Đồ án thiết kế công trình biển cố định bằng thép

Đồ án thiết kế công trình biển cố định bằng thép

Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép CHƯƠNG 1.1 PHÂN TÍCH SỐ LIỆU BAN ĐẦU Số liệu đầu vào 1.1.1 Đặc điểm , chức công nghệ giàn Bảng 1.1.1.1.1 Kích thước đỉnh (m) I: 16 x 22 II: 18x24 - Chức thượng tầng Đặc điểm công trình Tổng trọng lượng thượng tầng (T) Giàn đỡ đầu giếng (WHP) A: 2100 Giàn có tháp khoan (FDP) C: 5000 Số ống Kích thước TT tương ứng kích thước đỉnh (m) 24x30x15 26x32x15 B: 3000 D: 6500 Loại giàn : Giàn đỡ đầu giếng (WHP) Chức : Là giàn có kích thước tương đối nhỏ, kết cấu đơn giản, chịu tải trọng thượng tầng nhỏ, công trình xây dựng để đặt đầu giếng quản lý đầu giếng Thượng tầng công trình không chứa thiết bị khoan, nên phải có Jackup cập vào để khoan, công trình phải có mặt thẳng đứng nhằm thuận tiện cho Jackup cập vào giàn tiến hành khoan 1.1.2 Đặc điểm khí hậu, hải văn địa chất công trình - Nằm vùng có độ sâu nước nhỏ Hướng gió chủ đạo năm theo hướng Đông – Bắc hướng Tây – Nam, tương ứng với mùa điều kiện Việt Nam Chiều cao sóng lớn theo hướng Đông – Bắc, hướng Tây – Nam tương đối lớn Vùng biển chịu ảnh hưởng chủ yếu gió mùa Đông – Bắc Tây – Nam Bảng 1.1.2.1.1 Số liệu khí tượng hải văn vị trí xây dựng công trình Các thông số đề Biến động triều lớn d1(m) Nước dâng tương ứng với bão thiết kế d2(m) Độ sâu nước d0(m) 1.5 1.0 40 2.1 1.5 60 1.3 0.8 80 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Bảng 1.1.2.1.2 Chu kì lặp-năm N NE Số liệu vận tốc gió E SE S SW W NW Vận tốc gió trung bình đo phút 100 38.4 46.1 0.0 20.8 2.0 35.7 34.2 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 28.5 34.6 5.2 15.5 8.4 26.2 25.2 21.3 23.0 26.0 2.0 12.7 6.0 21.0 20.0 18.0 Vận tốc gió trung bình đo phút 100 39.7 47.1 1.0 21.4 2.7 36.9 35.3 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 29.4 35.7 26.0 16.0 19.0 27.1 26.0 22.0 23.8 26.9 22.7 13.1 16.5 21.7 20.7 18.6 Vận tốc gió trung bình đo giây 100 44.7 58.1 4.9 24.2 5.6 41.6 39.8 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 33.2 40.3 29.3 18.0 21.4 30.5 29.3 24.8 26.8 30.3 25.6 14.8 18.6 24.4 23.3 21.0 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Bảng 1.1.2.1.3 Số liệu sóng thiết kế Chu kì lặp Hướng N NE E SE S SW W NW 100 năm 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 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 H,m 8.8 14.7 8.7 5.2 7.7 11.1 8.5 6.5 T,s 9.9 14.3 11.4 10.2 11.8 12.4 11.8 11.7 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 H,m 3.6 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 50 năm 25 năm năm năm Bảng 1.1.2.1.4 Các thông số Vận tốc dòng chảy mặt lớn tương ứng với hướng sóng tính toán Hướng sóng N NE E SE S SW W NW Vận tốc (cm/s) 93 131 100 173 224 181 178 121 Hướng (độ) 240 241 277 41 68 79 78 134 Bảng 1.1.2.1.5 Các thông số Vận tốc dòng chảy đáy lớn tương ứng với hướng sóng tính toán Hướng sóng N NE E SE S SW W NW Vận tốc (cm/s) 68 111 90 102 182 137 119 97 Hướng (độ) 301 60 295 329 53 