Tôi đã rất may mắn được làm Đồ án tốt nghiệp tại Công ty Cổ phần Dịch Vụ Cơ khí Hàng hải PTSC M&C với đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ KẾ CHI TIẾT KHỐI THƯỢNG TẦNG VÀ CHẤN ĐẾ GIÀN HẢI SƯ ĐE
Trang 1CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
LỜI CẢM ƠN
Là một sinh viên ngành kỹ thuật nói chung và sinh viên ngành Xây dựng công trình biển nói riêng, khi mà hành trang kiến thức thực tế còn có phần hạn chế thì thời gian làm đồ án tốt nghiệp là cơ hội để trau dồi và nâng cao những kiến thức đã tích lũy được Tôi đã rất may mắn được làm Đồ án tốt nghiệp tại Công ty Cổ phần Dịch Vụ Cơ khí Hàng hải (PTSC M&C) với đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ KẾ CHI TIẾT KHỐI THƯỢNG TẦNG VÀ CHẤN ĐẾ GIÀN HẢI
SƯ ĐEN”
Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô trong Viện Xây dựng Công trình Biển - Trường Đại học Xây dựng cũng như Công ty Cổ phần Dịch vụ Cơ khí Hàng hải
Đầu tiên tôi xin gửi lời biết ơn chân thành tới các anh các chị trong phòng Thiết kế PTSC M&C Được làm đồ án tốt nghiệp tại phòng Thiết kế PTSC M&C là được làm việc trong một môi trường áp lực cao, đã giúp tôi nâng cao không chỉ những kiến thức chuyên môn phục vụ làm
đồ án mà còn cả những kiến thức xã hội, cũng như về tác phong làm việc nơi công sở Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị:
THS Nguyễn Anh Dũng - Phó phòng thiết kế PTSC M&C
KS Vũ Văn Hoan – Kỹ sư phòng thiết kế PTSC M&C
KS Đặng Đức Minh – Kỹ sư phòng thiết kế PTSC M&C
Các anh, chị là những người đã trực tiếp hướng dẫn tôi cũng như giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian làm đồ án
Tôi cũng xin gửi lời biết ơn tới các Thầy, Cô trường Đại học Xây dựng đã thường xuyên quan tâm, chỉ bảo nhiệt tình trong suốt thời gian tôi học tập tại trường
Đặc biệt qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới:
TS Nguyễn Quốc Hòa - Phó Viện Trưởng Viện Xây dựng Công trình Biển
Người đã hướng và giúp đỡ tôi thực tập và làm việc trong môi trường chuyên nghiệp tại Công ty Cổ phần Dịch Vụ Cơ khí Hàng hải (PTSC M&C)
Các Thầy là những người đã trực tiếp dìu dắt, giúp đỡ tôi trong thời gian học tập tại Viện
Xin chân thành cảm ơn!
