đồ án công trình biển cố định 1 thiết kế kết cấu chân đế công trình biển cố định bằng thép

68 584 0
đồ án công trình biển cố định 1 thiết kế kết cấu chân đế công trình biển cố định bằng thép

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

NHĨM - LỚP 52CB1 ĐỒ ÁN CƠNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH THIẾT KẾ KẾT CẤU CHÂN ĐẾ CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH BẰNG THÉP I ) TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH Cơng trình biển thép cơng trình có vật liệu làm chủ yếu làm thép Cơng trình làm việc khung khơng gian, tải trọng truyền vào đất thông qua móng cọc đóng sâu vào đất - Ưu điểm : + Thép loại vật liệu có cường độ cao kích thước tương đối nhỏ , kết cấu có trọng lượng kích thước tương đối nhỏ dẫn đến tải trọng sóng tác động lên cơng trình nhỏ + Khả cấu tạo liên kết thép linh hoạt + Có thể áp dụng cho phần lớn điều kiện địa chất + Thời gian thi cơng nhanh địi hỏi phương tiện bến bãi thi công bờ - Nhược điểm : + Thép loại vật liệu đắt tiền + Đòi hỏi phải tu bảo dưỡng thường xuyên để khắc phục hậu ăn mịn nứt mỏi + Thời gian thi cơng ngồi biển kéo dài địi hỏi phải có nhiều thiết bị chuyên dụng ngành Phải trải qua giai đoạn: Giai đoạn thi công lắp giáp , giai đoạn vận chuyển hạ thuỷ đánh chìm cố định ngồi biển Do tồn nhiều rủi ro thi cơng ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHĨM - LỚP 52CB1 ) SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ) Kích thước cơng trình : Kích thước khung Kích thước thượng tầng Trọng lượng thượng tầng đỡ Phương án kết cấu chân đế (T) 18mx18m 25mx25m 14000kN ống chính/ launching/cọc váy giếng ) Số liệu khí tượng hải văn vị trí xây dựng cơng trình : Các thơng số đề Biến động triều lớn d1 ( m ) 2.2 Nước dâng tương ứng với bão thiết kế d2 ( m ) 1.2 Độ sâu nước d0 ( m ) 80 ) Số liệu vận tốc gió : Chu kỳ lặp - năm N NE E SE S SW W NW Vận tốc gió trung bình đo phút 100 38.4 46.1 0.0 20.8 2.0 35.7 34.2 33.5 50 36.2 45.0 9.1 19.2 1.4 33.4 32.7 31.8 25 34.2 40.6 7.4 18.2 0.4 31.5 30.4 29.2 10 30.6 37.5 6.3 16.8 9.2 28.2 27.5 26.5 28.5 34.6 5.2 15.5 8.4 26.2 25.2 21.3 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHÓM - LỚP 52CB1 23.0 26.0 2.0 12.7 6.0 21.0 20.0 18.0 Chu kỳ lặp - năm N NE E SE S SW W NW Vận tốc gió trung bình đo phút 100 39.7 47.1 1.0 21.4 2.7 36.9 35.3 34.6 50 37.4 46.5 0.1 19.8 22.1 34.5 33.8 32.8 25 35.3 41.9 28.3 18.8 21.1 32.5 31.4 30.2 10 31.6 38.7 27.2 17.4 19.8 29.1 28.4 27.4 29.4 35.7 26.0 16.0 19.0 27.1 26.0 22.0 23.8 26.9 22.7 13.1 16.5 21.7 20.7 18.6 Chu kỳ lặp - năm N NE E SE S SW W NW Vận tốc gió trung bình đo giây 100 44.7 58.1 4.9 24.2 5.6 41.6 39.8 39.0 50 42.1 52.4 33.9 22.3 24.9 38.9 38.1 37.0 25 39.8 47.3 31.9 21.2 23.7 36.7 35.4 34.0 10 35.6 43.7 30.6 19.6 22.4 32.8 32.0 30.8 33.2 40.3 29.3 18.0 21.4 30.5 29.3 24.8 26.8 30.3 25.6 14.8 18.6 24.4 23.3 21.0 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHÓM - LỚP 52CB1 ) Số liệu sóng thiết kế : Chu kỳ lặp Hướng N NE E SE S SW W NW 100 Năm H, m 10.8 16.1 9.9 6.2 8.6 12.2 9.3 7.4 T, s 10.3 14.1 11.6 10.8 12.4 12.5 12.0 12.3 H, m 9.7 15.6 9.2 5.6 8.0 12.4 8.8 6.9 T, s 10.0 14.1 11.5 10.5 12.1 12.4 11.9 11.7 H, m 8.8 14.7 8.7 5.2 7.7 11.1 8.5 6.5 T, s 9.9 14.3 11.4 10.2 11.8 12.4 11.8 11.7 H, m 5.6 13.7 6.8 3.8 6.2 9.7 7.1 4.8 T, s 9.4 13.9 11.0 9.4 10.6 12.1 11.6 11.0 H, m 2.6 11.8 4.8 2.4 4.6 7.3 5.8 3.0 T, s 9.1 13.3 10.5 