329 197 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Bảng 1.1.2.1.6 Số liệu hà bám Phạm vi hà bám tính từ mực nước trung bình trở xuống Chiều dày hà bám (mm) Từ mực nước trung bình (0m) đến (-4m) 80 Từ -4m đến -8m 87 Từ -8m đến -10m 100 Từ -10m đến biển 70 Trọng lượng riêng hà bám : γ = 1600KG/m3 Bảng 1.1.2.1.7 Số liệu địa chất Tên lớp đất Các thông số đề 10 11 12 13 Mô tả lớp đất Độ sâu đáy lớp đất (tính từ đáy biển trở xuống) Độ ẩm W, % Giới hạn chảy LL Giới hạn dẻo PL Chỉ số chảy LI Độ sệt PI γ Trọng lượng , g/cm3 Tỷ trọng g/cm3 Hệ số rỗng e Lực dính c, kN/m2 Cường độ kháng nén không thoát nước cu , kN/m2 Góc ma sát ψ, độ Lớp đất số Lớp đất số Lớp đất số Á cát dẻo mềm Á cát dẻo chặt Sét nửa cứng h1 = 11m h2 = 31m h3 = Vô hạn 27.3 32.2 17.6 14.6 0.66 22.6 31.7 18.6 13.1 0.31 24.4 41.9 21.2 20.7 0.15 2.0 2.03 2.01 2.75 0.75 43 2.74 0.65 51 2.78 0.72 67 25 75 150 14 22 25  Địa chất có lớp đất số lớp sét nửa cứng lớp đất tốt, phù hợp với phương án sử dụng móng cọc, mũi cọc nằm lớp đất này, đảm bảo độ lún cọc Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Bảng 1.1.2.1.8 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Quy cách thép ống Đường kính (mm) 1422 1422 1321 1321 1219 1219 1067 1067 914 914 812.8 812.8 812.8 762 762 660 660 610 610 559 559 508 508 482.6 482.6 355.6 355.6 Chiều dày (mm) 31.8 30.2 30.2 25.4 30.2 25.4 25.4 20.6 31.8 25.4 25.4 20.6 19.1 19.1 15.9 20.6 15.9 19.1 15.9 19.1 15.9 15.9 12.7 15.6 12.7 15.6 12.7 Vật liệu ống : API-5L-X65 có Fy = 345 Mpa Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép CHƯƠNG 2.1 XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Xác định chiều cao công trình 2.1.1 Xác định mực nước tính toán - Độ sâu nước tính toán : dtt = d + d1 + d = 40 + + 1.5 = 42.5 (m) Trong : + + + - d0 : Độ sâu nước d1 : Biến động triều lớn (m) d2 : Nước dâng tương ứng với bão thiết kế (m) Độ sâu nước trung bình d tb = d + d1 = 40 + 0.75 = 40.75 (m) 2.1.2 Tính chiều cao công trình Công thức xác định : H ct = dtt + µ H max + ∆ Trong : + + + - Hmax : Chiều cao sóng lớn tương ứng với sóng thiết kế ∆ : Chiều cao dự trữ, ∆ = 1.5 m μ : Hệ số phụ thuộc vào lý thuyết sóng tính toán Tính toán thông số sóng sau : Lựa chọn sóng cực đại ( chu kỳ 100 năm ) theo hướng Đông – Bắc để tính toán + + + + Mực nước tính toán : dtt =42.5 m Vận tốc dòng chảy theo hướng sóng : VI = 131 (cm/s) T : Chu kỳ sóng thực tế , T = 14.1 (s) g : Gia tốc trọng trường , g = 9.81 (m/s2) Từ ta có : Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép d 42.5 = = 0.0218 gT 9.81*14.12 VI 1.31 = 0.0095 gT 9.81*14.1 Tra đồ thị hình 2.3.1-2 tiêu chuẩn API RP2A ta có : - Với Tapp chu kỳ biểu kiến sóng ( có xét đến ảnh hưởng vận tốc dòng chảy) Tapp T = 1.07 , Tapp = 1.07*14.1 = 15.09 (s) Xét d 42.5 = = 0.019 gTapp 9.81*15.092 H 16.1 = = 0.0072 gTapp 9.81*15.092 Tra đồ thị hình 2.3.1-3 theo tiêu chuẩn API RP2A, ta chọn lý thuyết sóng tính toán với sóng lý thuyết Stoke bậc 5, lấy μ = 0.7 với Stoke bậc  Chiều cao công trình Hct = 42.5+0.7*16.1+1.5 = 55.27 m, chọn Hct =55.5 (m) 2.1.3 Xác định hướng đặt công trình Hướng đặt công trình phụ thuộc vào yếu tố sau : - Hướng tải trọng môi trường cực hạn Chức giàn Thuận lợi cho việc bố trí giá cập tàu Nếu xét đến tải trọng môi trường cực hạn, ta thấy hướng Đông – Bắc hướng có tải trọng môi trường lớn nhất, đặt công trình cho hướng Đông Bắc trùng với trục đối xứng công trình Hướng theo phương đường chéo Diafragn hướng Bắc Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép N NE W E B A S Hình 2.1.3.1.1.1 2.2 Hướng đặt công trình Xây dựng phương án kết cấu khối chân đế Lựa chọn phương án kết cấu khối chân đế phụ thuộc vào kích thước thượng tầng, thông số môi trường, khả thi công, thời gian sử dụng công trình 2.2.1 Xác định chiều cao Diafragm D1 Điều kiện lựa chọn sau : - Đảm bảo yêu cầu thi công : Công nhân di chuyển thuận lợi để phục vụ công tác đóng cọc, cắt cọc, cẩu lắp thượng tầng Cao trình Diafragn D1 : H D1 = d + d1 + z1 = 40 + 1.5 + 1.5 = 43 (m) Trong : Z1 chiều cao thi công, phụ thuộc vào chiều cao công nhân, lấy Z1=1.5 (m) 2.2.2 Xác đinh cao trình Diafragm cuối Nằm đáy biển, sử dụng để lắp sàn chống lún ( murdmat), nhằm đảm bảo cho khối chân đế ổn định theo mặt biển đánh chìm tới đóng cọc xong 2.2.3 Xác định chiều cao khối chân đế Công thức xác định : Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép H cd = H D1 + z2 Trong : Z2 khoảng cách cho đảm bảo gia công nút liên kết khung sàn chịu lực khối chân đế, lấy Z2 = 1.5 (m)  Vậy : Hcd = 43+1.5 = 44.5 (m) 2.2.4 Xác định chiều cao khung sàn chịu lực H SF = H ct − H cd = 55.5 − 44.5 = 11 (m) Trong : HSF chiều cao khung sàn chịu lực 2.2.5 Xác định số lượng khoảng cách Diafragm - Đảm bảo điều kiện thi công liên kết hàn, góc không bé 30 độ - Tăng độ cứng cho công trình - Đối với giàn đỡ conductor, khoảng cách Diafragn cần đảm bảo tránh khả cộng hưởng dòng xoáy cho conductor  Bài toán lựa chọn tính toán phía sau mục 2.2.8 2.2.6 Xác định độ dốc ống - Độ dốc ống nhằm đảm bảo tiết diện có lợi cho khả chịu lực (chịu mômen uốn ), công trình xe ngàm đáy biển - Độ dốc ống lựa chọn cho phù hợp với khả thi công giải pháp cọc - Thông thường độ dốc ống nằm khoảng 1/12 ÷1/8 - Đối với giàn đầu giếng (WHP), yêu cầu có mặt thẳng đứng cho Jackup cập vào - Lựa chọn độ dốc cho diafragn đảm bảo hình chữ nhật  Lựa chọn độ dốc tất ống 1/10 2.2.7 Xác định bề rộng khối chân đế Bđỉnh = 16 (m) ; Lđỉnh = 22(m) ; H = 44.5 (m) ; i=1/10 Bđáy = Bđỉnh +H.i = 16 +44.5*1/10 = 20.45 (m) Lđáy = Lđỉnh +2H.i = 22+2*1/10*44.5 = 30.9 (m) 2.2.8 Giải pháp cấu tạo Panel Giải pháp lựa chọn phải đảm bảo : 10 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Giá trị ψ tính sau: ψ= σ Với ' v Cu σ v' ứng suất hiệu điểm xét, xác định theo công thức σ v' =∑ γdn.hi Trong đó: σ v' + : áp lực đất hiệu điểm tính toán + γdn : trọng lượng riêng đẩy đất + hi : chiều dày lớp đất thứ i  Với đất dính ma sát đơn vị thành cọc thành cọc (fi=f0)  Với đất rời : σ v' f = k .tgδ Trong : + k : hệ số áp lực ngang đất vào cọc, với cọc đóng không bịt đầu k = 0.8 ; với cọc đóng bịt đầu k = σ v' + : áp lực hiệu điểm xét + δ: góc ma sát thành cọc đất Có thể tính sơ : δ = ϕ − 50 ( ϕ: góc ma sát đất ) 6.4.2 Lực kháng mũi đơn vị đầu cọc  Đối với đất dính: q= Cu Trong đó: Cu + : cường độ kháng nén không thoát nước  Đối với đất rời: q= SVTH : Nhóm σ v' Nq Lớp 55KSCT 59 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Trong đó: + Nq: Hệ số không thứ nguyên phụ thuộc δ  Ta nhận thấy rằng, lớp đất đồ án đất dính nên ta sử dụng công thức cho đất dính để tính toán 6.4.3 Sức chịu tải chịu hạn Khi thiết kế cọc, tiêu chuẩn API yêu cầu có hệ số an toàn, tùy thuộc vào điều kiện môi trường công nghệ khai thác ta có : STT Tổ hợp Tổ hợp môi trường cực đại Tổ hợp khoan môi trường cực đại cho phép TT môi trường cực đại tải trọng thượng tầng nhỏ Fs 1.5 1.5 Khi chiều dài cọc xác định dựa Qtt , mà Qtt = Qch Fs , với Fs = 1.5 Kết tính toán trình bày phần phụ lục SVTH : Nhóm Lớp 55KSCT 60 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép PHỤ LỤC TÍNH TOÁN  Thông số vận tốc, gia tốc phần tử nước ứng với hướng sóng NE - Tại thời điểm t = Z Hwave V Hcurr V Htotal V Hwave A Vwave V Vwave A P m m/sec m/sec m/sec m/sec2 m/sec m/sec2 KN/m2 52.40 51.05 49.71 48.37 47.03 45.69 44.35 43.00 41.66 40.32 38.98 37.64 36.30 33.27 30.25 27.22 24.20 21.17 18.15 15.12 12.10 9.07 6.05 3.02 0.00 6.59 6.33 6.08 5.85 5.62 5.41 5.21 5.02 4.84 4.67 4.50 4.35 4.21 3.91 3.65 3.42 3.22 3.05 2.91 2.79 2.69 2.62 2.57 2.54 2.53 1.15 1.14 1.13 1.11 1.10 1.08 1.07 1.05 1.03 1.01 0.99 0.97 0.95 0.90 0.85 0.80 0.74 0.68 0.62 0.56 0.50 0.43 0.37 0.31 0.24 7.75 7.47 7.21 6.96 6.72 6.49 6.27 6.07 5.87 5.68 5.50 5.32 5.16 4.81 4.50 4.21 3.96 3.73 3.53 3.35 3.19 3.05 2.94 2.84 2.77 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.59 3.40 3.23 3.06 2.90 2.75 2.61 2.47 2.34 2.22 2.10 1.99 1.88 1.65 1.45 1.26 1.08 0.92 0.77 0.63 0.50 0.37 0.24 0.12 0.00 0.00 9.69 20.41 31.22 42.13 53.14 64.25 75.46 86.77 98.17 109.67 121.27 132.96 159.65 186.79 214.37 242.37 270.76 299.53 328.67 358.17 388.01 418.19 448.70 479.54 SVTH : Nhóm Lớp 55KSCT 61 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép - Tại thời điểm t = T/4 Z Hwave V Hcurr V Htotal V Hwave A Vwave V Vwave A m m/sec m/sec m/sec m/sec2 m/sec m/sec2 40.88 40.32 38.98 37.64 36.30 33.27 -0.67 -0.65 -0.60 -0.56 -0.52 -0.44 1.16 1.15 1.13 1.11 1.09 1.04 0.50 0.50 0.53 0.55 0.57 0.60 1.94 1.92 1.87 1.82 1.77 1.67 3.24 3.18 3.04 2.90 2.77 2.48 -0.65 -0.63 -0.58 -0.54 -0.50 -0.42 30.25 -0.38 0.99 0.61 1.58 2.20 -0.35 27.22 -0.33 0.93 0.60 1.50 1.94 -0.29 24.20 -0.28 0.86 0.58 1.43 1.70 -0.24 21.17 -0.24 0.79 0.55 1.36 1.46 -0.20 18.15 -0.21 0.72 0.51 1.31 1.23 -0.16 15.12 -0.19 0.65 0.46 1.27 1.02 -0.13 12.10 -0.17 0.57 0.40 1.23 0.80 -0.10 9.07 -0.16 0.49 0.33 1.20 0.60 -0.07 6.05 -0.15 0.41 0.26 1.18 0.40 -0.05 3.02 -0.14 0.32 0.18 1.17 0.20 -0.02 0.00 -0.14 0.24 0.10 1.17 0.00 0.00 SVTH : Nhóm P KN/m 0.00 4.71 19.80 34.79 49.69 82.97 115.8 148.4 180.8 212.9 244.7 276.5 308.0 339.4 370.7 401.9 433.0 Lớp 55KSCT 62 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép - Tại thời điểm t = 3T/4 Z Hwave V Hcurr V Htotal V Hwave A Vwave V Vwave A P m m/sec m/sec m/sec m/sec2 m/sec m/sec2 KN/m2 40.88 40.32 38.98 37.64 36.30 33.27 30.25 27.22 24.20 21.17 18.15 15.12 12.10 9.07 6.05 3.02 0.00 -0.67 -0.65 -0.60 -0.56 -0.52 -0.44 -0.38 -0.33 -0.28 -0.24 -0.21 -0.19 -0.17 -0.16 -0.15 -0.14 -0.14 1.16 1.15 1.13 1.11 1.09 1.04 0.99 0.93 0.86 0.79 0.72 0.65 0.57 0.49 0.41 0.32 0.24 0.50 0.50 0.53 0.55 0.57 0.60 0.61 0.60 0.58 0.55 0.51 0.46 0.40 0.33 0.26 0.18 0.10 -1.94 -1.92 -1.87 -1.82 -1.77 -1.67 -1.58 -1.50 -1.43 -1.36 -1.31 -1.27 -1.23 -1.20 -1.18 -1.17 -1.17 -3.24 -3.18 -3.04 -2.90 -2.77 -2.48 -2.20 -1.94 -1.70 -1.46 -1.23 -1.02 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 -0.65 -0.63 -0.58 -0.54 -0.50 -0.42 -0.35 -0.29 -0.24 -0.20 -0.16 -0.13 -0.10 -0.07 -0.05 -0.02 0.00 0.00 4.71 19.80 34.79 49.69 82.97 115.88 148.48 180.81 212.90 244.79 276.51 308.07 339.49 370.79 401.96 433.02 SVTH : Nhóm Lớp 55KSCT 63 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép - Tại t = T Z m 52.40 51.05 49.71 48.37 47.03 45.69 44.35 43.00 41.66 40.32 38.98 37.64 36.30 33.27 30.25 27.22 24.20 21.17 18.15 15.12 12.10 9.07 6.05 3.02 0.00 Hwave V m/sec 6.59 6.33 6.08 5.85 5.62 5.41 5.21 5.02 4.84 4.67 4.50 4.35 4.21 3.91 3.65 3.42 3.22 3.05 2.91 2.79 2.69 2.62 2.57 2.54 2.53 SVTH : Nhóm Hcurr V m/sec 1.15 1.14 1.13 1.11 1.10 1.08 1.07 1.05 1.03 1.01 0.99 0.97 0.95 0.90 0.85 0.80 0.74 0.68 0.62 0.56 0.50 0.43 0.37 0.31 0.24 Htotal V m/sec 7.75 7.47 7.21 6.96 6.72 6.49 6.27 6.07 5.87 5.68 5.50 5.32 5.16 4.81 4.50 4.21 3.96 3.73 3.53 3.35 3.19 3.05 2.94 2.84 2.77 Hwave A m/sec2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Vwave V m/sec 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Vwave A m/sec2 3.59 3.40 3.23 3.06 2.90 2.75 2.61 2.47 2.34 2.22 2.10 1.99 1.88 1.65 1.45 1.26 1.08 0.92 0.77 0.63 0.50 0.37 0.24 0.12 0.00 P KN/m2 0.00 9.69 20.41 31.22 42.13 53.14 64.25 75.46 86.77 98.17 109.67 121.27 132.96 159.65 186.79 214.37 242.37 270.76 299.53 328.67 358.17 388.01 418.19 448.70 479.54 Lớp 55KSCT 64 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép  Vận tốc gia tốc phần tử nước theo hướng N - Tại thời điểm t = Z Hwave V Hcurr V Htotal V Hwave A m m/sec m/sec m/sec m/sec 48.74 47.84 46.94 46.04 45.14 44.24 43.34 42.44 41.54 40.64 39.74 38.84 37.94 34.78 31.62 28.46 25.30 22.13 18.97 15.81 12.65 9.49 6.32 3.16 0.00 5.05 4.83 4.63 4.43 4.24 4.06 3.88 3.72 3.56 3.41 3.27 3.14 3.01 2.60 2.25 1.96 1.72 1.52 1.35 1.22 1.12 1.04 0.98 0.95 0.94 0.49 0.46 0.43 0.39 0.36 0.33 0.30 0.26 0.23 0.20 0.16 0.13 0.10 -0.02 -0.13 -0.23 -0.32 -0.40 -0.48 -0.53 -0.58 -0.61 -0.62 -0.62 -0.61 5.54 5.29 5.05 4.82 4.60 4.39 4.18 3.98 3.79 3.61 3.44 3.27 3.10 2.58 2.13 1.74 1.40 1.12 0.88 0.69 0.54 0.43 0.36 0.33 0.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 SVTH : Nhóm Vwave V Vwave A Pr m/sec m/sec2 KN/m2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.65 3.47 3.31 3.16 3.01 2.87 2.73 2.61 2.49 2.37 2.26 2.15 2.05 1.73 1.46 1.22 1.02 0.84 0.69 0.55 0.42 0.31 0.20 0.10 0.00 0.00 6.91 13.98 21.10 28.29 35.53 42.84 50.21 57.63 65.12 72.66 80.27 87.93 115.30 143.32 171.94 201.11 230.78 260.91 291.46 322.39 353.68 385.31 417.25 449.51 Lớp 55KSCT 65 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Z Tại thời điểm t = T/4 Hwave V Hcurr V Htotal V Hwave A m m/sec m/sec m/sec m/sec 41.73 41.54 40.64 39.74 38.84 37.94 34.78 31.62 28.46 25.30 22.13 18.97 15.81 12.65 9.49 6.32 3.16 0.00 -0.15 -0.15 -0.14 -0.13 -0.12 -0.11 -0.08 -0.06 -0.04 -0.03 -0.02 -0.02 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 0.52 0.48 0.44 0.41 0.37 0.33 0.20 0.06 -0.07 -0.19 -0.31 -0.40 -0.49 -0.55 -0.59 -0.62 -0.62 -0.61 0.36 0.33 0.31 0.28 0.25 0.22 0.12 0.00 -0.11 -0.23 -0.33 -0.42 -0.50 -0.56 -0.60 -0.63 -0.63 -0.62 2.40 2.38 2.28 2.19 2.10 2.02 1.75 1.52 1.33 1.17 1.04 0.93 0.84 0.77 0.71 0.68 0.65 0.65 SVTH : Nhóm Vwave V Vwave A Pr m/sec m/sec2 KN/m2 3.32 3.29 3.14 3.01 2.87 2.75 2.34 1.99 1.68 1.41 1.17 0.96 0.77 0.59 0.43 0.28 0.14 0.00 -0.21 -0.21 -0.19 -0.18 -0.16 -0.15 -0.11 -0.08 -0.06 -0.04 -0.03 -0.02 -0.02 -0.01 -0.01 -0.01 0.00 0.00 0.00 1.84 11.74 21.58 31.37 41.11 75.03 108.55 141.79 174.81 207.67 240.41 273.06 305.64 338.17 370.66 403.11 435.54 Lớp 55KSCT 66 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Z Tại thời điểm t = 3T/4 Hwave V Hcurr V Htotal V Hwave A m m/sec m/sec m/sec m/sec 37.94 34.78 31.62 28.46 25.30 22.13 18.97 15.81 12.65 9.49 6.32 3.16 0.00 -2.79 -2.44 -2.14 -1.88 -1.66 -1.47 -1.32 -1.19 -1.09 -1.02 -0.97 -0.94 -0.93 0.49 0.34 0.20 0.05 -0.10 -0.23 -0.35 -0.45 -0.53 -0.58 -0.61 -0.62 -0.61 -2.30 -2.09 -1.94 -1.83 -1.75 -1.70 -1.67 -1.64 -1.62 -1.60 -1.58 -1.56 -1.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 SVTH : Nhóm Vwave V Vwave A Pr m/sec m/sec2 KN/m2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -1.75 -1.51 -1.30 -1.10 -0.93 -0.78 -0.64 -0.52 -0.40 -0.29 -0.19 -0.10 0.00 0.00 38.73 76.50 113.42 149.59 185.13 220.10 254.58 288.62 322.26 355.52 388.44 421.01 Lớp 55KSCT 67 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép - Tại thời điểm t = T Z Hwave V Hcurr V Htotal V Hwave A m m/sec m/sec m/sec m/sec 48.74 47.84 46.94 46.04 45.14 44.24 43.34 42.44 41.54 40.64 39.74 38.84 37.94 34.78 31.62 28.46 25.30 22.13 18.97 15.81 12.65 9.49 6.32 3.16 0.00 5.05 4.83 4.63 4.43 4.24 4.06 3.88 3.72 3.56 3.41 3.27 3.14 3.01 2.60 2.25 1.96 1.72 1.52 1.35 1.22 1.12 1.04 0.98 0.95 0.94 0.49 0.46 0.43 0.39 0.36 0.33 0.30 0.26 0.23 0.20 0.16 0.13 0.10 -0.02 -0.13 -0.23 -0.32 -0.40 -0.48 -0.53 -0.58 -0.61 -0.62 -0.62 -0.61 5.54 5.29 5.05 4.82 4.60 4.39 4.18 3.98 3.79 3.61 3.44 3.27 3.10 2.58 2.13 1.74 1.40 1.12 0.88 0.69 0.54 0.43 0.36 0.33 0.