Lời nói đầu
\r\n\r\nTCVN 6170-9:2000
TCVN 6170-9:2000
\r\n\r\n
1.1 Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu\r\nriêng cho thiết kế kết cấu giàn thép kiểu jacket.
\r\n\r\n1.2 Các yêu cầu chung cho thiết kế kết\r\ncấu được quy định trong TCVN 6170-1: 1996, trong đó việc thiết kế có thể dựa\r\nvào phương pháp ứng suất cho phép hoặc phương pháp hệ số riêng phần. Cũng có thể\r\nchấp nhận các phương pháp khác để thiết kế kết cấu trong các trường hợp đặc biệt\r\ntheo TCVN 6170-4: 1998.
\r\n\r\n1.3 Các tiêu chuẩn và qui phạm khác với\r\nquy định trong tiêu chuẩn này có thể được chấp nhận nhưng phải phù hợp với TCVN\r\n6171:1996.
\r\n\r\n\r\n\r\nTCVN 6170-1:1996 Công trình biển cố định\r\n- Phần 1: Quy định chung.
\r\n\r\nTCVN 6170-2:1998 Công trình biển cố định\r\n- Phần 2: Điều kiện môi trường.
\r\n\r\nTCVN 6170-3:1998 Công trình biển cố định\r\n-Phần 3: Tải trọng thiết kế.
\r\n\r\nTCVN 6170-4:1998 Công trình biển cố định\r\n- Phần 4: Thiết kế kết cấu thép.
\r\n\r\nTCVN 6170-5:1999 Công trình biển cố định\r\n- Kết cấu - Phần 5:
TCVN 6170-6:1999 Công trình biển cố định\r\n- Kết cấu - Phần 6: Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép.
\r\n\r\nTCVN 6170-7:1999 Công trình biển cố định\r\n-\r\nKết\r\ncấu - Phần 7: Thiết kế móng.
\r\n\r\nTCVN 6170-8:1999 Công trình biển cố định\r\n- Kết cấu - Phần 8: Hệ thống chống ăn mòn.
\r\n\r\nTCVN 6171: 1996 Công trình biển cố định\r\n- Quy định về giám sát kỹ thuật và phân cấp.
\r\n\r\n\r\n\r\n3.1 Phân cấp
\r\n\r\n3.1.1 Ký hiệu cấp
\r\n\r\nCác ký hiệu cấp được quy định trong\r\nTCVN 6171: 1996.
\r\n\r\n3.1.2 Hồ sơ
\r\n\r\nHồ sơ đệ trình liên quan đến việc phân\r\ncấp được quy định trong TCVN 6171: 1996. Những yêu cầu về bổ sung tài liệu được\r\nnêu trong tiêu chuẩn này.
\r\n\r\n3.2 Định nghĩa
\r\n\r\n3.2.1 Giàn thép kiểu jacket là một kết\r\ncấu khung không gian, được liên kết với nền bằng các cọc. Kết cấu khung không\r\ngian này được thiết kế để truyền trực tiếp tải trọng xuống nền hoặc qua các cọc\r\nchịu tải.
\r\n\r\n3.3 Sổ tay vận hành
\r\n\r\n3.3.1 Phải biên soạn sổ tay vận hành,\r\ntrong đó nêu ra các chỉ dẫn và các giới hạn liên quan về vận hành an toàn cho\r\ngiàn, nhằm đảm bảo các điều kiện thiết kế ứng với cấp giàn không bị vượt quá.
\r\n\r\nPhải trình sổ tay vận hành cho cơ quan\r\ncó thẩm quyền phê duyệt.
\r\n\r\nNhững yêu cầu về nội dung của sổ tay vận\r\nhành được quy định trong những điều có liên quan của tiêu chuẩn này.
\r\n\r\n3.3.2 Sổ tay vận hành có khả năng áp\r\ndụng cho công trình cụ thể cũng như cung cấp những hướng dẫn thích hợp cho người\r\nvận hành nhằm đảm bảo khai thác giàn được an toàn, phải bao gồm những thông\r\ntin:
\r\n\r\n- các giới hạn vận hành - các số liệu\r\nthích hợp cho mỗi dạng vận hành đã được phê duyệt bao gồm các tải trọng chức\r\nnăng và tải trọng thay đổi, các điều kiện môi trường, các đặc trưng của nền\r\nmóng v.v...;
\r\n\r\n- các hướng dẫn vận hành bao gồm các\r\nbiện pháp phòng ngừa thời tiết bất lợi, những giới hạn vận hành, chú ý đến sinh\r\nvật biển,
\r\n\r\n- "Kế hoạch thực hiện" để kiểm\r\ntra và khảo sát giàn đang làm việc. Bản kế hoạch này cần chỉ ra các phương tiện,\r\nbiện pháp phải thực hiện hoặc sẽ phải thực hiện để khảo sát các bộ phận kết cấu\r\nquan trọng của giàn theo chương trình khảo sát đã định.
\r\n\r\n3.3.3 Sổ tay vận hành phải thường\r\nxuyên có sẵn trên giàn và phải có đầy đủ thông tin, hướng dẫn và chỉ dẫn cho những\r\nnhân viên có trách nhiệm đảm bảo sự an toàn của giàn.
\r\n\r\n4 Phân loại kết cấu\r\nvà lựa chọn vật liệu
\r\n\r\n4.1 Quy định chung
\r\n\r\n4.1.1 Phạm vi
\r\n\r\nPhần này quy định các yêu cầu riêng về\r\nphân loại phần tử kết cấu và lựa chọn vật liệu.
\r\n\r\nNhững yêu cầu chung về phân loại phần\r\ntử kết cấu và định nghĩa các phần tử kết cấu, những nguyên tắc và yêu cầu chung\r\nvề lựa chọn vật liệu được quy định trong TCVN 6170-1: 1996.
\r\n\r\n4.1.2 Phân loại kết cấu
\r\n\r\n4.1.2.1 Các phần tử sau đây thường được\r\nxếp vào loại các phần tử kết cấu đặc biệt:
\r\n\r\n- các mối nối ống đóng vai trò quan trọng\r\nđối với độ bền tổng thể của giàn (tức là điều kiện thiết kế theo trạng thái giới\r\nhạn phá hủy\r\nlũy\r\ntiến (PLS) không được thỏa
- những mối nối hoặc những chỗ giao\r\nnhau đòi hỏi phải có thiết kế hoặc chế tạo riêng;
\r\n\r\n- những chỗ giao nhau chính giữa sàn\r\nchịu lực với chân đế hoặc với kết cấu khung không gian;
\r\n\r\n- các dầm hẫng và những phần nhô ra\r\nngoài của khung được thiết kế để chịu các tải trọng tập trung ở chỗ giao cắt\r\nchính;
\r\n\r\n- các tai móc cẩu phức tạp;
\r\n\r\n- các phần tử chịu ứng suất cao của bệ\r\ncầ
- các phần tử chịu ứng suất cao của kết\r\ncấu đỡ cọc.
\r\n\r\n4.1.2.2 Các phần tử sau đây thường được\r\nxếp vào loại các phần tử kết cấu chính, trừ khi chúng đã được xếp vào loại phần\r\ntử kết cấu đặc biệt:
\r\n\r\n- các cột của chân đế (các ống chủ):
\r\n\r\n- các ống giằng chính;
\r\n\r\n- các cọc;
\r\n\r\n- kết cấu đỡ ống tách nước;
\r\n\r\n- các mối nối ống;
\r\n\r\n- sàn chịu lực;
\r\n\r\n- các dầm và giá đỡ chính của sàn và\r\ncác mô đun trên sàn;
\r\n\r\n- các tai móc cẩu và dầm hẫng;
\r\n\r\n- kết cấu đỡ chính cho sàn máy bay lên\r\nthẳng, sàn bố trí xuồng cứu sinh và thiết bị quan trọng
4.1.2.3 Các phần tử sau đây thường được\r\nxếp vào loại phần tử kết cấu thứ yếu, trừ khi đã được xếp vào loại đặc biệt hay\r\nchính:
\r\n\r\n- các kết cấu ở các mô đun thượng tầng;
\r\n\r\n- tấm thép phủ và những tấm gia cường\r\nsàn máy bay lên thẳng, sàn bố trí xuồng cứu sinh, lối đi v.v....
\r\n\r\n4.1.3 Lựa chọn vật liệu
\r\n\r\n4.1.3.1 Phải chọn mác thép dùng tương\r\nứng với các loại kết cấu thép đặc biệt, chính hay thứ yếu theo tiêu chuẩn hiện hành.
\r\n\r\n4.1.3.2 Vật liệu kết cấu phải được\r\ndùng phù hợp với mục đích sử dụng và phải có các tính chất thích hợp về độ bền,\r\nđộ dẻo, độ dai, tính hàn được và tính chống ăn mòn.
\r\n\r\n\r\n\r\n5.1 Quy định chung
\r\n\r\n5.1.1 Phần này của tiêu chuẩn quy định\r\ncác loại tải trọng và các tổ hợp tải trọng tác dụng lên giàn thép kiểu jacket.
\r\n\r\n5.1.2 Các định nghĩa và các đặc trưng\r\nkỹ thuật của các loại tải trọng và các tổ hợp tải trọng theo TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\n5.1.3 Khi sử dụng “các hệ số tin cậy"\r\ntrong thiết kế (tức là kể tới sự không chắc chắn trong việc đánh giá tải trọng)\r\nthì các hệ số này phải được thuyết minh đầy đủ, rõ ràng.
\r\n\r\n5.2 Các loại tải trọng
\r\n\r\n5.2.1 Tải trọng thường xuyên (P)
\r\n\r\n5.2.1.1 Tải trọng thường xuyên (P) được\r\nđịnh nghĩa trong TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\nChú thích - Khi thiết kế sơ bộ, giá trị\r\nđặc trưng của tải trọng thường xuyên nên có các "hệ số tin cậy", phản\r\nánh sự không chắc chắn trong việc đánh giá tải trọng.
\r\n\r\n5.2.1.2 Trong giai đoạn hoàn thiện\r\nthiết kế kỹ thuật, các giá trị đặc trưng của tải trọng thường xuyên phải được\r\nkiểm tra bằng phép đo chính xác (kiểm tra trọng lượng) hoặc được tính toán trên\r\ncơ sở các số liệu chính xác.
\r\n\r\n5.2.2 Hoạt tải (L)
\r\n\r\n5.2.2.1 Hoạt tải (L) được định nghĩa\r\ntrong TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\nChú thích - Khi thiết kế sơ bộ, giá trị\r\nđặc trưng của các loại hoạt tải riêng biệt nên bao gồm "các hệ số tin cậy",\r\nphản ánh sự không chắc chắn trong việc đánh giá tải trọng.
\r\n\r\n5.2.2.2 Trong giai đoạn hoàn thiện\r\nthiết kế kỹ thuật, giá trị đặc trưng của hoạt tải phải được xác định như là giá\r\ntrị quy định của hoạt tải cực đại (hoặc cực tiểu) cùng với các trọng tâm tương ứng.
\r\n\r\n5.2.2.3 Các tải trọng do neo tàu dọc\r\ntheo giàn phải được giới hạn ở giá trị cực đại có thể xảy ra trong các điều kiện\r\nkhai thác xác định. Các lực neo tàu phải được giảm đi theo một phương thức kiểm\r\nsoát được, nếu xảy ra quá tải.
\r\n\r\n5.2.2.4 Các hoạt tải dùng cho thiết kế\r\ntổng thể hay thiết kế cục bộ phải được xác định và được trình bày rõ ràng, dễ\r\nhiểu.
\r\n\r\nCác hoạt tải quy định dùng cho thiết kế\r\ntổng thể phải tương thích với các hoạt tải quy định dùng cho thiết kế cục bộ\r\n(ví dụ, hoạt tải quy định dùng cho thiết kế kết cấu chịu lực (chân đế và sàn chịu\r\nlực) phải tương thích với hoạt tải quy định dùng để thiết kế các bộ phận thượng\r\ntầng).
\r\n\r\n5.2.2.5 Trong sổ tay vận hành giàn phải\r\ncó các sơ đồ chi tiết dễ đọc với chỉ dẫn kỹ thuật về các hoạt tải cực đại và /\r\nhoặc cực tiểu cho phép cũng như sự phân bố, cường độ và trọng tâm tương ứng.\r\nCác sơ đồ tải trọng này phải được phê duyệt.
\r\n\r\n5.2.3 Tải trọng do biến dạng (D)
\r\n\r\n5.2.3.1 Các tải trọng do biến dạng được\r\nđịnh nghĩa theo TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\n5.2.4 Tải trọng do môi trường (E)
\r\n\r\n5.2.4.1 Các tải trọng do môi trường\r\n(E) được định nghĩa theo TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\n5.2.4.2 Những biến đổi của áp lực
5.2.4.3 Mức nước thiết kế được dùng để\r\ntính tải trọng sóng trong các điều kiện tải trọng môi trường cực trị được định\r\nnghĩa là mức nước nào bất lợi hơn trong các mức dưới đây:
\r\n\r\n- mức triều thiên văn cao nhất (HAT) cộng\r\nvới phần nước dâng do gió và áp suất trong bão;
\r\n\r\n- mức triều thiên văn thấp nhất (LAT).
\r\n\r\nNếu đã có thông tin về phân bố xác suất\r\nđồng thời của gió, sóng, dòng chảy và mức nước chỉ ra rằng mức nước khác là thực\r\nsự thích hợp thì có thể dùng mức nước khác đó.
\r\n\r\nChú thích - Đối với kết cấu kiểu\r\njacket ở chiều sâu nước trung bình, lực cắt tổng do sóng bão có thể đạt giá trị\r\ncực đại khi tính toán với mức nước lấy bằng mức LAT.
\r\n\r\n5.2.4.4 Khi chọn mức nước thiết kế phải\r\nxem xét đến tải trọng sóng cục bộ tác dụng lên các phần tử ở phần trên của khối\r\nchân đế và ở sàn chịu lực.
\r\n\r\nChú thích - Tải trọng cục bộ cực đại\r\ncó thể xảy ra ở mức nước khác với mức nước xảy ra tải trọng tổng thể cực đại.
\r\n\r\n5.2.4.5 Chiều sâu nước trong phân\r\ntích mỏi do tải trọng sóng gây ra thường được lấy bằng mức nước trung bình\r\n(MWL).
\r\n\r\n5.2.5 Tải trọng do sự cố (A)
\r\n\r\n5.2.5.1 Tải trọng do sự cố được định\r\nnghĩa theo TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\n5.3 Xác định tải trọng do môi trường
\r\n\r\n5.3.1 Quy định chung
\r\n\r\n5.3.1.1 Việc xác định các tải trọng\r\nmôi trường tác động lên giàn kiểu jacket phải dựa vào các nguyên tắc đã nêu\r\ntrong TCVN 6170-3: 1998 và các lưu ý cụ thể nêu trong tiêu chuẩn này.
\r\n\r\n5.3.1.2 Các giả thiết và những hạn chế\r\ncơ bản của các phương pháp khác nhau để tính tải trọng do môi trường phải được\r\nxem xét thích đáng trước khi lựa chọn phương pháp.
\r\n\r\nKhả năng áp dụng cũng như việc sử dụng\r\ncác phương pháp xác định tải trọng do môi trường phải được cơ quan có thẩm quyền\r\nphê duyệt.