9.1 9.2 11.7 11.3 9.9 50 Năm 25 Năm Năm Năm ) Vận tốc dòng chảy mặt lớn ( chu kỳ lặp 100 năm ): Các thông số Hướng sóng N NE E SE S SW W NW Vận tốc (cm/s) 93 131 100 173 224 181 178 121 Hướng (độ) 240 241 277 41 68 79 78 134 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHÓM - LỚP 52CB1 ) Vận tốc dòng chảy đáy lớn ( chu kỳ lặp 100 năm ): Các thơng số Hướng sóng N NE E SE S SW W NW Vận tốc (cm/s) 68 111 90 102 182 137 119 97 Hướng (độ) 301 60 295 329 53 329 197 ) Số liệu hà bám : Phạm vi hà bám tính từ mực nước trung bình trở xuống Chiều dày hà bám Từ mực nước trung bình (m) đến -4 (m) 80 mm Từ -4 (m) đến -8 (m) 87 mm Từ -8 (m) đến -10 (m) 100 mm Từ -10 (m) đến đáy biển 70 mm Trọng lượng riêng hà bám : γ=1600 kG/m3 ) Số liệu địa chất cơng trình : Đề số : Các thông số đề Tên lớp đất Lớp đất số 1 Mô tả lớp đất Độ sâu đáy lớp đất ( tính từ ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N Lớp đất số Lớp đất số Á cát dẻo mềm Á cát dẻo chặt Sét nửa cứng h 1= 19m h 2=39m h 3= Vơ hạn NHĨM - LỚP 52CB1 đáy biển trở xuống ) Độ ẩm W ( %) 27.3 22.6 24.4 Giới hạn chảy LL 32.2 31.7 41.9 Giới hạn dẻo PL 17.6 18.6 21.2 Chỉ số chảy LI 14.6 13.1 20.7 Độ sệt PI 0.66 0.31 0.15 Trọng lượng γ (g/cm3) 2.0 2.03 2.01 Tỷ trọng Δ (g/cm3 ) 2.75 2.74 2.78 10 Hệ số rỗng e 0.75 0.65 0.72 11 Lực dính c ( kN/m2) 43 51 67 12 Cường độ kháng nén không 60 20 120 14 22 25 nước cu (kN/m2) 13 Góc ma sát ψ , độ ) Số liệu vật liệu : Số liệu quy cách thép ống ( lấy theo quy cách thép ống API ) + Vật liệu thép : Đặc trưng lý vật liệu thép : - Khối lượng riêng gt =7.85 ( T/m3 ) - Cường độ chảy Fy = 44.8 ( Mpa ) - Modun đàn hồi E = 2.1x106 ( kG/m2 ) ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHÓM - LỚP 52CB1 + Liên kết hàn : - Que hàn loại N 42 - Cường độ chịu nén hàn đối đầu Rhn =2100 ( kG/m2 ) - Cường độ chịu kéo hàn đối đầu Rkh =2100 ( kG/m2 ) - Cường độ chịu cắt hàn đối đầu Rch =1800 ( kG/m2 ) 10 ) Tải trọng thượng tầng : Chức dàn nhẹ khai thác vận chuyển sản phẩm giếng hệ thống đường ống dẫn sang dàn công nghệ trung tâm , dẫn nước ép vỉ chức quản lý đầu giếng II) XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHÂN ĐẾ ) CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN : a ) Xác định mực nước tính tốn Mực nước triều cao : MNTC = + d1 = 80 + 2.2= 82.2 (m) Mực nước trung bình : MNTB = + Mực nước tính tốn : MNTT = d1 2.2 = 80 + = 81.1(m) 2 + d1 + d2 = 80 + 2.2 + 1.2 = 83.4 (m) b ) Xác định hướng sóng dùng để tính tốn Chọn hướng sóng tác động vào cơng trình để tính toán kiểm tra kết cấu chân đế + Hướng : hướng có chiều cao sóng lớn ( ĐÔNG BẮC - NE ) : H = 16.1 ( m ) ; T = 14.1 ( s ) ( Chu kỳ lặp 100 năm ) + Hướng : hướng tác dụng theo phương chéo diafrargm ( BẮC - N ) : H = 10.8 ( m ) ; T = 10.3 ( s ) ( Chu kỳ lặp 100 năm ) ĐỒ ÁN CÔN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHÓM - LỚP 52CB1 c ) Xác định hướng tác dụng dòng chảy Hướng tác dụng dòng chảy chọn theo hướng tác dụng sóng + Dịng chảy mặt lớn Các thơng số Hướng sóng ĐÔNG BẮC BẮC Vận tốc ( cm/s ) 131 93 Hướng ( độ ) 241 240 + Dòng chảy đáy lớn Các thơng số Hướng sóng ĐƠNG BẮC BẮC Vận tốc ( cm/s ) 111 68 Hướng ( độ ) 301 d ) Xác định hướng gió tác dụng Hướng gió tác dụng trùng với hướng sóng tác dụng : + Theo hướng ĐÔNG BẮC : V3s ( 100 năm ) = 58.1 m/s + Theo hướng BẮC : V3s ( 100 năm ) = 44.7 m/s ) XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHÂN ĐẾ Phương án kết cấu chân đế phụ thuộc vào yếu tố : ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHÓM - LỚP 52CB1 + Địa chất cơng trình + Độ sâu nước thiết kế , mực nước cao + Phương pháp công thiết bị thi công bờ ngồi khơi a) Lựa chọn hướng đặt cơng trình Hướng đặt cơng trình phụ thuộc vào yếu tố sau : + Hướng tải trọng môi trường cực hạn +Chức dàn ( dàn cơng nghệ, dàn khai thác, ) + Thuận lợi cho việc bố trí giá cập tàu để giảm tối đa tải trọng môi trường tác động cập tàu tác động trực tiếp lên tàu Trong đồ án ta xét đến yếu tố có ảnh hưởng lớn tải trọng mơi trường để bố trí hướng đặt cơng trình Cơng trình đặt theo hướng có chiều cao sóng lớn ĐƠNG BẮC Hướng ĐƠNG BẮC qua trục đối xứng cơng trình Bố trí tải trọng mơi trường cực đại chịu lực ống đồng Thường ống gần hướng sóng tới chịu nhổ, ống xa hướng sóng tới chịu nén Sơ đồ bố trí sau : ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N NHÓM - LỚP 52CB1 N E N P1 PB E W P2 PA S b) Xác định kích thước tổng thể + Kích thước đỉnh kết cấu chân đế : 18x18 (m) + Xác định chiều cao cơng trình Ta có cơng thức : HCT = MNTT +h.Hmax +D Trong HCT : Chiều cao cơng trình MNTT : Mực nước tính tốn Hmax : Chiều cao sóng lớn D : Độ tĩnh không h : hệ số phụ thuộc phương pháp tính vận tốc sóng ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 10 NHĨM - LỚP 52CB1 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 54 NHÓM - LỚP 52CB1 KiỂM TRA THANH CHỊU NÉN UỐN - TỔ HỢP - MỘT VÀI KẾT QuẢ ĐẠI DiỆN Ống Loại D (m) t (m) N A fa Fa Fb C m Jx (Jy) W Mbx Mby fbx fby Kết luận 274 OC2 1.8 0.05 -194.4 0.2748 707.55 25864 30260 0.85 0.1073 0.1192 21.6237 13.4697 181.42 113.01 0.034 0.0527 OK 183 OC3 0.05 -309.96 0.30615 1012.43 25879.3 30038.7 0.85 0.1484 0.1484 21.0405 11.2522 141.787 75.8259 0.0439 0.07055 OK -338 249.32 0.018 0.0237 OK 707 OC4 0.05 -45.825 0.3062 149.68 25685 30039 0.85 0.1484 0.1484 -50.155 36.9977 290 ON1 0.61 0.0156 -11.353 0.0291 389.94 26535 30088 0.85 0.0013 0.0043 3.29099 -5.4694 765.43 -1272.1 0.057 0.0738 OK 217 ON2 0.66 0.0206 -15.21 0.04136 367.754 26287.1 30480 0.85 0.00216 0.00653 0.80646 -1.9647 123.424 -300.68 0.0232 0.03398 OK ON4 0.8128 0.0254 -40.047 0.0628 637.69 25833 30482 0.85 0.005 0.0122 5.1666 28.8985 422.89 2365.4 0.093 0.12 OK 331 OX1 0.72 0.0206 -99.476 0.0452 2198.9 25291 30319 0.85 0.0028 0.0078 7.65013 5.45224 976.09 695.66 0.124 0.1844 OK 258 OX2 0.8128 0.0254 -11.273 0.0628 179.512 26259.9 30482.2 0.85 0.00497 0.01222 -6.5616 0.48358 -537.07 39.5813 0.022 0.02906 OK 165 OX3 0.91 0.0254 -118.76 0.07055 1683.3 26066.8 30270 0.85 0.00704 0.01547 -4.1173 -0.0204 -266.15 -1.3174 0.0726 0.11642 OK 58 OX4 0.0254 -0.6908 0.07773 8.88715 26344.6 30073.6 0.85 0.00941 0.01882 1.55582 3.94637 82.6536 209.652 0.0067 0.00806 OK OXD 0.58 0.0156 -3.5263 0.0276 127.55 26520 30195 0.85 0.0011 0.0039 1.13974 5.64914 294.39 1459.2 0.047 0.0573 OK Ống Loại D (m) t (m) N 270 OC2 1.8 0.05 244.033 179 OC3 0.05 425.683 707 OC4 0.05 640.115 294 ON1 0.61 0.0156 20.8128 221 ON2 0.66 0.0206 7.5871 123 ON3 0.72 0.0206 15.4716 37 ON4 0.8128 0.0254 2.2903 329 OX1 0.72 0.0206 112.893 261 OX2 0.8128 0.0254 32.6761 155 OX3 0.91 0.0254 29.7729 108 OX4 0.0254 90.6688 OXD 0.58 0.0156 1.291 KiỂM TRA THANH CHỊU KÉO UỐN - TỔ HỢP - MỘT VÀI KẾT QuẢ ĐẠI DiỆN A fa Fa Fb Cm Jx (Jy) W Mbx Mby fbx 0.2748 888.2 25864 30260 1332 0.1073 0.1192 1.13974 5.64914 9.562 0.3062 1390.4 