Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6170-3:1998

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6170-3:1998 về Công trình biển cố định – Phần 3: Tải trọng thiết kế quy định các loại tải trọng và các tổ hợp tải trọng cần xem xét khi tính toán sức bền của các công trình biển cố định.

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 6170-3:1998 CƠNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH – PHẦN 3: TẢI TRỌNG THIẾT KẾ Fixed offshore platforms – Part 3: Design Loads Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định loại tải trọng tổ hợp tải trọng cần xem xét tính tốn sức bền cơng trình biển cố định Tiêu chuẩn quy định hệ số tải trọng tổ hợp tải trọng tương ứng dùng để thiết kế theo phương pháp hệ số riêng phần (mục 8) quy định tổ hợp tải trọng tương ứng để thiết kế theo phương pháp ứng suất cho phép (mục 9) Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 6170-1: 1996 Cơng trình biển cố định – Phần 1: Quy định chung TCVN 6170-2: 1998 Cơng trình biển cố định – Phần 2: Điều kiện môi trường Quy định chung 3.1 Các giả định Tất tải trọng có ảnh hưởng đến an tồn kết cấu phần kết cấu từ lúc bắt đầu xây dựng đến khai thác thường xuyên phải xem xét thiết kế 3.2 Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn thuật ngữ định nghĩa hiểu sau: - Giá trị kì vọng mơmen thống kê bậc hàm phân bố mật độ xác suất đại lượng xem xét khoảng thời gian định; Chú thích – Trong thực tế giá trị kì vọng thơng thường lấy giá trị trung bình giá trị ước lượng tốt thời gian xét - Giá trị xác định giá trị cực đại cực tiểu khoảng thời gian xem xét Căn vào yêu cầu, giới hạn biện pháp khai thác, giá trị lấy cho đảm bảo độ an tồn cần thiết cơng trình; - Q trình tải trọng kì vọng diễn biến tải trọng kì vọng khoảng thời gian định bao gồm số chu trình tải trọng mức tải trọng chu trình; - Hiệu ứng tải trọng bất thường hiệu ứng tải trọng với xác suất bị vượt hàng năm nhỏ 10-4 3.3 Xem xét chung tải trọng 3.3.1 Các tải trọng đặc trưng phải coi tải trọng tham chiếu thiết kế theo phương pháp hệ số riêng phần phương pháp ứng suất cho phép Nếu tiêu chuẩn không quy định trường hợp đặc biệt, tải trọng đặc trưng cho bảng bảng áp dụng tương ứng cho điều kiện thiết kế cực trị bình thường 3.3.2 Có thể khơng cần xét tải trọng hiệu ứng tải trọng với giá trị ước lượng tốt nhất, xác suất vượt hàng năm nhỏ 10-4 3.3.3 Ở nơi mà tải trọng biến dạng, tải trọng môi trường tải trọng cố tác dụng đồng thời, giá trị đặc trưng xác định dựa phân bố xác suất đồng thời chúng Chú thích – Nếu giá trị đặc trưng tính cho loại tải trọng: tải trọng biến dạng (D), tải trọng môi trường (E) tải trọng cố (A) với xác suất vượt hàng năm 10 -4 khơng cần xét đến giá trị đặc trưng hai số ba tải trọng lại (trừ trường hợp tải trọng biến dạng (D) quy định) Bảng – Cơ sở để lựa chọn tải trọng đặc trưng cho điều kiện thiết kế cực trị Các trạng thái giới hạn – điều kiện thiết kế cực trị Loại tải trọng PLS ULS FLS Kết cấu nguyên vẹn Kết cấu có hư hỏng SLS Thường xuyên (P) Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Hoạt tải (L) Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Biến dạng (D) Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Môi trường (E) Giá trị xác định Quá trình tải trọng kì vọng Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Sự cố (A) Không áp dụng Không áp dụng Không áp dụng Không áp dụng Không áp dụng Bảng – Cơ sở để lựa chọn tải trọng đặc trưng cho điều kiện thiết kế bình thường Các trạng thái giới hạn – điều kiện thiết kế cực trị bình thường Loại tải trọng PLS ULS FLS Kết cấu nguyên vẹn Kết cấu có hư hỏng SLS Thường xuyên (P) Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Giá trị kì vọng Hoạt tải (L) Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Biến dạng (D) Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định Giá trị xác định giá trị giá trị giá trị giá trị giá trị cho cho cho cho cho tải trọng môi tải trọng môi tải trọng môi tải trọng môi tải trọng môi trường trường trường2) trường trường Môi trường (E) Xác suất vượt hàng năm 1) 10-2 Sự cố (A) Quá trình tải trọng kì vọng Xác suất vượt Xác suất vượt Giá trị xác định hàng năm 1)2) hàng năm 1) -4 10 10-1 Không áp dụng Không áp dụng Xác suất vượt Không áp dụng Không áp dụng hàng năm 2) 10-4 Chú thích 1) Xác suất vượt sử dụng nêu TCVN 6170-2:1998 2) Xác suất vượt đồng thời loại tải trọng tổ hợp, không bắt buộc nhỏ 10 -4 Các loại tải trọng giá trị tải trọng đặc trưng 4.1 Tải trọng thường xuyên 4.1.1 Tải trọng thường xuyên tải trọng không thay đổi độ lớn, điểm đặt phương khoảng thời gian xét, ví dụ: - Khối lượng kết cấu; - Khối lượng vật dằn thiết bị thường xuyên; - Áp lực thủy tĩnh thường xuyên; - Lực căng ban đầu dây neo/buộc thường xuyên 4.1.2 Giá trị đặc trưng tải trọng thường xuyên xác định giá trị kì vọng dựa liệu xác khối lượng riêng vật liệu thể tích 4.2 Hoạt tải (L) 4.2.1 Hoạt tải tải trọng thay đổi độ lớn, điểm đặt phương khoảng thời gian xét cơng trình hoạt động bình thường Ví dụ: - Người; - Vật liệu, thiết bị, khí dự trữ, chất lỏng áp suất chất lỏng; - Tải trọng làm việc cần cẩu; - Máy bay trực thăng; - Tải trọng đệm chống va dây buộc; - Tải trọng vận hành thiết bị; - Tải trọng khoan; - Tải trọng thay đổi vật dằn thiết bị 4.2.2 Giá trị đặc trưng hoạt tải giá trị cực đại (hoặc cực tiểu) giá trị xác định gây nên hiệu ứng tải trọng bất lợi cho kết cấu xét Các giá trị xác định lấy sở quy định kĩ thuật liên quan Quá trình tải trọng xác định phải sử dụng tính tốn trạng thái giới hạn mỏi (FLS) 4.3 Tải trọng biến dạng (D) 4.3.1 Tải trọng biến dạng tải trọng biến dạng kết cấu gây Tải trọng biến dạng chức hoạt động kết cấu và/hoặc điều kiện mơi trường xung quanh Ví dụ tải trọng biến dạng do: - Sự tạo ứng suất trước; - Nhiệt độ (bao gồm nhiệt độ nước biển nhiệt độ khơng khí); - Sự rão chùng; - Sự co ngót; - Sự hấp thụ; - Sự lún không đều; - Sự không phẳng đáy biển 4.3.2 Giá trị đặc trưng tải trọng biến dạng giá trị gây hiệu ứng tải trọng bất lợi cho kết cấu xét Tải trọng biến dạng tượng mơi trường phải tính với xác suất vượt tương tự tải trọng môi trường Đối với tải trọng biến dạng khác giá trị đặc trưng lấy giá trị xác định Giá trị xác định trình tải trọng kì vọng phải sử dụng trạng thái giới hạn mỏi (FLS) 4.4 Tải trọng môi trường (E) 4.4.1 Tải trọng môi trường tải trọng yếu tố môi trường gây (xem TCVN 61702:1998) 4.4.2 Giá trị đặc trưng tải trọng môi trường giá trị cực đại cực tiểu (lấy giá trị bất lợi nhất) tương ứng với hiệu ứng tải trọng có xác suất vượt cho trước Cần tính đến thơng tin xác suất đồng thời tải trọng mơi trường khác có sẵn thơng tin phải thuyết minh đầy đủ (xem TCVN 6170-2:1998) 4.4.3 Các giá trị đặc trưng cho nhóm trạng thái giới hạn khác điều kiện thiết kế bình thường phải dựa vào trường hợp sau: - Đối với tổ hợp tải trọng a) b) ULS (xem 8.2 9.2) giá trị đặc trưng tương ứng với hiệu ứng tải trọng có xác suất hàng năm nhỏ 10 -2; - Đối với tổ hợp tải trọng c) PLS (xem 8.3 9.3) giá trị đặc trưng tương ứng với hiệu ứng tải trọng với xác suất vượt hàng năm nhỏ 10 -4; - Đối với tổ hợp tải trọng d) PLS (xem 8.3 9.3) giá trị đặc trưng tương ứng với hiệu ứng tải trọng có xác suất vượt hàng năm nhỏ 10 -1; - Đối với FLS, giá trị đặc trưng định nghĩa giá trị trình tải trọng kì vọng; - Đối với SLS, giá trị đặc trưng giá trị xác định phụ thuộc vào yêu cầu vận hành 4.4.4 Đối với điều kiện thiết kế cực trị, giá trị đặc trưng phải dựa giá trị xác định chọn theo biện pháp để đạt mức an toàn cần thiết Giá trị xác định theo vị trí xây dựng, mùa năm, dự báo thời tiết hậu cố Mức an toàn điều kiện thiết kế cực trị khơng thấp mức an tồn điều kiện thiết kế bình thường 4.5 Tải trọng cố (A) 4.5.1 Tải trọng cố tải trọng liên quan đến hoạt động bất thường đến hư hỏng kĩ thuật Ví dụ tải trọng cố do: - Các vật rơi; - Cháy, nổ; - Thay đổi chênh lệch áp suất; - Sự va chạm tàu, máy bay trực thăng vật khác; - Thay đổi dự định phân bố vật dằn 4.5.2 Giá trị đặc trưng tải trọng cố tương ứng với hiệu ứng tải trọng có xác suất vượt hàng năm nhỏ 10-4, trừ trường hợp chứng minh việc lấy xác suất vượt khác Chú thích – Thơng thường giá trị tương ứng với cố có độ lớn tần suất chọn trước, giá trị chọn cho dùng trực tiếp giá trị thiết kế 4.5.3 Đối với điều kiện, thiết kế cực trị, giá trị đặc trưng giá trị xác định theo yêu cầu thực tế Mức an toàn liên quan đến điều kiện thiết kế cực trị phải khơng thấp mức an tồn u cầu điều kiện thiết kế bình thường 4.5.4 Có thể bỏ qua tải trọng hiệu ứng tính tốn nếu, với ước lượng tốt nhất, xác suất vượt hàng năm nhỏ 10-4 Xác định tải trọng môi trường 5.1 Quy định chung 5.1.1 Tải trọng môi trường phải xác định dựa số liệu môi trường khu vực xây dựng cơng trình, xem TCVN 6170-2:1998 5.2 Tải trọng sóng dòng chảy 5.2.1 Tải trọng sóng dòng chảy phải xác định phương pháp thích hợp với khu vực xây dựng cơng trình có tính đến chiều sâu nước, hà biển, loại kết cấu, kích thước, hình dạng đặc trưng phản ứng 5.2.2 Đối với kết cấu phức tạp mà việc xác định tải trọng sóng dòng chảy giải tích cho kết khơng tin cậy phương pháp tính tải trọng khơng thích hợp, tải trọng phải xác định việc thử nghiệm mơ hình 5.2.3 Tải trọng sóng xác định dựa việc mơ tả sóng tiền định ngẫu nhiên 5.2.4 Hai phương pháp thích hợp để tính tốn gần lực sóng dòng chảy lí thuyết nhiễu xạ phương pháp Morison Khi áp dụng quy trình tính tốn phải ý đầy đủ đến tính gần hạn chế chúng Chú thích Lí thuyết nhiễu xạ Theo lí thuyết nhiễu xạ ba chiều (3-D) lực sóng/dòng chảy tính cách tính tốn phân trường áp lực nước tác dụng lên vật thể Phương pháp thích hợp cho vật thể có kích thước tương đối lớn so với biên độ chuyển động nước để lực cản nhớt bé so với lực qn tính chất lỏng vật đủ lớn so với chiều dài sóng nên nhiễu xạ phản xạ làm thay đổi trường sóng Lí thuyết nhiễu xạ áp dụng thích hợp / D < 5,0, ( ) chiều dài sóng (D) đường kính phần tử Phương trình Morison Khi phần tử tương đối mảnh có cạnh sắc, lực cản nhớt lớn lực dòng chảy sóng biểu thị tổng lực cản lực qn tính Phương trình Morison cơng thức thực nghiệm dùng để tính lực tác dụng lên phần tử vật thể biết tốc độ gia tốc phần tử nước Nó dựa giả thiết tồn phần tử khơng làm thay đổi đáng kể dạng sóng Lực đơn vị dài phần tử (F) tính vectơ lực đơn vị dài tác dụng vng góc với trục phần tử, theo cơng thức: F = FD + F1 Trong FD véc tơ lực cản; F1 véc tơ lực quán tính Khi tính đến vận tốc gia tốc phần tử (kết cấu) vec tơ lực cản lực qn tính viết dạng: FD = 0,5 CD D|v – r| (v – F1 = A (CI v – CA r ) r ) Trong đó: - khối lượng riêng nước; D – kích thước mặt cắt ngang đặc trưng phần tử; A – diện tích mặt cắt ngang phần tử; CD – hệ số cản; CA – hệ số khối lượng nước kèm; CI – hệ số quán tính (CI = + CA); v – vận tốc phần tử nước vng góc với trục phần tử; v gia tốc phần tử nước vng góc tới trục phần tử; r - vận tốc phần tử vng góc với trục nó; r - gia tốc phần tử vng góc với trục Ảnh hưởng đồng thời lực cản lực quán tính tính cách cộng véc tơ 5.2.5 Hệ số cản hệ số quán tính sử dụng phương trình Morison hệ số thực nghiệm, chúng phải phù hợp với lí thuyết động học sóng Như vậy, hệ số cản hệ số quán tính phải sử dụng theo lí thuyết 5.2.6 Hệ số cản (CD) xem hàm số Reynold (Rc), số Keulegan – Carpenter (Kc) độ nhám (R) Đối với phần tử tròn nước biển với dòng chảy ơn hòa, hệ số cản lấy theo hình Hình 1: Hệ số cản (CD) phụ thuộc vào (Kc) phần tử trụ sóng (Rc > 5.105) Chú thích 1) Số Keulegan – Carpenter xác định bằng: Kc = vT D Trong v – vận tốc phần tử nước vng góc với trục phần tử; D – đường kính phần tử; T – chu kì sóng 2) Số Reynold xác định Rc = Dv v Trong đó: v – vận tốc phần tử nước vng góc với trục phần tử; D – đường kính phần tử; v – độ nhớt động học nước 3) Đối với riêng dòng chảy (dòng dừng), hệ số cản phần tử trụ lấy từ hình với K c = 40 Trường hợp sóng với dòng chảy, giảm dần CD từ giá trị CD sóng (hình 1) đến giá trị CD dòng dừng giả thiết tuyến tính Có thể dùng hệ số CD dòng dừng vận tốc dòng chảy vượt vận tốc cực đại phần tử nước sóng gây 5.2.7 Khi phân tích tổng thể tải trọng sóng tiền định, hệ số cản phần tử trục tròn khơng nhỏ hơn: - Ở nơi khơng có có hà biển: CD = 0,6 - Ở nơi có tính đến hà biển: CD = 0,7 Khi thiết kế phần tử riêng lẻ sử dụng việc phân tích tải trọng sóng ngẫu nhiên tính tốn tổng thể cơng trình, hệ số cản phải chọn theo điều 5.2.6 5.2.8 Hệ số qn tính (C1) xác định xác cách thử mơ hình thích hợp Thay cho kết thử mơ hình, hệ số quán tính C1 phần tử trụ tròn sóng lấy theo hình Hình 2: Hệ số qn tính (C1) phụ thuộc vào (Kc) phần tử trụ sóng (Re > 5.105) Chú thích - Ảnh hưởng dòng chảy bỏ qua xác định hệ số quán tính; lúc C coi khơng phụ thuộc vào dòng chảy 5.2.9 Cần tính đến hiệu ứng dày đặc trường hợp phần tử nằm cạnh mặt phẳng vng góc với phương sóng 5.2.10 Cần tính đến hiệu ứng che khuất chứng minh đầy đủ việc tính đến hiệu ứng 5.2.11 Nếu cần, phải xét đến tải trọng va đập sóng dòng chảy cách sử dụng phương pháp lí thuyết thừa nhận theo số liệu thích hợp từ thử nghiệm mơ hình từ phép đo thực tế Cần xem xét đến hệ số động lực phản ứng 5.2.12 Cần xét đến ổn định thủy động cục cần thiết Ví dụ ổn định là: - Tác dụng tách xốy lên phần tử mảnh; - Chuyển động rối (diaphrag) nằm song song với dòng chảy trung bình; - Các hiệu ứng “galloping” phần tử mảnh khơng tròn 5.3 Tải trọng gió 5.3.1 Tải trọng gió phải xác định phương pháp giải tích và/hoặc thử mơ hình thích hợp 5.3.2 Hiệu ứng động lực gió phải xem xét kết cấu phận kết cấu nhạy cảm với tải trọng động gió 5.3.3 Lực gió thành phần lực gió trạng thái dừng tác động theo phương vng góc với trục mặt phần tử tính bằng: FW = 0,5 Cs A U iz Trong - khối lượng riêng khơng khí (= 1,225kg/m3 khơng khí khơ); Cs – hệ số hình dạng cho dòng khí vng góc với trục phần tử; A – diện tích chiếu phần tử lên mặt phẳng vng góc với trục phần tử; Uiz - thành phần vận tốc gió theo phương vng góc với trục mặt phần tử, lấy trung bình khoảng thời gian t độ cao z (m) mức nước trung bình (xem TCVN 61702 : 1998) 5.3.4 Hệ số hình dạng (Cs) phải xác định theo tài liệu thích hợp thừa nhận Nếu hệ số hình dạng (Cs) nhận từ số liệu đo đạc ống khí động cần sử dụng cách thận trọng hệ số Fw, Cs, Uiz A giống cách để nhận kết thử nghiệm 5.3.5 Cần tính đến hiệu ứng dày đặc trường hợp phần tử nằm cạnh mặt phẳng vng góc với phương gió 5.3.6 Cần tính đến hiệu ứng che khuất chứng minh đầy đủ việc tính đến hiệu ứng 5.3.7 Đối với kết cấu nhạy cảm với lực động gió lực phải tính đến cách thích đáng Lực động gió tính theo miền thời gian miền tần số Hiệu ứng khí động học tính đến thích hợp Đặc biệt lưu ý đến phản ứng xoắn xảy hiệu ứng khí động nơi cần thiết 5.3.8 Cần xét đến ổn định khí động cục cần thiết Ví dụ ổn định là: - Tác dụng tách xốy lên phần tử mảnh; - Chuyển động rối nằm song song với dòng chảy trung bình; - Các hiệu ứng “galloping” phần tử mảnh khơng tròn 5.4 Tải trọng động đất 5.4.1 Tải trọng động đất thiết kế q trình tải trọng mô tả theo phổ phản ứng theo diễn biến thời gian 5.4.2 Khi sử dụng phương pháp phổ phản ứng cần tính đến tất dạng dao động có tác dụng đáng kể đến phản ứng kết cấu Cần tính đến hiệu ứng tương quan tổ hợp giá trị cực đại dạng phản ứng Chú thích – Thơng thường hệ số tương quan nhỏ sau sử dụng; - 100% theo phương ngang (tức phương trục chính) bất lợi kết cấu; - 67% theo phương ngang vng góc; - 50% theo phương thẳng đứng 5.4.3 Khi phân tích động đất theo diễn biến thời gian phản ứng hệ kết cấu móng phải tính đến số diễn biến thời gian đại diện Khi xét phản ứng động lực kết cấu diễn biến thời gian phải chọn lấy tỉ lệ để phù hợp với chuyển động động đất dải tần số 5.4.4 Các đặc trưng động lực kết cấu móng phải xác định mơ hình phân tích chiều Có thể sử dụng mơ hình chiều đối xứng trục phân tích tương tác đất/kết cấu, đảm bảo phù hợp với mơ hình kết cấu chiều Thơng thường cần nghiên cứu nhạy cảm thông số đất nền, giảm chấn thơng số mơ hình khác mà chúng có tính bất định lớn 5.4.5 Cần xét đến khả động đất vùng cục gây nên hiệu ứng khác đất trượt, tăng áp suất lỗ rỗng tới hạn đất biến dạng lớn đất có tác động đến dầm móng, cọc, gờ móng ống dẫn Xác định lực áp suất cục 6.1 Quy định chung 6.1.1 Khi phân tích lực áp suất cục phải tính đến hai thành phần tĩnh động lực áp suất 6.1.2 Khi thiết kế gia cường sàn, tải (L) tác dụng lên sàn không lấy nhỏ giá trị cho bảng Bảng – Hoạt tải (L) sàn kN/m2 Khu vực sàn Khu vực không chịu tải trọng chức 2,51) Khu vực có người làm việc, đường lại, vận chuyển chung… 4,51) Khu vực làm việc 9,01) Kho chứa chung 13,01) Kho xi măng, bùn ướt khô… g0Hmin13,0 – khối lượng riêng vật liệu (t/m3) g0 = 9,81 m/s2 H – chiều cao kho chứa, tính mét 1) Bao gồm khối lượng thân sàn (sàn thép) Xác định tải trọng cố 7.1 Quy định chung 7.1.1 Xác định tải trọng cố thường phải dựa phân tích an tồn Thay cho phân tích an tồn thiết kế sơ bộ, khuyến cáo tương ứng điều 7.2 7.3 dùng để tính tải trọng cố va chạm tàu vào kết cấu vật rơi (thiết kế theo PLS) 7.2 Năng lượng cố va chạm tàu 7.2.1 Động cố va chạm tàu tính kJ, xác định bằng: E= (M + a) v2 Trong M – lượng chốn nước tàu, tính tấn; a – khối lượng nước kèm tàu, thường lấy 0,4 M va chạm mạn tàu 0,1M va chạm mũi tàu đuôi tàu; v – vận tốc độ va chạm, tính m/s 7.2.2 Lượng chốn nước tàu phải lấy khối lượng tàu tiêu biểu phục vụ cho cơng trình Kích thước tàu khác bên cạnh cần xem xét thấy thích hợp 7.2.3 Tốc độ va chạm tàu đánh giá với giả thiết cố va chạm nguyên nhân sau: a) Tàu bị trơi, vận tốc va chạm tính m/s, giả thiết gây chuyển động tàu sóng lấy tương ứng bằng: v = 0,5Hs Hs chiều cao sóng đáng kể cực đại lúc tàu động sát cơng trình, tính mét; b) Sự thao tác sai tàu lúc hoạt động sát công trình Trong trường hợp vận tốc va chạm giả thiết lấy từ 1m/s đến 2m/s, phụ thuộc vào loại tàu… 7.2.4 Sự va chạm cố tàu phải xét tất phần tử cơng trình bị va chạm với mạn với mũi đuôi tàu Phạm vi theo phương thẳng đứng vùng va chạm phải dựa vào độ sâu mớn nước tàu, thay đổi mức nước chuyển động tương đối tàu cơng trình Phải tính đến đặc trưng hình dạng biến dạng tàu va chạm với kết cấu Chú thích – Các đặc trưng biến dạng điển hình loại tàu dịch vụ khác quan chức cung cấp theo yêu cầu 7.3 Các vật rơi 7.3.1 Khối lượng vật rơi dùng thiết kế thường lấy theo tải trọng móc cẩu cơng trình Năng lượng va chạm tính theo kJ bằng: E = mg0h Trong đó: m – khối lượng vật rơi, tính tấn; h – chiều cao rơi khơng khí, tính mét Năng lượng va chạm mức nước biển thường không lấy nhỏ 5MJ cầu có sức nâng tối đa 30 Có thể giảm lượng va chạm cẩu nhỏ cẩu có mục đích đặc biệt Năng lượng va chạm mức nước biển giả thiết lượng va chạm mức nước biển, ngoại trừ có chứng minh khác 7.3.2 Vùng giới hạn vật rơi xác định sở chuyển động thực tải trọng giả thiết hướng rơi nghiêng góc so với hướng thẳng đứng là: - 100 không khí cơng trình nổi; - 50 khơng khí cơng trình gắn cứng đáy biển; - 150 nước 8 Các hệ số tổ hợp tải trọng thiết kế theo phương pháp hệ số riêng phần 8.1 Quy định chung 8.1.1 Phương pháp hệ số riêng phần khuyến cáo sử dụng tiêu chuẩn để thiết kế kết cấu công trình biển mà tải trọng mơi trường chi phối dựa mô tả ngẫu nhiên điều kiện mơi trường liên quan Chú thích – Nếu phương pháp hệ số riêng phần áp dụng cho trường hợp tải trọng môi trường (chi phối) dựa mô tả tiền định yếu tố môi trường liên quan nhận kết lớn kết truyền thống (Sự mô tả theo cách tiền định điều kiện môi trường đặc trưng giả thiết truyền thống sau đây: - Sóng đơn hướng; - Chuyển động phần tử nước tính theo lí thuyết sóng điều hòa - Các giá trị cực trị độc lập điều kiện môi trường tổ hợp với nhau) 8.2 Các hệ số tổ hợp tải trọng ULS 8.2.1 Khi tổ hợp tải trọng thiết kế sử dụng hai nhóm hệ số tải trọng cho bảng để tính toán theo trạng thái giới hạn cực đại (ULS) Các tổ hợp kí hiệu a) b) phải xem xét hai điều kiện thiết kế: bình thường cực trị Bảng – Các hệ số tải trọng trạng thái giới hạn cực đại (ULS) Tổ hợp tải trọng thiết kế Loại tải trọng P L D E A a) 1,3 1,3 1,0 0,7 b) 1,0 1,0 1,0 1,3 Các loại tải trọng bao gồm: P tải trọng thường xuyên; E tải trọng môi trường; L hoạt tải; A tải trọng cố D tải trọng biến dạng; Để mô tả loại tải trọng, xem mục 8.2.2 Để xác định