\r\n\r\n5.3.2 Tải trọng sóng và dòng chảy
\r\n\r\n5.3.2.1 Tải trọng sóng và dòng chảy\r\ntác dụng lên giàn kiểu jacket thường được tính theo phương trình Morison.
\r\n\r\n5.3.2.2 Đối với những kết cấu chịu lực\r\ncản là chính thì việc phân tích ngẫu nhiên dựa trên kỹ thuật tuyến tính hóa có\r\nthể làm cho kết quả đánh giá hiệu ứng tải trọng thấp đi đáng kể. Do đó, khi xác\r\nđịnh tổn thương mỏi và các phản ứng cực trị do lực cản gây ra, sự phân bố xác\r\nsuất đối với tải trọng sóng dạng Morison phải được dựa trên những mô hình phi\r\ntuyến thích hợp.
\r\n\r\n5.3.2.3 Các phần tử nằm ngang hoặc gần\r\nnhư nằm ngang có thể bị sóng va đập thẳng đứng phải được thiết kế sao cho chịu\r\nđược các lực va đập do hiệu ứng này.
\r\n\r\nPhải xem xét phản ứng động lực của phần\r\ntử khi xác định các ứng suất do sóng va đập thẳng đứng gây ra.
\r\n\r\nCũng phải xem xét cả hiệu ứng của lực\r\nđẩy nổi thay đổi.
\r\n\r\nChú thích - Nếu không tiến hành phân\r\ntích động lực thì thường có thể lấy hệ số động lực cho các phần tử ngàm cả hai\r\nđầu (các ống giằng) như sau:
\r\n\r\n1,5 - cho các mô men ở đầu phần tử
\r\n\r\n2,0 - cho mô men ở giữa nhịp.
\r\n\r\n5.3.2.4 Khi các phần tử được bố trí gần\r\nnhau thành một cụm (chẳng hạn các ống tách nước) thì phải kể tới hệ số dày đặc.
\r\n\r\nCó thể kể đến hiệu ứng chắn khuất nếu\r\ntác dụng của hiệu ứng này được thuyết minh đầy đủ.
\r\n\r\n5.3.3 Tải trọng gió
\r\n\r\n5.3.3.1 Tải trọng gió được dùng trong\r\nthiết kế kết cấu hoặc bộ phận kết cấu phải được tính cả gió giật và gió kéo dài\r\ntheo quy định trong TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\n5.3.3.2 Tải trọng và dao động do xoáy\r\nvà những hiện tượng mất ổn định khí động liên quan khác phải được nghiên cứu và\r\nkể đến khi cần thiết. (Các phần tử ngập nước trong điều kiện dựng lắp cũng có\r\nthể chịu tải trọng gió khi vận chuyển khối chân đế trên biển tới điạ điểm dựng\r\nlắp. Hiệu ứng dao động do xoáy của những phần tử này cũng phải được xem xét đầy\r\nđủ).
\r\n\r\n5.3.4 Tải trọng do động đất
\r\n\r\n5.3.4.1 Khi phân tích động đất, chuyển\r\nđộng của nền có thể được xác định theo phổ phản ứng hoặc theo diễn biến thời\r\ngian.
\r\n\r\nChú thích - Việc lựa chọn phương pháp\r\nphụ thuộc vào vấn đề cụ thể đang xét:
\r\n\r\n- Đối với các giàn kiểu Jacket ở vùng\r\nnước sâu mà chu kỳ dao động cơ bản là lớn và hiệu ứng tương tác đất - kết
- Khi phản ứng của kết cấu được xác định\r\ntrong miền phi đàn hồi thì cũng nên dùng phương pháp phân tích theo
5.3.4.2 Khi tiến hành phân tích động\r\nđất theo diễn biến thời gian, phản ứng của hệ kết cấu/nền móng phải được phân\r\ntích dựa trên một tập tiêu biểu các diễn biến thời gian.
\r\n\r\n5.3.4.3 Khi thiết kế theo trạng thái\r\ngiới hạn cực đại (ULS) (nếu thích hợp) thì chỉ cần xem xét tổ hợp tải trọng b) (xem\r\nbảng 4 hoặc bảng 5, TCVN 6170-3: 1998).
\r\n\r\nChú thích - Trong những vùng mà hoạt động\r\nđộng đất là nhỏ hoặc vừa phải thì có thể không cần phân tích động đất đối với\r\ntrạng thái giới hạn cực đại (ULS) mà chỉ cần kiểm tra trạng thái giới hạn phá
5.4 Các điều kiện thiết kế
\r\n\r\n5.4.1 Quy định chung
\r\n\r\n5.4.1.1 Các điều kiện thiết kế được\r\nphân thành các điều kiện thiết kế khai thác và các điều kiện thiết kế thi công\r\nnhư quy định trong TCVN 6170-1: 1996.
\r\n\r\n5.4.1.2 Những điều kiện thiết kế sau\r\nđây phải được xem xét khi thiết kế giàn kiểu jacket:
\r\n\r\nCác điều kiện thiết kế khai thác
\r\n\r\n- các điều kiện khi khai thác.
\r\n\r\nCác điều kiện thiết kế thi công
\r\n\r\n- điều kiện hạ thủy;
\r\n\r\n- điều kiện vận chuyển trên biển;
\r\n\r\n- điều kiện đánh chìm;
\r\n\r\n- điều kiện quay lật và định vị;
\r\n\r\n- điều kiện lắp đặt;
\r\n\r\n- các điều kiện cải hoán.
\r\n\r\n5.4.1.3 Các yêu cầu về vận chuyển và\r\ndựng lắp được quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành có liên quan.
\r\n\r\n5.5 Các tổ hợp tải trọng
\r\n\r\n5.5.1 Quy định chung
\r\n\r\n5.5.1.1 Các hệ số tải trọng và các tổ\r\nhợp tải trọng thích hợp đối với các trạng thái giới hạn khác nhau được quy định\r\ntrong TCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\nChú thích - Khi thiết kế giàn kiểu\r\njacket thường phải xem xét những điều kiện sau đây:
\r\n\r\n1) Trong đi
2) Các tải trọng sự cố có thể xảy ra\r\nđược xem xét đối với các điều kiện thiết kế thi công chủ yếu là các tải trọng\r\nliên quan đến điều kiện thiết kế đặc biệt (chẳng hạn như mất lực đẩy nổi của\r\nphao khi hạ thủy chân đế).
\r\n\r\n3) Trong các điều ki
6 Phân tích phản ứng\r\ntổng thể
\r\n\r\n6.1 Quy định chung
\r\n\r\n6.1.1 Phần này quy định các phương\r\npháp phân tích phản ứng tổng thể của giàn kiểu jacket.
\r\n\r\n6.1.2 Các phương pháp phân tích
\r\n\r\n6.1.2.1 Việc lựa chọn phương pháp\r\nphân tích phản ứng phụ thuộc vào điều kiện thiết kế, tính nhạy cảm động lực của\r\nkết cấu, tính phi tuyến của tải trọng và của phản ứng cũng như độ chính xác cần\r\nthiết trong giai đoạn thiết kế cụ thể.
\r\n\r\n6.1.2.2 Phương pháp phân tích được lựa\r\nchọn phải phù hợp với kết cấu đang xem xét và với điều kiện thiết kế đang được\r\nphân tích.
\r\n\r\n6.1.2.3 Có thể coi phân tích tổng thể\r\ntựa tĩnh là thích hợp nếu nó được thuyết minh đầy đủ rằng các hiệu ứng động lực\r\ndo tải trọng môi trường gây ra là nhỏ, hệ số động lực hữu hiệu nhỏ hơn hoặc bằng\r\n1,1. Trong những trường hợp này, các hệ số động lực có thể được xác định và áp\r\ndụng trực tiếp vào phân tích tổng thể.
\r\n\r\n6.1.2.4 Nếu các hiệu ứng động lực do\r\ntải trọng môi trường là đáng kể (hệ số động lực hữu hiệu lớn hơn 1,1) thì có thể\r\nphải phân tích động lực. Tuy nhiên cũng có thể dùng kỹ thuật phân tích tổng thể\r\ntựa tĩnh đối với những kết cấu này, nếu các hiệu ứng động lực được giải thích\r\ntheo một quy trình tính toán đã được thừa nhận.
\r\n\r\n6.1.2.5 Khi thiết kế theo phương pháp\r\nhệ số riêng phần, các hiệu ứng tải trọng dẫn đến sự phân bố có lợi cho sức bền\r\ncủa kết cấu đang xem xét thì không được tính với hệ số tải trọng lớn hơn 1,0.
\r\n\r\n(Các lực ngoài như lực cản, lực quán\r\ntính, lực đẩy nổi,... không được nhân với các hệ số tải trọng. Độ lớn của chúng\r\nsẽ tìm được từ việc giải phương trình cân bằng tĩnh học hoặc động lực học.
\r\n\r\nĐối với những kết cấu có chuyển vị lớn,\r\ntải trọng có thể còn phụ thuộc cả vào phản ứng của kết cấu. Nguyên tắc chung của\r\nviệc nhân tải trọng với hệ số tải trọng là phổ biến. Tuy nhiên, không được kể tới\r\nảnh hưởng của bất kỳ hệ số tải trọng nào nếu có xét đến việc giảm tải trọng do\r\nchuyển vị, vận tốc và/hoặc gia tốc tương đối của kết cấu).
\r\n\r\n6.1.3 Mô hình kết cấu
\r\n\r\n6.1.3.1 Mô hình tính được dùng trong\r\nphân tích tổng thể giàn phải mô tả đúng các tinh chất của kết cấu thực kể cả nền\r\nmóng.
\r\n\r\n6.1.3.2 Phải kể đến tất cả những bộ\r\nphận có đóng góp đáng kể vào độ cứng tổng thể của kết cấu.
\r\n\r\n6.1.3.3 Việc mô hình hóa nền móng được\r\nnêu trong TCVN 6170-7: 1999. Sự tương tác kết cấu/nền móng thích hợp phải được\r\ntính đến trong phân tích tổng thể. Do tính chất phi tuyến của hệ cọc/nền, phải\r\nđảm bảo tính tương thích tại mặt tiếp xúc giữa kết cấu với móng.
\r\n\r\n6.1.3.4 Ảnh hưởng của những bộ phận\r\nthứ yếu và/hoặc những bộ phận không chịu lực phải được xét đến một cách thích đáng.
\r\n\r\nChú thích - Không cần mô hình h
Ví dụ về các bộ phân thứ yếu và không\r\nchịu lực là:
\r\n\r\n- các anốt;
\r\n\r\n- các ống tách nước và ống đứng;
\r\n\r\n- các bến cập tầu và hệ thống đệm chắn.
\r\n\r\n6.1.3.5 Khi mô hình hóa tương tác cọc/cột\r\nchân đế cần xét đầy đủ các yếu tố liên quan đến việc truyền tải trọng (chẳng hạn\r\nảnh hưởng đầu mút đối vớ
6.1.3.6 Đối với các kết cấu kiểu\r\njacket, khi vành khe hở giữa cọc và cột chân đế (hay giữa cọc và ống bao) được\r\ntrám vữa thì cột chân đế (hay ống bao) phải được mô phỏng bằng các phần tử có độ\r\ncứng tương đương với độ cứng của cọc/cột chân đế (hay cọc/ống bao) đã kết hợp với\r\nnhau.
\r\n\r\n6.1.3.7 Các tải trọng chức năng của\r\ngiàn phải được mô hình hóa thích hợp cả về vị trí và sự phân bố của chúng.
\r\n\r\nSự phân bố khối lượng có thể biến\r\nthiên trong khoảng giới hạn quy định, ví dụ các tải trọng trên sàn, phải được\r\nxem xét với các giá trị và tổ hợp các giá trị bất lợi nhất. Nếu cần, phải tính\r\ntoán nhiều giá trị khác nhau của những tải trọng này.
\r\n\r\n6.1.3.8 Đối với những phần tử kết cấu\r\nnằm trong vùng dao động nước thì không được kể đến chiều dày bị ăn mòn khi phân\r\ntích sức bền kết cấu. Tuy nhiên khi tính tải trọng do môi trường thì phải dùng\r\nđường kính thực.
\r\n\r\n6.1.3.9 Khi phân tích động lực, đặc\r\ntrưng cản phải được xác định thích hợp và được đưa vào tính toán hợp lý.
\r\n\r\nChú thích - Cần phân chia đặc trưng cản\r\nthành các thành phần: cản của kết cấu, cản của nền đất và cản thủy động. Trường\r\nhợp thiếu các thông tin đối với một kết cấu cụ thể thì có thể dùng giá trị cản\r\ntổng tương đường bằng 2% - 3% giá trị cản tới hạn khi phân tích kết cấu trong\r\nđiều kiện sóng cực trị (ULS, PLS) và bằng 2% giá trị cản tới hạn khi phân tích\r\nmỏi (FLS).
\r\n\r\n6.2 Phân tích tổng thể trong điều kiện\r\ncực trị
\r\n\r\n6.2.1 Những yêu cầu kỹ thuật về tính\r\ntoán tải trọng sóng theo mô hình tiền định và ngẫu nhiên được nêu trong TCVN\r\n6170-2: 1998. Khi lựa chọn phương pháp phải xét đến khả năng áp dụng và những hạn\r\nchế của phương pháp đó đối với kết cấu đang xét.
\r\n\r\n6.2.2 Trong phân tích tiền định, cần\r\nxác định những tải trọng cực đại sau đây bằng cách phân tích sóng biển khi đi\r\nqua kết cấu:
\r\n\r\n- lực ngang cực đại tác dụng vào toàn\r\nkết cấu;
\r\n\r\n- mômen lật cực đại tác dụng vào toàn\r\nkết cấu;
\r\n\r\n- lực thẳng đứng cực đại tác dụng lên\r\ncác khung ngang.
\r\n\r\nKhi sóng đi qua kết cấu, có thể có nhiều\r\ngiá trị tải trọng đỉnh. Trong những trường hợp đó phải xác định giá trị tải trọng\r\nđỉnh lớn nhất.
\r\n\r\nThông thường phân tích kết cấu tổng thể\r\ncó thể dựa vào các trường hợp tải trọng cực đại nêu trên. Tuy nhiên hiệu ứng tải\r\ntrọng cực đại ở các phần tử riêng biệt lại có thể xảy ra không cùng pha với tải\r\ntrọng tổng thể. Trong trường hợp này phải xác định riêng hiệu ứng tải trọng cực\r\nđại ở các phần tử riêng biệt.
\r\n\r\n6.2.3 Phân tích ngẫu nhiên thường có\r\nthể được tiến hành trong miền thời gian hoặc trong miền tần số. Khi phân tích\r\ntrong miền tần số cần tiến hành tuyến tính hóa các phương trình cân bằng, cần\r\nlàm giảm tới mức tối thiểu các bất định xuất hiện do sự tuyến tính h
Chú thích - Khi phân tích trong miền tần\r\nsố, việc tuyến tính hóa các phương trình cân bằng có thể làm phát sinh các bất\r\nđịnh liên quan tới:
\r\n\r\n-
-
-
-
Khi phân tích trong miền thời gian thì\r\ncác phương trình cân bằng phi tuyến được giải bằng tích phân theo thời gian, do\r\nđó các hiệu ứng phi tuyến đã được kể tới trực tiếp.
\r\n\r\n6.2.1.4 Khi các hiệu ứng động lực là\r\nđáng kể thì phải tính đến các hiệu ứng này theo phương pháp thích hợp (xem 6.1.2).
\r\n\r\n6.3 Phân tích mỏi
\r\n\r\n6.3.1 Những yêu cầu liên quan đến\r\nphân tích mỏi kết cấu thép đã được quy định trong TCVN 6170-4: 1998.
\r\n\r\n6.3.2 Các hệ số tải trọng và các tổ hợp\r\ntải trọng thích hợp với trạng thái giới hạn mỏi (FLS) đã được quy định trong\r\nTCVN 6170-3: 1998.
\r\n\r\n6.3.3 Khi phân tích mỏi phải xét đến\r\ntất cả các tải trọng tương ứng gây ra tổn thương mỏi, cả trong điều kiện thiết\r\nkế thi công và trong điều kiện thiết kế khai thác.
\r\n\r\nHiệu ứng của tải trọng cục bộ (ví dụ\r\ndo sóng va đập thẳng đứng, do tách xoáy v.v...) cũng phải được xét đến.
\r\n\r\n6.3.4 Các liên kết kết cấu với nền đất\r\nphải được mô phỏng thích hợp.
\r\n\r\nChú thích - Khi phân tích mỏi, các\r\nliên kết kết cấu với nền đất thường được mô phỏng bằng các ma trận độ cứng (độ\r\nmềm) tuyến tính. Những ma trận này phải được thiết lập trên cơ sở chiếu cao\r\nsóng góp phần đáng kể gãy tổn thương mỏi. Những ma trận này phải kể tới mối\r\ntương quan giữa các bậc tự do xoay và tịnh tiến, mà sự tương quan này có thể là\r\nquan trọng trong tính toán chính xác tuổi thọ mỏi của phần dưới của kết cấu.
\r\n\r\n6.3.5 Những hiệu ứng phi tuyến do sự\r\nthay đổi mức ngập nước có thể là quan trọng cần phải xem xét đối với các giàn ở\r\nvùng nước nông cũng như đối với các mối nối ở phần trên của kết cấu thép nhạy cảm\r\nvớ
6.4 Phân tích kết cấu khi động đất
\r\n\r\n6.4.1 Những yêu cầu chung liên quan đến\r\nphân tích kết cấu khi động đất được quy định trong TCVN 6170-2: 1998 và TCVN\r\n6170-3: 1998.
\r\n\r\n6.4.2 Mô hình kết cấu được dùng để\r\nphân tích khi động đất phải mô phỏng tốt tính chất của kết cấu thực. Số dạng\r\ndao động được xét tới trong phân tích phải chiếm ít nhất là 90% tổng năng lượng\r\nphản ứng của tất cả các dạng.
\r\n\r\nChú thích - Số dạng dao động đưa vào\r\nphân tích thường phải được xác định theo phương pháp nghiên cứu tham số. Để đảm\r\nbảo sự thể hiện đủ tất cả đại lượng phản ứng, người ta thường lấy 15-20 dạng là\r\nđủ. Nếu các kết cấu thượng tầng (ví dụ như cân đối khí đồng hành) không được\r\nđưa vào mô hình tổng thể và nếu tính chất động lực của chúng là cần thiết thì\r\ncó thể phải lấy số các dạng nhiều hơn.
\r\n\r\nSàn chịu lực và các mô đun thường có\r\nthể được đưa vào mô hình bằng cách đơn giản hóa nào đó, sao cho mô hình ấy có\r\nkhả năng mô phỏng độ cứng tổng thể và phân bố khối lượng một cách đúng đắn.
\r\n\r\n6.4.3 Xem xét thiết kế móng khi phân\r\ntích động đất được quy định trong TCVN 6170-7: 1999.
\r\n\r\nChú thích - Đối với kết cấu kiểu\r\njacket đặt ở vùng nước nông hay vừa phải thì các giá trị phản ứng thiên về an\r\ntoàn thường đạt được nhờ giả thiết đất cứng. Nhưng điều đó có thể không đúng với\r\nvùng nước sâu.
\r\n\r\n6.4.4 Các đặc trưng cản phải được\r\nđánh giá đầy đủ và phải đưa vào khi phân tích động đất.
\r\n\r\nChú thích - Khi thiếu thông tin thích\r\nhợp hơn, có thể dùng một tỷ số cản modal bằng 5% giá trị tối hạn cho tất cả các\r\ndạng khi phân tích theo trạng thái giới hạn cực đại (ULS), và bằng 7% khi phân\r\ntích theo trạng thái giới hạn phá hủy lũy tiến (PLS). Giá trị này bao gồm cản vật\r\nliệu, cản thủy động cũng như cản đất trễ và bức xạ.
\r\n\r\n6.4.5 Những thiết bị trên sàn có phản\r\nứng động lực khi động đất cũng phải được đưa vào mô hình kết cấu nhằm kể đến một\r\ncách đúng đắn các hiệu ứng tương tác và các hiệu ứng do sự tương quan giữa các\r\ndạng dao động gần kề nhau gây ra.
\r\n\r\nChú thích - Ví dụ về các thiết bị trên\r\nsàn có phản ứng động lực khi động đất là: Tháp khoan, cần đốt khí đồng hành,\r\ncác thùng cao đứng riêng lẻ và những bể chứa không có vách ngăn bề mặt chất lỏng\r\n(để tránh sóng sánh).
\r\n\r\n\r\n\r\n7.1 Quy định chung
\r\n\r\n7.1.1 Các quy trình và nguyên tắc thiết\r\nkế kết cấu được quy định trong TCVN 6170-1: 1996.
\r\n\r\n7.1.2 Phần này quy định các yêu cầu\r\nchung liên quan đến thiết kế kết cấu giàn, ngoài ra cũng quy định các yêu cầu\r\nriêng cho thiết kế kết cấu thép kiểu jacket và cho các liên kết trám vữa giữa cọc\r\nvà kết cấu.
\r\n\r\n7.2 Nguyên tắc thiết kế
\r\n\r\n7.2.1 Đối với giàn kiểu jacket, cần\r\nphải tuân theo các nguyên tắc thiết kế cơ bản sau đây:
\r\n\r\n- giàn phải có khả năng chịu được tất\r\ncả các tác động có thể xảy ra trong các điều kiện thiết kế khai thác cũng như\r\nthi công đối với tất cả các trạng thái giới hạn áp dụng;
\r\n\r\n- ở trạng thái giới hạn cực đại (ULS),\r\ntải trọng sóng không được tác dụng trực tiếp lên kết cấu sàn. Chỉ có thể chấp\r\nnhận cho tải trọng sóng t
7.2.2 Hư hỏng do sự cố
\r\n\r\n7.2.2.1 Giàn phải được thiết kế sao\r\ncho chịu được hư hỏng, tức là những hư hỏng hay những hậu quả có thể xảy ra do\r\nsự cố cũng không được làm mất tính toàn vẹn của kết cấu tổng thể.
\r\n\r\nVí dụ về những hư hỏng do sự cố đã được\r\nnêu trong TCVN 6170-3: 1998. Những biện pháp chung để phòng chống hư hỏng do sự\r\ncố theo TCVN 6170-1: 1996.
\r\n\r\n7.2.2.2 Khi một thanh giằng hay một mối\r\nnối các thanh giằng bị va chạm hay bị một vật rơi vào thì thanh giằng hay mối nối\r\nnày thường bị phá hủy hoàn toàn. Những phần tử và mối nối như vậy phải được coi\r\nlà không còn tác dụng (không làm việc) khi xác định sức bền tổng thể của giàn (sức\r\nbền còn lại) đối với tổ hợp tải trọng thiết kế d) trong trạng thái giới hạn phá\r\nhủy lũy tiến (PLS) (xem TCVN 6170-3: 1998).
\r\n\r\n7.2.2.3 Khi một phần tử chính của\r\nchân đế (thanh chủ) bị va chạm hay bị một vật rơi vào thì chỉ phần tử này bị hư\r\nhỏng cục bộ và sức bền tổng thể của giàn (sức bền còn lại) được đánh giá có xét\r\ntới phần tử hư hỏng này đối với tổ hợp tải trọng thiết kế d) trong trạng thái\r\ngiới hạn phá hủy lũy tiến (PLS) (xem TCVN 6176-3: 1998).
\r\n\r\n7.2.3 Khả năng tiếp cận để kiểm tra\r\nvà sửa chữa
\r\n\r\n7.2.3.1 Kết cấu phải được thiết kế có\r\ncàng nhiều khả năng càng tốt cho con người tới tiếp cận được các phần tử để kiểm\r\ntra, bảo dưỡng và sửa chữa.
\r\n\r\n7.3 Phân tích kết cấu
\r\n\r\n7.3.1 Để tính toán kết cấu tổng thể\r\nphải thiết lập mô hình kết cấu không gian ba chiều đối với giàn (xem điều\r\n6.1.3).
\r\n\r\n7.3.2 Có thể phải bổ sung thêm phương\r\npháp tính toán phần tử hữu hạn (PTHH) đối với những mối nối và những bộ phận kết\r\ncấu phức tạp khác để xác định chính xác hơn sự phân bố ứng suất cục bộ và/hoặc\r\nđể kiểm tra các kết quả tính theo mô hình khung không gian.
\r\n\r\n7.3.3 Khi cần thiết còn phải xác định\r\nứng suất tập trung cục bộ bằng việc phân tích PTHH một cách chi tiết hoặc bằng\r\ncác mô hình vật lý. Tuy nhiên, đối với những chi tiết chuẩn, có thể áp dụng các\r\ncông thức đã được thừa nhận.
\r\n\r\n7.3.4 Khi cần có thể phải tiến hành\r\ntính toán kiểm tra thêm đối với những phần tử chịu tải trọng cục bộ.
\r\n\r\n7.3.5 Nếu cả tải trọng tĩnh và động\r\ncùng tham gia trong quá trình phân tích thì sự tác động của mỗi loại tải trọng\r\nphải được xác định riêng biệt trong kết quả.
\r\n\r\n7.3.6 Hiệu ứng cục bộ của tải trọng\r\nmôi trường, ví dụ như sóng va đập thẳng đứng và sự tách xoáy do sóng hoặc gió,\r\nphải được xem xét tương ứng.
\r\n\r\n7.3.7 Khi phân tích kết cấu chịu tải\r\ntrọng động đất, ngoài việc xem xét tổng thể như đã nêu ở điều 6.4 còn phải xét\r\nkết cấu cục bộ (ví dụ như tháp khoan, cần đốt khí đồng hành, cần cẩu...).
\r\n\r\n7.4 Thiết kế kết cấu
\r\n\r\n7.4.1 Thiết kế theo trạng thái giới hạn\r\ncực đại (ULS)
\r\n\r\n7.4.1.1 Việc tính toán sức bền theo\r\nULS thường dựa trên lý thuyết đàn hồi. Cũng có thể áp dụng phân tích dẻo\r\ntrong những trường hợp đặc biệt. Trong trường hợp ấy, hệ số vật liệu hoặc các hệ\r\nsố sử dụng cũng như phương pháp phân tích phải được cơ quan có thẩm quyền phê\r\nchuẩn trong từng trường hợp riêng biệt.
\r\n\r\n7.4.2 Thiết kế theo trạng thái giới hạn\r\nmỏi (FLS)
\r\n\r\n7.4.2.1 Những bộ phận kết cấu có thể\r\nbị phá hủy vì mỏi đều phải được xem xét về mỏi.
\r\n\r\n7.4.2.2 Thiết kế theo trạng thái giới\r\nhạn mỏi có thể được tiến hành theo phương pháp dựa trên kết quả thử mỏi và tính\r\ntoán tổn thương tích lũy, phương pháp dựa trên cơ học phá hủy hoặc kết hợp cả\r\nhai phương pháp này.
\r\n\r\nNhững yêu cầu chung về thiết kế theo\r\ntrạng thái giới hạn mỏi theo TCVN 6170-4: 1998.
\r\n\r\n7.4.2.3 Việc thiết kế chính xác các\r\nchi tiết và yêu cầu chất lượng nghiêm ngặt trong chế tạo là những yếu tố chủ yếu\r\nđể đạt được sức bền mỏi có thể chấp nhận, cần đảm bảo rằng những giả thiết nêu\r\nra khi thiết kế liên quan đến những yếu tố này phải đạt được trong thực tế.
\r\n\r\n7.4.2.4 Những kết quả phân tích mỏi\r\nphải được xem xét đầy đủ khi lập chương trình kiểm tra và khảo sát giàn đang hoạt\r\nđộng.
\r\n\r\n7.4.3 Thiết kế theo trạng thái giới hạn\r\nphá hủy lũy tiến (PLS)
\r\n\r\n7.4.3.1 Phải xác định tất cả những tải\r\ntrọng tin là có thể xảy ra do sự cố hay bất thường và phải kiểm tra kết cấu đối\r\nvới những tải trọng này và/hoặc đối với hậu quả do tải trọng này gây ra theo\r\ncác nguyên tắc của trạng thái giới hạn phá hủy lũy tiến (PLS).
\r\n\r\n7.4.3.2 Khi xảy ra phá hủy cục bộ kết\r\ncấu (ví dụ: chảy dẻo quá mức, mất ổn định, đứt gẫy...) thì phải xác định phạm\r\nvi của hư hỏng theo phương pháp phân tích hấp thụ năng lượng/biến dạng dẻo được\r\nthừa nhận. Kết cấu phải giữ được nguyên vẹn hoặc phạm vi của hư hỏng phải được\r\nhạn chế trong những vùng cục bộ khi chịu tải trọng sự cố (tổ hợp tải trọng c)\r\ntrong TCVN 6170-3: 1998) và trong tình trạng hư hỏng (tổ hợp tải trọng d) trong\r\nTCVN 6170-3: 1998).
\r\n\r\n7.4.4 Thiết kế theo trạng thái giới hạn\r\nkhả năng làm việc (SLS)
\r\n\r\n7.4.4.1 Phải tiến hành xem xét hiệu ứng\r\ncủa các chuyển vị khi cần thiết.
\r\n\r\n7.4.4.2 Độ cứng của kết cấu và của\r\ncác bộ phận kết cấu phải đủ lớn để phòng ngừa sự dao động quá mức và để đảm bảo\r\nan toàn cho giàn.
\r\n\r\n7.4.4.3 Phải xem xét độ mài mòn cho\r\nphép ở những vùng bị mài mòn.
\r\n\r\n7.5 Thiết kế phần tử
\r\n\r\n7.5.1 Những yêu cầu đối với thiết kế\r\nphần tử đã được nêu trong TCVN 6170-4: 1998. Những yêu cầu bổ sung sẽ được nêu\r\ntrong phần này.
\r\n\r\n7.5.2 Chiều dài hiệu dụng le\r\ncủa phần tử chịu nén trong kết cấu kiểu jacket phải được xác định đầy đủ có kể\r\nđến điều kiện liên kết ở hai đầu. Nếu không có các giá trị thích hợp hơn, có thể\r\nlấy hệ số quy đổi chiều dài K theo bảng 1.
\r\n\r\nTrong bảng 1, chiều dài hiệu dụng le\r\ncủa phần tử chịu nén khi tính toán ổn định sẽ bằng:
\r\n\r\nle= Kl
\r\n\r\nl là chiều dài của phần\r\ntử;
\r\n\r\nK là hệ số quy đổi chiều dài.
\r\n\r\n| \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Cột phần thượng tầng: \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - có giằng \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - không giằng \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Cột chân đế và cọc: \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - mặt cắt tổ hợp có trám vữa \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - cột không trám vữa \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - cọc không trám vữa giữa các điểm\r\n chèn \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Các thanh xiên của hệ giàn đỡ sàn: \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - chịu tác dụng trong mặt phẳng \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - chịu tác dụng ngoài mặt phẳng \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Các thanh giằng ở chân đế: \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - nối các mặt đối diện của các đường\r\n chéo chính \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - nối mặt chân đế với đường tâm của\r\n mối nối giằng kiểu chữ K \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - đoạn dài hơn của mối nối kiểu chữ\r\n X \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n - các thanh giằng ngang phụ \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Các thanh mã của hệ giàn đỡ sàn: \r\n | \r\n \r\n | \r\n
1) Trong trường hợp này hệ số K được\r\nxác định theo các tài liệu riêng.
\r\n\r\n7.6 Các liên kết có trám vữa
\r\n\r\n7.6.1 Quy định chung
\r\n\r\n7.6.1.1 Tất cả những yếu tố liên quan\r\nảnh hưởng đến sức bền của liên kết có trám vữa phải được xem xét thích hợp và\r\nđược kể đến trong thiết kế.
\r\n\r\nChú thích - Sức bền của liên kết có\r\ntrám vữa có thể phụ thuộc vào các yếu tố sau:
\r\n\r\n- sức bền chịu nén và môđun đàn hồi của\r\nvữa;
\r\n\r\n- hình học của vành vữa và của ống;
\r\n\r\n- hình dáng bên ngoài và khoảng cách của\r\ncác mấu chống trượt cơ học;
\r\n\r\n- tỷ số giữa chiều dài đoạn trám vữa\r\nvà đường kính cọc;
\r\n\r\n- trạng thái bề mặt của ống;
\r\n\r\n- sự co ngót hoặc dãn nở về lâu dài của\r\nvữa.
\r\n\r\n7.6.1.2 Vật liệu vữa phải tuân theo\r\ncác tiêu chuẩn hiện hành.
\r\n\r\n7.6.1.3 Các yêu cầu về quy trình trám\r\nvữa được quy định theo tiêu chuẩn hiện hành có liên quan.
\r\n\r\n7.6.1.4 Các ống bao cọc, ống kẹp những\r\nchỗ nứt vỡ và những chỗ nối có trám vữa khác thường phải được thiết kế dựa trên\r\nnhững quy trình đã được chứng minh là tốt và tin cậy. Các phương pháp phân tích,\r\nquy trình trám vữa và hệ số an toàn dùng cho những liên kết có trám vữa phải được\r\ntrình cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.
\r\n\r\n7.6.2 Liên kết trám vữa giữa cọc và kết\r\ncấu
\r\n\r\n7.6.2.1 Các liên kết trám vữa giữa cọc\r\nvà kết cấu phải được thiết kế để truyền được tốt tải trọng từ kết cấu thép đến\r\nđất nền.
\r\n\r\n7.6.2.2 Khi tính toán ứng suất trượt ở\r\nmặt chung của các liên kết trám vữa giữa cọc và kết cấu phải kể đến sự phân bố\r\ncủa tải trọng tổng thể giữa các cọc khác nhau trong một nhóm cọc hay một cụm cọc.\r\nPhân tích các liên kết này phải tính đến tải trọng tính toán lớn nhất có xét đến\r\nphạm vi thay đổi độ cứng của đất nền ở nơi đặt giàn.
\r\n\r\nChú thích - Nếu không có số liệu thích\r\nhợp hơn, ứng suất trượt đặc trưng ở mặt chung của một liên kết trám vữa, có hoặc\r\nkhông có các mấu chống trượt, có thể được tính bằng:
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\ntki là ứng suất trượt đặc\r\ntrưng ở mặt chung;
\r\n\r\nm là hệ số ma sát giữa vữa và thép (
d là chiều cao nhấp nhô bề mặt hay độ không\r\ntròn cục bộ v.v... (d/Rp=\r\n0,00025 đối với bề mặt thép cán có dung sai chế tạo thông thường. Những bề mặt\r\nđược gia công cơ khí sẽ được xem xét riêng);
\r\n\r\nRp là bán kính ngoài của cọc\r\n(xem hình 1);
\r\n\r\nRs là bán kính trong của ống\r\nbao (xem hình 1);
\r\n\r\ntp là chiều dày thành ống cọc\r\n(xem hình 1);
\r\n\r\nts là chiều dày thành ống\r\nbao (xem hì
tg là chiều dày thành của\r\nvành vữa (xem hình 1);
\r\n\r\nh là chiều cao của các mấu chống trượt\r\n(đối với ống tròn h= 0) (xem hình 1);
\r\n\r\ns là khoảng cách giữa các mấu chống\r\ntrượt (xem hình 1);
\r\n\r\nE là mô đun đàn hồi của thép, E=\r\n210.000N/mm2;
\r\n\r\nEg là mô đun đàn hồi của vữa;
\r\n\r\nfg là cường độ nén lập\r\nphương của vữa;
\r\n\r\nCL là hệ số phụ thuộc tỷ số\r\ngiữa chiều dài danh nghĩa đoạn vữa (L) và đường kính ngoài của cọc
Nếu không có số liệu liên quan đến\r\nhình học của mấu chống trượt và ống thì hệ số CL có thể được lấy như\r\nsau:
\r\n\r\n| \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
Có thể nội suy tuyến tính để nhận được\r\ncác giá trị trung gian.
\r\n\r\nMô đun đàn hồi của vữa (Eg)\r\nthay đổi đáng kể phụ thuộc vào cấp phối của vữa. Nói chung có thể coi môđun đàn\r\nhồi này tỷ lệ với cường độ nén mẫu khối lập phương của vữa, fg.
\r\n\r\nNếu không có số liệu thích hợp khác,\r\ncó thể lấy môđun đàn hồi Eg của vữa thuần nước - ximăng khi dùng\r\nximăng giếng khoan:
\r\n\r\nEg= 150fg (4\r\nN/mm2 < fg < 90N/mm2).
\r\n\r\nĐể áp dụng được công thức tính
5 ≤ Rp / tp ≤\r\n30;
\r\n\r\n9 ≤ Rs / ts ≤\r\n70;
\r\n\r\n0 ≤ h / s ≤ 0.04;
\r\n\r\n4 ≤ L / Rp;
\r\n\r\n1,4 (Rp.tp )1/2 ≤ s.
\r\n\r\nCần lưu ý rằng khi khoảng cách giữa\r\ncác mấu chống trượt đạt tới khoảng cách hữu hiệu (1.4 (Rp.tp )1/2)\r\nthì việc giảm khoảng cách giữa các mấu cũng không làm tăng đáng kể sức bền chống\r\ntrượt.
\r\n\r\n7.6.3 Kẹp bắt bu lông
\r\n\r\n7,6.3.1 Nếu không có số liệu thích hợp\r\nhơn, những kẹp nối được trám vữa và bắt bu lông cũng có thể được thiết kế theo\r\nquy trình đã nêu ở phần chú thích sau điều 7.6.2.2, nhưng phải kể đến độ cứng của\r\nbu lông.
\r\n\r\nChú thích - Ứng suất trượt đặc trưng ở\r\nmặt chung (tiếp xúc vữa - thép) của một kẹp bắt bu lông được trám vữa có thể\r\ntính bằng:
\r\n\r\ntrong đó, ngoài các ký hiệu đã nêu còn\r\ncó:
\r\n\r\nl là chiều dài bulông;
\r\n\r\ns là khoảng cách giữa các bu lông;
\r\n\r\nA là diện tích mặt cắt của một bu\r\nlông.
\r\n\r\nCác tham số khác xem ở điều 7.6.2.
\r\n\r\n7.6.4 Sức bền mỏi của các liên kết được\r\ntrám vữa
\r\n\r\n7.6.4.1 Sức bền mỏi của các liên kết\r\nđược trám vữa phải dựa trên số liệu thí nghiệm hoặc kinh nghiệm thích hợp với\r\ntính chất thực của liên kết.
\r\n\r\nChú thích - có thể áp dụng quy trình\r\nsau đây, nếu không có số liệu chính xác hơn:
\r\n\r\na) Liên kết ống trơn
\r\n\r\nNhững liên kết chịu các chu trình tải\r\ntrọng trong miề
b) Liên kết có mấu chống trượt
\r\n\r\nĐường cong mỏi S-N của liên kết này có\r\nthể được mô tả bằng phương trình:
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\ntdyn là ứng suất trượt động\r\ncực đại;
\r\n\r\ntki là ứng suất trượt đặc\r\ntrưng ở mặt chung, xem điều 7.6.2;
\r\n\r\nK1 K2 là các hệ\r\nsố được cho dưới đây;
\r\n\r\nN là số chu trình tải trọng tới phá hủy.
\r\n\r\nĐối với các liên kết có mấu chống trượt\r\nchịu ứng suất lặp trong miền nén thì có thể lấy các hệ số K bằng:
\r\n\r\nK1= 0,8
\r\n\r\nK2= 0,02
\r\n\r\nĐối với các liên kết có mấu chống trượt\r\nchịu ứng suất lặp trong miền kéo - nén đối xứng thì có thể lấy các hệ số K bằng:
\r\n\r\nK1= 0,6
\r\n\r\nK2= 0 06
\r\n\r\n7.6.5 Hệ số vật liệu (
7.6.5.1 Để tính đến những bất định\r\ntrong sức bền của các liên kết được trám vữa, ví dụ: do tính toán ứng suất trượt\r\nở mặt chung, do các thao tác trám vữa ở ngoài biển v.v..., hệ số vật liệu
Chú thích - Đối với các liên kết trám\r\nvữa được thiết kế theo các chú thích trong điều 7.6 thì các hệ số
1) Khi thiết kế theo phương pháp hệ số\r\nriêng phần (xem TCVN 6170-4: 1998 ), hệ số vật liệu gm
| \r\n | \r\n \r\n | \r\n ||
| \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n |
| \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
2) Khi thiết kế theo phương pháp ứng\r\nsuất cho phép, xem TCVN 6170-4: 1998, hệ số sử dụng h của liên kết này\r\nkhông được lớn hơn:
\r\n\r\nh= 0,4ho
\r\n\r\nCác giá trị thích hợp của
8.1 Móng cọc phải được thiết kế theo\r\nnhững yêu cầu thích hợp đã nêu trong TCVN 6170-7: 1999.
\r\n\r\n8.2 Cọc phải được thiết kế sao cho độ\r\nsâu đóng cọc phù hợp với các yêu cầu thiết kế mà không làm hư hỏng cọc hoặc\r\nkhông làm xáo trộn quá mức cấu tạo các lớp đất khác nhau, khiến cho sức chịu tải\r\ncủa cọc bị giảm đi (xem TCVN 6170-4: 1998).
\r\n\r\n8.3 Thiết kế cọc
\r\n\r\n8.3.1 Khi thiết kế cọc phải xét đến tất\r\ncả các điều kiện tải trọng thích hợp bao gồm cả tải trọng khi khai thác và tải\r\ntrọng khi đóng cọc. Cũng phải tính đến các yêu cầu về khả năng đóng được cọc.
\r\n\r\n8.3.2
8.3.3 Các ứng suất động do đóng cọc\r\ngây ra phải được xác định trên cơ sở các nguyên tắc được thừa nhận hoặc bằng\r\ncách phân tích sự lan truyền sóng va chạm. Tổng ứng suất động và ứng suất tĩnh\r\ntrong quá trình đóng cọc phải không được vượt giới hạn chảy thấp nhất đã quy định\r\n(xem TCVN 6170-4: 1998).
\r\n\r\n8.3.4 Phải kiểm tra tỷ số đường\r\nkính/chiều dày thành ống để tránh mất ổn định cục bộ (xem TCVN 6170-4: 1998).
\r\n\r\n8.3.5
8.3.6 Cần kể đến cả những cọc bị hụt\r\nhoặc dôi để tính vào độ không chắc chắn trong dự kiến đóng cọc.
\r\n\r\n9 Khảo sát trong quá\r\ntrình khai thác
\r\n\r\n9.1 Quy định chung
\r\n\r\n9.1.1 Việc khảo sát trong quá trình\r\nkhai thác phải tuân theo các quy định trong TCVN 6171:1996.
\r\n\r\n\r\n\r\n
1 Phạm vi áp dụng
\r\n\r\n2 Tiêu chuẩn trích dẫn
\r\n\r\n3 Quy định chung
\r\n\r\n3.1 Phân cấp
\r\n\r\n3.2 Định nghĩa
\r\n\r\n3.3 Sổ tay vận hành
\r\n\r\n4 Phân loại kết cấu và lựa chọn vật\r\nliệu
\r\n\r\n4.1 Quy định chung
\r\n\r\n5 Các tải trọng thiết kế
\r\n\r\n5.1 Quy định chung
\r\n\r\n5.2 Các loại tải trọng
\r\n\r\n5.3 Xác định tải trọng do môi trường
\r\n\r\n5.4 Các điều kiện thiết kế
\r\n\r\n5.5 Các tổ hợp tải trọng
\r\n\r\n6 Phân tích phản ứng tổng thể
\r\n\r\n6.1 Quy định chung
\r\n\r\n6.2 Phân tích tổng thể trong điều kiện\r\ncực trị
\r\n\r\n6.3 Phân tích mỏi
\r\n\r\n6.4 Phân tích kết cấu khi động đất
\r\n\r\n7 Thiết kế kết cấu giàn
\r\n\r\n7.1 Quy định chung
\r\n\r\n7.2 Nguyên tắc thiết kế
\r\n\r\n7.3 Phân tích kết cấu
\r\n\r\n7.4 Thiết kế kết cấu
\r\n\r\n7.5 Thiết kế phần tử
\r\n\r\n7.6 Các liên kết có trám vữa
\r\n\r\n8 Thiết kế móng
\r\n\r\n9 Khảo sát trong quá trình khai thác
\r\n\r\n9.1 Quy định chung
\r\n\r\nTừ khóa: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN6170-9:2000, Tiêu chuẩn Việt Nam số TCVN6170-9:2000, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN6170-9:2000 của Bộ Khoa học Công nghệ và Mội trường, Tiêu chuẩn Việt Nam số TCVN6170-9:2000 của Bộ Khoa học Công nghệ và Mội trường, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN6170 9:2000 của Bộ Khoa học Công nghệ và Mội trường, TCVN6170-9:2000
File gốc của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-9:2000 về Công trình biển cố định – Phần 9: Kết cấu – Giàn thép kiểu jacket đang được cập nhật.
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-9:2000 về Công trình biển cố định – Phần 9: Kết cấu – Giàn thép kiểu jacket
Tóm tắt
| Cơ quan ban hành | Bộ Khoa học Công nghệ và Mội trường |
| Số hiệu | TCVN6170-9:2000 |
| Loại văn bản | Tiêu chuẩn Việt Nam |
| Người ký | Đã xác định |
| Ngày ban hành | 2000-01-01 |
| Ngày hiệu lực | |
| Lĩnh vực | Xây dựng |
| Tình trạng | Hết hiệu lực |