25879 30039 981 0.1484 0.1484 1.13974 5.64914 7.6804 0.3062 2090.9 25685 30039 2546 0.1484 0.1484 1.13974 5.64914 7.6804 0.0291 714.82 26459 30088 1353 0.0013 0.0043 1.13974 5.64914 265.09 0.0414 183.45 26491 30480 1031 0.0022 0.0065 1.13974 5.64914 174.43 0.0452 341.99 26528 30319 15.9 0.0028 0.0078 1.13974 5.64914 145.42 0.0628 36.47 26210 30482 303 0.005 0.0122 1.13974 5.64914 93.288 0.0452 2495.4 25291 30319 1538 0.0028 0.0078 1.13974 5.64914 145.42 0.0628 520.32 26260 30482 1317 0.005 0.0122 1.13974 5.64914 93.288 0.0706 422 26067 30270 949 0.007 0.0155 1.13974 5.64914 73.676 0.0777 1166.5 26167 30074 0.85 0.0094 0.0188 1.13974 5.64914 60.549 0.0276 46.697 26520 30195 6.85 0.0011 0.0039 1.13974 5.64914 294.39 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 55 fby 47.394 38.068 38.068 1313.9 864.57 720.78 462.39 720.78 462.39 365.18 300.11 1459.2 0.036 0.055 0.083 0.066 0.032 0.034 0.015 0.122 0.033 0.027 0.054 0.044 0.0588 0.0908 0.137 0.0896 0.0405 0.0457 0.0178 0.1887 0.0485 0.0393 0.0845 0.0522 Kết luận OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK NHÓM - LỚP 52CB1 Ống Loại D (m) t (m) N 271 OC2 1.8 0.05 -2.3935 184 OC3 0.05 -48.632 707 OC4 0.05 -48.187 317 ON1 0.61 0.0156 -1.1607 217 ON2 0.66 0.0206 -1.6378 146 ON3 0.72 0.0206 -0.1761 ON4 0.8128 0.0254 -7.9249 331 OX1 0.72 0.0206 -6.6143 261 OX2 0.8128 0.0254 -12.11 158 OX3 0.91 0.0254 -0.5893 58 OX4 0.0254 -0.9159 OXD 0.58 0.0156 -0.8776 KiỂM TRA THANH CHỊU NÉN UỐN - TỔ HỢP - MỘT VÀI KẾT QuẢ ĐẠI DiỆN A fa Fa Fb C m Jx (Jy) W Mbx Mby fbx 0.2748 8.7116 25864 30260 981 0.1073 0.1192 1.13974 5.64914 9.562 0.3062 158.85 25879 30039 745 0.1484 0.1484 1.13974 5.64914 7.6804 0.3062 157.4 25685 30039 2125 0.1484 0.1484 1.13974 5.64914 7.6804 0.0291 39.865 25464 30088 1094 0.0013 0.0043 1.13974 5.64914 265.09 0.0414 39.6 26287 30480 788 0.0022 0.0065 1.13974 5.64914 174.43 0.0452 3.8926 26046 30319 685 0.0028 0.0078 1.13974 5.64914 145.42 0.0628 126.19 25833 30482 9.85 0.005 0.0122 1.13974 5.64914 93.288 0.0452 146.2 25291 30319 1150 0.0028 0.0078 1.13974 5.64914 145.42 0.0628 192.83 26260 30482 966 0.005 0.0122 1.13974 5.64914 93.288 0.0706 8.3527 26067 30270 704 0.007 0.0155 1.13974 5.64914 73.676 0.0777 11.783 26345 30074 432 0.0094 0.0188 1.13974 5.64914 60.549 0.0276 31.744 26520 30195 0.85 0.0011 0.0039 1.13974 5.64914 294.39 fby 47.394 38.068 38.068 1313.9 864.57 720.78 462.39 720.78 462.39 365.18 300.11 1459.2 0.002 0.007 0.007 0.039 0.026 0.021 0.018 0.027 0.021 0.011 0.009 0.043 0.0022 0.0115 0.0115 0.0472 0.0314 0.0245 0.0236 0.0339 0.0277 0.0128 0.0109 0.0513 Kết luận OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK KiỂM TRA THANH CHỊU NÉN UỐN - TỔ HỢP - MỘT VÀI KẾT QuẢ ĐẠI DiỆN Ống Loại D (m) t (m) N A fa Fa Fb Cm Jx (Jy) W Mbx Mby fbx fby Kết luận 274 OC2 1.8 0.05 -194.4 0.2748 707.55 25864 30260 0.85 0.1073 0.1192 21.6237 13.4697 181.42 113.01 0.034 0.0527 OK 183 OC3 0.05 -309.96 0.30615 1012.43 25879.3 30038.7 0.85 0.1484 0.1484 21.0405 11.2522 141.787 75.8259 0.0439 0.07055 OK 707 OC4 0.05 -45.825 0.3062 149.68 25685 30039 0.85 0.1484 0.1484 -50.155 36.9977 -338 249.32 0.018 0.0237 OK 290 ON1 0.61 0.0156 -11.353 0.0291 389.94 26535 30088 0.85 0.0013 0.0043 3.29099 -5.4694 765.43 -1272.1 0.057 0.0738 OK 217 ON2 0.66 0.0206 -15.21 0.04136 367.754 26287.1 30480 0.85 0.00216 0.00653 0.80646 -1.9647 123.424 -300.68 0.0232 