đồ án thiết kế khối chân đế công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép

đồ án thiết kế khối chân đế công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép

Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Phần I : Giới thiệu tổng quan công trình Biển trọng lực bê tông cốt thép I mục đích đồ án Tính toán thiết kế khối chân đế công trình biển trọng lực bê tông kiểu DKI giai đoạn khai thác vùng biển Việt Nam II đặc điểm công trình II.1 Mô tả kiến trúc thượng tầng Phần mô tả phận kiến trúc thượng tầng (tên phận, chức năng, vị trí, kích thước chính, tải trọng ) Các phận phận kiến trúc thượng tầng bao gồm: II.1.1 Khối nhà Gồm nhà cho 12 người, chứa thiết bị đo khí tượng hải văn Dạng hình bát giác, mái vườn khí tượng có đặt dụng cụ đo Trọng lượng khối nhà gồm: Khối nhà = 70 T , Hoạt tải người sử dụng = T , Dự trữ lượng thực, thực phẩm = T, bể chứa nước 50T II.1.2 Hệ thống dầm sàn chịu lực Là hệ thống kết cấu bê tông cốt thép dùng để đỡ khối nhà làm bể chứa nước 50 m3 Kích thước mặt hệ thống dầm sàn chịu lực 12m x 12m II.1.3 Hệ thống sàn công tác Là hệ thống kết cấu thép dùng đỡ nhà vệ sinh, kho chứa, giá xuồng cứu sinh, bể chứa dầu, thang di động Kích thước MB hệ thống dầm sàn công tác 12m x 12m Trọng lượng hệ thống sàn công tác bao gồm: nhà vệ sinh = 0.75 T , kho chứa = 1.45 T , giá xuồng cứu sinh = 0.5 T , bể chứa dầu = 2.5 T , thang di động = 1.2 T , hệ thống kết cấu sàn công tác = 11 T Phần thượng tầng kể từ mép hệ thống kết cấu đỡ sàn công tác trở lên Phần coi chế tạo định hình sẵn ; ghép nối với KCĐ để tạo thành công trình hoàn chỉnh Đối với phần thượng tầng này, không cho phép chịu tác động sóng nuớc (kể bọt sóng vỡ) Bên phần thượng tầng hệ thống KCĐ SVTH:GROUP5-50CB1 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép II.2 Giới thiệu giải pháp kết cấu chung II.2.1 Giải pháp kết cấu dầm đỡ thượng tầng 12000 Toàn thượng tầng đặt kết cấu đỡ thượng tầng Kết cấu đỡ thượng tầng cấu tạo bê tông cốt thép Có kích thước hình vẽ sau : 2000 5000 1000 600 12000 500 3500 4000 5000 500 3500 12000 II.2.2 Giải pháp kết cấu trụ đỡ Là cột trụ tròn, tiết diện vành khuyên có đường kính D1 = 5m 7m Bề dày trụ thay đổi không đổi > 250 mm Chiều dài trụ tính từ mép chân khay tới đáy sàn đỡ khối nhà Trụ đỡ bng kết cấu bê tông cốt thép Trong lòng trụ có vách cứng có bề dầy V không đổi > 250 mm.Khoảng cách vách cứng theo chiều cao trụ HV = 5m 7m Cần ý đỉnh trụ phải có vách cứng SVTH:GROUP5-50CB1 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép 1 1-1 t t d t D - Giải pháp kết cấu trụ đỡ II.2.2 Giải pháp kết cấu đế móng Mặt khối đế móng tròn,vuông hay đa giác ( cạnh ) Kích thước bề rộng đế móng D2 ( đường kính đế tròn, đường kính vòng tròn ngoại tiếp đế đa giác ).D2 =0.5 m 1.0 m Các dầm khối đế móng: Bao gồm hệ dầm: Hệ dầm xuyên tâm: - Số lượng dầm chính: Với đế tròn, từ dầm, với đế móng vuông = dầm; với đế - cạnh dầm - Kích thước tiết diện dầm chính: Chiếu cao dầm hc =Hđ + a; SVTH:GROUP5-50CB1 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Bề rộng dầm bc > 400 mm; Hệ dầm phụ theo phương vòng: - Vị trí: Bố trí nắp, thành đáy đế móng - Tuyến dầm phụ: tuyến dầm phụ đồng dạng vói hình dạng đế móng - Số lượng tuyến dầm phụ: Tại nắp đáy:Số tuyến xác định sở khoản cách dầm phụ (là nhịp ô đáy nắp)nên phạm vi Lp = 2.5 m 3.5m Nên chọn tiết diện, số lượng vị trí tuyến dầm phụ nắp đáy Tại thành: có tuyến dầm phụ chiều cao đế móng tính từ mặt đất trở lên Hđ Kích thước tiết diện dầm phụ: Chiều cao dầm phụ hp = 400 mm 600 mm Bề rộng dầm phụ bp > 300 mm Hệ dầm phụ hướng tâm: - Vị trí: bố trí nắp, thành đế móng Tuyến dầm phụ hướng tâm: Các tuyến dầm phụ hướng tâm từ thành hướng vào tâm đế; không thiết tuyến dầm phụ phải kết thúc phần thân trụ đế móng - Số lượng tuyến dầm phụ : số tuyến xác định sở khoảng cách dầm phụ(là nhịp ô đáy nắp)nên phạm vi Lp = 2.5m 3.5 m Nên chọn tiết diện tại, số lượng vị trí tuyến dầm phụ nắp đáy - Kích thước tiết diện dầm phụ: Chiều cao dầm phụ hp = 400 mm 600 mm Bề rộng dầm phụ bp > 300 mm Các khối đế móng bao gồm: Bản nắp: Bề dầy nắp đế móng n > 250 mm Có thể mái phẳng mái vỏ tròn xoay Bản thành: Bề dầy thành đế móng t > 250 mm Bản đáy : Bề dầy đáy đế móng đ > 250 mm II đặc điểm môI trường vật liệuphương án thi công II.1 Mô tả điều kiện khí tượng hải văn V A CHT CÔNG TRìNH Bảng 1: Số liệu thuỷ triều nước dâng vị trí xây dựng công trình Hế số điều chỉnh chiều cao sóng SVTH:GROUP5-50CB1 0.4 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Biến động triều lớn d1 (m) Nước dâng tương ứng với bão thiết kế d2 (m) Bảng 2: Độ sâu nước vị trí xây dựng công trình 1.5 1.0 Độ sâu hải đồ d0 = 25 (m) Bảng 3,4: Số liệu địa chất công trình Các thông số Mô tả lớp đất Tên lớp đất Tên lớp đất Tên lớp đất Sét màu xám vàng, trạng Sét pha , thái trạng cứng thái cứng Tên lớp đất Sét pha, trạng thái dẻo cứng Độ sâu đáy lớp đất (tính từ đáy biển trở xuống (m) ) Độ ẩm W, % Khối lượng thể tích tự nhiên w , g/cm3 Khối lượng thể tích tự nhiên c , g/cm3 Khối lượng riêng s , g/cm3 Độ lỗ rỗng n, % Hệ số rỗng tự nhiên e 0.795 0.824 0.882 Độ bão hoà G, % 95.8 95.4 98.9 10 Giới hạn chảy WL, % 46.8 46.9 42.8 11 Giới hạn chảy WP, % 30.8 29.2 28.4 12 Chỉ số dẻo IP , % 16.0 17.7 14.4 13 Độ sệt Is -0.17 -0.01 0.26 14 Lực dính kết C, kG/cm2 0.36 0.47 0.42 15 Góc ma sát Hệ số lún a1-2 , cm2/kG Mô đun tổng biến dạng E0 , kG/cm2 15002, 13045, 14035, 0.022 0.024 0.023 202.4 175.6 152.2 16 17 SVTH:GROUP5-50CB1 0.5 15 Vô hạn 28.1 29.1 32.2 1.93 1.91 1.91 1.51 1.48 1.44 2.71 2.70 2.71 44.3 45.2 46.9 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Bảng 5: Số liệu hà bám Phạm vi hà bám tính từ mực nước thấp trở xuống Từ mực nước thấp (0m) đến -4m Từ -4m đến -8m Từ -8m đến -10m Từ -10m đến đáy biển Chiều dày hà bám (mm) 80mm 87mm 100mm 70mm Bảng 6: Số liệu vận tốc gió Vận tốc gió trung bình đo giây với chu kỳ lặp 100 năm đo độ cao 10 m so với mực nước chuẩn Hướng N NE E SE S SW W NW V( m/s) 44.7 57.4 4.9 24.2 5.6 41.6 39.8 39.0 Bảng 7: Số liệu sóng thiết kế Sóng thiết kế sử dụng chu kỳ lặp lại 100 năm, sóng kết hợp với dòng chảy, có hướng thiết kế Hướng N NE E SE S SW W NW Hs, m 10.8 16.4 9.9 6.2 8.6 13.1 9.3 7.4 T, s 10.3 14.3 11.6 10.8 12.4 12.5 12.0 12.3 Bảng 8: Vận tốc dòng chảy mặt lớn tương ứng với hướng sóng tính toán (chu kỳ lặp 100 năm ) Các thông số N SVTH:GROUP5-50CB1 NE E Hướng sóng SE S SW W NW Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Vận tốc (cm/s) Hướng 93 137 100 173 224 181 178 121 240 242 277 41 68 79 78 134 Bảng 9: Vận tốc dòng chảy đáy lớn tương ứng với hướng sóng tính toán (chu kỳ lặp 100 năm ) Các thông số Vận tốc (cm/s) Hướng N NE E Hướng sóng SE S 68 119 90 109 182 137 119 97 300 60 295 329 53 329 197 SW W NW II.2 Mô tả vật liệu sử dụng cho công trình biển trọng lực Đặc trưng học thép cường độ cao: + Khối lượng riêng t = 7850 (kG/m3) + Cường độ tiêu chuẩn Rac=17000 (kG/cm2) + Cường độ tính toán Ra=11000 (kG/cm2) + Môđun đàn hồi Ea =2.1ì106 (kG/cm2) Sợi thép ƯST dùng lấy theo VSL tương đương Thép thường nhóm AI, AII, AIII, AIV theo TCVN Bê tông: +Với cấu kiện BTCT thường: BT mác 400# +Với cấu kiện BTCTƯST: BT mác 500# II.3 Các phương án thi công Mô tả nguyên lý phương án thi công dự kiến: Phương án thi công cho CTBCD kiểu DK trọng lực chia làm bước sau: Bước 1: Chế tạo bờ (trong ụ khô hoạc đốc ) Toàn phần đế móng BTCT phần trụ BTCT chế tạo ụ khô hay đốc Sau chế tạo xong, tháo nước vào ụ để phần KCĐ chế tạo tự kéo khu vực gần bờ để thi công tiếp bước hai Bước 2: Ghép phao phụ vào công trình ( gần bờ ) Tại vị trí gần bờ, tiến hành gắn phao phụ thép vào KCĐ chế tạo từ bước để tăng tính ổn địn hệ KCĐ - phao phụ Bước 3: Chế tạo lắp dựng hoàn chỉnh ( gần bờ ) SVTH:GROUP5-50CB1 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Tiếp tục chế tạo nốt phần trụ BTCT lại, đồng thời lắp khối thượng tầng vào KCĐ Hệ KCĐ phao phụ phải đảm bảo tính tính ổn định cho toàn hệ thống công trình sau chế tạo lắp dựng bước Bước 4: Lai dắt râ vị trí xây dựng khơi Dùng tàu kéo, lai dắt hệ KCĐ phao phụ thượng tầng khơi (nơi vị trí cố định công trình ) Bước 5: San dọn bơm nước dằn đánh chìm công trình Tại vị trí cố định công trình, tiến hành công tác san dọn đất, sau bơm nước vào KCĐ để công trình từ từ hạ xuống Chú ý phao phụ lúc mặt nước có tác dụng định vị, dẫn hướng cho công trình từ từ hạ xuống đáy biển Bước 6: Hoàn chỉnh hạng mục khác : Sau công trình hạ xuống xong, tiến hành công tác khác như: bơm vữa BT vào khe đáy móng đất, dằn vật liệu vào KCĐ ( cần ), tháo dỡ phao phụ khỏi công trình, hoàn tất việc phụ khác Phần II : Lựa chọn phương án kiến trúc SVTH:GROUP5-50CB1 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Phương án kết cấu cho công trình I xây dựng phương án I.1 Xác định chiều cao khối chân đế Chiều cao cần thiết khối chân đế : Hcđ = + d1 + d2 + .Hs + Trong : : Độ sâu hải đồ 25,0 (m) d1 : Biên độ triều lớn 1,5 (m) d2 : Chiều cao nước dâng gió tương ứng với bão 1,0 (m) : Hệ số phụ thuộc vào lý thuyết sóng tính toán Với lý thuyết sóng airy lấy = 0,5 Với lý thuyết sóng Stockes lấy = 0,7 Hs : Chiều cao sóng cực đại ứng với chu kỳ lặp 100 năm 16,4 m : Độ tĩnh không phụ thuộc vào môi trường công trình =1,5 (m) Hcđ = 25+1.5+1.0+0.4*0.7*16.4+1.5=33.592 (m) Chn Hcđ = 34 m I.2 Xác định kích thước khối chân đế Để lựa chọn kích thước dầm ta dựa sở sau : 1 ữ ) lnhịp 12 20 1 + Kích thước dầm phụ : hdầm chính= ( ữ ) lnhịp 12 + Kích thước dầm phụ : hdầm phụ= ( + Bề rộng dầm chọn khoảng b= (0,3-0,5) *hdầm Sau số phương án đề suất : Dựa vào độ sâu nước cho khối lượng kích thước thượng tầng ta sơ đưa phương án sau (CTB TLBT loại đế ): Phương án 1: Trụ có tiết diện không thay đổi, đế móng trụ tròn có nắp mái tròn xoay Bảng ii-1 Chọn sơ kích thước khối lượng trụ SVTH:GROUP5-50CB1 10 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép STT Tên cấu kiện Trụ Cao trình(m) -0.5 ữ 9.0 D(m) t (m) 1.0 h(m) 9.5 V(m3) 119.38 M(KN) 2984.5 0.5 25 176.71 4417.75 4.127 103.175 Trụ 9.0 ữ 34.0 Vách 8.8 ữ 9.2 4.0 0.4 Vách 13.8 ữ 14.2 4.0 0.4 4.127 103.175 Vách 18.8 ữ 19.2 4.0 0.4 4.127 103.175 Vách 23.8 ữ 24.2 4.0 0.4 4.127 103.175 Vách 28.8 ữ 29.2 4.0 0.4 4.127 103.175 Vách 32.8 ữ 33.2 4.0 0.4 4.127 103.175 Bảng ii-2 Chọn sơ kích thước khối lượng đế Cấu kiện đáy Thành D,l (m) h (m) ,b (m) Số lượng V(m3) M (KN) 0.4 115.8 2895.29 Bản đáy 19.2 Dầm vòng đáy 13 1.0 0.4 15.83 395.84 Thành 20 0.4 98.52 2463.00 20 0.8 0.4 19.3 482.55 20 1.2 0.6 42.52 1063.11 Bản nắp R1 27.89 0.4 131.3 3282.60 DC đáy 7.5 1.2 0.6 43.2 1080 DC thành 1.2 0.6 28.8 720.0 DC nắp 8.637 1.2 0.6 49.75 1243.73 Vành 20 0.5 0.4 12.32 307.876 Trụ 0.5 1 6.283 157.080 Dầm vòng thành Dầm vòng đỉnh thành Nắp Dầm Chân Khay SVTH:GROUP5-50CB1 11 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép d/L 0.1 0.129 0.15 F22 2.52726 1.539 F24 F33 F35 F44 F55 -28.61 13.09 -138.6 44.99 163.8 -11.23668 6.87878 -54.1793 21.30106 73.3983 1.344 2.381 6.953 4.147 7.935 I.4.2.2 Các thành phần vận tốc theo phương ngang, phương đứng điểm có độ sâu z(m) theo lí thuyết sóng Stockes bậc V ch[n.k ( z + d )] sin[n(kx t )] sh(n.k d ) n =1 sh[n.k ( z + d )] Vz = Gn cos[n(kx t )] k n =1 sh(n.k d ) Vx = Gn k Trong đó: - Gn : Được xác định theo công thức G1 = a.G11 + a3.G13 + a5.G15 G2 = 2( a2.G22 + a4.G24 ) G3 = 3( a3.G33 + a5.G35 ) G4 = 4a4.G44 G5 = 5a5.G55 - Các thông số vận tốc sóng Gij tra bảng phụ thuộc vào tỷ số d/L Bảng III-2 : Thông số hình dạng sóng theo lý thuyết sóng Stoke d/L 0.1 0.129 0.15 G11 1 G13 -7.39 -4.45 -2.32 G15 G22 -12.73 2.996 -8.168 1.757 -4.864 0.86 G24 -48.14 -20.74 -0.907 G33 5.942 2.675 0.31 G35 G44 G55 -121.7 7.671 0.892 -49.47 3.125 0.226 2.843 -0.17 -0.26 I.4.2.3 Các thành phần gia tốc theo phương đứng, phương ngang theo lí thuyết sóng Stockes bậc V k C ax = k C az = Rn sin[n.(kx t )] n =1 Sn cos[n.(kx t )] n =1 Trong : - : Là tần số vòng sóng, xác định theo công thức : = g k(1 + a 2C1 + a 4C2 )th(kd ) - C : Là vận tốc truyền sóng xác định theo công thức sau C = [(g/k).(1 + a2.C1 + a4.C2) th(kd)]0.5 C1; C2 thông số tần số sóng phụ thuộc vào tỷ số d/L SVTH:GROUP5-50CB1 34 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Bảng III-3: Tính vận tốc truyền sang d/L C1 C2 0.1 8.791 383.7 0.129 5.227 172.6 0.15 2.646 19.82 Ta nhận kết : = 0,199 (1/s) ; C = 15.379 (m/s) - Rn: Được xác định theo công thức sau : R1 = 2U1 U1U2 U2U3 V1V2 V2V3 R2 = 4U2 U2 + V12 2U2U3 2V1V3 R3 = 6U3 3U1U2 + 3V1V2 3U1U4 3V1V4 R4 = 8U4 2U22 + 2V22 4U1U3 + 4V1V3 R5 = 10U5 5U1U4 5U2U3 + 5V1V4 + 5V2V3 - Sn : Được xác định theo công thức sau: S1 = 2V1 3U1V2 3U2V1 5U2V3 3U5V2 S2 = 4V2 4U1V3 4U3V1 S3 = 6V3 U1V2 + U2V1 5U1V4 5U4V1 S4 = 8V4 2U1V3 + 2U3V1 + 4U2V2 S5 = 10V5 3U1V4 + 3U4V1 U2V3 + U3V2 ch[n.k ( z + d )] sh(n.k d ) sh[n.k ( z + d )] Vn = Gn sh(n.k d ) Với Un = Gn I.4.2.4 Xác định yếu tố dòng chảy theo phương truyền sóng N NE=x dc đáy W 105 E 163 dc mặt S -Hướng sóng dòng chảy chủ đạoTrong trạng thái biển cực hạn, xem chuyển động sóng gió trùng nhau, trùng với trục ox SVTH:GROUP5-50CB1 35 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Gọi góc phương dòng chảy mặt,dòng chảy đáy với trục (là phương chuyển động sóng gió) góc 1,2.Hướng đặt công trình hướng Đông Bắc (NE) Dòng chảy mặt dòng chảy đáy hợp với hướng Bắc(N) góc là: 2420 3000 Vậy : = 3600 2420 + 450 = 1630; = 3600 3000 +450 = 1050 Ta coi dòng chảy biến đổi tuyến tính theo độ sâu Vận tốc dòng chảy theo phương truyền sóng có giá trị xác định theo công thức sau Vdc( z ) = Vdc + Vdc1 Vdc z d Trong đó: - d : Là độ sâu nước tính toán chân công trình - Vdc (m/s) : Là vận tốc dòng chảy điểm có độ sâu z(m) - Vdc1 (m/s) : Là vận tốc dòng chảy mặt theo phương truyền sóng Vdc1 = 1,37 (m/s) - Vdc2 (m/s) : Là vận tốc dòng chảy đáy theo phương truyền sóng Vdc2 = 1,19 (m/s) Ta có : Vdcmx = 137 Cos1630 = -131cm/s = -1,31 m/s Vdcmy = 137 Sin1630 = 40,05 cm/s = 0,4m/s Vdcđx = 119 Cos1050 = -30,8cm/s = -0,308m/s Vdcđy = 119 sin1050 = 114,95 cm/s = 1,149m/s I.4.2.5 Xác định hàm tải trọng tác dụng lên công trình Do D/L k =1,2 SVTH:GROUP5-50CB1 43 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Kết luận : Lớp đất đảm bảo ổn định trượt Ta tiến hành kiểm tra cho lớp thứ : Công thức kiểm tra : fu / 1,2 k Cường độ chống trượt tới hạn lớp đất : fu = c2 + * tg2 Hệ số an toàn, lấy k = 1,2 Ưng suất tiếp xúc lớp đất 1,2 = FH2/ A Tổng lực ngang tác dụng lên đáy lớp số 1, ta coi FH2 = FH = 3041.51 (KN) A : Diện tích đáy móng mở rộng đến hết lớp A = D2/4 = 322,7(m2) D = 20 + 2.0,5.tan(15002) = 20,27 (m) Ta có 1,2 = = 3041.51 / 322,7= 9.43 KPa theo số liệu đồ án c2 = 0,47 (KG/cm2) = 13045 Ưng suất nén đáy móng = FV/ A FV = FV = (thiên an toàn) = 15824.13 KN = 15824.13 / 322,7 = 49.04 KPa fu = 47 + 49,04.tg(13045) = 59 KPa Điều kiện kiểm tra : fu / 1,2 = 59 / 9,43 = 6,26 > 1,2 Kết luận : Lớp thứ đảm bảo điều kiện ổn định truợt Nền đất đảm bảo điều kiện ổn định III Tính móng công trình Ta tiến hành tính toán móng công trình tiêu chuẩn API 2000 Các lực tác dụng lên công trình mặt đế móng bao gồm : + Tổng lực đứng tính thêm trọng lượng dằn : FV =15824.13 (KN) + Tổng lực ngang : FH = 3041.51 KN + Mômen M = Mgió + M sóng,dòng chảy = 7212.57 + 18126 = 25338.57(KNm) Theo API áp lực tính theo công thức : q = PDB/ (s.A) Trong PDB = FV = 15824.13 KN A = 2.S (Diện tích hiệu dụng móng ) s = 0,67 móng nông (hệ số an toàn kháng nén móng) Thay số ta có : q = (KN/m2) Theo API, diện tích hiệu dụng móng xác định sau : Độ lệch tâm e = M/Fv = 25338.57 / 15824.13 = 1.6 (m) tỉ số e/R = 1,6/10 = 0,16 S = R2/2 - ( e R e2 + R Sin (e / R) ) = 125.22 (m2) A =2.125,22= 250,44 (m2) SVTH:GROUP5-50CB1 44 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép R + e 1/2 ) ) = 21.85(m) Re R + e 1/2 ) = 25.68 (m)s B = L( Re L = (2s( Ap lực : q = 94.31 (KN/m2) Sức chịu tải kháng nén đất xác định sau Ta coi đáy móng đặt lớp Theo API tảI trọng thẳng đứng lớn tác dụng lên đáy móng xác định theo công thức : qu = Q/A = c.Nc.Kc + q.Nq.Kq + 0,5..BN K Các hệ số giá trị tính toán sau : Nq = etg tg2(450 + /2) = 3,5 Nc = (Nq-1) cotg = 10,22 N = 2(Nq+1)tg = 2,2 ( góc ma sát hữu hiệu đất Ta có coi = = 13045) Trọng lượng thể tích đất ngập nước = S2 - = 27 - 10,25 = 16,75 (KN/m3) Lực dính hữu hiệu đất c = 47 (KN/m2) q = D (D : Độ sâu chôn móng, ta co thể coi D = thiên an toàn ) Các hệ số hiệu chỉnh kể đến độ nghiêng tảI trọng, hình dáng móng, độ sâu chôn móng độ nghiêng bề mặt móng xác định sau : Kc = ic.Sc.dc.bc.gc Kq = iq.Sq.dq.bq.gq K = i.S.d.b.g Do q = nên ta không cần xác định Kq i,s,d,b,g hệ số độ nghiêng tảI trọng , hình dáng móng, độ sâu chôn móng độ nghiêng bề mặt móng Theo API, với > ic = iq - (1- iq)/( Nc.tg) iq = (1 - H/(Q + B.L.c.cotg) )m i = (1 - H/( Q + B.L.c.cotg))m+1 Tổng lực ngang lực đứng tảI trọng : H = FH = 3041.51 (KN) Q = FV =15824.13 (KN) 2 m = mL.Cos + mB.Sin với mL = (2+ L/B)/(1+ L/B) mB = (2+ B/L)/(1+ B/L) Góc trục móng H = 900 Ta có L = 21.85 (m) B = 25.68 ( m) mL = 1,54 mB = 1,46 m = 1,46 iq = 0,81 i = 0,70 ic = 0,73 Xác định S: SVTH:GROUP5-50CB1 45 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép SC = + Nq/ Nc = 1,34 Sq = + tg = 1,24 S = 0,6 Xác định d : dq= + 2tg( sin )2 D/B = d = 1,0 dc = dq - (1- dq)/(Nc.tg) = ta có dq = d = dc = Xác định b,g : Với > bq = b = (1 - tg)2 bc = bq (1 - bq)/(Nc.tg) gq = g = (1 - tg)2 gc = gq (1 - gq)/(Nc.tg) Với = bc = 1- 2/Nc gc = 1- 2/Nc Có thể coi góc nghiêng móng = = Ta có : bq = b = bc = gq = g = gc = Kc = 0,98 ; K = 0,42 Vậy qu = 47.10,37.0,78 + 0,5.16,25.20.0,22.2,29 = 625,5 (KN/m2) Ta thâý q < qu Vậy đất đảm bảo điều kiện chịu nén Tính toán độ lún đáy móng Coi đáy móng chịu tảI trọng phân bố với cường độ : p = FV /A = 15824.13 /(.202/4) = 50.37 KN/m Tính toán độ lún đáy móng : Coi móng chịu tải trọng phân bố p = FV/A = 50.37 KN/m2 Ta tính lún công thức S= i hi Eosi * igl Trong igl =P*Kz Kết tính lún cho bảng sau : Lớp đất 1 2 s 27.1 27.1 27 27 Hi Zi (m) 0.2 0.3 0.3 0.3 (m) 0.1 0.35 0.65 0.95 SVTH:GROUP5-50CB1 P R/z kR 100 28.5714 15.3846 10.5263 0.999 (KN/m2) 50.37 50.37 50.37 50.37 z E (KN/m2) (KN/m2) 50.37 20240 50.37 20240 50.35 17560 50.32 17560 Si 0.75 0.75 0.75 0.75 (cm) 0.037 0.056 0.065 0.064 46 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 1.25 1.55 1.85 2.15 2.45 2.75 3.05 3.35 3.65 3.95 4.25 4.55 4.85 5.15 5.45 5.75 6.05 6.35 6.65 6.95 7.25 7.55 7.85 8.15 8.45 8.75 9.05 9.35 6.45161 5.40541 4.65116 4.08163 3.63636 3.27869 2.98507 2.73973 2.53165 2.35294 2.1978 2.06186 1.94175 1.83486 1.73913 1.65289 1.5748 1.50376 1.43885 1.37931 1.3245 1.27389 1.22699 1.18343 1.14286 1.10497 1.06952 0.998 0.996 0.994 0.991 0.986 0.981 0.976 0.968 0.958 0.951 0.941 0.929 0.911 0.91 0.889 0.878 0.871 0.848 0.828 0.808 0.796 0.768 0.776 0.766 0.721 0.701 0.688 0.648 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 50.37 Tổng độ lún 50.27 50.19 50.07 49.9 49.67 49.41 49.14 48.78 48.25 47.9 47.4 46.79 45.88 45.85 44.78 44.22 43.87 42.71 41.71 40.7 40.09 38.68 39.09 38.58 36.32 35.31 34.65 32.64 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 17560 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.064 0.064 0.064 0.064 0.064 0.063 0.063 0.063 0.062 0.061 0.061 0.06 0.059 0.059 0.057 0.057 0.056 0.055 0.053 0.052 0.051 0.05 0.05 0.049 0.047 0.045 0.044 0.042 1.802 Kết luận : Độ lún tổng cộng S = 1.802[...]... dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép 34000 8000 5000 5000 5000 5000 5000 1000 Tổng trọng lượng công trình là : P=22855.69 (KN) 20000 - Phương án 2Phương án 3: Trụ có tiết diện không thay đổi, nắp dốc đều STT Tên cấu kiện Cao trình( m) SVTH:GROUP5-50CB1 D(m) t (m) h(m) V(m3) 14 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê. .. thân tổng công trình + Chu kỳ dao động riêng tính bằng mô hình tổng thể ( tính bằng Sap) và chu kỳ dao động riêng tính bằng mô hình đơn giản + Kiểm tra điều kiện ổn định (lật,To,ho và dao động riêng) So sánh về điều kiện thi công SVTH:GROUP5-50CB1 19 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép Như vậy để lập được bảng so sánh ta cần xác định chu kỳ... dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép Pi : Khối lượng của từng cấu kiện XGi ; ZGi: Toạ độ trọng tâm của từng cấu kiện đối với trục toạ độ trung tâm x,z Do kết cấu của toàn bộ công trình đối xứng qua trục z nên toạ độ trọng tâm của toàn công trình nằm trên trục Z của toạ độ Tính phù tâm công trình: Mzci = i.Xci Mxci = i.Zci Trong đó : MXCi : là Mômen khối. .. xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép II.1 2 Xác định các loại khối lượng của công trình II.1 2.1 Khối lượng thượng tầng Đơn vị (tấn) Các loại khối lượng thượng tầng Khối nhà ở 70 Hoạt tải sử dụng 2 Dự trữ lương thực thực phẩm 8 Nước ngọt 50 Hệ thống dầm thép chịu lực 38 Nhà vệ sinh 0.75 Kho 1.45 Bể chứa dầu 2.5 Trọng lượng bản thân sàn công tác 11... dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép l0 : Là chiều dài tính toán của trụ, với sơ đồ tính coi như trụ là một thanh conson ngàm tại mặt đế móng ta có : l0 = 2.ltrụ r : Bán kính quán tính của tiết diện : r = J A J : Mô men quán tính của tiết diện : J = 64 ( D 4 0 D 41 ) A : Diện tích tiết diện mặt cắt trụ : A= 4 ( D 2 0 D 21 ) Đối với cấu kiện khối chân. .. kiện của đế móng : T (m) HĐế (m) h0 (m) Kết luận 4.7 9 1.65 OK Phương án 2: o Kiểm tra điều kiện của trụ : l(m) l0(m) J(m4) SVTH:GROUP5-50CB1 A(m2) r(m) l0/D [ ] [l0 / D] 18 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép 26 52 18.113 7.069 1.6 32.5 10.4 70 17.7 Điều kiện được thoả mãn o Kiểm tra điều kiện của đế móng : T (m) HĐế (m) h0 (m) Kết luận 5.0... 400,36(m3) Barrit để công trình có thể ổn định lật Vậy ta có bảng so sánh sau SVTH:GROUP5-50CB1 29 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép Các chỉ tiêu Phương án chịu lực của kết cấu So sánh các điều kiện ban đầu So sánh về điều kiện thi công PA1 Nắp đế cupol là loại vỏ mỏng nên mômen chỉ xuất hiện ở khu vực gần gối tựa(gây lực đạp ngang ở vành gối tựa)... Barrit -Khối chân đế có chiều cao 9(m) nên có thể thi công trên ụ khô - Nắp có tiết diện thay đổi đều nên khi thi hạ thuỷ mớn nước không thay đổi đột ngột không gây nguy hiểm -phương pháp này dùng phao phụ khi chế tạo xong khoang đầu tiên của phần trụ trên 30 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép Dựa vào các đặc điểm so sánh 3 phương án ở bảng... 157.08 SVTH:GROUP5-50CB1 15 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép Cột chống 8 0.4 0.4 10 8 256 34000 5000 25000 5000 5000 4000 Tổng trọng lượng công trình là : P=22351.69 (KN) 600 500 A 5000 1000 A 9000 4000 5000 500 A-A 5000 13000 20000 - Phương án 3 I.3 Kiểm tra các điều kiện ban đầu Trụ được thiết kế coi như cấu kiện chịu nén lệch tâm nên... Xác định khối lượng nước kèm tính từ MNTB xuống đáy biển Khối lượng nước kèm quy đổi tại nút thứ i là: mnk(i) = n.Cam.Vi Trong đó: + n - mật độ của nước biển = 1025 kg/m3 + C am - hệ số nước kèm, Cam = 0,2 + Vi - thể tích ống phần ngập nước, tính với đường kính mới có cả chiều dày hà bám SVTH:GROUP5-50CB1 23 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép ... Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép II.1 Xác định loại khối lượng công trình II.1 2.1 Khối lượng thượng tầng Đơn vị (tấn) Các loại khối lượng... thi công SVTH:GROUP5-50CB1 19 Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép Như để lập bảng so sánh ta cần xác định chu kỳ dao động riêng phương án kết... Viện xây dựng công trình biển Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bê tông cốt thép 1 1-1 t t d t D - Giải pháp kết cấu trụ đỡ II.2.2 Giải pháp kết cấu đế móng Mặt khối đế móng tròn,vuông