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 SVTH : Nhóm Vwave V Vwave A Pr m/sec m/sec2 KN/m2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.65 3.47 3.31 3.16 3.01 2.87 2.73 2.61 2.49 2.37 2.26 2.15 2.05 1.73 1.46 1.22 1.02 0.84 0.69 0.55 0.42 0.31 0.20 0.10 0.00 0.00 6.91 13.98 21.10 28.29 35.53 42.84 50.21 57.63 65.12 72.66 80.27 87.93 115.30 143.32 171.94 201.11 230.78 260.91 291.46 322.39 353.68 385.31 417.25 449.51 Lớp 55KSCT 68 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép  Kiểm tra nút - Thông số ban đầu : Nội lực phân tử Joint Text 30 100 31 Frame Station OutputCase Text m Text P KN V2 KN 16 0.00 COMB1N -12793.80 -53.51 16 14.07 COMB1N -13805.85 51.48 16 0.00 COMB2NE -15073.45 24.85 16 14.07 COMB2NE -16085.49 98 98 98 98 240 240 240 240 243 243 243 243 97 97 97 97 62 0.00 12.26 0.00 12.26 0.00 1.25 0.00 1.25 0.00 20.85 0.00 20.85 0.00 12.85 0.00 12.85 0.00 COMB1N COMB1N COMB2NE COMB2NE COMB1N COMB1N COMB2NE COMB2NE COMB1N COMB1N COMB2NE COMB2NE COMB1N COMB1N COMB2NE COMB2NE COMB1N -2164.97 -2150.62 -3484.73 -3470.38 -341.69 -341.69 38.32 38.32 -974.51 -939.98 -1495.55 -1461.01 765.93 752.61 2096.21 2082.89 -6477.80 62 14.14 COMB1N -5465.75 62 0.00 COMB2NE -3687.40 62 14.14 COMB2NE -2675.35 SVTH : Nhóm 105.2 -43.30 -25.31 -64.96 -64.94 -4.44 -2.71 3.42 4.61 -20.48 17.74 -16.47 2.56 -31.79 -13.62 -68.49 -31.55 96.21 230.1 174.8 377.0 V3 T KN KN-m 198.2 36.16 190.9 36.16 437.9 28.81 366.1 28.81 1.60 6.27 2.57 6.27 13.52 -7.54 6.57 -7.54 -24.01 0.67 -24.93 0.67 -73.84 8.28 -77.80 8.28 4.22 16.79 11.67 16.79 -11.25 39.74 39.80 39.74 2.04 -6.29 0.84 -6.29 8.26 -1.57 -4.18 -1.57 129.22 37.25 130.8 37.25 146.7 262.17 368.4 146.7 M2 KN-m M3 KN-m 586.98 60.23 -2141.71 74.87 1219.58 227.11 -4418.29 -683.99 31.94 3.84 88.64 -37.06 -58.53 -27.94 -175.61 -80.83 87.98 -60.73 102.23 -162.57 9.19 -11.24 -9.65 -39.76 1363.75 -316.95 102.68 -575.21 208.06 -18.03 -13.56 -12.86 -17.88 -66.83 -46.31 -97.05 15.14 -77.22 214.48 -191.25 460.63 1732.24 -469.96 -570.32 3412.55 2856.48 -1025.56 -1031.62 Lớp 55KSCT 69 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép - OC OX Hướng NE : Góc g độ m Loại LK 16 98 54 0.09 K 240 24 42 0.12 K 62 97 34 0.09 K D T d t m 1.42 0.91 1.42 m 0.030 0.025 0.030 m m 0.020 0.020 0.020 Nút 30 100 31 Nút 30 100 31 Nút 30 100 31 Ic m4 0.032 0.007 0.032 0.812 0.812 Góc 0.942 0.733 0.593 Ac m2 In m4 An m2 0.132 0.004 0.071 0.132 HS A 0.759 0.026 0.497 0.812 NỘI LỰC ỐNG CHÍNH (KN, KN.m) N M IPB M OPB -16085.49 -683.99 -4418.29 -3484.73 -575.21 38.32 -17.88 -80.83 -1495.55 -97.05 -3687.4 2856.4 3412.55 2096.21 -191.25 τ 0.682 0.811 0.682 0.051 f AX c KN/m2 121814.9 15202.50 0.004 0.051 540.42521 1166.37 0.004 0.051 27924.547 63489.10 QfAX 0.593 1.000 0.826 SVTH : Nhóm QfIPB 0.389 0.999 0.739 Qf OPB 0.715 1.000 0.878 NỘI LỰC ỐNG NH (KN, KN.m) N M IPB M f IPB c KN/m2 Qβ 1.299 β 0.571 0.888 0.571 γ 23.543 17.992 23.543 f OPB c KN/m2 98202.3 5273.83 75848.5 Qg 1.547 1.328 1.547 Fyc KN/m2 345000 345000 345000 f AX n KN/m2 68038.7 29200.2 40928.1 Qq AX 2.243 1.759 2.243 f IPBn KN/m2 f OPBn KN/m2 58202.36 8969.17 10343.6 9820.43 19351.6 976.29 Qq IPB 4.893 4.474 4.893 Lớp 55KSCT 70 