0.03398 OK ON4 0.8128 0.0254 -40.047 0.0628 637.69 25833 30482 0.85 0.005 0.0122 5.1666 28.8985 422.89 2365.4 0.093 0.12 OK 331 OX1 0.72 0.0206 -99.476 0.0452 2198.9 25291 30319 0.85 0.0028 0.0078 7.65013 5.45224 976.09 695.66 0.124 0.1844 OK 258 OX2 0.8128 0.0254 -11.273 0.0628 179.512 26259.9 30482.2 0.85 0.00497 0.01222 -6.5616 0.48358 -537.07 39.5813 0.022 0.02906 OK 165 OX3 0.91 0.0254 -118.76 0.07055 1683.3 26066.8 30270 0.85 0.00704 0.01547 -4.1173 -0.0204 -266.15 -1.3174 0.0726 0.11642 OK 58 OX4 0.0254 -0.6908 0.07773 8.88715 26344.6 30073.6 0.85 0.00941 0.01882 1.55582 3.94637 82.6536 209.652 0.0067 0.00806 OK OXD 0.58 0.0156 -3.5263 0.0276 127.55 26520 30195 0.85 0.0011 0.0039 1.13974 5.64914 294.39 1459.2 0.047 0.0573 OK ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 56 NHÓM - LỚP 52CB1 3) KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC NÚT Kiểm tra nút theo API: Kiểm tra chọc thủng cho nút đơn giản: Vp = t.f.sinα Trong đó: α: Góc hợp ống ống nhánh f : Ứng suất dọc trục, ứng suất uồn mặt phẳng mặt phẳng ống nhánh (tính rieengcho trường hợp tải trọng điều chỉnh ảnh hưởng lệch tâm) t = t/T với T bề dày ống chính, t bề dày ống nhánh Ứng suất chọc thủng cho phép: Vpa = Qq Qf Fyc 0,6.g Trong đó: Fyc : Giới hạn chảy vật liệu chủ g= D ( D đường kính ngồi ống ) 2T Qq : Hệ số kể đến ảnh hưởng loại tải trọng cấu tạo hình học Qf : Hệ số kể đến xuất ứng suất dọc trục danh nghĩa ống Qf = 1- l.γA2 Trong đó: l = 0.03 ứng suất dọc trục ống nhánh l = 0.045 ứng suất uốn mặt phẳng ống nhánh l = 0.021 ứng suất uốn nằm mặt phẳng ống nhánh A= f AX +f ĐỒ ÁN CÔN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N IPB + f OPB 0.6.Fyc 57 NHÓM - LỚP 52CB1 f AX , f IPB , f OPB : Ứng suất dọc trục, ứng suất uốn mặt phẳng uốn ngồi mặt phẳng ống Qf = 1.0 tất ứng suất thớ ống ứng suất kéo Giá trị cụ thể tra bảng 4.3.1-1 trang 49 – API Để không bị chọc thủng phải thỏa mãn đồng thời bất phương trình sau: 2 é Vp ù é Vp ù £ (1) ê ú +ê ú êV pa ú IPB êV pa ú OPB ë û ë û é Vp ù ê ú + arcsin êV pa ú AX p ë û 2 é Vp ù é Vp ù £ (2) ê ú +ê ú êV pa ú IPB êV pa ú OPB ë û ë û Nếu kiểm tra không đảm bảo khả chống chọc thủng, cần có biện pháp gia cố nút bị chọc thủng Nguyên tắc phải kiểm tra tất nút, phạm vi đồ án này, trình độ excel cịn hạn chế, nhóm chưa làm việc Vậy kiểm tra nút nguy hiểm mặt panel P1, coi nút đơn giản có chủ nhánh, ứng với nội lực gây tổ hợp 1, nêu phần tải trọng Kết kiểm tra sau : Fycchính Fycnhánh Kd 44800 44800 1.048 T/m2 T/m2 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N T (s) T sóng (s) Ѡ Ѡr 14.3 2.0374 0.4392 3.08233 58 NHÓM - LỚP 52CB1 · Tổ hợp : Tên Thanh Thanh Nút Chính Nhánh 52 270 286 73 179 201 707 52 Góc α(độ) 59 37 48 Nội lực ống T(m) N(AX) M(IPB) M(OPB) 77.1 -12.9 3.35 425.68 -9.2 16.48 576.72 -86.8 6.96 f ống f ax f IPB f OPB 293.95 -115 30.003 1456.49 -66.2 118.55 1973.28 -624 50.069 Hệ số Qf Qf ax Qf IPB 0.99992 0.9999 0.99822 0.9973 -7E+06 -1E+07 Gap Loại LK g(m) Chữ 0.1 K 0.1 K 0.1 K d(in) 0.762 0.859 0.949 Nội lực ống nhánh, T(m) Nội lực tt ống N(AX) M(IPB) M(OPB) Q22 Q33 Ntt(AX) Mtt(IPB) Mtt(OPB) 24.13 3.39 9.02 -1.86 -3.96 80.8 -13.49 3.5109 29.34 7.85 -0.78 1.48 -0.99 446.1 -9.642 17.272 30.48 14.77 -19.27 0.21 2.36 604.4 -90.97 7.2944 f ống nhánh Ư.S chọc thủng Vp f ax f IPB f OPB Vp ax Vp IPB Vp OPB 402.5 280 753.5 95.1 -37.3 9.705 435.6 551.9 -60.66 471 21.6 -38.76 410.8 838.8 -1079 638 244 -19.54 Hệ số Qf OPB Qb Qg 0.9999 1.6 0.9988 1.6 -5E+06 1.6 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N D 1.8 2 Đặc trưng tiết diện,m T D(in) d t 0.05 1.7 0.813 0.0254 0.05 1.9 0.91 0.0254 0.05 1.9 0.0254 Qg tt 1.6 1.6 1.6 Nội lực tt ống nhánh Ntt(AX) Mtt(IPB) Mtt(OPB) 25.29 3.35792 9.03829 30.75 8.38222 -0.92123 31.94 15.5015 -19.9484 Hệ số A 0.012 0.054 3292 Hệ số Qq Ư.S chọc thủng cho phép Vpa Điều kiện kiểm tra Qq AX Qq IPBQq OPB Vpa ax Vpa IPB Vpa OPB ĐK ĐK N.x chung 1.54 5.2 2.854 2559901 9E+06 308403 1E-09 3.7E-05 OK 1.54 5.19 2.843 2294992 8E+06 245203 2.5E-08 0.00021 OK 1.5 5.06 2.71 -1E+13 -8E+13 -1E+12 4.2E-22 4.4E-11 OK 59 NHÓM - LỚP 52CB1 · Tổ hợp : Tên Nút 52 73 Thanh Chính 270 179 707 Thanh Góc Gap Loại LK Nhánh α(độ) g(m) Chữ D 286 59 0.1 K 1.8 201 37 0.1 K 52 48 0.1 K T 0.05 0.05 0.05 Đặc trưng tiết diện,m D(in) d t 1.7 0.8128 0.0254 1.9 0.91 0.0254 1.9 0.0254 d(in) 0.762 0.8592 0.9492 Nội lực ống T(m) Nội lực ống nhánh, T(m) Nội lực tt ống Nội lực tt ống nhánh N(AX) M(IPB) M(OPB) N(AX)M(IPB) (OPB) Q22 Q33 Ntt(AX) Mtt(IPB) Mtt(OPB) Ntt(AX) Mtt(IPB) Mtt(OPB) M -272 -12.55 16.96 26.4 9.3 6.99 3.59 -2.36 -285.1 -13.153 17.775 27.668 10.1649 7.07846 161.96 -11.29 4.2 -21 6.9 -5.38 0.94 -1.23 169.7 -11.832 4.4018 -21.621 7.31951 -5.76736 236.87 -27.3 -6.52 25.4 0.7 -0.91 2.31 -0.02 248.2 -28.611 -6.8332 26.61 0.95476 -0.95613 f ống f ax f IPB -1037 -112.4 554.154 -81.22 810.463 -196.4 Hệ số Qf Qf ax Qf IPB 0.99917 0.9988 0.99974 0.9996 -1E+06 -2E+06 f OPB 151.9 30.214 -46.9 f ống nhánh Ư.S chọc thủng Vp Hệ số f ax f IPB f OPB Vp ax Vp IPB Vp OPB A 440 847 590.1 -335 -36.4 49.13 0.03921 -306 482 -380 179 26.6 -9.877 0.02087 342 52 -51.7 262 76.6 18.31 1375.42 Qf OPB Qb 0.9994 0.9998 -8E+05 ĐỒ ÁN CÔN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N Hệ số Hệ số Qq Ư.S chọc thủng cho phép Vpa Điều kiện kiểm tra Qg Qg tt Qq AX Qq IPBQq OPB Vpa ax Vpa IPB Vpa OPB ĐK ĐK N.x chung 1.6 1.6 1.54 5.2 2.854 2557967 9E+06 308240 2.5E-08 0.00013 OK 1.6 1.6 1.54 5.19 2.843 2298476 8E+06 245464 1.6E-09 7.8E-05 OK 1.6 1.6 1.5 5.06 2.71 -3E+12 -1E+13 -2E+11 1.2E-20 1E-10 OK 60 NHÓM - LỚP 52CB1 V) TÍNH TỐN THIẾT KẾ MĨNG CỌC 1) CÁC CƠNG THỨC TÍNH SỨC CHỊU TẢI: Kết cấu móng cọc tính tốn theo quy phạm API Trong phần tính cọc chịu tải trọng dọc trục Xét sơ đồ chịu tải cọc đất sau: ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 61 NHÓM - LỚP 52CB1 Pmax = 724.6662 T A cat deo mem W=27.3%; LL=32.2; PL=17.6; LI=14.6; PI=0.66; GAMA=2.0 g/cm3; e=0.75; c=43 kN/m2; cu=60 kN/m2; Phi=14o A cat deo chat W=22.6%; LL=31.7; PL=18.6; LI=13.1; PI=0.31; GAMA=2.03 g/cm3; e=0.65; c=51 kN/m2; cu=20 kN/m2; Phi=22o L 20000 19000 4320 COC KHONG BIT DAU Pmax = 724.6662 T Zo COC BIT DAU Set nua cung W=24.4%; LL=41.9; PL=21.2; LI=20.7; PI=0.15; GAMA=2.01 g/cm3; e=0.72; c=67 kN/m2; cu=120 kN/m2; Phi=25o ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 62 NHÓM - LỚP 52CB1 Chiều dài thực tế làm việc cọc đất tính phần chiều dài cọc trừ phần Zo phần chiều dài cọc không làm việc kể đến: + Vùng đất mặt bị phá hoại trình thi công tác dụng tải trọng ngang + Hiện tượng xói mịn: Ở Zo lấy sau: + Z0 = Dcọc + Z0 max = 6.Dcọc=6.1,2=7,2 m 2) Khả chịu tải cọc nén: Sức chịu tải tổng thể cọc chịu nén: Qd = Q f + (QP1 , QP ) - W ' Trong đó: + Qf: Sức kháng bên lực ma sát gây ra, xác định sau: n i Q f = å f oi u o i =1 Trong đó: f oi : ma sát đơn vị thành cọc i u o : Diện tích ngồi cọc phân tố đất thứ i + QP1: Sức kháng mũi tính với sơ đồ (1) – Giả thiết cọc bịt kín đầu QP1 = q AP Trong đó: Ap = Awp + Asp Ap: Tổng diện tích tiết diện mũi cọc Awp: Diện tích mặt cắt tiết diện cọc Asp: Diện tích tiết diện lõi đất (đất cọc) ĐỒ ÁN CÔN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 63 NHĨM - LỚP 52CB1 + QP2: Sức kháng mũi tính với sơ đồ (2) – Cọc hở đáy n Q P = q p Awp + å f i i u ii ' i =1 Trong : f i i : Ma sát đơn vị thành cọc u ii : Diện tích cọc phân tố đất thứ i +W’: Trọng lượng cọc chiếm chỗ đất n W ' = å Awp (g w - g s )DL i =1 Trong : gw : Trọng lượng riêng ống gs : Trọng lượng riêng no nước đất 3) Khả chịu tải cọc chịu kéo: Sức chịu tải tổng thể cọc chịu kéo: Qd = Q f + W ' ' Trong đó: n [ ] W ' ' = å Awp (g w - g s ) + As g s DL i =1 W’’: Trọng lượng cọc trừ đẩy cộng với toàn lõi đất cọc 4) Xác định đại lượng: a) Lực ma sát đơn vị thành cọc đất: + Đối với đất dính: f = a C u Trong đó: ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 64 NHÓM - LỚP 52CB1 a: Hệ số không thứ nguyên Cu : Cường độ kháng nén khơng nước a xác định theo công thức sau: a= (nếu y£1.0) Y a= Y (nếu y>1.0) Điều kiện khống chế a1 lấy a=1) Giá trị y tính sau: y= Cu tính cho thời điểm xét s v' s v' =ågs.Hi Trong đó: s v' : Là áp lực đất hiệu vị trí tính tốn gs: Trọng lượng riêng đẩy đất Hi: Chiều dày lớp đất thứ i Với đất dính ma sát đơn vị thành cọc ngồi thành cọc (fi=fo) + Đối với đất rời: f = K s v' tgd Trong : K : Hệ số áp lực ngang đất vào cọc, với cọc đóng khơng bịt đầu k = 0.8 ; với cọc đóng bịt đầu k =1 s v' : Áp lực hiệu điểm xét d: Góc ma sát thành cọc đất ĐỒ ÁN CÔN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 65 NHĨM - LỚP 52CB1 Có thể tính sơ bộ: d = j - 50 ( j : Là góc ma sát đất ) b) Lực kháng mũi đơn vị đầu cọc: · Trường hợp cọc chịu nén: + Đối với đất dính: q=9 Cu Trong đó: Cu : Cường độ kháng nén khơng nước + Đối với đất rời: q= s v' Nq Trong đó: Nq: Hệ số không thứ nguyên phụ thuộc d · Trường hợp cọc chịu nhổ: Cách tính tương tự cọc chịu nén không kể đến lực chống đầu cọc 1) TÍNH TỐN CỌC: · Giả sử cọc dài 65m Dùng công thức kiểm tra sức chịu tải cọc Kết sau: Dc (m) 1.2 tc (m) 0.005 γc (T/m3) 7.85 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N γn (t/m3) 1.025 Z0 (m0 Asp (m2) 1.111639 Awp (m2) 0.0187615 Ap (m2) 1.1304 Lớp Lớp Lớp γdn (T/m3) 1.025 1.0809091 1.0607558 66 NHÓM - LỚP 52CB1 Lớp Lớp phân tố Zi (m) li (m) U0i (m2) Ui (m2) γi*hi (T/m2) P0 (T/m2) Ψ α q (T/m2) Qp1 (T) 1 3.768 3.7366 1.025 1.025 5.854 0.3214 54 61.0416 7.536 7.4732 2.05 3.075 1.951 0.4231 54 61.0416 7.536 7.4732 2.05 5.125 1.171 0.4807 54 61.0416 7.536 7.4732 2.05 7.175 0.836 0.5468 54 61.0416 7.536 7.4732 2.05 9.225 0.65 0.62 54 61.0416 11 7.536 7.4732 2.05 11.275 0.532 0.6854 54 61.0416 13 7.536 7.4732 2.05 13.325 0.45 0.7451 54 61.0416 15 7.536 7.4732 2.05 15.375 0.39 0.8004 54 61.0416 17 7.536 7.4732 2.05 17.425 0.344 0.8521 54 61.0416 10 19 7.536 7.4732 2.05 19.475 0.308 0.9008 54 61.0416 11 20 3.768 3.7366 1.08090909 20.55591 0.097 1.603 18 20.3472 12 21 7.536 7.4732 2.16181818 22.71773 0.088 1.6851 18 20.3472 13 23 7.536 7.4732 2.16181818 24.87955 0.08 1.7635 18 20.3472 14 25 7.536 7.4732 2.16181818 27.04136 0.074 1.8385 18 20.3472 15 27 7.536 7.4732 2.16181818 29.20318 0.068 1.9106 18 20.3472 16 29 7.536 7.4732 2.16181818 31.365 0.064 1.9801 18 20.3472 17 31 7.536 7.4732 2.16181818 33.52682 0.06 2.0472 18 20.3472 18 33 7.536 7.4732 2.16181818 35.68864 0.056 2.1121 18 20.3472 19 35 7.536 7.4732 2.16181818 37.85045 0.053 2.1752 18 20.3472 20 37 7.536 7.4732 2.16181818 40.01227 0.05 2.2364 18 20.3472 21 39 7.536 7.4732 2.16181818 42.17409 0.047 2.296 18 20.3472 22 41 7.536 7.4732 2.12151163 44.2956 0.271 0.9606 108 122.083 23 43 7.536 7.4732 2.12151163 46.41711 0.259 0.9834 108 122.083 24 45 7.536 7.4732 2.12151163 48.53863 0.247 1.0056 108 122.083 25 47 7.536 7.4732 2.12151163 50.66014 0.237 1.0273 108 122.083 26 49 7.536 7.4732 2.12151163 52.78165 0.227 1.0486 108 122.083 27 51 7.536 7.4732 2.12151163 54.90316 0.219 1.0695 108 122.083 ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N f0=fi 1.9287 2.53831 2.88408 3.28062 3.71988 4.11248 4.47074 4.80234 5.11248 5.40486 3.20592 3.37029 3.52701 3.67705 3.8212 3.96011 4.09431 4.22425 4.35031 4.47282 4.59206 11.5277 11.8005 12.0671 12.328 12.5835 12.8339 Qp2(T) 8.2199 19.982 22.566 25.53 28.813 31.747 34.424 36.902 39.22 41.405 12.317 25.525 26.696 27.817 28.894 29.932 30.935 31.906 32.848 33.764 34.655 88.175 90.214 92.206 94.156 96.065 97.937 67 Qf (T) W' (T) W" (T) 7.267 0.1098 1.2675 19.13 0.2195 2.535 21.73 0.2195 2.535 24.72 0.2195 2.535 28.03 0.2195 2.535 30.99 0.2195 2.535 33.69 0.2195 2.535 36.19 0.2195 2.535 38.53 0.2195 2.535 40.73 0.2195 2.535 12.08 0.1092 1.3296 25.4 0.2184 2.6593 26.58 0.2184 2.6593 27.71 0.2184 2.6593 28.8 0.2184 2.6593 29.84 0.2184 2.6593 30.85 0.2184 2.6593 31.83 0.2184 2.6593 32.78 0.2184 2.6593 33.71 0.2184 2.6593 34.61 0.2184 2.6593 86.87 0.2191 2.6144 88.93 0.2191 2.6144 90.94 0.2191 2.6144 92.9 0.2191 2.6144 94.83 0.2191 2.6144 96.72 0.2191 2.6144 Tổng Qdn (T) 15.37748 38.89162 44.08131 50.03317 56.62602 62.51866 67.89582 72.87294 77.52792 81.91622 24.2877 45.52733 46.70833 47.83905 48.9254 49.97223 50.98357 51.96279 52.91278 53.836 54.73461 174.828 178.9229 182.9252 186.841 190.6757 194.434 2204.058 1469.372 Qdk (T) 8.534814 21.66366 24.26936 27.25774 30.56796 33.52661 36.22644 38.72541 41.06264 43.26597 13.40955 28.05777 29.23877 30.36949 31.45584 32.50267 33.51401 34.49323 35.44322 36.36644 37.26504 89.48685 91.54287 93.55242 95.51851 97.44385 99.33086 1214.092 809.3947 NHÓM - LỚP 52CB1 Theo API, lấy hệ sơ an tồn SF=1.5, thấy cọc thỏa mãn khả chịu nén kéo Vậy ta chọn phương án cọc sau : Cọc váy, D=1200mm, đóng sâu L=51 m, sức chịu nén Qn = 1469.2 T >Qnmax = 521.449 T ; sức chịu kéo Qk = 809.3947 T > Qkmax = 724.6662 T VI) PHẦN PHỤ LỤC : ĐỒ ÁN CƠN G RÌ H B ỂN CỐ ĐỊNH N 68 ... 52CB1 14 1 14 2 14 3 14 4 14 5 14 6 14 7 14 8 14 9 15 0 15 1 15 2 15 3 15 4 15 5 15 6 15 7 15 8 15 9 16 0 16 1 16 2 16 3 16 4 16 5 16 6 16 7 16 8 16 9 17 0 17 1 17 2 17 3 17 4 17 5 17 6 17 7 17 8 17 9 18 0 18 1 18 2 18 3 18 4 18 5 18 6 18 7 18 8... 21. 9986 25.52538 26 NHÓM - LỚP 52CB1 91 92 93 94 95 96 97 98 99 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 11 0 11 1 11 2 11 3 11 4 11 5 11 6 11 7 11 8 11 9 12 0 12 1 12 2 12 3 12 4 12 5 12 6 12 7 12 8 12 9 13 0 13 1... 16 .439 16 .439 16 .439 16 .439 16 .439 1. 0982 611 1. 0376282 1. 0376282 1. 0376282 1. 0376282 1. 264 014 3 1. 264 014 3 1. 264 014 3 1. 264 014 3 1. 1504 91 1 .15 04 91 1 .15 04 91 1 .15 04 91 11. 06526 11 .06526 11 .06526 11 .06526

Ngày đăng: 13/07/2014, 13:54

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan