kÕt cäc víi ®Êt nÒn: c«ng tr×nh liªn kÕt víi ®Êt nÒn th«ng qua mãng cäc, cã nhiÒu çch m« t¶ liªn kÕt cäc vµ ®Êt nÒn, trong ®å ¸n m« t¶ liªn kªt b»ng ngµm gi¶ ®Þnh t¹i ®é s©u ngµm tÝnh to¸n.

- T¶i träng t¸c ®éng ®îc ®a vµo nót hoÆc ph©n bè trªn phÇn tö..

- Khèi lîng: trong bµi to¸n x¸c ®Þnh dao ®éng kÕt cÊu, khèi lîng çc phÇn kÕt cÊu ®îc t©p trung vÒ nót hoÆc ph©n bè tËp t¹i çc phÇn tö.

Ph¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña hÖ (DKBC§), sau khi ®· thùc hiÖn rêi r¹c

hãa s¬ ®å kÕt cÊu (qui khèi lîng vÒ nót theo ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n),

cã d¹ng dao ®éng tæng qu¸t cña hÖ nhiÒu bËc tù do :

( * )

Trong ®ã

M: Ma trËn khèi lîng kÕt cÊu (®· qui vÒ nót) cã kÓ ®Õn khèi lîng níc kÌm

C: Ma trËn çc hÖ sè c¶n

K: Ma trËn ®é cøng kÕt cÊu

U: VÐc t¬ chuyÓn vÞ cña kÕt cÊu (t¹i çc nót)

F(t): VÐc t¬ t¶i träng sãng.

§Ó gi¶i bµi to¸n tùa tÜnh kÕt cÊu ch©n ®Õ c«ng tr×nh biÓn, ta gi¶I ph¬ng

tr×nh


15


K.U=F

çc ph¬ng ph¸p ®Ó gi¶ hÖ ph¬ng tr×nh trªn nh ph¬ng ph¸p Gauss, ph-

¬ng ph¸p Cholesky.

Cßn ®èi víi bµi to¸n ®éng ®Ó gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh c©n b»ng ®éng tæng

qu¸t (*) ta cã çc ph¬ng ph¸p nh ph¬ng ph¸p chång Mode, ph¬ng ph¸p tÝch

ph©n trong miÒn tÇn sè, ph¬ng ph¸p tÝch ph©n theo bíc thêi gian.

II.TÝnh to¸n dao ®éng riªng.

II.1.Môc ®Ých tÝnh to¸n: KÕt cÊu c«ng tr×nh chÞu t¶i träng sãng cìng bøc,lµ t¶i träng ®éng

thay ®æi cã chu kú. NÕu dao ®éng riªng cña kÕt cÊu b»ng víi dao

®éng riªng cña sãng th× x¶y ra hiÖn tîng céng hëng.

Khi dao ®éng riªng cña kÕt cÊu cµng gÇn víi dao ®éng riªng cña sãng

th× ¶nh hëng ®éng cµng lín. V× vËy tÝnh dao ®éng riªng cña c«ng

tr×nh nh»m x¸c ®Þnh ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n : Gi¶i bµi to¸n theo bµi

to¸n ®éng hay bµi to¸n tÜnh (cã hay kh«ng xÐt ®Õn ¶nh hëng ®éng

cña t¶i träng ®éng)

Chu kú dao ®éng cña sãng biÓn ë tr¹ng th¸i cùc h¹n tõ 520s, v× vËy

nÕu chu kú cña kÕt cÊu Tkc >3s th× ¶nh hëng ®éng lµ ®¸ng kÓ do ®ã

ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh hëng ®éng cña t¶i träng ®éng.

Theo API ®èi víi çc c«ng tr×nh d¹ng Jacket,tÝnh to¸n bÒn,khi chu kú

dao ®éng cña c«ng tr×nh Tkc <= 3s ,cho phÐp tÝnh to¸n c«ng tr×nh

theo bµi to¸n tùa tÜnh: TÝnh to¸n c«ng tr×nh theo bµi to¸n tÜnh, sau

®ã çc ph¶n øng ®îc ®iÒu chØnh bëi hÖ sè ®éng.

II.2. M« h×nh tÝnh

II.2.1. M« h×nh hãa kÕt cÊu ch©n ®Õ:

- M« h×nh tÝnh theo s¬ ®å khung kh«ng gian, çc nót ®îc coi lµ liªn kÕt

cøng, t¹i vÞ trÝ khung liªn kÕt víi nÒn ®Êt ta sö dông liªn kÕt ngµm víi ngµm

gi¶ ®Þnh. VÞ trÝ cña ngµm tÝnh to¸n ®îc x¸c ®Þnh tïy thuéc vµo tÝnh chÊt

cña ®Êt nÒn vµ ®êng kÝnh cña cäc lång trong èng chÝnh. §©y lµ ph¬ng

ph¸p ngµm gi¶ ®Þnh.


16


II.2.2. M« h×nh hãa sù lµm viÖc cña cäc vµ ®Êt nÒn:

Bµi to¸n dao ®éng riªng lµ trêng hîp riªng cña bµi to¸n §LH khi F(t)= 0.

S¬ ®å tÝnh cña hÖ ®îc m« t¶ díi d¹ng khung kh«ng gian, nót liªn kÕt

cøng, liªn kÕt gi÷a hÖ kÕt cÊu bªn trªn vµ m«i trêng xung quanh (®Êt) ®îc

coi lµ ngµm. Do ®Êt kh«ng ph¶i lµ tuyÖt ®èi cøng, vÞ trÝ ®îc coi lµ ngµm

®îc chuyÓn xuèng vÞ trÝ mµ chuyÓn vÞ hÇu nh b»ng kh«ng vµ ®é s©u nµy

®îc coi lµ ®é s©u ngµm gi¶ ®Þnh. §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c vÞ trÝ nµy ta

ph¶i tÝnh lÆp, nhng trªn thùc tÕ khi thiÕt kÕ, ®é s©u ngµm ®îc lÊy theo

kinh nghiÖm dùa trªn tÝnh chÊt c¬ lý cña nÒn ®Êt, tiÕt diÖn cäc vµ vËt liÖu

lµm cäc, m« men, lùc c¾t.

+ Theo quy ph¹m ph¬ng T©y:

- víi ®Êt sÐt : = (3,5 4,5)DC

- Víi ®Êt bïn, phï sa : = (7 8,5)DC

Trêng hîp kh«ng cã sè hiÖu vÒ ®Þa chÊt c«ng tr×nh th× lÊy = 6DC

D lµ ®êng kÝnh ngoµi cña cäc : D = 812,8 ( mm)

0 =6 x1.067 =6.402 ( m ) .Ta lÊy 0 = 6 (m)

II.3.C¬ së lý thuyÕt Cã thÓ gi¶i bµi to¸n dao ®éng riªng theo s¬ ®å sau :

Gi¶i bµi to¸n theo s¬ ®å kh«ng gian : Tõ s¬ ®å h×nh häc vµ s¬ ®å khèi

lîng ®· thiÕt lËp cã thÓ sö dông ph¬ng ph¸p sè ®Ó x¸c ®Þnh c¸c d¹ng

dao ®éng riªng cña kÕt cÊu. Tuy nhiªn víi bµi to¸n nhiÒu bËc tù do th×

ph¬ng ph¸p lÆp lµ ph¬ng ph¸p thÝch hîp nhÊt

II.4. Gi¶i bµi to¸n dao ®éng riªng:

II.4.1 Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n:

- NÕu chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi chu kú t¶i träng (TD§R< 3sec ) th× lóc nµy ¶nh hëng ®éng cña t¶i träng ®éng lµ nhá kh«ng ®¸ng kÓ so víi t¶i träng tÜnh. Bµi to¸n lóc nµy ®îc xÐt nh bµi to¸n lùc tÜnh, viÖc ®¸nh gi¸ s¬ bé ¶nh hëng tÝnh chÊt ®éng cña c¸c t¸c ®éng sÏ ®îc xÐt qua hÖ sè ®éng (k®) :


17


k® =

Trong ®ã:

uo – biªn ®é cña chuyÓn vÞ ®éng

ut – chuyÓn vÞ cùc ®¹i do t¸c dông tÜnh cña t¶i träng

1 = lµ tÇn sè cña mét d¹ng dao ®éng riªng.

Tkc – Chu kú dao ®éng riªng cña kÕt cÊu.

/1 – HÖ sè gi¶m chÊn lÊy b»ng 0,08.

– tÇn sè vßng cña sãng t¸c dông.

- NÕu chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh gÇn víi chu kú t¶i träng t¸c ®éng (ë ®©y lµ chu kú cña sãng) th× ¶nh hëng ®éng cña t¶i träng ®éng ®Õn ph¶n øng cña c«ng tr×nh lµ ®¸ng kÓ. Lóc nµy ph¶i tÝnh to¸n ®éng kÕt cÊu.

II.4.2. TÝnh to¸n c¸c lo¹i khèi lîng :

1. X¸c ®Þnh khèi lîng thîng tÇng:

T¶i träng thîng tÇng lµ t¶i träng ®øng, theo sè liÖu ®å ¸n tæng t¶i träng

P= 4300T

Tæng céng tÊt c¶ c¸c t¶i träng ®øng cña phÇn thîng tÇng cã gi¸ trÞ lµ P, t¶i träng P ®îc ph©n cho 8nót t¹i 8 ®Ønh cña khung sµn chÞu lùc, ph¬ng t¸c dông híng xuèng, t¶i träng nµy t¸c dông lªn c«ng tr×nh lµ t¶i träng tÜnh.

Nót 196 199 200 203

Pi (T) 358.3 358.3 358.3 358.3

Nót 197 198 201 202

Pi (T) 716.7 716.7 716.7 716.7


18


2. X¸c ®Þnh khèi lîng b¶n th©n kÕt cÊu quy ®æi:

Khèi lîng b¶n th©n cña mét thanh lµ :

mbt(i) =s. As. Li

Trong ®ã:

+ s - Träng lîng riªng cña vËt liÖu lµm thanh kÕt cÊu, víi vËt liÖu thÐp s = 7.850 t/m3.

+ Asi - diÖn tÝch tiÕt diÖn cña thanh thø i , m2 .

Víi Asi = [.( Di2 -(Di - 2.i)2)]/4

Víi Di , i - ®êng kÝnh ngoµi vµ bÒ dÇy cña thanh thø i .

+ Lij - chiÒu dµi thanh thø i , ( m )

KÕt qu¶ tÝnh khèi lîng b¶n th©n t¹i c¸c nót

JOINT ΣmBT JOINT Σmnk JOINT ΣmBT JOINT ΣmBT

11.120

9 520.473

2 10320.65

2 15413.73

7

21.120

9 530.298

7 10420.65

2 1558.313

4

31.120

9 54 0.266 1053.973

5 1566.220

8

41.120

9 55 0.266 10616.89

3 1573.531

5

51.120

9 560.298

7 107 14.79 1586.220

8

61.120

9 574.172

1 1089.119

1 1598.313

4

71.120

9 58 3.825 1095.678

5 1602.292

6

81.120

9 59 3.825 1109.119

1 1613.141

5

91.394

9 604.172

1 11113.02

3 1622.292

6

101.369

4 614.172

1 1123.963

6 16313.73

7

111.369

4 62 3.825 1135.037

9 1642.998

4

121.394

9 63 3.825 1143.963

6 16512.41

1

130.274

9 644.172

1 11516.89

3 16612.41

1

140.248

9 650.298

7 116 5.407 1672.998

4


19


150.248

9 66 0.266 11719.92

5 16813.73

7

160.274

9 67 0.266 11819.92

5 1694.265

6

170.274

9 680.298

7 119 5.407 1704.265

6

180.248

9 696.980

6 12016.89

3 1716.313

1

190.248

9 706.980

6 1216.807

9 1722.935

1

200.274

9 716.976

2 1226.807

9 17310.26

6

211.394

9 726.976

2 1236.332

6 17410.26

6

221.369

4 736.976

2 1246.332

6 1752.935

1

231.369

4 746.976

2 1256.332

6 1766.313

1

241.394

9 7517.49

9 1266.332

6 1774.551

9

250.473

2 764.292

8 127 13.4 1784.733

6

26 0.444 7721.18

8 1283.515

4 1793.406

2

27 0.444 7821.18

8 12917.56

6 1804.733

6

280.473

2 796.212

2 13017.56

6 1814.551

9

295.766

3 8017.49

9 1313.515

4 1822.121

9

306.709

3 8115.76

4 132 13.4 1833.038

2

3111.56

2 827.695

2 1339.047

2 184 2.117

3211.56

2 835.909

3 1346.629

6 1851.318

5

336.709

3 849.614

6 1353.669

7 1866.313

1

345.766

3 8515.76

4 1366.629

6 1872.720

4

3516.98

2 864.250

6 1379.047

2 1889.810

3

368.765

7 875.245

4 1382.474

3 1898.495

7

376.157

9 884.250

6 1393.257

8 1902.720

4

388.765

7 8917.49

9 1402.474

3 1916.313

139 16.98 90 5.876 141 13.4 192 0.187


20


2 2 8

404.553

3 9120.44

9 1423.293

9 1930.187

8

41 5.474 9220.44

9 14317.08

6 1940.187

8

424.553

3 935.876

2 14417.08

6 1950.187

8

435.766

3 9417.49

9 1453.293

9 1960.185

9

446.370

7 956.807

9 146 13.4 1970.187

3

4510.81

4 966.807

9 1474.372

9 1980.187

3

4610.81

4 976.560

4 1484.372

9 1990.185

9

476.370

7 986.560

4 14913.73

7 2000.185

9

485.766

3 996.560

4 1503.216

9 2010.187

3

490.473

2 1006.560

4 151 12.88 2020.187

3

50 0.444 10116.89

3 152 12.88 2030.185

9

51 0.444 102 5.74 1533.216

9

Tæng khèi lîng b¶n th©n 1288,4 tÊn

3. X¸c ®Þnh khèi lîng hµ b¸m t¹i thanh:

X¸c ®Þnh khèi lîng hµ b¸m cña thanh tÝnh tõ MNTB xuèng ®¸y biÓn .

§Ó ®¬n gi¶n ta gi¶ thiÕt tÝnh hµ b¸m theo c¸ch tÝnh trung b×nh: ChiÒu dµy hµ b¸m t¹i cao ®é cña ®Çu i lµ t1 ,t¹i ®Çu j lµ t2. ChiÒu dµy hµ b¸m trung b×nh lµ t=0.5(t1+t2)

+ Khèi lîng hµ b¸m t¹i thanh thø i lµ :

mh (i) = h.Ahi.Li

h – khèi lîng riªng cña hµ b¸m (h = 1.600 t/m3).

Ahi –DiÖn tÝch hµ b¸m ë mét mÆt c¾t ngang thanh

Khèi lîng hµ b¸m quy vÒ 2 nót víi gi¶ thiÕt khèi kîng hµ b¸m ph©n bè ®Òu


21


trªn chiÒu dµi thanh. KÕt qu¶ hµ b¸m quy vÒ c¸c nót.

JOINT ∑mhb JOINT ∑mhb JOINT ∑mhb JOINT ∑mhb

1 0 520.007

5 1035.689

6 1543.147

2

2 0 530.004

8 1045.689

6 1551.449

3

3 0 540.003

9 1050.859

2 1561.490

3

4 0 550.003

9 1065.027

4 1571.010

6

5 0 560.004

8 1074.798

3 1581.490

3

6 0 571.232

9 1082.682

1 1591.449

3

7 0 581.132

9 1091.434

9 1600.445

2

8 0 591.132

9 1102.682

1 1610.770

6

90.004

1 601.232

9 1114.296

7 1620.445

2

100.003

6 611.232

9 1120.733

1 1633.147

2

110.003

6 621.132

9 1131.079

5 1640.679

2

120.004

1 631.132

9 1140.733

1 165 2.733

130.004

1 641.232

9 1155.027

4 166 2.733

140.003

6 650.004

8 1161.183

4 1670.679

2

150.003

6 660.003

9 1175.335

6 1683.147

2

160.004

1 670.003

9 1185.335

6 1690.584

1

170.004

1 680.004

8 1191.183

4 1700.584

1

180.003

6 691.666

9 1205.027

4 171 0

190.003

6 701.666

9 1211.584

8 172 0

200.004

1 711.667

5 1221.584

8 173 0

210.004

1 721.667

5 1231.372

2 174 0

220.003

6 731.667

5 1241.372

2 175 023 0.003 74 1.667 125 1.372 176 0


22


6 5 2

240.004

1 755.385

6 1261.372

2 177 0

250.007

5 760.992

5 1274.125

6 178 0

260.006

8 775.952

7 1280.959

5 179 0

270.006

8 785.952

7 1295.606

4 180 0

280.007

5 791.601

7 1305.606

4 181 0

291.343

8 805.385

6 1310.959

5 182 0

30 1.877 815.414

5 1324.125

6 183 0

313.150

4 82 2.384 1333.380

9 184 0

323.150

4 831.580

4 1342.185

6 185 0

33 1.877 842.993

1 1351.107

5 186 0

341.343

8 855.414

5 1362.185

6 187 0

356.279

8 860.861

5 1373.380

9 188 0

362.758

4 871.186

9 1380.525

9 189 0

371.747

5 880.861

5 139 0.837 190 0

382.758

4 895.385

6 1400.525

9 191 0

396.279

8 90 1.405 1414.125

6 192 0

401.012

3 915.560

5 1420.824

6 193 0

411.313

7 925.560

5 1435.337

2 194 0

421.012

3 93 1.405 1445.337

2 195 0

431.343

8 945.385

6 1450.824

6 196 0

441.660

1 951.584

8 1464.125

6 197 0

45 2.718 961.584

8 1471.228

2 198 0

46 2.718 971.473

2 1481.228

2 199 0

471.660

1 981.473

2 1493.147

2 200 0Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh

23


481.343

8 991.473

2 1500.798

7 201 0

490.007

5 1001.473

2 1512.971

8 202 0

500.006

8 1015.027

4 1522.971

8 203 0

510.006

8 1021.360

9 1530.798

7

Tæng khèi lîng hµ b¸m 315,76 tÊn

KÕt qu¶ tÝnh to¸n chi tiÕt thÓ hiÖn ë phÇn phô lôc.

4. X¸c ®Þnh khèi lîng níc kÌm cña c¸c thanh ngËp níc:

X¸c ®Þnh khèi lîng níc kÌm tÝnh tõ MNTB xuèng ®¸y biÓn.

Khèi lîng níc kÌm quy ®æi t¹i nót thø i lµ:

mnk(i) = n.Cam.Vi

Trong ®ã:

+ n - mËt ®é cña níc biÓn = 1,025 t/m3.

+ C am - hÖ sè níc kÌm, Cam = 0,2.

+ Vi - thÓ tÝch èng phÇn ngËp níc, tÝnh víi ®êng kÝnh míi cã c¶ chiÒu dµy hµ b¸m

Khèi lîng níc kÌm ®îc quy vÒ nót theo nguyªn t¾c cña dÇm ®¬n gi¶n.

JOINT Σmnk JOINT Σmnk JOINT Σmnk JOINT Σmnk

1 0 52 0.059 10313.39

7 1546.144

7

2 0 530.066

3 10413.39

7 1553.285

3

3 0 540.046

9 1052.231

1 1563.129

5

4 0 550.046

9 10611.98

2 1572.233

8

5 0 560.066

3 1078.306

8 1583.129

56 0 57 3.495 108 4.800 159 3.285


24


3 3 3

7 0 583.026

5 1092.878

7 1601.450

2

8 0 593.026

5 1104.800

3 1611.987

1

90.037

6 603.495

3 1117.438

7 1621.450

2

100.026

6 613.495

3 1122.009

4 1636.144

7

110.026

6 623.026

5 113 2.554 1641.967

3

120.037

6 633.026

5 1142.009

4 165 6.66

130.186

9 643.495

3 11511.98

2 166 6.66

140.175

6 650.066

3 1162.930

4 1671.967

3

150.175

6 660.046

9 11713.02

9 1686.144

7

160.186

9 670.046

9 11813.02

9 1691.421

6

170.186

9 680.066

3 1192.930

4 1701.421

6

180.175

6 694.137

3 12011.98

2 171 0

190.175

6 704.137

3 121 4.035 172 0

200.186

9 714.134

7 122 4.035 173 0

210.037

6 724.134

7 1233.753

3 174 0

220.026

6 734.134

7 1243.753

3 175 0

230.026

6 744.134

7 1253.753

3 176 0

240.037

6 75 12.34 1263.753

3 177 0

25 0.059 762.379

8 1279.686

1 178 0

260.041

7 7713.69

3 1282.101

7 179 0

270.041

7 7813.69

3 12912.00

1 180 0

28 0.059 793.352

8 13012.00

1 181 0

293.493

8 80 12.34 1312.101

7 182 0

303.619

8 818.846

6 1329.686

1 183 0Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh

25


31 6.598 824.083

1 1335.544

4 184 0

32 6.598 832.995

7 1343.813

5 185 0

333.619

8 845.056

2 1352.110

9 186 0

343.493

8 858.846

6 1363.813

5 187 0

359.528

1 862.154

9 1375.544

4 188 0

364.537

2 872.659

2 1381.423

3 189 0

373.121

8 882.154

9 1391.873

9 190 0

384.537

2 89 12.34 1401.423

3 191 0

399.528

1 903.182

4 1419.686

1 192 0

402.308

4 9113.31

9 1421.974

3 193 0

412.775

1 9213.31

9 14311.72

5 194 0

422.308

4 933.182

4 14411.72

5 195 0

433.493

8 94 12.34 1451.974

3 196 0

443.448

2 95 4.035 1469.686

1 197 0

456.218

7 96 4.035 1472.990

2 198 0

466.218

7 973.888

3 1482.990

2 199 0

473.448

2 983.888

3 1496.144

7 200 0

483.493

8 993.888

3 1502.105

5 201 0

49 0.059 1003.888

3 1516.956

3 202 0

500.041

7 10111.98

2 1526.956

3 203 0

510.041

7 1023.099

2 1532.105

5

Tæng khèi lîng níc kÌm 700.23 tÊn

KÕt qu¶ tÝnh to¸n khèi lîng níc kÌm quy vÒ c¸c nót thÓ hiÖn ë phô lôc.

5. Khèi lîng níc trong èng :


26


TÝnh khèi lîng níc trong èng víi MNTB .

Ta chØ tÝnh khèi lîng níc trong èng ®èi víi c¸c èng chÝnh.

Khèi lîng níc trong èng lµ:

mn«(i) = n. Ani. Li

Trong ®ã:

+ n - mËt ®é cña níc biÓn 1025 kg/m3.

+ Ani - DiÖn tÝch tiÕt diÖn phÇn rçng (phÇn chøa níc) cña cäc ngËp trong níc.

An(i)= [.(Di - 2.i)2)]/4

+ Di - §êng kÝnh ngoµi cña cäc .

+ i – ChiÒu dµy cäc.

JOINT Σmno JOINT Σmno JOINT Σmno JOINT Σmno

1 0 52 0 1035.425

9 154 0

2 0 53 0 1045.425

9 155 03 0 54 0 105 0 156 0

4 0 55 0 1065.894

7 157 05 0 56 0 107 0 158 06 0 57 6.181 108 0 159 0

7 0 585.711

5 109 0 160 0

8 0 595.711

5 110 0 161 09 0 60 6.181 111 0 162 010 0 61 6.181 112 0 163 0

11 0 625.711

5 113 0 164 0

12 0 635.711

5 114 0 165 0

130.286

3 64 6.181 1155.894

7 166 0

140.285

6 65 0 116 0 167 015 0.285 66 0 117 5.425 168 0


27


6 9

160.286

3 67 0 1185.425

9 169 0

170.286

3 68 0 119 0 170 0

180.285

6 69 0 1205.894

7 171 0

190.285

6 70 0 121 0 172 0

200.286

3 71 0 122 0 173 021 0 72 0 123 0 174 022 0 73 0 124 0 175 023 0 74 0 125 0 176 0

24 0 7511.78

9 126 0 177 025 0 76 0 127 0 178 0

26 0 7710.85

2 128 0 179 0

27 0 7810.85

2 129 0 180 028 0 79 0 130 0 181 0

290.572

6 8011.78

9 131 0 182 030 0 81 0 132 0 183 0

310.571

2 82 0 133 0 184 0

320.571

2 83 0 134 0 185 033 0 84 0 135 0 186 0

340.572

6 85 0 136 0 187 035 0 86 0 137 0 188 036 0 87 0 138 0 189 037 0 88 0 139 0 190 0

38 0 8911.78

9 140 0 191 039 0 90 0 141 0 192 0

40 0 9110.85

2 142 0 193 0

41 0 9210.85

2 143 0 194 042 0 93 0 144 0 195 0

430.572

6 9411.78

9 145 0 196 044 0 95 0 146 0 197 045 0.571 96 0 147 0 198 0


28


2

460.571

2 97 0 148 0 199 047 0 98 0 149 0 200 0

480.572

6 99 0 150 0 201 049 0 100 0 151 0 202 0

50 0 1015.894

7 152 0 203 051 0 102 0 153 0

Tæng khèi lîng níc trong èng 190,28 tÊn

KÕt qu¶ chi tiet tÝnh to¸n thÓ hiÖn ë phÇn phô lôc.

II.4.2 TÝnh dao ®éng riªng :

Víi s¬ ®å kÕt cÊu vµ tiÕt diÖn çc thanh ®· chän, sau khi tÝnh ®îc khèi l-îng thîng tÇng, khèi lîng nø¬c kÌm, hµ b¸m, níc trong èng chÝnh ta tiÕn hµnh quy ®æi khèi lîng vÒ nót vµ nhËp vµo SAP ®Ó tÝnh D§R.

KÕt qu¶ tÝnh D§R nh sau :

T1(UY) T2(UX) T3(RZ)

2.33 1.68 1.48

Ta thÊy chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh Tr max < 3 s vµ nhá h¬n

rÊt nhiÒu so víi chu kú t¶i träng sãng, do ®ã ¶nh hëng ®éng cña t¶i träng ®éng lµ nhá kh«ng ®¸ng kÓ. Lùa chän bµi to¸n gi¶i theo ph¬ng ph¸p tùa tÜnh, viÖc ®¸nh gi¸ ¶nh hëng ®éng cña çc t¸c ®éng ®îc xÐt qua hÖ sè ®éng (k®) :

Thay çc gi¸ trÞ :

/1 – HÖ sè gi¶m chÊn lÊy b»ng 0,08


29


III. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh .

III.1.T¶i träng thîng tÇng:

Tæng céng tÊt c¶ çc t¶i träng ®øng cña phÇn thîng tÇng cã gi¸ trÞ lµ P, t¶i träng P ®îc ph©n cho 8 nót t¹i 8 ®Ønh èng chÝnh, ph¬ng t¸c dông híng xuèng, t¶i träng nµy t¸c dông lªn c«ng tr×nh lµ t¶i träng tÜnh:

Nót 196 199 200 203

Pi (T) 358.3 358.3 358.3 358.3

Nót 197 198 201 202

Pi (T) 716.7 716.7 716.7 716.7

III.2.X¸c ®Þnh t¶i träng ®Èy næi:

II.2.1.C¬ së lý thuyÕt- T¶I träng ®Èy næi lµ t¶i träng theo ph¬ng th¼ng ®øng do níc t¸c

dông lªn c«ng tr×nh khÝ ®Æt trong m«i trêng níc,cã gi¸ trÞ chÝnh b»ng

träng lîng cña phÇn níc bÞ c«ng tr×nh chiÕm chç

- Khi tÝnh t¶i träng ®Èy næi çc èng ngang vµ èng xiªn ®îc xem lµ kÝn 2

®Çu,çc èng chÝnh cÇn xÐt ®Õn lîng níc trong èng

II.2.2.C«ng thøc tÝnh to¸n

C«ng thøc x¸c ®Þnh t¶i träng ®Èy næi:

F®n =

Trong ®ã:

F®n: Lùc ®Èy næi (T).

Ai: diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña phÇn tö.


30


víi Di lµ ®êng kÝnh ngoµi cña phÇn tö thø i cã kÓ ®Õn hµ

b¸m. §èi víi èng chÝnh cã níc trong èng, A lµ diÖn tÝch mÆt c¾t ngang.

li: ChiÒu dµi phÇn tö thø i.

nn = 1.025 (T/m3), Träng lîng riªng ®Èy næi.

Trong thùc hµnh tÝnh to¸n cña ®å ¸n nhãm sö dông phÇn mÒm SAP2000 tÝnh to¸n tù ®éng t¶i träng ®Èy næi trªn c¬ së lý thuyÕt trªn.

III.3.X¸c ®Þnh t¶i träng giã:

II.3.1.C¬ së lý thuyÕt

T¶i träng giã ®îc tÝnh to¸n theo tiªu chuÈn API (Recommended Practice for Planning, Designing and Contructing Fixed Offshore PlatformsWorking Stress Design), theo 2 híng t¬ng øng víi 2 híng sãng ®· chän:

Híng 1: §«ng B¾c.

Híng 2: B¾c.

TÝnh t¶i träng do giã t¸c dông lªn phÇn c«ng tr×nh n»m phÝa trªn mùc níc tÜnh SWL. B¶n chÊt cña t¶i träng giã lµ ®éng, nhng trong tÝnh to¸n t¶i träng giã lµ tÜnh.

* C«ng thøc x¸c ®Þnh t¶i träng giã theo API:

Trong ®ã:

F: lµ lùc giã t¸c dông lªn kÕt cÊu (N).

Vz: VËn tèc giã trung b×nh ®o trong 1 giê t¹i ®é cao z so víi mùc n-íc

tÜnh (km/h).

Quy ®æi vËn tèc giã trung b×nh ®o trong 3s sang vËn tèc giã trung b×nh ®o trong 1h.


31


: VËn tèc giã trung b×nh ®o trong 1 giê t¹i ®é cao 10m so víi mùc n-

íc tÜnh (km/h).

Z : §é cao cÇn x¸c ®Þnh vËn tèc (m).

n : LÊy tõ 7 ®Õn 13, ë ®©y lÊy 1/n = 0.15.

A: H×nh chiÕu diÖn tÝch cña vËt c¶n lªn ph¬ng vu«ng gãc híng giã (m2).

, : HÖ sè luü thõa, hÖ sè giËt cña giã ë ®é cao 10 m.

Trong ®å ¸n cho vËn tèc giã trung b×nh ®o ë 3s nªn

= 0.1.

= 1,33.

Cs : HÖ sè khÝ ®éng (x¸c ®Þnh theo qui ph¹m).

Lo¹i kÕt cÊu Cs

KÕt cÊu dÇm, nhµ têng ®Æc 1,5

KÕt cÊu trô trßn 0.5

Sµn c«ng t¸c 1.0

II.3.2.TÝnh to¸n t¶i träng giã- VËn tèc giã quy ®æi trong 1h

N 44,7 (m/s)160,9

2 (km/h)

NE 58,1 (m/s)209,1

6 (km/h)

-PhÇn m« t¶ s¬ ®å tÝnh t¶i träng giã:

Gåm t¶i träng giã lªn kÕt cÊu ch©n ®Õ trªn mùc níc tÜnh vµ t¶i träng giã lªn phÇn thîng tÇng.

Trong thùc hµnh tÝnh to¸n cña ®å ¸n nhãm sö dông phÇn mÒm SAP2000 tù ®éng tÝnh to¸n t¶i träng giã t¸c ®éng lªn KC§.

Sau khi tÝnh ®îc t¶i träng giã ë çc phÇn kÕt cÊu Fi cña thîng tÇng ta qui ®æi chóng thµnh çc lùc tËp trung (Fxi , Fyi) tËp trung t¹i 8 ®Ønh khèi ch©n ®Õ vµ mét m«men Mg ®îc quy thµnh çc cÆp ngÉu lùc t¹i 8 ®Ønh khèi ch©n ®Õ (Pi , Pi).


32


A can

a b h Axz Ayz N NE z1 z2

m m m m2 m2 m2 m2 m m

56 30 25 1400 750.01520.

3 750.0 13.7038.7

0

HƯƠNG GIO N HƯƠNG GIO NE

V1 V2 Vtb F V1 V2 Vtb F(km/h)

(km/h)

(km/h) (N) (km/h)

(km/h) (km/h) (N)

164.86

178.57

171.72

3180636

214.2869

232.11

223.1967

2650874

B¶ng tæng hîp t¶i träng giã cña phÇn thîng tÇng quy vÒ c¸c ®Çu èng chÝnh cña KC§

Híng

giã

Nót 196 197 198 199 200 201 202 203

Giã NE

Fxi(T) 33.14 33.14 33.14 33.14 33.14 33.14 33.14 33.14

Fyi(T) 0 0 0 0 0 0 0 0

Pi(T) 38.34 15.98 -15.98

-38.34

38.34 15.98 -15.98

-38.34

Giã N Fxi(T) 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11

Fyi(T) 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11 28.11

Pi(T) 64.48

45.51 18.39 -0.58 0.58 18.39 -45.51

-64.48

C¸c gi¸ trÞ cã dÊu theo hÖ täa ®é tæng thÓ cña khèi ch©n ®Õ.

III.4.X¸c ®Þnh t¶i träng sãng vµ dßng ch¶y:

III.4.1. C¬ së lý thuyÕt

T¸c ®éng cña dßng ch¶y lªn c«ng tr×nh ®îc biÓu diÔn bëi yÕu tè vËn tèc. VËn tèc dßng ch¶y, trong thùc tÕ tÝnh to¸n ®îc xem lµ mét ®¹i lîng kh«ng thay ®æi theo thêi gian. V× vËy khi chØ cã t¸c ®éng cña dßng ch¶y (kh«ng


33


kÓ sãng) th× t¶i träng do dßng ch¶y g©y ra ®îc coi lµ t¶i träng tÜnh. Khi tÝnh ®ång thêi t¸c ®éng cña sãng vµ dßng ch¶y, th× ¶nh hëng cña dßng ch¶y ®îc bæ sung vµo thµnh phÇn vËn tèc cña t¶i träng sãng. V× thµnh phÇn t¶i träng do vËn tèc g©y ra cã chøa b×nh ph¬ng vËn tèc, nªn sù tham gia cña dßng ch¶y lµm t¨ng ®¸ng kÓ cho t¶i träng sãng.

T¸c ®éng cña sãng lªn c«ng tr×nh biÓn mang b¶n chÊt ®éng vµ lµ tréi tuyÖt ®èi trong tæng t¶i träng ngang t¸c dông lªn kÕt cÊu khèi ch©n ®Õ.

Tïy theo tÝnh chÊt cña lùc sãng t¸c dông mµ çc phÇn tö cña kÕt cÊu ngoµi biÓn ®îc chia thµnh vËt thÓ m¶nh vµ vËt thÓ cã kÝch thíc lín. §èi víi vËt thÓ m¶nh th× lùc qu¸n tÝnh vµ lùc c¶n cña sãng lµ ®¸ng kÓ, cßn ®èi víi vËt thÓ lín th× ¶nh hëng cña nhiÔu x¹ l¹i ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh.

C«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp kÕt cÊu kiÓu Jacket lµ c«ng tr×nh tæ hîp bëi çc phÇn tö cã kÝch thíc nhá (xÐt tØ sè D / L < 0.2), t¶i träng cña sãng vµ dßng ch¶y t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh mµ cô thÓ lµ çc thanh ®îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc Morison d¹ng chuÈn t¾c.

§Ó tæng qu¸t cho thuËt to¸n ta xÐt mét thanh xiªn bÊt k× trong hÖ täa ®é xyz nh sau:

Tõ h×nh vÏ trªn x¸c ®Þnh ®îc çc cosin chØ ph¬ng cña thanh trong hÖ täa

®é nh sau:


34

z

y

x

v

v

n


Trong ®ã: L – chiÒu dµi thanh ®îc tÝnh nh sau:

.

Gi¶ sö híng lan truyÒn sãng trïng víi trôc x, chuyÓn ®éng cña níc cã liªn quan ®Õn sãng vµ dßng ch¶y ®îc ®Æc trng bëi çc thµnh phÇn vËn tèc, gia tèc theo ph¬ng ngang (vx,ax), (vy,ay) vµ theo ph¬ng ®øng (vz,az). Tøc lµ thµnh phÇn vect¬ vËn tèc vµ gia tèc cña chuyÓn ®éng níc t¹i mét ®iÓm lµ:

Ph©n tÝnh v vµ a theo çc thµnh phÇn ph¸p tuyÕn vµ tiÕp tuyÕn so víi trôc cña thanh, ta cã:

.

.

ë ®©y ta chØ quan t©m ®Õn çc thµnh phÇn vn vµ an lµ g©y ra t¶i träng sãng .

X¸c ®Þnh çc thµnh phÇn vn nµy nh sau:

.

.

.

.

X¸c ®Þnh çc thµnh phÇn an nµy nh sau:

.

.

.

.

§Õn ®©y lµ ®ñ çc ®¹i lîng ®Ó sö dông c«ng thøc Morison tÝnh t¶i träng ph©n bè t¸c dông lªn thanh xiªn trªn, c«ng thøc x¸c ®Þnh nh sau:


35


. (N/m)

. (N/m)

. (N/m)

w =10250 N/m3 - MËt ®é níc biÓn

Sau khi t×m ®îc c¸c lùc ph©n bè q theo c¸c ph¬ng, tiÕn hµnh tæng hîp lùc ®Ó qui vÒ nót, viÖc nµy ®îc lµm trªn c¬ së lý thuyÕt cña C¬ Häc KÕt CÊu.

Trong thùc hµnh tÝnh to¸n cña ®å ¸n nhãm sö dông phÇn mÒm SAP2000 tÝnh to¸n tù ®éng t¶i träng dßng ch¶y trªn c¬ së lý thuyÕt trªn.

III.4.2. Tr×nh tù tÝnh to¸n t¶i träng sãng:

XÐt trêng hîp tæng qu¸t híng sãng lÖch víi híng trôc X c«ng tr×nh mét gãc nµo ®ã, híng dßng ch¶y còng lÖch so víi híng sãng, ®Ó ¸p dông ®îc c«ng thøc Morison ta tiÕn hµnh nh sau:

TiÕn hµnh xoay trôc täa ®é OXY cña c«ng tr×nh sao cho OX trïng víi trôc cña híng sãng.NghÜa lµ ta tiÕn hµnh chuyÓn trôc täa ®é OXY thµnh hÖ täa ®é oxy nh h×nh vÏ trªn. c«ng thøc chuyÓn trôc lµ:

x=x’.cos + y’.sin; y= -x’.sin+ y’cos;z= z’

L¹i cã: x’=X; y’= Y; Z’ = Z-d.

Suy ra: x=X.cos + Y.sin; y= -X.sin+ Y.cos ; z =Z-d


36


+ Nh vËy ta chän ®îc hÖ täa ®é xoz nh trªn (trôc x híng theo phÝa lan truyÒn sãng, trôc z híng th¼ng ®øng tõ díi lªn; gèc täa ®é ®Æt trªn mÆt n-íc).

Thùc hiÖn tuyÕn tÝnh hãa hÖ ph¬ng tr×nh ®éng lùc häc sãng (bá qua çc sè h¹ng phi tuyÕn vµ çc v« cïng bÐ bËc cao), sau mét sè phÐp biÕn ®æi ta x¸c ®Þnh ®îc biªn ®é cña mÆt sãng so víi mùc níc tÜnh (S.W.L) biÓu diÔn díi d¹ng:

(x,t) = Sn cos[n.(kx-t)], gäi lµ ph¬ng tr×nh sãng bÒ mÆt.

Trong ®ã:

+ vµ k lµ tÇn sè vßng vµ sè sãng cã liªn quan víi chu kú T (kho¶ng thêi gian mµ hai ®Ønh sãng kÕ tiÕp nhau ®i qua trôc th¼ng ®øng cè ®Þnh) vµ chiÒu dµi sãng L (qu·ng ®êng mµ sãng truyÒn ®îc trong mét chu kú T) nh sau :

k = .

=(g.k.(1+a2.C1+a4C2).th(k.d))1/2.

Trong ®ã C1 vµ C2 lµ çc th«ng sè tÇn sè cña sãng.

Çc thµnh phÇn vËn tèc theo ph¬ng ngang (theo trôc x) vµ ph¬ng th¼ng ®øng (theo trôc z) cña phÇn tö chÊt láng cã täa ®é (x,z) ®îc x¸c ®Þnh tõ çc c«ng thøc sau:

vx = .cos(n(kx-t)).

vz = .sin(n(kx-t)).

+ VËn tèc lan truyÒn sãng kh«ng ®æi gäi lµ vËn tèc pha:

c =(g/k.(1+a2.C1+a4C2).th(k.d))1/2.

+ Çc thµnh phÇn gia tèc chuyÓn ®éng cña çc phÇn tö chÊt láng cã täa ®é (x,z) theo ph¬ng ngang vµ ph¬ng ®øng cã thÓ x¸c ®Þnh gÇn ®óng nh sau :

ax = .sin(nkx-t)).


37


az = .cã (nkx-t)).

Tæng hîp vËn tèc sãng, dßng ch¶y:

+ TiÕn hµnh chiÕu vËn tèc dßng ch¶y theo c¸c ph¬ng ox vµ oy cña hÖ trôc täa ®é míi oxy.

+ Thµnh phÇn vËn tèc tæng hîp sãng vµ dßng ch¶y x¸c ®Þnh theo c«ng thøc céng vËn tèc, chiÕu:

.

.

Theo ba ph¬ng x, y, z ta ®îc ba thµnh phÇn vËn tèc tæng hîp nh sau:

VËn tèc: Vx= Vdcx+ Vs

x;

Vy= Vdcy;

Vz= Vsz.

Gia tèc: ax= asx;

ay= asy= 0;

az= asz.

Chó ý: dßng ch¶y gi¶ thiÕt ®Òu nªn adc= 0

¸p dông ph¬ng tr×nh Morison tÝnh t¶i träng sãng. ( Phëng tr×nh ®· nªu ë phÇn lý thuyÕt tÝnh to¸n)

TiÕn hµnh xoay l¹i hÖ trôc täa ®«:

FX=Fx.cos - Fy.sin; FY= Fx.sin+ Fycos;FZ= Fz

Trong ph¹m vi §å ¸n tÝnh to¸n víi hai híng sãng lµ NE lµ híng sãng chñ ®¹o vµ mét híng kh¸c lµ híng N.

Trong thùc hµnh tÝnh to¸n cña ®å ¸n nhãm sö dông phÇn mÒm SAP2000 tÝnh to¸n tù ®éng t¶i träng sãng trªn c¬ së lý thuyÕt trªn.

III.5. X¸c ®Þnh c¸c tæ hîp t¶i träng: HÖ sè tæ hîp t¶i träng:


38


Do qu¸ tr×nh chÕ t¹o, còng nh sö dông c«ng tr×nh ph¸t sinh nhiÒu yÕu tè bÊt lîi cho c«ng tr×nh mµ ngêi thiÕt kÕ ®¸nh gi¸ cha hÕt. V× vËy, khi thiÕt kÕ ta ®a vµo çc hÖ sè t¶i träng.

Trong cïng mét thêi ®iÓm, c«ng tr×nh cã thÓ chÞu nhãm çc tæ hîp t¶i träng kh¸c nhau t¸c dông lªn nã, ®iÒu nµy phô thuéc vµo tõng lo¹i t¶i träng trong nhãm, tõng lo¹i t¶i träng dùa vµo çc kh¶ n¨ng xÈy ra ®ång thêi hay kh«ng ®ång thêi cña çc t¶i träng. Dùa trªn ®¸nh gi¸ ®é tin cËy, ngêi ta ®a ra çc tæ hîp t¶i träng. Trong ph¹m vi ®å ¸n l¸y tÊt c¶ çc hÖ sè tæ hîp ®Òu b»ng 1.

Çc tæ hîp t¶i träng:

Ta cã çc tæ hîp t¶i träng ®Ó tÝnh to¸n nh sau:

COMBO1: BT + SãngNE + GiãNE + §N + HB + TT.

COMBO 2: BT + Sãng N + Giã N+ §N + HB + TT.

BAO COMBO1+COMBO2

III.6. KÕt qu¶ néi lùc vµ chuyÓn vÞ kÕt cÊu:

Sau khi ®· lùa chän ®îc ph¬ng ¸n thiÕt kÕ, x¸c ®Þnh ®îc t¶i träng t¸c dông lªn c«ng tr×nh, tiÕn hµnh x¸c ®Þnh néi lùc trong çc phÇn tö cña hÖ kÕt cÊu b»ng phÇn mÒm SAP2000.

Trong ®å ¸n nµy nhãm chØ xuÊt ra néi lùc lín nhÊt cña çc d¹ng thanh ®iÓn h×nh ®Ó tiÕn hµnh kiÓm tra bÒn, kÕt qu¶ néi lùc t¹i 4 nót ®Ó tiÕn hµnh kiÓm tra chäc thñng øng víi hai híng sãng NE vµ N. KÕt qu¶ chuyÓn vÞ t¹i ®Ønh KC§ theo hai híng sãng. (Xem kÕt qu¶ xuÊt néi lùc ë phô lôc)

III.7. NhËn xÐt kÕt qu¶ tÝnh:

+ KÕt qu¶ thu ®îc ë ®©y cã ®é chÝnh x¸c kh«ng cao do khi tÝnh to¸n ta ®· m« h×nh ho¸ s¬ ®å tÝnh.

+ ViÖc qui t¶i träng thîng tÇng vÒ t¶i träng tËp trung ë ®Ønh KC§ ®· bá qua sù lÖch t©m.

+ ViÖc m« pháng çc lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn c«ng tr×nh chØ ë møc ®é gÇn ®óng

+ ChuyÓn vÞ lµ t¬ng ®èi nhá U1=7.8(cm) theo híng NE , tháa m·n tiªu chuÈn cho phÐp (chuyÓn vÞ cho phÐp lµ 0.5 %Hct =0.5*115/100=0.575 m = 57.5cm )


39


PhÇn C: KiÓm tra bÒn cÊu kiÖn.

ViÖc kiÓm tra çc phÇn tö kÕt cÊu ®îc thùc hiÖn dùa trªn tiªu chuÈn thiÕt

kÕ API. VÒ nguyªn t¾c cÇn kiÓm tra toµn bé çc phÇn tö cña hÖ, nhng trong

ph¹m vi ®å ¸n nµy ta chØ tiÕn hµnh kiÓm tra cho mét sè phÇn tö. ViÖc kiÓm

tra ®îc thùc hiÖn trªn çc phÇn tö kÕt cÊu cã néi lùc lín nhÊt trong sè çc

phÇn tö cã cïng d¹ng liªn kÕt, cïng tiÕt diÖn vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc. H¬n

n÷a viÖc kiÓm tra ®îc thùc hiÖn trªn tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt.

