Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
5
Hỡnh 5- 9 a cụng trỡnh vo ỳng v trớ.
5.1.2.3. Phng phỏp 3
- S dng tớnh cht t ni ca chõn lai dt ra v trớ xõy dng.
Hỡnh 5- 10 Trỡnh t cỏc bc phng phỏp 3.
u im: khụng cn dựng thit b cu ln, khụng cn dựng ponton.
Nhng cú khú khn trong vic tớnh toỏn n nh, vn chuyn lai dt v ỏnh chỡm.
5.1.2.4. Phng phỏp 4:
Chia chõn thnh nhng khoang nh hn (do iu kin vn chuyn ponton hay tu
kộo khụng cụng sut). Sau ú ra ngoi v trớ thi cụng h chõn xung nc, lp rỏp
theo phng nm ngang sau ú l ỏnh chỡm.
- Lp ngang:
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
6
Hỡnh 5- 11 Lp ngang.
- Lp ng:
Hỡnh 5- 12 Lp ng.
- Phc tp hn so vi lp ngang do liờn kt di nc.
+ Thun li: l s dng c phng tin nh.
+ Nhng khú khn l thi gian thi cụng trờn bin kộo di s dng liờn kt hn iu
kin thi thi cụng khú khn.
5.1.3. Yờu cu v ti trng:
Khi thit k phi chỳ ý 2 pha (giai on).
5.1.3.1 Trong quỏ trỡnh xõy dng:
Chỳ ý ti t hp lp rỏp, cu lp
- Hn dn n xut hin ng sut ph do ch to khụng chớnh xỏc do nhit, cha k
n o c nh v khụng chớnh xỏc.
- Vn chuyn li dt ra ngoi khi: tớnh toỏn bn, n nh.
- Khi v trớ lm vic: nhng cha iu kin lm vic, tớnh toỏn chu k ti
trng súng lp l
i mt thỏng.
5.1.3.2. Ti trng trong quỏ trỡnh khai thỏc ca dn khoan:
- Ti trng cụng ngh: thng xuyờn, hot ti.
- Ti trng mụi trng: súng 50ữ100 nm.
- Trng lng bn thõn.
Chỳ ý n vn t hp ti trng khi tớnh toỏn cụng trỡnh cn xỏc nh ti trng,
súng, giú, dũng chy theo phng ch o: cụng trỡnh cú hng chu lc trựng hng ca
cỏc ti trng ch o. Thụng thng i vi cụng trỡnh bt k cỏc qui phm yờu cu cn
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
7
phi tớnh toỏn ti trng theo 8 hng: hoa giú, hoa súng theo mựa (theo thi gian), khụng
gian. Thụng thng hng ch o ca súng trựng vi hng giú. Dũng chy thng
lch hng vi súng khi ú ngi ta chiu vn tc dũng chy lờn phng trựng vi súng
tớnh toỏn. Trc kt cu trựng vi trc ca súng.
- Trng hp: Kt cu i xng hai trc ngi ta ch cn tớnh toỏn theo 3 hng.
Hỡnh 5- 13 Kt cu i xng.
5.1.4.Chn s kt cu ban u.
5.1.4.1. Yờu cu.
- An ton v cụng ngh, sp xp hp lý, s dng tt, m bo mc tiờu v nhim v
thit k t ra.
- An ton v cụng trỡnh ph thuc dõy truyn cụng ngh.
5.1.4.2. Ni dung.
- Chn kớch thc ca khi chõn v thng tng.
Hỡnh 5- 14 Cỏc b phn ccụng trỡnh bin bng thộp.
- Chn s lng chõn v s lng cỏc tr trong mi chõn (hin nay thng cú
mt chõn ).
- Chn xiờn chõn ph thuc vo sõu nc, vo ti trng súng, ph thuc
tit din cỏc tr chõn (kh nng chu lc) ph thuc vo múng.
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
8
- S lng cỏc khung, cỏc vỏch ngang ca mi chõn , gi n nh tng th cho
chõn ph thuc sõu nc, ph thuc tit din cỏc tr ng, ta chia cỏc vỏch ngang
nh th no tr ng n nh mnh khụng quỏ ln.
- Xỏc nh tnh khụng: xỏc nh chiu cao ton b kt cu t chõn n ỏy
khi thng tng. Xỏc nh c v trớ
ú cú mt thoỏng, xỏc nh v trớ cn t giỏ cp
tu.
- Thng tng: Xỏc nh s mt sn trờn kt cu thng tng thng cú hai mt.
- Kớch thc ca ỏy khi chõn .
Hỡnh 5- 15 Khi chõn .
- H thng cỏc thanh xiờn b trớ nh th no nhiu thanh chu kộo cựng tit din
thanh chu kộo l tt hn nhiu so vi thanh chu nộn, vỡ cũn liờn quan n n nh.
- Ct chõn l thnh phn chu lc ch yu ca chõn v gin khoan, ngoi vic
xỏc nh bao nhiờu tr, ct ngi ta cũn xỏc nh ng kớnh, chiu dy ca tr ct.
nén kéo
Hỡnh 5- 16
- Trong trng hp chõn cao thỡ tr ca chõn cú th thay i tit din.
- S dng ng chuyn tip dng hỡnh cụn , trỏnh ng sut cc b. Khi chuyn tip
thỡ vn thi cụng cc cú gp khú khn khi ú thng ngi ta b trớ cc ngoi vn
thay i tit din cc l cn thit, trong trng hp cụng trỡnh t i
u kin nc sõu,
nhng vic tớnh toỏn thi cụng phc tp hn nhiu.
- Múng cc: s lng tit din v chiu sõu cc.
- Xỏc nh s lng ging du.
- S lng cỏc ng chng.
- S lng v cu to ca giỏ cp tu, khỏc giỏ cp tu ca cng (cng ch ng
cụng trỡnh bin khụng cú quyn la chn).
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
9
ống
chuyển tiếp
Hỡnh 5- 17
ng chng c gỏ lp vo chõn khụng tham gia chu lc nhng nú l vt cn l
tỏc nhõn tng ti trng súng
.
Hỡnh 5- 18
- Cng t phớa trc
- Cụng trỡnh bin cui hng dũng chy (bin cú 4 mt, chn ch ng mt cú
li nht)
- Giỏ cp tu gin khoan khụng phi l quan trng lm.
5.1.4.3. Chn s kt cu, h kt cu.
Ti trng:
Tnh, ng (súng, dũng chy (b qua giú)
Khi tớnh ti trng ng nu chu k dao ng riờng ca h nh hn 3 (giõy) thỡ
ngi ta khụng tớnh ng mt cỏch chớnh xỏc cho cụng trỡnh m nhõn kt qu tớnh tnh
vi h s ng. Chu k T > 3 giõy thỡ phi tớnh ng mt cỏch nghiờm tỳc. Khi tớnh dao
ng riờng cn chỳ ý n nc kốm, khi xỏc nh ti trng súng ngi ta s dng phng
trỡnh Morison m rng.
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
10
- Ti trng súng cng nh ti trng khai thỏc cú th a v nỳt hoc l ti trng
phõn b. Khi tớnh toỏn cn chỳ ý t hp ti trng (BCH-85) QP Nga.
- Khi chn s tớnh kt cu cn chỳ ý tham kho cỏc ti liu thit k ó cú, cú
cựng nhim v v iu kin lm vic tng ng rỳt ngn thi gian cụng sc thit
k.
- Tớnh toỏn s b
kim nh li kớch thc ó chn nhm a ra s hp lý
nht cho bc thit k tip theo v thit k k thut.
5.1.5. Chn v trớ ngm tớnh toỏn ca khi chõn .
- Di tỏc dng ca ti trng, chõn b bin dng xoay v thng. Thc t cc
xung rt sõu nhng tớnh ht rt khú, n gin ngi ta gi thit ti v trớ chuyn v
ngang, xoay bng khụng ca cc c thay bng ngm tng tng , khi ú ni lc ca
khi chõn cú sai s nhng khụng nhiu so vi thc t.
Vic ch
n chiu sõu ngm tớnh toỏn ph thuc cng ca cc v ph thuc tớnh
nng c lý ca t nn nhng khụng ph thuc vo ti trng tỏc ng dn n cú nhiu
sai s vỡ vy cỏc cụng thc tớnh toỏn thng thiờn v an ton. Hin nay do iu kin phỏt
trin k thut tớnh toỏn ngi ta cú th tớnh cựng mt lỳc s lm vic ng thi ca kt
cu, cc v
t nn. S lm vic ng thi gia chõn cc nn lm vic ng thi.
Súng chõn cc v nn múng.
Đáy biển
Ngàm
giả định
D
= ?
Hỡnh 5- 19
- Theo kinh nghim mt s nc phng Tõy:
+ t sột: (3,5 ữ 4,5).D
+ t nn dng phự sa: = (7 ữ 8,5).D
+ Trng hp khụng cú c s v s liu a cht cụng trỡnh: 6,0.D
- Trong trng hp tit din hỡnh ch nht hoc qui i tit din khỏc v tit din
ch nht theo din tớch. Qui phm Nga CHU 202.03.85 a ra cụng thc tớnh gn ỳng
nh
sau:
- L: chiu sõu ngm thc t.
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
11
l
0
2
lL
+=
(5. 1)
-
l
: h s bin dng ca nn tng tỏc vi cc.
5
c
p
l
EJ.
B.k
=
(5. 2)
Trong ú:
+ k: l h s t l ph thuc cỏc loi t khỏc nhau, tra bng trong quy phm.
+ B
p
: l ng kớnh qui c ca cc.
B
p
= 1,5.D + 0,5 (trong quy phm cũn cú qui nh khỏc v B
p
, ph thuc vo D ln
hay nh).
+
c
: l h s iu kin lm vic ca cc, ph thuc vo loi cc v cỏch úng,
thng ly
c
= 3,0
+ E: l mụun n hi ca cc (tớnh bng T/m
2
).
+ J: l mụmen quỏn tớnh ca cc (m
4
).
L
Đáy biển
Cọc
l
0
D
Hỡnh 5- 20
Vớ d: cc cú 720mm, úng vo nn san hụ v l
0
= 0, k c xỏc nh bng
13000 t/m
4
(k ph thuc vo st t, tra bng trong quy phm).
B
p
= 1,5 x 0,72 + 0,5 = 1,58 (m)
E = 2,1.10
6
(t/m
2
)
J = 0,002695 (m
4
)
655,0
002695,010.1,23
58,113000
5
6
=
ìì
ì
=
l
720 (mm) t ú cú
l
= 0,655 L = l
0
+ 2/0,655 = 3,0 (m)
t sột:
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
12
= (3,5 ữ 4,5).D ta ly = 4,5.D
= 4,5 ì 0,72 = 2,16 (m)
t phự sa:
Ta ly = 7.D = 7 ì 0,72 = 5,04 (m).
5.1.6.Tớnh toỏn cụng trỡnh lm vic ng thi gia chõn cc nn.
- Khi cc lm vic xut hin ba thnh phn lc khỏng, ngn cn chuyn v ca cc,
ng vi nú l ba chuyn v v ba thnh phn ca phn lc:
Hỡnh 5- 21
q
1
Phn lc nn theo phng ngang.
q
2
Phn lc nn theo phng ng do
phng ma sỏt.
q
3
Lc chng mi cc.
Hỡnh 5- 22 S bin dn do lý tng.
:E
q
tg
1
1
1
1
=
=
l mụun n hi ca nn khi nộn theo phng ngang.
(tng t cú E
2
v E
3
)
- Tng ng vi
0
thỡ cng ti hn R
u
(T/m
2
). Sau khi cú E
1
, E
2
v E
3
ó
tỡm c mụun n hi ca t theo cỏc phng cn thit, mi chiu sõu thỡ E cng
thay i. Nu cú E, ta d dng tỡm c h s nn (Winkler), cú h s nn cú th thay lp
t n hi bng cỏc lũ xo tng trng cho cng ca nn. Mun xỏc nh lũ xo tng
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
13
ng, ngi ta phi chia nh cỏc lp t theo chiu sõu (chia cc ra thnh tng on)
thng trỏnh sai s ngi ta qui nh chiu dy mi lp t khụng quỏ 2 (m) v thay
vo cỏc lũ xo.
Hỡnh 5- 23
Trong ú:
k
11
; k
12
; k
13
- cng ca lũ xo thay th theo phng ngang ca q
1
;
k
21
; k
22
; k
23
- cng lũ xo thay th theo phng ng ca q
2
.
k
3
- cng lũ xo thay th theo phng ng ti mi cc ca q
3
.
- Cỏc qui phm ó cho ta cỏc cụng thc tớnh h s nn C
i
(T/m
3
). Sau khi cú C
i
(phõn b trờn din tớch) ta nhõn vi din tớch qui i.
C
i
x (chiu di) x (chu vi) t ú tỡm c k
i
tng ng (i = 1 ữ 3) bng cỏch lp:
C
i
x (din tớch cn thay th ca lũ xo). k chớnh l cng ca lũ xo, cú th nguyờn l
(T/m) l quan h lc vi chuyn v.
- Mt s quy phm xỏc nh
o
(0,06 ữ 0,3) cm t ú cú
0tb
= 0,15 cm. Khi tớnh
toỏn, do cha bit chiu di cc, nờn tớnh di cc ra, sau khi cú kt qu s bit chiu di
cc ct õu, sau ú a k
3
lờn v trớ ct ú, tớnh toỏn kim tra li.
- Thng trong tớnh toỏn, chuyn v ca cỏc tit din ca cỏc im t lũ xo cú th
ln v vt quỏ
0
, khi ú lũ xo khụng lm vic trong giai on n hi na ( >
0
)
chớnh vỡ vy trong quỏ trỡnh tớnh toỏn ngi ta phi tớnh lp nhiu ln, mi ln lp phi
kim tra tt c cỏc lũ xo. Nu lũ xo no vt quỏ giai on n hi thỡ b lũ xo ú thay lũ
xo bng lc cú giỏ tr bng P
0
, cú chiu ngc vi chiu chuyn v, sau dú gii tip h ó
c thay th, gii kim tra lp i lp li ti khi h tha món iu kin chuyn v . Thụng
thng vic tớnh toỏn lp ch tin hnh 2 ữ 3 bc (2 ữ 3) chu k l tha món.
- õy l bi toỏn phi tuyn v vt lý, hin nay cú mt s chng trỡnh tớnh toỏn ó
k n hin t
ng phi tuyn v hỡnh hc v vt lý (mỏy tớnh t ng lp, t ng thay th
bin i cng cho phự hp vi tng giai on lm vic ca kt cu), hin ang cú
chng trỡnh: ADINA (Automatic Dynamic Ineremental Nonlinear Analysis).
Chng 5. Thit k cụng trỡnh bin c nh bng thộp.
5-
14
Hỡnh 5- 24
0
P
0
0
P
0
5.2. Tớnh toỏn tnh kt cu chõn .
5.2.1. Phng trỡnh c bn.
- Kt cu chõn bng thộp l mt h khung khụng gian cú cỏc nỳt cng chu tỏc
ng ca ti trng cụng ngh, ca trng lng bn thõn v ti trng mụi trng. Vi ti
trng cụng ngh cng nh ti trng giú, b qua nh hng ca tỏc ng ng, khi cn
thit nhõn vi h s ng k
. Yu t tỏc ng ch yu l súng, trong trng hp chu k
dao ng riờng th nht < 3 (giõy) ngi ta cú th k nh hng ca súng bng cỏch nhõn
vi h s ng k
. Khi chu k dao ng riờng th nht > 3 (giõy) thỡ phi tớnh chớnh xỏc
phn ng ng ca ti trng súng (ti trng súng cú chu k dao ng T = 3 ữ 20 (s) xỏc
nh ni lc v phn ng ng theo phng phỏp phn t hu hn.
- Khi xỏc nh phn ng ca h ta phi gii h phng trỡnh cõn bng almbe vit
theo ngụn ng ma trõn:
=++
PXKXCXM
(5. 3)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét