ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH I

PHẦN MỞ ĐẦU:GIỚI THIỆU CHUNGI.MỤC TIÊU ĐỒ ÁNĐồ án nhằm mục đích tính toán,thiết kế kết cấu chân đế công trình biển cố định bằng thép trong giai đoạn khai thác.Công trình được xây dựng làm dàn đỡ đầu giếng xây dựng trong điều kiện thềm lục địa Việt Nam.Đồ án cũng giúp chúng em nắm được một số phương pháp thi công,hạ thuỷII.ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH1.Cấu tạo của một công trìnhMột công trình biển cố định bằng thép nói chung được cấu tạo từ các bộ phận chính:Phần thượng tầng,Sàn chịu lực,khung đỡ,Chân đế,Móng và các bộ phận phụ khác phục vụ cho nhiêm vụ hoạt động của công trình như Giá cập tàu,Sàn công tác,Hệ thống cứu hộ,Hệ thống đỡ ống khoan…a)Khối thượng tầng.-Thượng tầng được đỡ bởi khung sàn chịu lực nằm trên đỉnh của công trình.Cấu tạo thượng tầng sẽ đi theo chức năng và nhiệm vụ của công trình,một thượng tầng có thể có các khối công nghệ như sau:•Tháp khoan•Các bể chứa phục vụ công tác khoan•Các Modul thu gom,tách lọc,sử lý sản phẩm dầu khí•Modul bơm nước ép vỉa hoặc nén khí•Modul nhà ở•Máy phát điện•Sân bay•Cần đuốc•Phòng cháy chữa

PHẦN MỞ ĐẦU:GIỚI THIỆU CHUNG

I MỤC TIÊU ĐỒ ÁN

Đồ án nhằm mục đích tính toán,thiết kế kết cấu chân đế công trình biển cố định bằng thép trong giai đoạn khai thác.Công trình được xây dựng làm dàn đỡ đầu giếng xây dựng trong điều kiện thềm lục địa Việt Nam

Đồ án cũng giúp chúng em nắm được một số phương pháp thi công,hạ thuỷ

II ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

1 Cấu tạo của một công trình

 Một công trình biển cố định bằng thép nói chung được cấu tạo từ các bộ phận chính:Phần thượng tầng,Sàn chịu lực,khung đỡ,Chân đế,Móng và các bộ phận phụ khác phục vụ cho nhiêm vụ hoạt động của công trình như Giá cập tàu,Sàn công tác,Hệ thống cứu hộ,Hệ thống đỡ ống khoan…

a) Khối thượng tầng

- Thượng tầng được đỡ bởi khung sàn chịu lực nằm trên đỉnh của công trình.Cấu tạo thượng tầng sẽ đi theo chức năng và nhiệm vụ của công trình,một thượng tầng có thể có các khối công nghệ như sau:

• Tháp khoan

• Các bể chứa phục vụ công tác khoan

• Các Modul thu gom,tách lọc,sử lý sản phẩm dầu khí

• Modul bơm nước ép vỉa hoặc nén khí

Phần thương tầng có các dạng cơ bản sau đây:

• Khối thượng tầng lắp ghép:Các modul được xây dựng thành các block cứng rồi ghép nối lại với nhau

• Khối thượng tầng bản lắp ghép:Một phần khối của thượng tầng được chế tạo toàn khối,một phần được lắp ghép từ các modul riêng biệt

• Thượng tầng toàn khối:toàn bộ thượng tầng được xây dựng,tổ hợp thành 1 khối hoàn chỉnh

b) Sàn chịu lực,kết cấu khung đỡ

- Sàn chịu lực hay kết cấu khung đỡ là bộ phận trung gian giữa chân đế và phần thượng tầng.Làm nhiệm vụ truyền tải trọng từ khối thượng tầng xuống chân đế.Sàn chịu lực được cấu tạo từ các dầm thép hình tổ hợp.khung nối được cấu tạo

từ thép ống tròn giống như chân đế,được chế tạo rời và sau khi đã lắp đặt chân đế.c) Chân đế

- Chân đế có thể coi là bộ phận phần thân của công trình,gồm có các ống chính và các ống nhánh.Cấu tạo của phần chân đế không phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ,độ sâu nước mà còn phụ thuộc nhiều vào biện pháp thi công,đặc biệt là quá trình vận chuyển chân đế từ bờ ra vị trí xây dựng và lắp đặt công trình ngoài khơi

d) Kết cấu móng

- Đối với các công trình biển cố định bằng thép thuần túy thì giải pháp móng thông thường là giải pháp móng cọc.Có thể là một cọc(Cọc chính) hoăc một chùm cọc(Cọc váy) cho một cột của chân đế hoăc kết hợp hai giải pháp trên.Việc chọn giải pháp cọc phụ thuộc vào khả năng chịu tải của nền đất,tải trọng tác dụng lên chân đế và giải pháp thi công công trình có thể đáp ứng được

- Công trình biển bằng thép là công trình có vật liệu làm chủ yếu làm bằng thép Công trình làm việc như một khung không gian, các tải trọng được truyền vào nền đất thông qua các móng cọc đóng sâu vào nền đất

Trong nhiều trường hợp có thể dùng giải pháp móng nông(Móng trọng lực) công trình dùng móng nông được gọi là bán trọng lực

Trong đồ án với số liệu địa chất như trên ta chọn giải pháp móng cọc(4 cọc)

e) Các bộ phận phụ trợ

- Ngoài các bộ phận chính đã nêu ở trên,trong chân đế còn nhiều bộ phận phụ trợ khác như giá cập tàu,phễu dẫn hướng,hệ thống cầu thang,hệ thống đường ống,bơm tram xi măng

III SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

1 Đặc điểm của công trình

Bảng 1:Số liệu công trình

1.1 Điều kiện khí tượng hải văn

 Bảng 2: Số liệu thủy triều và số liệu nước dâng, độ sâu nước

Biến động triều lớn nhất d1(m) 2.2Nước dâng tương ứng với bão thiết kế d2 (m) 1.2

 Bảng 3: Số liệu gióChu kỳ

lặp - năm

Hình dáng/Kích thướng/ Số giếng

3 18x18m 18000 KN

Tứ giác28x28x16

6 giếng

4 ống chínhLaunchingCọc váy

60

Lớp đất số 1 Lớp đất số 2 Lớp đất số 3

1 Mô tả lớp đất Á cát dẻo mềm Á cát dẻo chặt Sét nửa

cứng2

Độ sâu đáy lớp đất (tính từ đáy biển trở

kN/m2

13 Góc ma sát trong y,

Trong đó: h 1 , h 2 , h 3 là khoảng cách từ đáy lớp (1, 2, 3) tới mặt đáy biển

1.3 Số liệu công nghệ và vật liệu

- Vật liệu thép : API spec 2W grade 60(to 1 in.thick)

- Đặc trưng cơ lý của vật liệu thép :

- Khối lượng riêng γt=78.5 ( KN/m3 )

- Cường độ kéo dứt tiêu chuẩn fwun=410000 ( KN/m2 )

a Xây dựng trên bờ hoặc trên ụ nổi:Quá trình chế tạo,lắp dựng các bộ

phận,hoặc toàn bộ công trình ở trên bờ-Bãi lắp ráp,hoặc gần bờ-ụ nổi,ụ khô

b Theo nguyên tắc thực hiện phần việc trên bờ càng nhiều càng có lợi

2 Quá trình thi công

a.Hạ thủy-Vận chuyển ra biển

Giai đoạn đưa công trình ra nơi xây dựng bằng các phương tiện nổi,hoặc bằng biện pháp tự nổi

b Đánh chìm lắp đặt(Launching-Upending)

c. Quá trình đưa công trình từ phương tiện nổi tiếp đáy,định vị,cố định công trình tại nơi xây dựng

3 Phương án thi công trên bờ:

a Phương án thi công chế tạo nút

- Thi công khối chân đế bằng phương pháp chế tạo nút là phương pháp chế tạo sẵn các nút của khối chân đế trong nhà máy và công xưởng, sau khi chế tạo xong các nút của khối chân đế Trong công xưởng người ta tiến hành vận chuyển ra ngoài công trường bằng các xe nâng, cẩu loại nhỏ

- Các nút này được đặt lên trên hệ thống các khối đỡ đã được thiết kế và lắp sẵn ngoài công trường