Qq OPB 2.543 2.759 2.543 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Nút 30 100 31 VpAX 37546.92 15846.40 15611.48 Góc g độ m 0.0 0.1 0.0 16 98 54 24 24 42 62 97 34 0 VpOPB 4949.60 5613.31 372.39 Vpa AX 32469.85 56199.73 45248.71 Vpa IPB 46484.71 142907.58 88296.79 V pa OPB 44403.76 88158.49 54545.36 ĐK1 0.490 0.005 0.007 ĐK2 1.650 0.329 0.398 KL NON OK OK  Kết luận : Nút 30 không thỏa mãn điều kiện chọc thủng ( ống nhánh chọc thủng ống chính) 98 có lực dọc lớn Phương pháp để xử lý gia cường thêm cho ống - Hướng N : OC OX t VpIPB 32118.74 5329.36 7381.44 LOẠI LK D T d t m m 0.030 0.025 0.030 m m 0.020 0.020 0.020 K 1.422 K 0.914 K 1.422 Nút 30 100 31 Ic m4 0.032 0.007 0.032 0.812 0.812 0.812 Góc 0.942 0.733 0.593 τ 0.682 0.811 0.682 NỘI LỰC ỐNG CHÍNH (KN, KN.m) N M IPB M OPB NỘI LỰC ỐNG N (KN, KN.m) N M IPB -13805.85 74.87 -2141.71 -2164.97 -316.95 -341.69 -18.03 -58.53 -974.51 -66.83 -6477.80 1732.24 1363.75 765.93 -77.22 β 0.571 0.888 0.571 γ 23.543 17.992 23.543 Ac m2 In m4 An m2 f AX c KN/m2 f IPB c KN/m2 f OPB c KN/m2 Fyc KN/m2 f AX n KN/m2 f IPBn KN/m2 f OP KN/ 0.132 0.004 0.051 104551.28 1664.02 47602.38 345000 42270.65 32070.95 3231 0.071 0.004 0.051 4818.768 1176.58 3818.73 345000 19027.07 6762.51 8902 0.132 0.004 0.051 49056.183 38501.38 30311.11 345000 14954.58 7813.62 929 SVTH : Nhóm Lớp 55KSCT 71 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép Nút 30 100 31 HS A 0.555 0.030 0.335 QfAX 0.782 1.000 0.921 QfIPB 0.674 0.999 0.881 Qf OPB 0.848 1.000 0.945 Qβ 1.299 Qg 1.547 1.328 1.547 Qq AX 2.243 1.759 2.243 Qq IPB 4.893 4.474 4.893 Qq OPB 2.543 2.759 2.543 Nút 30 100 31 VpAX 23326.89 10325.62 5704.22 VpIPB 17698.22 3669.89 2980.40 VpOPB 1783.25 4831.09 354.69 Vpa AX 42868.08 56192.84 50446.96 Vpa IPB 80507.43 142881.31 105305.29 V pa OPB 52656.03 88150.93 58670.80 ĐK1 0.049 0.004 0.001 ĐK2 0.687 0.222 0.132 KL OK OK OK  Tất nút kiểm tra thỏa mãn điều kiện chọc thủng, hướng sóng N tác động lên công trinhg hướng sóng NE SVTH : Nhóm Lớp 55KSCT 72 Đồ án thiết kế công trình biển cố định thép  Kiểm tra phần tử Chú ý theo API, tính toán với đầu vào bão cực hạn, người ta cho phép giảm nội lực 30 % Nếu sau áp dụng điều kiện mà phần tử không thỏa mãn điều kiện chịu nén uốn kết hợp, chịu cắt, chịu xoắn phải thay lại tiết diện làm lại từ đầu, trình thiết kế lặp lặp lại tới đạt điều kiện tất an toàn SVTH : Nhóm Lớp 55KSCT 73 [...]... cú cht lng tt, ta cú th xem cc v ng chớnh lm vic ng thi Quy đổi thanh tương đương Ecọc Tcọc Dcọc ống chính Eống chính Tống chính Dống chính cọc thép EXM TXM DXM BT bơm trám EXM TXM DXM BT bơm trám Ecọc Tcọc Dcọc ống chính Eống chính Tống chính Dống chính cọc thép thanh tương đương thanh tương đương ETD TTD DTD ETD TTD DTD Ta cú : EtAt = Eoc.Aoc+ Ecoc.Acoc Et.Jt = Eoc.Joc+ Ecoc.Jcoc Trong ú : + + + + ... tương đương Ecọc Tcọc Dcọc ống Eống Tống Dống cọc thép EXM TXM DXM BT bơm trám EXM TXM DXM BT bơm trám Ecọc Tcọc Dcọc ống Eống Tống Dống cọc thép tương đương tương đương ETD TTD DTD ETD TTD DTD