Vũng tàu, ngày 20 tháng 05 năm 2011
Sinh viên
HỒ ĐỨC ĐẠT
Trang 2CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN HẢI SƯ ĐEN 4
1.1 Giới thiệu về khu mỏ 4
1.2 Giới thiệu về đề tài, nhiệm vụ của đồ án 6
CHƯƠNG II: CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ 8
2.1 Số liệu môi trường 8
2.1.1 Số liệu về độ sâu nước 8
2.1.2 Số liệu về sóng 9
2.1.3 Số liệu về gió 11
2.1.4 Số liệu về dòng chảy 11
2.1.5 Số liệu về hà bám 11
2.1.6 Ăn mòn 12
2.2 Số liệu về địa chất 12
2.3 Thông số về thiết bị 13
2.3.1 Main Deck 13
2.3.2 Mezzanine Deck 13
2.3.3 Cellar Deck 13
2.4 Đơn vị 14
2.5 Hướng giàn khoan 14
CHƯƠNG 3 : CÁC YÊU CẦU KHÁC 14
3.1 Vật liệu 14
3.2 Tiêu chuẩn áp dụng 15
3.2.1 Tiêu chuẩn API 15
3.2.2 Tiêu chuẩn ASIC 15
3.2.3 Tiêu chuẩn ASW D1.1 15
Trang 3CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
3.3 Phần mềm: 15
CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ 17
4.1 Mô hình 17
4.1.1 Mô hình kết cấu chân đế 17
4.1.2 Mô hình khối thượng tầng 19
4.2.Tải trọng và tổ hợp tải trọng 20
4.2.1 Tải trọng bản thân kết cấu 20
4.2.2 Tải trọng môi trường 20
4.2.3 Tải trọng thiết bị 25
3.2.4 Tổ hợp cơ bản 31
3.2.5 Tổ hợp tải trọng 37
4.2.6.1 Tổ hợp tải trọng đối với thượng tầng 39
4.2.6.2 Tổ hợp tải trọng đối với jacket và cọc 46
V KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 58
5.1 Bài toán tính toán dao động riêng của kết cấu 58
5.2 Phân tích tĩnh kết cấu 59
5.2.1 Phân tích tĩnh Jacket 59
5.2.2 Phân tích tĩnh Topside 65
5.3.2 Tối ưu hóa kết cấu 69
VI THIẾT KẾ MỘT SỐ CHI TIẾT 83
6.1 Tính toán tấm gia cường ( Stiffener) 83
6.2 Tính toán Ring Plate 90
6.3 Dầm phụ và tôn sàn 98
VII KẾT LUẬN 101
Trang 4CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN HẢI SƯ ĐEN
1.1 Giới thiệu về khu mỏ
Mỏ Hải Sư Đen thuộc lô 15-2/01, lô này do Thăng Long JOC điều hành, trong đó Talisman Energy (Canada) góp 80% vốn và PVEP (Việt Nam) góp 20% vốn
Lô 15-2/01 thuộc bể Cửu Long nằm ở phía Đông- Nam đường bờ biển Việt Nam,
có điện tích 2832 km2 và có độ sâu nước nhỏ hơn 50m Cách thành phố Vũng Tàu 130Km về phía Đông Đông Nam
Hình 34: Vị trí Block 15-2 trong bồn trũng Cửu Long
Các mỏ mới được phát hiện trong lô này với trữ lượng cao như mỏ Hải Sư Trắng (phát hiện tháng 01/2007), được đánh giá có thể cho 15,000 thùng dầu/ngày và mỏ Hải
Sư Đen (phát hiện tháng 10/2007), được đánh giá có thể cho 21,000 thùng dầu một ngày
Hình 19: Các mỏ trong lô 15-2/01
Trang 5CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Việc thăm dò và thẩm lượng thành công 2 giếng Hải Sư Trắng và Hải Sư Đen chỉ
18 tháng sau khi thành lập đã đưa Thăng Long JOC trở thành một trong những công ty thành công nhất trong lĩnh vực thăm dò dầu khí
Độ sâu nước tại nơi xây dựng giàn Hải Sư Đen là 42.13m
Các sản phẩm khai thác được ở giàn đàu giếng HSD sẽ được chuyển qua giàn HST qua hệ thống đường ông dưới đáy biển Tất cả các sản phẩm của giàn HSD và HST đều được tập trung tại giàn HST tại đây chất lỏng và gas được tách riêng theo yêu cầu thương mại Sau đó chất lỏng và gas được chuyển đến giàn Tê Giác Trắng H1, cuối cùng các sản phẩm này cùng với sản phẩm của giàn TGT H1 được chuyển đến TGT FPSO
Giàn Hải Sư Đen gồm khối chân đế 4 ống chính, 4 mặt ngang và khối thượng tầng gồm 5 sàn
Trang 6CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Mô hình tổng thể giàn Hải Sư Đen Chi tiết các sàn, các mặt ngang, mặt đứng của giàn được thể hiện ở bản vẽ
1.2 Giới thiệu về đề tài, nhiệm vụ của đồ án
Thiết kế công trình biển có 3 giai đoạn chính như sau:
- Pre-FEED: Giai đoạn lập dự án tiền khả thi
- FEED : Giai đoạn lập dự án khả thi , thiết kế sơ bộ
- Detail design: Giai đoạn thiết kế chi tiết
Thiết kế chi tiết là công việc phức tạp , tốn nhiều thời gian vì nó bao gồm rất nhiều
Trang 7CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
bài toán cần tính toán và liên quan mật thiếtvđến nhau Sau đây là sơ lược các bài toán cần tính toán:
Về tổng thể thì thiết kế chí tiết có 2 mảng bài toán lớn :
Các bài toán trước vận hành (pre-service)
- Các bài toán chế lạo lắp đặt trên bờ
- Các bài toán hạ thủy( loadout)
- Các bài toán vận chuyển
- Bài toán đánh chìm chân đế(Launching)
- Bài toán xoay lật chân đế (Upending)
- Floatation
- Bài toán ổn định… (On-bottom stability)
- Bài toán phân tích cọc và đóng cọc
- Bài toán lifting
Các bài toán trong quá trình trong quá trình vận hành (in-service/in place)
- Bài toán phân tích tĩnh kết cấu
- Bài toán phân tích động kết cấu
- Bài toán mỏi
- Bài toán chịu tải trọng động đất
Bài toán phân tích tĩnh là bài toán quan trọng nhất trong các bài toán thiết kế chi tiết Kết quả của bài toán này là đầu vào cho các bài toán về sau
Mặt khác do thời gian có hạn nên nội dung đồ án này chỉ giới hạn trong bài toán phân tích tĩnh
Do thời gian làm đồ án là có hạn nên trong đồ án này em chỉ chọn một bài toán điển hình và đặc trưng của việc thiết kế chi tiết để thực hiện là bài toán “ phân tích kết cấu tĩnh” để thực hiện trong đồ án này Bài toán thể hiện sự làm việc đồng thời giữa thượng tầng , khối chân đế, cọc và nền đất dưới sự tác dụng của tải trọng môi trường trong điều kiện vận hành và trạng thái biển cực hạn
Trang 8CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
CHƯƠNG II: CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ
2.1 Số liệu môi trường
Do đặc thù công trình biển được xây dựng ngoài khơi, nên chịu các tác động của đầy đủ các yếu tố địa chất công trình, các yếu tố khí tượng hải văn: độ sâu nước, nhiệt độ
và độ mặn nước biển, sóng, gió, dòng chảy, dao động của thuỷ triều Các yếu tố này tác động trực tiếp lên công trình, gây ra tải trọng, ăn mòn, phá huỷ kết cấu Vì vậy việc xem xét, nghiên cứu các yếu tố môi trường tại khu vực xây dựng công trình là điều cần thiết
và quan trọng
Sau đây là các thông số môi trường dùng để thiết kế khối thượng tầng tại vị trí xây dựng công trình
2.1.1 Số liệu về độ sâu nước
Độ sâu nước thiết kế (MSL): 42.8m
Bảng 2.1 : Mực nước thiết kế và thủy triều
Mô tả
Chiều cao so với mực nước trung
bình (m)
Nước dâng do bão (surge) (10 năm) 0.46
Nước dâng do bão (surge) (100 năm) 0.59
Trang 9CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
2.1.2 Số liệu về sóng
Chiều cao sóng và chu kì sóng được lấy trong các bảng sau:
Bảng 2.2: Số liệu chiều cao sóng và bão nhiệt đới chu kỳ 1 năm
Bảng 2.3: Số liệu chiều cao sóng và bão nhiệt đới chu kỳ 10 năm
Bảng 2.3: Số liệu chiều cao sóng và bão nhiệt đới chu kỳ 100 năm
Trang 10CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Bảng 2.5: Số liệu chiều cao sóng và chu kỳ gió mùa 1 năm
Bảng 2.6: Số liệu chiều cao sóng và chu kỳ gió mùa 10 năm
Bảng 2.6: Số liệu chiều cao sóng và chu kỳ gió mùa 100 năm
Trang 11CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
2.1.3 Số liệu về gió
Vận tốc gió dc cho trong 1h được cho trong bảng sau:
Chu kì lặp, chế độ hoạt động Vận tốc gió (m/s)
E (m/s)
SE (m/s)
S (m/s)
SW (m/s)
W (m/s)
NW (m/s)
OMNI (m/s) 1-Năm
Gần bề mặt
Đáy biển
0.44 0.25
1.23 0.32
1.28 0.38
0.68 0.36
0.68 0.32
1.02 0.46
1.10 0.48
0.55 0.43
1.28 0.48 10-Năm
Gần bề mặt
Đáy biển
0.50 0.32
1.39 0.41
1.45 0.48
0.77 0.46
0.78 0.40
1.15 0.58
1.25 0.60
0.62 0.54
1.45 0.60 100-Năm
Gần bề mặt
Đáy biển
0.55 0.38
1.56 0.49
1.63 0.58
0.86 0.55
0.87 0.48
1.29 0.70
1.40 0.73
0.69 0.66
1.63 0.73
2.1.5 Số liệu về hà bám
Chiều dày hà bám thay đổi theo độ sâu như sau:
Độ sâu nước Chiều dày hà bám (mm)
Trang 12CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
- Ăn mòn trong vùng nước bắn: Vùng sóng bắn sẽ được định nghĩa bằng chiều cao giữa cao độ EL(+) 5m so với mực nước triều thấp nhất đến cao độ EL(-) 4m so với mực nước triều thấp nhất
Trong vùng này, đối với các ống chính chiều dày ăn mòn cho phép là 6mm, với các phần tử khác chiều dày ăn mòn cho phép là 3mm
- Ăn mòn vùng ngập nước : Tất cả các phần tử ngập trong nước sẽ được chống
ăn mòn bằng hệ thoongd anode
Trang 13CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Một trong những số liệu rất quan trọng cho việc mô tả sự lằm việc đồng thời giữa cọc và nền đất là các đường cong T-Z, Q-Z, Y-Z
Sự mô tả này được lập bằng phần mềm SAC 5.3
Các thông số của các đường cong này sẽ được lấy trong phụ lục 1
Trang 14CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
2.4 Đơn vị
Đơn vị sử dụng trong đồ án là đơn vị trong hệ đơn vị quốc tế SI
2.5 Hướng giàn khoan
Hướng bắc của giàn lệch với hướng bắc địa lí 45 độ Tây
CHƯƠNG 3 : CÁC YÊU CẦU KHÁC
Trang 15CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
3.2.1 Tiêu chuẩn API
API RP 2A-WSD: Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore
Platforms- Working Stress Design (Quy hoạch, thiết kế và xây dựng công trình biển cố
định – Theo lý thuyết ứng suất cho phép ) 21ts [1]
3.2.2 Tiêu chuẩn ASIC
AISC : Steel Contruction Manual 13ts edition ( FOR STRUCTURE STELL SHAPES & PROPERTIES ONLY)
AISC ASD : Specification pro Structural Stell Buidings-Allowable Stress Design and Plastic Design with Commentary dated June 1 ,1989 [2]
3.2.3 Tiêu chuẩn ASW D1.1
Structural Welding code-Steel ( Tiêu chuẩn hàn cho kết cấu bằng thép)
3.2.4 CAP 437-Offshore Helicopter Landing Area-Guidance on Standard 6 th
để làm đầu vào cho chương trình khác Tất cả các modul đều hoàn toàn tương thích với hai hệ thống đơn vị kỹ thuật phổ biến là hệ mét và hệ đơn vị Anh
Hệ thống SACS có khả năng hoàn chỉnh để áp dụng cho việc phân tích tĩnh và động kết cấu, cũng như quá trình vận chuyển và thi công công trình ngoài khơi Sau đây là sơ
đồ làm việc của chương trình:
Trang 16CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Trang 17CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ
4.1 Mô hình
4.1.1 Mô hình kết cấu chân đế
Mô hình Jacket gồm có các ống chính , các nút và các chi tiết khác được mô hình bằng phần mềm Sac 5.3 Khoảng cách các thanh ở nút là 75mm
Jacket có 4 ống chính với đường kính cọc là 1372 mm , cọc được liên kết với đỉnh ống chính bằng liên kết hàn Jackket có 4 mặt , có một mặt đứng RowB, các Row A, Row
1 và Row 2 có độ nghiêng 1: 10 Cọc của Jacket từ cao độ +8m đến cao độ -44.13m cao
độ điểm làm việc là +10m và kích thước trên đỉnh 12m (E/W) x 14m (N/S) , kích thước ở mặt ngang cuối 22.426m (E/W) X 19.213m (N/S)
Jacket có các mặt ngang với các cao độ:
Jacket Braces (X) 0.8/0.9 * length segment 0.8/0.9 * length segment
Trang 18CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Trang 19CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
4.1.2 Mô hình khối thượng tầng
Tất cả các phần tử chính của thượng tầng đều được mô hình đầy đủ bằng mô hình 3D bằng phần mềm SAC 5.3
Topside có 5 mặt ngang với các cao độ như dưới đây:
Trang 20CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
4.2.Tải trọng và tổ hợp tải trọng
4.2.1 Tải trọng bản thân kết cấu
Tải trọng bản thân kết cấu đã được mô hình được chương trình SACS 5.3 tự tính Tải trọng của các kết cấu thép phụ, kết cấu phụ chưa được mô hình trong kết cấu sẽ được gán thành các tải tập trung hoặc phân bố đều
4.2.2 Tải trọng môi trường
a Tải trọng sóng , dòng chảy
Xác định lí thuyết sóng theo Tiêu chuẩn API RP 2A-WSD
Tải trọng sóng được tính toán theo tiêu chuẩn API RP2A WSD 21st edition 2000 Khi có dòng chảy cùng hướng với hướng sóng, tác động của dòng chảy sẽ làm thay đổi chiều dài sóng sóng Do đó chu kỳ sóng thực tế khác với chu kỳ sóng khi có tác động của dòng chảy
Xét tỷ số: d/gT2
Nếu d/gT2 < 0.01 thì sử sử dụng công thức T app/T 1V1 gd để tính Tapp
Nếu d/gT2 > 0.01 thì tính theo đồ thị 2.3.1-1 API
Với d là độ sâu nước; V1 là vận tốc dòng chảy; g là gia tốc trọng trường; T là chu kỳ sóng có ảnh hưởng của dòng chảy
Để lựa chọn lý thuyết sóng tính toán, dựa vào thông số H và Tapp và độ sâu nước d
ta xác định được các tỷ số H/gT2app và d/gTapp2 Từ hai thông số trên, căn cứ vào đồ thị 2.3.1-3 API ta xác định được lý thuyết sóng tính toán
Trang 21CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Trang 22CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Lí thuyết sử dụng trong điều kiệ cực hạn là lí thuyết sóng Stocks bậc 5
Cơ sở lí thuyết xác định tải trọng sóng,dòng chảy theo lí thuyết sóng Stocks
Trang 23CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
V : Thể tích choán nước của phần tử trên một đơn vị chiều dài, m3/m
CD : Hệ số cản vận tốc phụ thuộc vào bề mặt của phần tử
Cm : Hệ số nước kèm (hay hệ số quán tính của tải trọng sóng tác dụng lên kết cấu)
D : Đường kính ngoài của phần tử có kể đến hà bám, m
Vx : Thành phần vector vận tốc chiếu lên phương vuông góc với trục của phần tử
Theo tiêu chuẩn API RP 2A-WSD mục 7 trang 15 đối với vật cản là hình tròn thì:
w C V V A g
w C F
Trang 24CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Phương pháp tính toán tải trọng gió tác động lên công trình
Lực do gió tác dụng lên kết cấu được tính toán theo công thức sau:
ρ: Khối lượng riêng của không khí: 0.0023668 slugs/ft3 = 1.2198 kg/m3
u: Vận tốc gió ở độ ở độ cao z so với mực nước biển, (m/s)
Cs: hệ số kể đến hình dạng kết cấu:
Đối với kết cấu bao kín, Cs=1.0
Đối với kết cấu hình trụ, Cs = 0.5
U(z, t): là vận tốc gió tại độ cao z trong thời gian đo là 1giờ, được tính theo công
Trong đó 3.28 là hệ số đổi từ đơn vị m/s sang ft/s (1m/s = 3.28 ft/s)
I U: Cường độ nhiễu loạn của gió tại độ cao z, tính theo công thức:
U o: Vận tốc gió trung bình đo trong 1h tại độ cao 10m so với mực nước tĩnh
Tải trọng gió tác động lên các sàn
Tải trọng gió được tính toán bằng phần mềm SACS 5.3 theo 8 hướng gió Tải trọng gió tác động lên các sàn trong trạng thái làm việc và trạng thái bão cực hạn
Trang 25CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
d Tải trọng hà bám
Trọng lượng hà bám phần mềm sẽ tự tính giống như tải trọng bản thân
Hà bám sẽ làm ảnh hưởng đến tải trọng của sóng và dòng chảy, phần mềm sẽ tự tính Khi đó kích thước ống sẽ được tăng lên làm tăng kích thước cản sóng, làm thay đổi các hệ số cản vận tốc Cd và hệ số cản quán tính Cm
4.2.3 Tải trọng thiết bị
Tải trọng thiết bị sẽ được phân bố đều về các dầm hoặc các điểm tiếp xúc giữa thiết
bị và dầm tùy thuộc vào bố trí dầm sàn và cấu tạo sàn đế thiết bị
a Main Deck : Theo Equipment Layout và Equipment List
Tải đứng tại trụ cẩu: 1560 kN
Mô men quy về trụ cẩu: 14200kN.m
Lực ngang : 4% của lực đứng
Tải trọng của cẩu được tính toán với 8 hướng theo hướng gió
f Tải trọng máy bay:
Tải trọng của máy bay được tính toán dựa vào tiêu chuẩn CAP 37
Trang 26CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
- Hệ số tải trọng máy bay trong trường hợp hạ cánh khẩn cấp bao gồm:
Hệ số ngẫu nhiên =1.2 , hệ số động lực học = 2.5, hệ số đồng phản ứng ( Sympathetic Response) = 1.3 Do đó hệ số tải máy bay trong trường hợp này = 1.2*2.5*1.3 = 3.90
Chú ý:
(1) Khi thiết kế Plate, Grating, Deck Beam và Girders sẽ đước thiết kế với tải
trọng động cục bộ
(2) Khi thiết kế tổng thể cho giàn tải trọng động được lấy 75% với các tải
chưa xác định và 100% với các tải đã có như trong bảng
b Tải trọng phân bố đều trên vùng trống
Trang 27CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Mô tả
Thiết kế cục bộ (kPa)
Thiết kế tổng thể (kPa)
Thiết kế tổng thể (kPa)
Wellbay Area 5 (or 25 kN point
(2) Khi thiết kế tổng thể cho giàn tải trọng động được lấy 75% với các tải
chưa xác định và 100% với các tải đã có như trong bảng
(3) Jacket sẽ được thiết kế với tải tải trọng động tổng thể , được lấy 75% với
các tải chưa xác định và 100% với các tải đã có như trong bảng
Khi thiết kế hoạt tải vùng trống với thiết bị sẽ được điều chỉnh với một hệ số để phù hợp với tỉ lệ phần trăm của vùng trống như sau:
Thiết kế thượng tầng:
Vị trí % Diện tích trống OALL Local
ban đầu
OALL Local điều chỉnh
OALL Global Ban đầu
OALL Global Điều chỉnh
Trang 28CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Bảng tổng hợp các tường hợp tải cơ bản
1 Tải trọng bản thân do phần mềm tính (Max)
Jacket
Deck-Khối lượng phần không được mô hình vào phần mềm
24A Khối lượng bản thân cẩu (không gồm Diesel) 609.79
24F Cẩu hoạt động (Tải trọng ngang theo hướng Tây)
24G Cẩu hoạt động (Tải trọng ngang theo hướng Nam)
Trang 29CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Deck-Blanket/Line load
Tải trọng môi trường - sóng và dòng chảy
61 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng S giàn - HWL
62 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng SE giàn - HWL
63 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng E giàn - HWL
64 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng NE giàn - HWL
65 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng N giàn - HWL
Trang 30CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
66 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng NW giàn - HWL
67 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng W giàn - HWL
68 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng SW giàn - HWL
71 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng S giàn - LWL
72 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng SE giàn - LWL