hiệu ứng tải trọng thường xuyên (P) hoạt tải (L), tổ hợp a) giảm hệ số xuống 1,2 8.2.3 Nếu tải trọng thường xuyên (P) gây nên hiệu ứng có lợi tổ hợp a) hệ số tải trọng lấy 1,0 8.2.4 Trong trường hợp hiệu ứng tải trọng kết áp lực thủy tĩnh lớn độc lập ngược chiều, hệ số tải trọng thích hợp áp dụng cho chênh áp Sự chênh áp không lấy nhỏ 1/10 áp lực lớn hơn, trừ áp lực luôn cân cách tự nhiên nhờ dòng chảy 8.2.5 Đối với tác dụng trực tiếp từ ứng suất trước, hệ số tải trọng tải trọng biến dạng (D) lấy 1,1 tổ hợp a) 1,0 tổ hợp b) Tuy nhiên hệ số 0,9 phải dùng cho hai tổ hợp điều bất lợi 8.2.6 Đối với kết cấu khơng có người vận hành điều kiện bão, hệ số tải trọng tải trọng gió, sóng dòng chảy giảm đến 1,15 tổ hợp b), với điều kiện chứng minh phá hủy kết cấu không gây ra: - Nguy hiểm hay tổn thất đến người; - Các thiệt hại vật chất đáng kể; - Ô nhiễm môi trường đáng kể 8.3 Các hệ số tổ hợp tải trọng PLS 8.3.1 Để tính tốn theo trạng thái giới hạn phá hủy lũy tiến (PLS) hai tổ hợp tải trọng thiết kế phải xét định bảng Đó là: c) Kết cấu nguyên vẹn, tổ hợp tải trọng thiết kế bao gồm tải trọng cố tải trọng môi trường bất thường dẫn đến hiệu ứng tải trọng thiết kế bất thường (xem mục 4); d) Kết cấu có hư hỏng, tổ hợp tải trọng thiết kế không kể đến tải trọng cố kể đến tải trọng môi trường với xác suất vượt đồng thời hàng năm 10 -1 8.2.2 Việc kiểm tra theo PLS bỏ qua với điều kiện cách hợp lí tích lũy phá hủy khơng gây nên nguy hiểm hay tổn thất đến người, thiệt hại vật chất hay ô nhiễm môi trường đáng kể 8.3.3 Việc kiểm tra theo PLS, tổ hợp d) (kết cấu có hư hỏng) bỏ qua với điều kiện cách hợp lí rằng, tổ hợp c) (kết cấu ngun vẹn) khơng có hư hỏng có hư hỏng khơng đáng kể Bảng – Các hệ số tải trọng trạng thái giới hạn phá hủy lũy tiến (PLS) Loại tải trọng3) Tổ hợp tải trọng thiết kế P L D E A c) Kết cấu Tải trọng cố nguyên vẹn Tải trọng môi trường bất thường 1,0 1,0 1,01) 1,01) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 d) Kết cấu có hư hỏng 1,0 1,0 1,0 1,0 1) Các tải trọng đặc trưng sử dụng giá trị tổ hợp với tải trọng cố, xác suất quy định thỏa mãn, xem mục 4.5 2) Đối với tổ hợp tải trọng môi trường bất thường với tải trọng môi trường khác, giá trị đặc trưng phải tương ứng với hiệu ứng tải trọng thỏa mãn xác suất quy định, xem 4.4 3) Các loại tải trọng, xem bảng 8.4 Các hệ số tổ hợp tải trọng FLS 8.4.1 Kết cấu phải có khả chịu tải trọng mỏi điều kiện cực trị bình thường Khi tải trọng có tính chu trình lớn xảy giai đoạn khác, ví dụ tác dụng gió chế tạo kết cấu, tải trọng có tính chu trình cần đưa vào đánh giá tải trọng mỏi 8.4.2 Các hệ số tải trọng trạng thái giới hạn mỏi (FLS) lấy 1,0 cho tất loại tải trọng 8.5 Các hệ số tổ hợp tải trọng SLS 8.5.1 Khi tính tốn theo trạng thái giới hạn khả làm việc (SLS) hệ số tải trọng phải lấy 1,0 tất loại tải trọng, điều kiện thiết kế cực trị bình thường Các tổ hợp tải trọng để thiết kế theo phương pháp ứng suất cho phép 9.1 Quy định chung 9.1.1 Phương pháp ứng suất cho phép khuyến cáo tiêu chuẩn để thiết kế kết cấu cơng trình biển tải trọng mơi trường (chi phối) tính dựa việc mơ tả tiền định điều kiện môi trường liên quan Nếu phương pháp ứng suất cho phép áp dụng cho trường hợp mà tải trọng môi trường chi phối tính dựa việc mơ tả ngẫu nhiên điều kiện mơi trường liên quan (xem 3.1) cần đưa vào hệ số tải trọng bổ sung để đạt mức an tồn chấp nhận trường hợp Các hệ số tải trọng cần phải đệ trình phê chuẩn trường hợp 9.2 Các tổ hợp tải trọng ULS 9.2.1 Khi tính tốn theo trạng thái giới hạn cực đại (ULS) phải xem xét hai nhóm tải trọng ghi bảng Các tổ hợp kí hiệu a) b) tương ứng xem xét điều kiện thiết kế cực trị bình thường 9.2.2 Cần sử dụng tổ hợp bất lợi loại tải trọng Bảng – Các hệ số tải trọng trạng thái giới hạn cực đại (ULS) thiết kế theo phương pháp ứng suất cho phép Tổ hợp tải trọng thiết kế Loại tải trọng P L D E A a) 1,0 1,0 1,0 0 b) 1,0 1,0 1,0 1,01) 1) Hệ số lớn 1,0 yêu cầu mô tả điều 9.1.1 Các loại tải trọng bao gồm: P tải trọng thường xuyên; E tải trọng môi trường; L hoạt tải; A tải trọng cố D tải trọng biến dạng; Mô tả loại tải trọng, xem mục 9.3 Các tổ hợp tải trọng PLS 9.3.1 Khi tính tốn theo trạng thái phá hủy lũy tiến (PLS) phải xem xét hai tổ hợp tải trọng thiết kế cho bảng 7, là: c) Kết cấu nguyên vẹn, tổ hợp tải trọng thiết kế bao gồm tải trọng cố tải trọng môi trường bất thường dẫn đến hiệu ứng tải trọng thiết kế bất thường (xem mục 4); d) Kết cấu có hư hỏng, tổ hợp tải trọng thiết kế không kể đến tải trọng cố kể đến tải trọng môi trường với xác suất vượt đồng thời hàng năm 10 -1 Bảng - Các tổ hợp tải trọng trạng thái giới hạn phá hủy lũy tiến (PLS) Tổ hợp tải trọng thiết kế Loại tải trọng3) P L D E A c) Kết cấu Tải trọng cố nguyên vẹn Tải trọng môi trường bất thường 1,0 1,0 1,01) 1,01) 1,0 1,0 1,0 1,0 d) Kết cấu có hư hỏng 1,0 1,0 1,0 1,0 2) 1,0 0 1) Các tải trọng đặc trưng sử dụng giá trị tổ hợp với tải trọng cố, xác suất quy định thỏa mãn, xem mục 4.5 2) Đối với tổ hợp tải trọng môi trường bất thường với tải trọng môi trường khác, giá trị đặc trưng phải tương ứng với hiệu ứng tải trọng thỏa mãn xác suất quy định, xem 4.4 3) Các loại tải trọng, xem bảng 9.3.2 Việc kiểm tra theo PLS bỏ qua với điều kiện cách hợp lí tích lũy phá hủy không gây nên nguy hiểm hay tổn thất đến người, thiệt hại vật chất ô nhiễm môi trường đáng kể 9.3.3 Việc kiểm tra theo PLS, tổ hợp d) (kết cấu có hư hỏng) bỏ qua với điều kiện cách hợp lí rằng, tổ hợp c) (kết cấu nguyên vẹn) hư hỏng có hư hỏng khơng đáng kể 9.4 Các tổ hợp tải trọng FLS 9.4.1 Kết cấu phải có khả chịu tải trọng mỏi điều kiện thiết kế cực trị bình thường Khi tải trọng có tính chu trình lớn xảy giai đoạn khác, ví dụ tác dụng gió chế tạo kết cấu, tải trọng chu trình cần đưa vào đánh giá tải trọng mỏi 9.4.2 Các hệ số tải trọng trạng thái giới hạn mỏi (FLS) phải lấy 1,0 cho tất loại tải trọng 9.5 Các tổ hợp tải trọng SLS 9.5.1 Khi tính tốn theo trạng thái giới hạn khả làm việc (SLS) tổ hợp tải trọng liên quan phải xem xét cho hai điều kiện thiết kế cực trị bình thường Hệ số tải trọng lấy 1,0 cho tất loại tải trọng  ... pháp hệ số riêng phần 8.1 Quy định chung 8.1.1 Phương pháp hệ số riêng phần khuyến cáo sử dụng tiêu chuẩn để thiết kế kết cấu cơng trình biển mà tải trọng môi trường chi phối dựa mô tả ngẫu nhiên... phương pháp ứng suất cho phép 9.1 Quy định chung 9.1.1 Phương pháp ứng suất cho phép khuyến cáo tiêu chuẩn để thiết kế kết cấu cơng trình biển tải trọng mơi trường (chi phối) tính dựa việc mơ tả... tin xác suất đồng thời tải trọng mơi trường khác có sẵn thơng tin phải thuyết minh đầy đủ (xem TCVN 6170-2:1998) 4.4.3 Các giá trị đặc trưng cho nhóm trạng thái giới hạn khác điều kiện thiết