I. KiÓm tra phÇn tö thanh theo tiªu chuÈn API:

I.1. C¬ së lý thuyÕt:

I.1.1. Tr¹ng th¸i chÞu lùc cña çc thanh trong kÕt cÊu ch©n ®Õ:KÕt qu¶ ph©n tÝch kÕt cÊu ch©n ®Õ cho thÊy r»ng tr¹ng th¸i chÞu lùc cña

çc phÇn tö thanh trong kÕt cÊu ch©n ®Õ lµ tr¹ng th¸i chÞu lùc phøc t¹p,bao

gåm:

- Çc thanh chÞu nÐn + uèn ®ång thêi

- Çc thanh chÞu kÐo + uèn ®ång thêi

- Çc thanh chÞu nÐn + uèn +¸p lùc thñy tÜnh côc bé

- Çc thanh chÞu kÐo + uèn +¸p lùc thñy tÜnh côc bé

KÕt cÊu lµm viÖc theo s¬ ®å 3D tæng thÓ ,v× vËy khi chÞu m«men , ®Ó

tiÖn cho viÖc kiÓm tra ,m«men uèn trong thanh ®îc ph©n tÝch thµnh 2

thµnh phÇn : M«men uèn trong mÆt ph¼ng vµ m«men uèn ngoµi mÆt

ph¼ng

I.1.2. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc:

I.1.2.1 PhÇn tö chÞu nÐn:

øng suÊt cho phÐp Fa ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3.2.2-1) tiªu chuÈn API

cho çc phÇn tö cã tû sè D/t 60:

Fa = víi kl/r < Cc (3.2.2-1)


40


Fa= víi kl/r >= Cc (3.2.2-2)

Trong ®ã:

Cc = .

E: M«®un ®µn håi cña vËt liÖu (MPa).

k : Lµ hÖ sè ®iÓu chØnh chiÒu dµi cña thanh

r : B¸n kÝnh qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn thanh (m).

l: ChiÒu dµi thanh (m).

Fy: Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu (MPa).

I.1.2.2 PhÇn tö chÞu uèn:

øng suÊt do uèn cho phÐp Fb ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

Fb = 0.75Fy víi (MPa) . (3.2.3-1a)

Fb = víi < . (3.2.3-1b)

Fb = víi < 300 . (3.2.3-1c)

Trong ®ã:

D : §êng kÝnh ngoµi cña thanh (m)

t : ChiÒu dµy cña thanh (m)

I.1.2.3. PhÇn tö chÞu c¾t:

øng suÊt cho phÐp chÞu c¾t : FV = 0.4.Fy (Mpa)

øng suÊt do lùc c¾t : fy = (Mpa)

A : Lµ diÖn tÝch mÆt c¾t (m2)

V : lùc c¾t

I.1.2.4. PhÇn tö chÞu xo¾n:

øng cho phÐp chÞu c¾t : Fvt= 0.4.Fy.


41


øng suÊt do m«men xo¾n Mt : (Mpa)

Ip : M«men qu¸n tÝnh chèng xo¾n (m4)

I.1.2.5. PhÇn tö thanh chÞu lùc phøc t¹p :

ViÖc kiÓm tra phÇn tö chÞu nhiÒu tr¹ng th¸i øng suÊt thêng phøc t¹p vµ

cÇn ph¶i cã qui ph¹m cô thÓ hoÆc ph¬ng ph¸p luËn ®Ó ®¸nh gi¸ ®óng sù

lµm viÖc cña kÕt cÊu.Trong ph¹m vi ®å ¸n nµy, ta chØ kiÓm tra phÇn tö

chÞu øng suÊt do lùc däc vµ m«men uèn g©y ra.

1. PhÇn tö thanh chÞu tæ hîp øng suÊt nÐn vµ uèn:

§iÒu kiÖn kiÓm tra nh sau:

(1)

(2)

Khi fa/Fa < 0,15, th× cã thÓ thay thÕ hai c«ng thøc trªn c«ng thøc sau.

1,0 (3)

Trong ®ã:

Fa: øng suÊt nÐn cho phÐp do lùc däc ®îc tÝnh theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ.

fbx, fby: øng suÊt do moment uèn Mü vµ My , trong vµ ngoµi mÆt ph¼ng g©y ra.

fa: øng suÊt trong thanh do lùc nÐn (N ) g©y ra.

HÖ sè Cm ®îc lÊy nh sau :

+ 0.85

+ 0.6 – 0.4 , nhng kh«ng nhá h¬n 0.4, kh«ng lín h¬n 0.85.


42


+ 1 – 0.4 , ho¨c 0.85 lÊy gi¸ trÞ nhá h¬n.

2. PhÇn tö thanh chÞu tæ hîp øng suÊt kÐo vµ uèn:


(4) .Trong ®ã: fa lµ øng suÊt do lùc kÐo g©y ra.

I.2. TÝnh to¸n:

I.2.1 X¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn néi lùc trong vµ ngoµi mÆt ph¼ng: Híng NE:

Thanh chÞu nÐn uèn:THANH TIET DIEN P(T) V2(T) M2(T.m) M3(T.m)

349 OC1 -638.484 -5.6898 -20.6675 45.36043128 OC2 -865.734 -3.4473 -47.3595 21.08821420 OND123 -62.5197 0.6631 -3.40573 7.79786142 OND456 -76.602 -10.1311 3.67575 41.43941343 OP -53.3287 -3.0483 -5.58012 6.22684402 OX12 -209.401 5.2071 -1.94747 27.74978114 OX456 -323.289 -5.7542 -5.29923 19.17745362 OXD123 -61.4205 -0.2867 -7.32225 -5.7723961 OXD456 -63.1478 -0.3926 -0.1475 -8.86221

Thanh chÞu kÐo uèn:

THANH TIET DIEN P(T) V2(T) M2(T.m) M3(T.m)

391 OND123 135.4582 -3.9047 0.04004 11.09844

252 OND456 127.7686 10.2065 3.7425 39.63247

338 OX12 117.3882 0.3667 4.37479 -1.92173

107 OX456 162.9153 5.7078 -14.3136 48.83198

363 OXD123 54.8634 3.2973 7.3296 17.08031

223 OXD456 19.3557 -0.2039 -1.48395 -7.16781

Híng N:Thanh chÞu nÐn uèn:

THANH TIET DIEN P(T) V2(T) M2(T.m) M3(T.m)349 OC1 -637.244 -6.7236 4.52423 44.34545128 OC2 -646.538 4.4631 -12.6465 71.91125420 OND123 -47.8616 1.3026 3.83524 11.72628142 OND456 -48.6143 -9.9631 0.06166 39.23947343 OP -53.2734 1.201 -10.2816 -9.30324402 OX12 -213.378 0.5016 1.00128 5.28019


43


114 OX456 -162.881 -1.0133 0.37582 2.63803362 OXD123 -56.7835 0.5742 -0.01821 -7.9476761 OXD456 -71.6578 -4.0196 1.83875 12.59481

Thanh chÞu kÐo uèn:THANH TIET DIEN P(T) V2(T) M2(T.m) M3(T.m)

391 OND123 159.2518 5.6435 -5.62885 17.78589252 OND456 119.1791 8.8316 -0.45388 31.35301338 OX12 78.0101 -1.1367 2.69663 3.52132363 OXD123 49.0853 0.5852 0.72688 -7.97759223 OXD456 6.525 4.7011 0.6343 22.30804

I.2.2 §iÒu chØnh gi¸ trÞ néi lùc do lÖch t©m :

Trong ph¹m vi ®å ¸n, néi lùc tÝnh to¸n cã thÓ lín hay nhá h¬n thùc tÕ

tuú thuéc vÞ trÝ thanh ®ã trong thùc tÕ so víi khi miªu t¶ trong tÝnh to¸n

kÕt cÊu, do ®ã ph¶i cã sù ®iÒu chØnh néi lùc Nhng ë ®©y do sè lîng c¸c

thanh lín, sù ®iÒu chØnh l¹i kh«ng thÓ theo quy luËt nhÊt ®ÞnhVµ theo kÕt

qu¶ kiÓm tra sau nµy ®a sè c¸c thanh ®Òu ë møc an toµn cao, do ®ã trong

phÇn kiÓm tra thanh xin ®îc bá qua sù ®iÒu chØnh néi lùc ( Trong phÇn

kiÓm tra nót sÏ cã sù ®iÒu chØnh cô thÓ), ë ®©y lÊy hÖ sè ®iÒu chØnh

b»ng 1.

I.2.3. KÕt qu¶ kiÓm tra:

Híng sãng NE:KiÓm tra thanh chÞu nÐn uèn-thanh chÞu c¾t:


44


THANH SECTION fa fb2 fb3 fv Fa Fb Fv VT(1) VT(2) NEN UON CAT466 OC1 -6904.697 -764.597 1678.114 -123.061 22510.751 29595.675 17920 0.37 0.32 TM TM128 OC2 -8625.160 -1484.717 661.114 -68.690 22001.340 29373.072 17920 0.45 0.38 TM TM454 OND123 -1556.196 -546.847 1252.077 33.011 22034.206 30480.006 17920 0.11 0.10 TM TM60 OND456 -1255.736 315.650 3558.549 -332.158 20969.301 30482.159 17920 0.16 0.16 TM TM

273 OP -1576.435 -1270.530 1417.781 -180.220 18158.402 30751.787 17920 0.14 0.12 TM TM402 OX12 -4164.894 -253.975 3618.928 207.134 15023.100 30848.866 17920 0.41 0.27 TM TM139 OX456 -5299.677 -455.064 1646.836 -188.657 14782.939 30482.159 17920 0.43 0.25 TM TM440 OXD123 -1528.836 -1175.710 -926.854 -14.273 21848.102 30480.006 17920 0.11 0.11 TM TM61 OXD456 -1268.655 -15.341 -921.739 -15.775 20820.291 30068.837 17920 0.09 0.08 TM TM

KIEM TRAUNG SUAT CHO PHEP(T/m2) DIEU KIENUNG SUAT(T/m2)

KiÓm tra thanh chÞu kÐo uèn-thanh chÞu c¾t:

THANH SECTION fa fb2 fb3 fv Fa Fb Fv VT(1) VT(2) KEO UON CAT391 OND123 3371.730 6.429 1782.040 -194.386 18949.873 30480.006 17920 0.26 0.18 TM TM252 OND456 2094.510 321.382 3403.381 334.630 21809.438 30482.159 17920 0.20 0.19 TM TM338 OX12 2921.944 702.446 -308.566 18.255 14582.038 30480.006 17920 0.25 0.13 TM TM107 OX456 2670.669 -1229.160 4193.375 187.136 15231.662 30482.159 17920 0.42 0.24 TM TM363 OXD123 1621.802 1668.867 3888.993 194.941 20490.140 30751.787 17920 0.21 0.20 TM TM223 OXD456 481.788 -238.273 -1150.912 -10.151 20375.191 30480.006 17920 0.06 0.06 TM TM


Híng sãng N:

KiÓm tra thanh chÞu nÐn uèn-thanh chÞu c¾t:

THANH SECTION fa fb2 fb3 fv Fa Fb Fv VT(1) VT(2) NEN UON CAT349 OC1 -6891.292 167.374 1640.565 -145.421 22510.751 29595.675 17920 0.36 0.31 TM TM128 OC2 -6441.351 -396.468 2254.413 88.930 22001.340 29373.072 17920 0.37 0.32 TM TM420 OND123 -1191.337 615.812 1882.851 64.847 22034.206 30480.006 17920 0.11 0.11 TM TM142 OND456 -796.934 5.295 3369.633 -326.650 20969.301 30482.159 17920 0.13 0.14 TM TM343 OP -1574.800 -2340.997 -2118.243 71.005 18158.402 30751.787 17920 0.18 0.16 TM TM402 OX12 -4243.998 130.580 688.605 19.953 15023.100 30848.866 17920 0.31 0.18 TM TM114 OX456 -2670.104 32.273 226.537 -33.222 14782.939 30482.159 17920 0.19 0.11 TM TM362 OXD123 -1413.415 -2.924 -1276.132 28.585 21848.102 30480.006 17920 0.10 0.09 TM TM61 OXD456 -1439.623 191.244 1309.958 -161.510 20820.291 30068.837 17920 0.11 0.10 TM TM


KiÓm tra thanh chÞu kÐo uèn-thanh chÞu c¾t:


45


THANH SECTION fa fb2 fb3 fv Fa Fb Fv VT(1) VT(2) KEO UON CAT391 OND123 3963.984 -1168.269 3691.467 280.948 18949.873 30480.006 17920 0.33 0.27 TM TM252 OND456 1953.702 -50.379 3480.088 289.553 21809.438 30482.159 17920 0.19 0.19 TM TM338 OX12 1941.772 559.686 730.851 -56.588 14582.038 30480.006 17920 0.16 0.10 TM TM363 OXD123 1450.997 212.745 -2334.902 34.598 20490.140 30751.787 17920 0.14 0.13 TM TM223 OXD456 162.416 131.649 4630.040 234.033 20375.191 30480.006 17920 0.14 0.16 TM TM


KÕt luËn : Çc thanh ®îc kiÓm tra ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn.

II. KiÓm tra nót theo API:

II.1. C¬ së lý thuyÕt:

Çc ph¬ng ph¸p kiÓm tra

KiÓm tra sù lµm viÖc cña nót theo qui ph¹m API thùc chÊt lµ tÝnh to¸n

liªn kÕt gi÷a çc thanh víi nhau. Ta ph¶i tÝnh to¸n, kiÓm tra çc bµi to¸n sau:

– KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn, chäc thñng èng chÝnh.

– KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn èng nh¸nh t¹i nót

– KiÓm tra ®êng hµn.

Trong ®å ¸n nµy nhãm chØ tiÕn hµnh kiÓm tra chäc thñng cho nót ®¬n gi¶n:


Vp = .f.sin.

Trong ®ã:

: Gãc hîp bëi èng chÝnh vµ èng nh¸nh.

f : øng suÊt däc trôc, øng suÊt uèn trong mÆt ph¼ng vµ ngoµi mÆt

ph¼ng trong èng nh¸nh (tÝnh riªng cho tõng trêng hîp t¶i träng-®· ®iÒu

chØnh ¶nh hëng do lÖch t©m)

= t/T víi T lµ bÒ dµy èng chÝnh, t lµ bÒ dµy èng nh¸nh.

øng suÊt chäc thñng cho phÐp:

Vpa = Qq. Qf.

Trong ®ã:


46


Fyc: giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu thanh chñ.

= , D lµ ®êng kÝnh ngoµi cña èng chÝnh.

Qq: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña lo¹i t¶i träng vµ cÊu t¹o h×nh häc.

Qf : hÖ sè kÓ ®Õn sù xuÊt hiÖn øng suÊt däc trôc danh nghÜa trong èng chÝnh.

Qf = 1- .A2 .

Trong ®ã:

= 0.03 ®èi víi øng suÊt däc trôc cña èng nh¸nh.

= 0.045 ®èi víi øng suÊt uèn trong trong mÆt ph¼ng èng nh¸nh.

= 0.021 ®èi víi øng suÊt uèn n»m ngoµi mÆt ph¼ng èng nh¸nh.

A =

: øng suÊt däc trôc, øng suÊt uèn trong mÆt ph¼ng vµ uèn ngoµi mÆt ph¼ng èng chÝnh.

Qf = 1.0 khi tÊt c¶ øng suÊt thí ngoµi cña èng chÝnh lµ øng suÊt kÐo.

Gi¸ trÞ cô thÓ ®îc tra trong b¶ng 4.3.1-1 trang 49 – API.

§iÒu kiÖn ®Ó thanh kh«ng bÞ chäc thñng:

§Ó thanh kh«ng bÞ chäc thñng ph¶i tháa m·n ®ång thêi 2 bÊt ph¬ng tr×nh sau:

. (1).

. (2).


47


II.2. TÝnh to¸n:

II.2.1 X¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn néi lùc trong vµ ngoµi mÆt ph¼ng:C¸c nót ®îc chän kiÓm tra: 48,91,92,154

NÚT Ống chính Nhánh48 90 11492 127 13991 126 131154 403 402

Híng NE: Nội lực ống chính Nội lực ống nhánh

Thanh N(AX) M(IPB) M(OPB) Thanh N(AX) M(IPB) M(OPB)90 -521.59 -130.57 96.58 114 -319.32 -24.64 21.85126 -413.88 25.27 -73.82 139 -321.44 3.44 8.81124 -184.49 39.79 -72.13 131 -243.39 -2.20 10.66403 -373.85 -0.73 10.00 402 -206.19 24.22 -2.38

Híng N: Nội lực ống chính Nội lực ống nhánh

Thanh N(AX) M(IPB) M(OPB) Thanh N(AX) M(IPB) M(OPB)90 -467.84 -13.12 -3.21 114 -158.92 17.45 4.20127 -464.31 20.44 -6.68 139 -169.75 11.44 6.93126 -386.59 28.62 -6.13 131 -155.10 8.32 6.59403 -275.12 0.19 -11.42 402 -213.38 5.28 1.00

TiÕn hµnh kiÓm tra cho 4 nót theo hai híng sãng NE vµ N.

II.2.3. KÕt qu¶ kiÓm tra

Híng NE:


48


Híng N:

KÕt luËn : C¸c nót ®îc kiÓm tra chäc thñng ®Òu tho¶n m·n ®iÒu kiÖn

chèng chäc thñng.

PhÇn D : ThiÕt kÕ nÒn mãng

I. Lý thuyÕt tÝnh to¸n mãng cäc:

Cäc trong KCCD CTBCDBT lµm b»ng thÐp èng, ®îc tæ hîp tõ nhiÒu ®o¹n

cäc, ph¬ng ph¸p h¹ cäc b»ng bóa thñy lùc.

Nguyªn lý lµm viÖc cña mãng cäc dùa trªn ma s¸t gi÷a bÒ mÆt cäc vµ ®Êt

nÒn (cäc ma s¸t) hoÆc ma s¸t gi÷a cäc víi ®Êt nÒn céng víi søc kh¸ng mòi

cäc.

Sù lµm viÖc cña cäc trong èng trong ®Êt lµ rÊt phøc t¹p do c¸c nguyªn

nh©n:

- Quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng cña nÒn lµ phi tuyÕn

- TÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt lµ kh«ng ®ång nhÊt, thêng thay ®æi

theo ®é s©u

Trong ph¹m vi ®å ¸n nµy ta chØ tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cho trêng hîp cäc

chÞu nÐn vµ cäc chÞu nhæ. Tuy nhiªn trªn thùc tÕ víi c«ng tr×nh biÓn cäc

kh«ng chØ chÞu t¶i träng däc trôc mµ cßn chÞu c¶ t¶i träng ngang.

II. Bµi to¸n søc chÞu t¶i däc trôc:Trong phÇn nµy chØ tÝnh cäc chÞu t¶i träng däc trôc.

S¬ ®å chÞu t¶i cña cäc trong ®Êt nh sau:

+ XÐt s¬ ®å chÞu t¶i cña cäc trong ®Êt nh sau:


49


S¬ ®å chÞu t¶i cña cäc trong ®Êt.

ChiÒu s©u thùc tÕ cña cäc trong ®Êt kh«ng ph¶i lµ chiÒu s©u tõ mÆt

®¸y biÓn xuèng mòi cäc, mµ lµ chiÒu s©u mµ tån t¹i ma s¸t gi÷a ®Êt vµ

th©n cäc. Nh v©y chiÒu dµi thùc tÕ lµm viÖc cña cäc trong ®Êt ®îc tÝnh

b»ng phÇn chiÒu dµi cña cäc tÝnh tõ ®¸y biÓn xuèng ®Õn mòi cäc trõ ®i

phÇn Z0 lµ phÇn chiÒu dµi cäc kh«ng lµm viÖc do kÓ ®Õn:

+ Vïng ®Êt mÆt bÞ ph¸ ho¹i do qu¸ tr×nh thi c«ng hoÆc do t¸c dông

cña t¶i träng ngang.

+ HiÖn tîng xãi mßn.

ë ®©y Z0 ®îc lÊy nh sau:

+ Z0 min = Dcäc

+ Z0 max = 6.Dcäc;

C¸c cäc trong c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh lµ c¸c cäc vµnh khuyªn, ®îc thi

c«ng b»ng ph¬ng ph¸p ®ãng; v× vËy khi tÝnh to¸n cÇn x¸c ®Þnh ®îc lµ tr-

êng hîp nµy cäc coi nh bÞt ®Çu hay kh«ng bÞt ®Çu. Nh h×nh vÏ trªn, trêng

hîp 1 cäc bÞt ®Çu, trêng hîp 2 cäc kh«ng bÞt ®Çu.

II.1. Trêng hîp cäc chÞu nÐn:

Søc chÞu t¶i tæng thÓ cña cäc chÞu nÐn:


50


Trong ®ã:

Qf: søc kh¸ng bªn do lùc ma s¸t g©y ra, ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

Trong ®ã:

: ma s¸t ®¬n vÞ thµnh ngoµi cäc

: diÖn tÝch xung quanh thanh ngoµi cña cäc trong ph©n tè ®Êt thø i

+ QP1: søc kh¸ng mòi tÝnh víi s¬ ®å (1)-Gi¶ thiÕt cäc bÞt kÝn ®Çu.

Trong ®ã:

Ap = Awp + Asp

Ap: tæng diÖn tÝch tiÕt diÖn t¹i mòi cäc.

Awp: diÖn tÝch mÆt c¾t tiÕt diÖn cäc.

Asp: diÖn tÝch tiÕt diÖn lâi ®Êt (®Êt trong cäc).

+ QP2: søc kh¸ng mòi tÝnh víi s¬ ®å (2) – s¬ ®å cäc hë ®¸y.

Trong ®ã :

: ma s¸t ®¬n vÞ trong thµnh cäc.

: diÖn tÝch xung quanh thµnh trong cña cäc trong ph©n tè ®Êt thø i

+ W’: träng lîng cña cäc chiÕm chç ®Êt.

Trong ®ã :

p : träng lîng riªng cña vËt liÖu lµm èng.

s : träng lîng riªng cña ®Êt.

§iÒu kiÖn ®Ó cäc ®ñ søc chÞu t¶i:


51


N -max : lùc nÐn lín nhÊt t¹i ®Çu cäc

SF : hÖ sè an toµn (SF =1.5 - 2)

Tãm l¹i:

Khi tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cäc khi chÞu nÐn cÇn x¸c ®Þnh cho ®óng trêng

hîp cäc bÞt ®Çu hay kh«ng bÞt ®Çu.

+ Cäc ®îc coi lµ bÞt ®Çu khi Qp1< Qp2.+ Cäc ®îc coi lµ kh«ng bÞt ®Çu khi Qp1> Qp2.

II.2. Trêng hîp cäc chÞu kÐo:

Søc chÞu t¶i tæng thÓ cña cäc chÞu kÐo:

Trong ®ã:

+ W’’: träng lîng cäc ®· trõ ®i ®Èy næi céng víi toµn bé lâi ®Êt trong cäc.

b: träng lîng riªng ®Èy næi, ®îc x¸c ®Þnh nh sau :

w : träng lîng riªng cña níc

tû träng cña ®Êt ; e : hÖ sè rçng cña ®Êt

NÕu chØ cã mét líp ®Êt ®ång nhÊt vµ tiÕt diÖn cäc kh«ng thay ®æi ta cã :

+ Qf : ®îc x¸c ®Þnh theo (3.2)

Trong ®ã:

fo: ma s¸t ®¬n vÞ thµnh ngoµi cäc (®îc x¸c ®Þnh ë môc V.1.2).

l : chiÒu dµi lµm viÖc cña cäc .


52


U0: diÖn tÝch xung quanh mÆt ngoµi cña cäc (mÆt bªn).

§iÒu kiÖn ®Ó cäc ®ñ søc chÞu t¶i:

N+max : lùc kÐo lín nhÊt t¹i ®Çu cäc

SF : hÖ sè an toµn (SF =1.5 - 2)

II.3. X¸c ®Þnh c¸c ®¹i lîng phôc vô tÝnh to¸n:

II.3.1. Lùc ma s¸t ®¬n vÞ gi÷a thµnh cäc vµ nÒn ®Êt:

+ §èi víi ®Êt dÝnh:

f = .Cu

Trong ®ã:

: hÖ sè kh«ng thø nguyªn.

Cu: cêng ®é kh¸ng nÐn kh«ng tho¸t níc.

– HÖ sè kh«ng thø nguyªn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

= (nÕu 1.0)

= (nÕu >1.0)

§iÒu kiÖn khèng chÕ <1 (nÕu >1 th× lÊy =1)

– Gi¸ trÞ cña ®îc tÝnh nh sau:

= tÝnh cho ®iÓm ®ang xÐt.

p0=i.Hi

Trong ®ã:

p0: lµ ¸p lùc ®Êt hiÖu qu¶ t¹i vÞ trÝ tÝnh to¸n.

i: träng lîng riªng ®Èy næi cña líp ph©n tè ®Êt thø i.

Hi: chiÒu dµy líp ®Êt thø i.

Víi ®Êt dÝnh th× ma s¸t ®¬n vÞ trong thµnh cäc vµ ngoµi thµnh cäc b»ng nhau (fi=fo).

+ §èi víi ®Êt rêi:


53


f = K.p0.tg

Trong ®ã :

K : hÖ sè ¸p lùc ngang cña ®Êt vµo cäc, víi cäc ®ãng kh«ng bÞt ®Çu k = 0.8 ; víi cäc ®ãng bÞt ®Çu k = 1.

p0: ¸p lùc hiÖu qu¶ t¹i ®iÓm ®ang xÐt.

: gãc ma s¸t gi÷a thµnh cäc vµ ®Êt.

Cã thÓ tÝnh s¬ bé : = ( lµ gãc ma s¸t trong cña ®Êt ).

fo: kh«ng vît qu¸ fgh, nÕu vît qu¸ th× lÊy fo = fgh.

II.3.2 Lùc kh¸ng mòi ®¬n vÞ t¹i ®Çu cäc.

a. Trêng hîp cäc chÞu nÐn:

+ §èi víi ®Êt dÝnh:

q= 9.

Trong ®ã:

: cêng ®é kh¸ng nÐn kh«ng tho¸t níc.

+ §èi víi ®Êt rêi:

q=p0.Nq

Trong ®ã:

Nq: HÖ sè kh«ng thø nguyªn phô thuéc vµo gãc ma s¸t ; tra b¶ng

6.4.3 -1 trang 59 – qui ph¹m API

Gãc ma s¸t gi÷a cäc vµ ®Êt nÒn

(®é)

Gi¸ trÞ lín nhÊt cña lùc ma s¸t bÒ mÆt fgh

(KPa)

Gi¸ trÞNq

Gi¸ trÞ lín nhÊt cña lùc kh¸ng mòi cäc

(KPa)

15 47.8 8 1.9

20 67.0 12 2.9

25 81.3 20 4.8

30 95.7 40 9.6

35 114.8 50 12.0

b.Trêng hîp cäc chÞu nhæ:

C¸ch tÝnh t¬ng tù nh ®èi víi cäc chÞu nÐn nhng kh«ng kÓ ®Õn lùc chèng ®Çu cäc.


54


III. X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc:

X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc theo nÒn ®Êt :

Víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt khu vùc c«ng tr×nh th× tÝnh to¸n thÊy cäc trong tr-êng hîp nµy lµ cäc bÞt ®Çu.

TiÕt diÖn cäc D = 1,219(m), t =25,4(mm).

KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy c«ng tr×nh cã 7 cäc chÞu nÐn,1cäc chÞu nhæ.

Cäc chÞu nÐn cã lùc nÐn lín nhÊt lµ N = -1136(T) øng víi híng sãng NE

Cäc chÞu nhæ cã lùc kÐo lín nhÊt lµ N = 360(T) øng víi híng sãng NE

Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n trong b¶ng phô lôc ta cã : C¸c cäc chÞu nÐn ,chÞu

nhæ ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn søc chÞu t¶i ë ®é s©u h¹ cäc 161 (m) lµ tho¶

m·n

Trêng hîp chÞu nÐn: Søc chÞu t¶i cña cäc lµ 1197 T > N-max=1136 T

Trêng hîp cäc chÞu nhæ :Søc chÞu t¶i cña cäc lµ 360.3T > N+max= 360T

KÕt qu¶ tÝnh to¸n chi tiÕt ®îc tr×nh bµy trong phÇn phô lôc


55


Tµi liÖu tham kh¶o

1.Tiªu chuÈn API RECOMMENDED PRACTICE 2A- WSD ( RP 2A – WAD

2000 ).

2.Bµi gi¶ng C«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp.

3. Gi¸o tr×nh M«i trêng biÓn t¸c ®äng lªn c«ng tr×nh. ( PGS.TS Vò

UyÓn DÜnh )

4. B¸o c¸o héi nghÞ khoa häc c«ng nghÖ – lÇn thø XV QuyÓn IV X©y

Dùng C«ng Tr×nh BiÓn; X©y Dùng C«ng Tr×nh Thñy- Trêng §¹i Häc

X©y Dùng.


56

download

Documents