73 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng E giàn - LWL
74 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng NE giàn - LWL
75 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng N giàn - LWL
76 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng NW giàn - LWL
77 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng W giàn - LWL
78 Sóng cực hạn chu kỳ lặp 100 năm theo hướng SW giàn - LWL
81A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng S giàn - HWL
82A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng SE giàn - HWL
83A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng E giàn - HWL
84A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng NE giàn - HWL
85A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng N giàn - HWL
86A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng NW giàn - HWL
87A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng W giàn - HWL
88A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng SW giàn - HWL
91A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng S giàn - LWL
92A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng SE giàn - LWL
93A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng E giàn - LWL
94A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng NE giàn - LWL
95A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng N giàn - LWL
96A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng NW giàn - LWL
97A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng W giàn - LWL
98A Sóng vận hành chu kỳ lặp 10 năm theo hướng SW giàn - LWL
81 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng S giàn - HWL
82 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng SE giàn - HWL
83 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng E giàn - HWL
84 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng NE giàn - HWL
85 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng N giàn - HWL
86 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng NW giàn - HWL
87 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng W giàn - HWL
88 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng SW giàn - HWL
91 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng S giàn - LWL
92 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng SE giàn - LWL
93 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng E giàn - LWL
94 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng NE giàn - LWL
95 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng N giàn - LWL
Trang 31CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
96 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng NW giàn - LWL
97 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng W giàn - LWL
98 Sóng vận hành chu kỳ lặp 1 năm theo hướng SW giàn - LWL
Tải trọng môi trường – gió
3.2.4 Tổ hợp cơ bản
- Tổ hợp tải(300) : Tổ hợp tải trọng do Plating, Grating, Neting/ Handrail
Plating, Grating, Netting/Handrail
Trang 32CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
- Tổ hợp tải (350): Tổ hợp tải trọng cho Uniform Area Loads (UAL)
UAL (All Hell Deck Loaded)
Trang 33CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
- Tổ hợp tải ( 370) : Tổ hợp tải trọng do Piping Bulk ( vận hành)
Piping Bulk (Operating)
0.4880 3.9320 4.2213 2.5462 18.2190
- Tổ hợp tải ( 371) : Tổ hợp tải trọng do Electrical Bulk ( vận hành)