- Sau khi đã cố định các nút người ta tiến hành chế tạo, lắp đặt các thanh còn lại vào các nút theo bản thiết kế và hàn cố định các thanh vào các nút

- Sau khi kiểm tra mối hàn và các kích thước chúng ta tiến hành lắp đặt các thiết bị phụ trợ còn lại của khối chân đế như các hệ thống sàn chống lún, các ống dẫn hướng

- Biện pháp thi công chế tạo khối chân đế bằng phương pháp chế tạo nút có các ưu nhược điểm sau đây:

 Ưu điểm:

o Dễ dàng kiểm tra được các mối hàn

o Các kết cấu được chia nhỏ nên dễ dàng sử dụng các thiết bị nâng các loại cẩu nhỏ phục vụ cho quá trình thi công khối chân đế

o Kiểm tra dễ dàng các hệ thống kích thước của các cấu kiện theo thiết kế

 Nhược điểm:

o Số lượng các mối hàn tăng các khối lượng ngoài công trường, do vậy mà các chi phí để kiểm tra, kiểm soát mối hàn cũng rất khó khăn, tốn rất nhiều thời gian và nhân lực

o Tăng các hệ thống dàn giáo trên cao và công tác an toàn hơn, làm tăng chi phí công trình và kéo dài thời gian thi công

b Phương án thi công úp mái

- Thi công khối chân đế theo phương pháp úp mái là phương pháp chế tạo sẵn 2 panel dưới đất, 1 panel được chế tạo ngay trên đường trượt, panel còn lại được chế tạo ngay bên đường trượt, sau khi thi công xong panel, trên đường trượt người ta tiến hành lắp dựng các thanh xiên không gian của hai panel bên

- Sau đó, người ta tiến hành lắp đặt các mặt ngang

- Sau cùng người ta dùng cẩu nhấc panel còn lại lên rồi úp xuống rồi tiến hành hàn cố định panel đó với các thanh ngang, thanh xiên và các mặt ngang

- Tiếp theo người ta lắp đặt các kết cấu phụ của khối chân đế như sàn chống lún các a nốt hy sinh, các ống dẫn hướng…

- Phương pháp này có các ưu nhược điểm sau:

 Ưu điểm

o Tận dụng và tiết kiệm được diện tích chế tạo, tận dụng tối đa không gian thi công

 Nhược điểm

o Phải thi công ở trên công, khó kiểm tra mức độ an toàn

o Dùng cẩu cỡ lớn, tiến độ chậm thời gian thi công dài, tốn nhân công, hiệu quả kinh tế không cao

c Phương án thi công quay lật Panel

- Thi công chế tạo khối chân đế theo phương pháp quay lật Panel là thi công chế tạo trước 2 panel A và panel B ở trên hệ thống gối đỡ đã được thiết kế sẵn

- Sau khi chế tạo xong 2 Panel A và B thì tiến hành quay lật Panel A đưa Panel A về vị trí thẳng đứng rồi tiến hành lắp dựng các mặt ngang Sau khi lắp dựng xong các mặt ngang thì tiến hành quay lật panel B và tiến hành hàn liên kết Panel B

o Hệ thống dàn giáo phục vụ thi công cũng hạn chế công tác kiểm tra kích thước và kiểm tra chất lượng các mối hàn được kiểm soát rất tốt

o Phương pháp thi công này có thể áp dụng với tất cả các loại công trình lớn nhỏ khác nhau

o Phương pháp thi công này mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất

o Từ các ưu điểm của phương pháp thi công khối chân đế đã phân tích ở trên thì ta nhận thấy rằng khối chân đế dàn RUBY-B thi công theo phương pháp quay lật Panel sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất, thời gian thi công nhanh

4 Phương án thi công hạ thủy

a Thi công hạ thủy băng phương pháp kéo trượt

- Việc hạ thủy khối chân đế chỉ thực hiện vào những thời gian nhất định đảm bảo các yêu cầu về thời tiết và thủy triều thường diễn ra từ tháng 4 đến tháng 12

- Giai đoạn 1: Đưa khối chân đế ra mép cảng tiến hành dằn nước vào

Ponton1, lai dắt Ponton1 vào vị trí nhận tải và tiến hành liên kết ponton với khối chân đế

- Giai đoạn 2: Kiểm tra liên kết giữa khối chân đế và ponton1 Kéo ponton1

ra khỏi vị trí mép cảng, luồn ponton2 vào vị trí liên kết Bơm nước ra khỏi ponton2, đưa ponton2 vào vị trí nhận tải Liên kết ponton2 vào khối chân đế

- Giai đoạn 3: Cắt cần đẩy, đưa cả hệ thống ponton và cả hệ chân đế neo tại mép cảng chờ thời điểm thuận lợi để đưa đến vị trí xây dựng

 Ưu điểm:

o Không dùng đến cần cẩu nổi chỉ cần hệ thống tời kéo bằng sức kéo của các cẩu DEMAGCC4000 và DEMAGCC2000

 Nhược điểm

o Phải thiết kế và chế tạo hệ thống cần gạt và tời kéo rất phức tạp

o Sử dụng các loại cáp đắt tiền và hệ thống máng trượt, tốn thời gian

b Thi công hạ thủy bằng phương pháp cẩu nông

- Áp dụng các khối chân đế có khối lượng nhỏ hơn 1200 tấn

- Tiến hành chế tạo khối chân đế ở mép cảng, dùng cẩu xoay khối chân đế vuông góc với mép cảng

- Đưa đuôi của tàu Hoàng Sa và sát mép cảng và tiến hành cẩu khối chân đế

 Ưu điểm

o Thực hiện đơn giản, thuận lợi, ít thời gian

o Tiết kiệm nhân lực, tận dụng các thiết bị sẵn có’

o Hệ thống bơm dằn nước vào xà lan được kiểm soát một cách đơn giản

 Nhược điểm

o Chỉ hạ thủy được các khối chân đế có giá trị nhỏ

o Khi thuê cần cẩu của nước ngoài thì tốn kém không kinh tế

c Thi công hạ thủy bằng phương pháp xe Trailer

- Khối chân đế được chế tạo và hoàn thành trên 2 dầm đỡ ở bãi lắp ráp

- Luồn xe Trailer vào vị trí gối đỡ bằng cách hạ thấp chiều cao xe

- Di chuyển xe từ mép cảng xuống xà lan, hạ thấp xe để đưa khối chân đế vào gối liên kết Tiến hành neo giữ khối chân đế và chờ thời điểm thuận lợi di chuyển đến nơi xây dựng

 Ưu điểm

o Áp dụng cho bất kỳ khối chân đế nào

o Quá trình hạ thủy đơn giản và diễn ra trong thời gian ngắn

 Nhược điểm

o Kiểm soát sự cân bằng khó, hệ thống bơm giằng nước, tính toán thiết kế và tính toán chính xác, xe phải đi thuê

5 Phương án thi công đánh chìm khối chân đế

a Phương án đánh chìm khối chân đế từ ponton không dùng cần cẩu nổi

- Giai đoạn 1: Giải phóng các liên kết khối chân đế và các ponton dưới

- Giai đoạn 2: Dùng tàu giật liên kết hình nêm

- Giai đoạn 3: Ponton dưới sẽ bị đẩy nghiêng trên mặt nghiêng, ponton dưới

sẽ tự bắn ra khỏi hệ kết cấu

- Giai đoạn 4: Hệ khối chân đế tự xoay về phương thẳng đứng Vị trí của ponton trên được xác định sao cho hệ ponton trên và khối chân đế nổi đứng cách đáy biển khoảng 2.5m đến 3.0 m

- Giai đoạn 5: Dùng cẩu hoặc tàu kéo đưa cả hệ ponton trên và khối chân đế đến chính xác vị trí xây dựng

- Giai đoạn 6: Dằn nước vào ponton để cho hệ kết cấu chìm xuống và tiếp xúc với đáy biển, tiếp tục dằn nước vào ponton để thắng được liên kết mang

cả giữa ponton và khối chân đế Để ponton tự giải phóng ra khỏi liên kết

- Áp dụng cho những khối chân đế có khối lượng lớn nhưng có nhược điểm rất khó tháo ponton trên ra khỏi chân đế, thời gian thi công lớn

b Phương án đánh chìm khối chân đế bằng cầu nổi

- Giai đoạn 1: Giải phóng các liên kết giữa khối chân đế và xà lan mặt boong cho móc cáp của tàu cẩu vào các vị trí theo sơ đồ đã tính sẵn

- Giai đoạn 2: Không cần thiết phải dằn nước vào xà làn trong quá trình nhấc khối chân đế

- Giai đoạn 3: Quay chân đế theo phương thẳng đứng bằng dây cáp ở đỉnh khối chân đế và nối cáp liên kết với khối chân đế

- Giai đoạn 4: Định vị khối chân đế chính xác tại vị trí xây dựng công trình

 Ưu điểm

o Thời gian thi công nhanh, sự cố chân đế giảm và rất an toàn

o Không thi công các khối chân đế có khối lượng lớn hơn 1200 tấn

6 Phương án thi công được lựa chọn

- Qua quá trình phân tích ở trên, ta quyết định lựa chọn phương án thi công khối chân đế dàn nhẹ là:

- Thi công chế tạo trên bờ bằng phương pháp quay lật panel, thi công hạ thủy xuống xà lan mặt boong bằng xe Trailer, thi công đánh chìm từ xa lan mặt boong bằng cẩu nổi Hoàng Sa

- Phương án đã chọn ở trên là phương án mang lại hiệu quả cao nhất

PHẦN 1:XÂY DỰNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

• Các công trình bán nổi chìm:(Semi-submersible)…

• Các công trình neo đứng:Tention Leg Platform(TLP),công trình biển mềm

• Các công trình dàn tự nâng Jackup

• Các công trình nổi:Floating Installation

- Khả năng cấu tạo và liên kết của thép là rất linh hoạt

- Có thể áp dụng cho phần lớn các điều kiện địa chất

- Thời gian thi công nhanh nhưng đòi hỏi về phương tiện và bến bãi thi công trên

 Nhược điểm :

• Thép là loại vật liệu đắt tiền

• Đòi hỏi phải duy tu và bảo dưỡng thường xuyên để khắc phục hậu quả do ăn mòn và nứt do mỏi

• Thời gian thi công ngoài biển kéo dài và đòi hỏi phải có nhiều thiết bị chuyên dụng của ngành Phải trải qua 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 là thi công lắp giáp , giai đoạn 2 và vận chuyển hạ thuỷ đánh chìm và cố định ngoài biển Do đó tồn tại nhiều rủi ro khi thi công

2 Phân tích lựa chọn các thông số môi trường để thiết kế

Công trình thường được thiết kế với hai điều kiên môi trường gọi là Điều kiện vận hành và điều kiện môi trường cực hạn

a Gió :Vận tốc gió dao động xung quanh giá trị trung bình.Sự thay đổi được gọi

là gió giật.Gió thường được cấp tham chiếu theo một độ cao nào đó trên mặt nước biển Số liệu về gió này thường được liên quan đến một khoáng thời gian nhất định,là khoảng thời gian để đo đạc,gió giật trong 3s, trung bình trong một phút hoặc một giờ Gió giật trong 3s để thiết kế các phần tử cục bộ trong khi đó gió trung bình 1 phút dùng để tính toán tải trọng tổng thể công trình

b Dòng chảy: Số liệu dòng chảy được cấp từ kết quả đo đạc hiện trường Trong trường hợp thiếu các số liệu đo đạc hiện trường thì sự thay đổi vận tốc dòng

chảy theo độ sâu Hai giá trị của vận tốc dòng chảy cần phải có một trong điều kiện vận hành, một trong điều kiện cực hạn

c Sóng biển: Tải trọng sóng tác động lên công trình có bản chất động Trong hầu hết các trường hợp tính tĩnh là đủ để thiết kế cất cấu, tuy nhiên trong những vùng nước sâu hoặc khi thiết kế các kết cấu mảnh thì ảnh hưởng động cần được kể đến Nhìn chung là ảnh hưởng động luôn có và nó nhỏ nếu chu

kỳ dao động nhỏ hơn t =2s và đáng kể khi lớn hơn t = 3s

d Biến động chiều: Tác động của sóng được tham chiếu dưới mực nước tĩnh, mà thay đổi có chu kỳ do lực thủy chiều tạo ra từ lực hấp dẫn giữa mặt trời và mặt trăng sự thay đổi này có thể tính được và thông thường được dự báo trong bảng thủy triều Mực nước có thể bị tăng lên ( hoặc giảm đi) do tác dụng cục

bộ của bão Gió bão hoặc sự giảm áp có thể làm cho mực nước biển cao hơn hoặc thấp hơn so với dự báo Vì vậy sóng tác dụng tương ứng với mực nước tĩnh tăng lên do ảnh hưởng của thủy triều, của bão và nước dâng Lực tác động mạnh mẽ xảy ra nếu sóng va chạm với sàn thượng tường Vì thế việc duy trì khe hở giữa đỉnh sóng cao nhất với mặt dưới của sàn thượng tầng là rất quan trọng Khoảng hở này vào khoảng 1.5m cộng 0.5m dự phòng cho sai khác của mặt nước do công tác dự báo hoặc do sự cố đánh chìm

3 Mực nước để thiết kế

• Mực nước triều cao: MNTC = 60+2.2 = 62.2 (m)

4 Chọn hai hướng sóng tác động lên công trình:

Hướng 1 :là hướng có chiều cao sóng lớn nhất (NE)

H = 16.1(m) ; T = 14.1(s)

Hướng 2: là hướng tác dụng theo phương của thanh chéo của diafrargm

H =10.8(m) ; T = 10.3 (s)

5 Xây dựng phương án kết cấu khối chân đế:

a Lựa chọn hướng đặt công trình:

Công trình đặt theo hướng có chiều cao sóng lớn nhất NE

 Phụ thuộc vào kích thước khối chân đế

 Phụ thuộc vào chủng loại thép dung chế tạo khối chân đế

Mặt ngang D1 được bố trí để làm sàn công tác và thường được bố trí trên mực nước triều cường khoảng 1.5-2 (m).Theo tính toán ở trên ta có HD1 = 63.7

• Xác định sơ bộ kích thước các thanh ống

Tiết diện các thanh được lựa chọn dựa vào độ mảnh

Kiểm tra độ mảnh của các thanh

Việc chọn các thanh phải đảm bảo giữ gìn được sự ổn định cục bộ và ổn định tổng thể dưới điều kiện môi trường khai thác và điều kiện môi trường cực trị Đối với các phần tử kết cấu dạng ống , chọn theo độ mảnh cho phép Độ mảnh của thanh ống được xác định như sau :

.

k l r

λ =

Trong đó : k : là hệ số quy đổi chiều dài phụ thuộc vào điều kiện liên kết tại

2 đầu thanh :

Đối với ống chính k = 1,0

Đối với ống chéo k = 0,8

Đối với ống ngang phụ k = 0,7

l : là chiều dài phần tử đoạn thanh, được xác định bằng khoảng cách giữa 2 tâm nút

J

r

A

= : Là bán kính quán tính của tiết diện

Trong đó : J : là mômen quán tính của tiết diện ống

A : Diện tích mặt cắt ngang của ống

c Xác định các kích thước cơ bản:

• Xác định chiều cao công trình:

Ta có công thức :

ax

η : là hệ số phụ thuộc phương pháp tính vận tốc sóng

Ta chọn η =0.7 ( Tính vận tốc sóng theo Stocke bậc 5)

HCT = 63.4 + 0.7x16.1 + 2 = 76.67(m)Chọn chiều cao công trình là: HCT =77(m)

•Xác định cao trình diafragm, D1 ( Trường hợp dùng khung sàn chịu lực

HCĐ = HD1 + Z2 = 64 + 2 = 66 (m)

Chọn chiều cao khối chân đế là HCĐ = 66(m)

Z2: Khoảng cách sao cho đảm bảo gia công nút liên kết khung sàn chịu lực vào khối chân đế Chọn Z2 = 2( )m

• Xác định chiều cao khung sàn chịu lực

 Kích thước khối chân đế

 Chủng loại thép ống được dùng để chế tạo khối chân đế

 Sơ đồ hình học để bố trí các thanh đứng và các thanh xiên

 Tránh thiết kế các Diafragm gần đỉnh sóng, vùng có độ ăn mòn cao

 Số Diafragm trong đồ án là 4: D1, D2, D3, D4

• Xác định cao trình Diafargm phụ thuộc vào việc bố trí các thanh trong khối chân đế đảm bảo việc chế tạo các nút khối chân đế, các góc hợp bởi các thanh nằm trong khoảng 30 đến 60 độ để đảm bảo thao tác hàn, đánh sạch, mài nhẵn các mối hàn và các mép vát ống, thuận lợi cho việc sử dụng các thiết bị kiếm tra kỹ thuật bằng siêu âm cho các mối hàn liên kết tại nút

• Cấu tạo các mặt ngang Diafragm

Phương án 1:

Phương án 2:

DIAFRAGM 1 TL1:200

DIAFRAGM 3 TL1:200

DIAFRAGM 2 TL1:200

e Sơ đồ bố trí các thanh xiên:

• Sơ đồ bố trí các thanh xiên trong Panel

• Các Panel P1, P2, P3, P4 và các thanh xiên trong đó được bố trí nghiêng để tăng độ cứng chịu lực công trình Góc nghiêng của các Panel ( P1, P2, P3, P4) phụ thuộc vào góc nghiêng của Ống chính, theo khả năng thi công đóng cọc Về nguyên tắc độ nghiêng của các Panel lớn thì công trình sẽ đứng vững hơn ( chịu tải ngang tốt hơn, nhưng chịu tải đứng kém đi) Tuy nhiên nếu góc nghiêng lớn thì thiết bị đóng cọc sẽ không hoạt động được và đoạn cọc trên đỉnh chân đế nghiêng quá sẽ ảnh hưởng đến sự ổn định đầu cọc Trong quá trình đóng cọc tạo ra ma sát lớn giữa cọc và ống chính

• Độ nghiêng của các Panel dựa vào độ nghiêng của các ống chính so với phương thẳng đứng lấy trong khoảng 1/8 đến 1/12

• Trong đồ án này, chọn độ nghiêng của các ống chính so với phương thẳng đứng là 1/10

Phương án 1:

PANEL P1-P2 TL 1:250 PANEL PA-PB TL 1:250

PANEL P1-P2 TL 1:250 PANEL PA-PB TL 1:250

• Sơ đồ bố trí các thanh xiên trong Diafragm: Các thanh xiên Diafragm được bố trí như hình vẽ, nhằm tăng khả năng chịu lực và ổn định

f Xác định sơ bộ kích thước các thanh ống

• Dựa trên điều kiện về độ mảnh của các thanh:

- Việc chọn các thanh phải đảm bảo giữ gìn được ổn định cục bộ và ổn định thể dưới điều kiện môi trường khai thác và điều kiện môi trường cực trị Đối với các phần tử kết cấu dạng ống, chọn theo độ mảnh cho phép

- Độ mảnh λ = k.l /r

 Trong đó:

k : Hệ số quy đổi chiều dài: k ≤ 1

l : Chiều dài của phần tử, được xác định bằng khoảng cách giữa hai tâm nút

r : Bán kính quán tính tiết diện phần tử

- Hệ số quy đổi chiều dài l được xác định như trong bảng sau:

Thanh ngang, thanh giằng 88

- Chọn sơ bộ các thanh như sau:

o Thanh ống chính: 1400 x 30 (mm)

o Thanh ống giằng chéo các Panel: 812.8 x 25.4 (mm)

Từ đó chọn sơ bộ tiết diện cọc váy: 1600 x 30 (mm)

Bảng lựa chọn chi tiết các tiết diện thanh, ống của hai phương án

 BẢNG LỰA CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN THANH PHƯƠNG ÁN 2

 Chú thích:

CDT: ConductorCOC: Cọc ống chínhDTT: Dầm thượng tầngOC: Ống chính

ON: Ống nốiONC: Ống nối chính

OTD: Ống tương đươngTCC: Thanh chéo chínhTDKS: Thanh đứng khối sànTNC: Thanh ngang chínhTNKS: Thang ngang khối sànTNP: Thang ngang phụ

TXKS: Thanh xiên khối sànBảng kiểm tra độ mảnh của các thanhPhương án 1:

Điểm đầu

Điểm cuối