Electrical Bulk (Operating)
Tổ hợp Tải cơ bản và hệ số
0.0958 0.0958 0.0958 0.0958
- Tổ hợp tải ( 372) : Tổ hợp tải trọng do Instrumental Bulk ( vận hành)
Instrumental Bulk (Operating)
Tổ hợp Tải cơ bản và hệ số
0.1071 0.1071 0.1071 0.1071
- Tổ hợp tải ( 373) : Tổ hợp tải trọng do Telecom Bulk ( vận hành)
Telecom Bulk (Operating)
Tổ hợp Tải cơ bản và hệ số
0.0536 0.0536 0.0536 0.0536
- Tổ hợp tải ( 374) : Tổ hợp tải trọng do Safety Bulk ( vận hành)
Safety Bulk (Operating)
Tổ hợp Tải cơ bản và hệ số
0.0446 0.0446 0.0446 0.0446
Trang 34CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Tổ hợp tải trọng cho vùng trống (OALL) Điều kiện số 1 trong phân tích tĩnh
Jacket
- Tổ hợp tải ( 322): Tổ hợp tải cho vùng trống (OALL)
OALL (All Decks Loaded)
Trang 35CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
- Tổ hợp tải (420): (G lobal), Tổ hợp tải trọng khối lượng, UAL
Gravity Loading (UAL) for Landing
Trang 36CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
- Tổ hợp tải (431): ( Lobal), Tổ hợp tải trọng khối lượng, UAL
Gravity Loading (UAL) for Landing
Trang 37CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Tổ hợp tải trọng bản thân (Không có tải trọng phân bố trên sàn máy bay)
Gravity Loading (No OALL on All Decks)
Tổ hợp tải bạn thân với sàn khoan có tải phân bố
Gravity Loading (Drill Deck Loaded with OALL)
Trong thực tế công trình chịu nhiều tải trọng tác dụng đồng thời, vì vậy công trình
sẽ được thiết kế với sự chống lại tổ hợp lực nhận được từ tải trọng môi trường và tải trọng bản thân của kết cấu tương ứng với các mặt Diện tích , sơ đồ và tổ hợp các tải trọng là điều kiện tiên quyết cho việc tiến hành phân tích kết cấu
Trang 38CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Tổ hợp tải trọng 3a:
Thiết kế với điều kiện cực hạn chỉ với jacket( không có trải trọng sàn) ,trong chế độ định rõ sự tác động giữa sóng và jacket
Tổ hợp tải sẽ được lấy trong bảng A
Các trường hợp tải Tổ hợp các trường hợp tải (%)
Khối lượng bản thân kết cấu, phao nổi, hà
Khối lượng trang thiết bị, chất vận chuyển
Khối lượng cần đuốc, cầu dẫn, tải trọng gió 100 100 0 0
* Xem ở mục Hoạt tải
Trang 39CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Bảng B
Các trường hợp tải Tổ hợp các trường hợp tải (%)
Khối lượng bản thân kết cấu (Gồm cả HeliDeck) 100 100 100 100 Khối lượng ống công nghệ, và trang thiết bị 100 0 100 0 Khối lượng trang thiết bị, chất vận chuyển trong ống 100 0 100 0
* Xem ở mục hoạt tải
4.2.6.1 Tổ hợp tải trọng đối với thượng tầng
Trong trường hợp trạng thái cực hạn: gồm 2 tổ hợp chính
Tổ hợp 1:
Tải trọng khối lượng bạn thân kết cấu và các chi tiết phụ
Tải trọng gió trong điều kiện cực hạn bao gồm các trường hợp tải từ 101-104
Tải trọng gió trong điều kiện cực hạn bao gồm các trường hợp tải từ 71-77
Tải trọng thiết bị
Tải trọng chất vận chuyển trong thiết bị và đường ống
Hoạt tải trên vùng mở (OALL)
Tải trọng cẩu nghỉ (24A)
Tải trọng cần đuốc, cầu dẫn
Như vậy ta có các tổ hợp tải trọng như sau:
Trang 40CBHD: ThS BÙI HOÀNG ĐIỆP TRANG
Tải trọng khối lượng bạn thân kết cấu và các chi tiết phụ
Tải trọng gió trong điều kiện cực hạn bao gồm các trường hợp tải từ 101-104
Tải trọng gió trong điều kiện cực hạn bao gồm các trường hợp tải từ 71-77
Tải trọng phân bố đều (UAL)
Tải trọng cẩu nghỉ (24A)
Tải trọng cần đuốc, cầu dẫn
Như vậy ta có các tổ hợp tải trọng như sau: