Thiết Kế Kết Cấu Khối Chân đế Dàn DK Bằng Bê Tông Cốt Thép ở độ ...

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (173 trang)

Trang chủ

Kỹ thuật

Kiến trúc - Xây dựng

Thiết kế kết cấu khối chân đế dàn DK bằng bê tông cốt thép ở độ sâu 40m nước

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.35 MB, 173 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN - DẦU KHÍ  •  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40 M NƯỚCGV.HD: ThS. NGUYỄN THỊ LỆ QUYÊNLỜI CẢM ƠN    TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCSau 5 năm là sinh viên kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng Công trình biển, thì kiếnthức thực tế của mỗi chúng em mỗi khi tốt nghiệp ra trường là một những vấn đề rấtquan trọng mà hầu hết mỗi sinh viên nào cũng đều rất thiếu và yếu. Không có nhiềucơ hội tiếp xúc trực tiếp với những điều kiện thực tế, nên do vậy làm đồ án tốtnghiệp chính là một trong những cơ hội tốt nhất để cho chúng em có thể củng cố lại,trau dồi và kiểm tra kiến thức đã học trước khi bước những bước chân đầu tiên ratrường. Với nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật, lần này em đã chọn cho mình một đề tài mớiđó là: “Thiết kế kết cấu khối chân đế dàn DK bằng bê tông cốt thép ở độ sâu 40mnước” làm đề tài tốt nghiệp của mình.Thông qua đồ án lần này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:- Cô giáo: ThS. Nguyễn Thị Lệ Quyên- Thầy giáo: ThS. Dương Thanh Quỳnhlà những người đã hướng dẫn chính em trong suốt quá trình em nghiên cứu làm đồán tốt nghiệp. Và cũng thông qua đó, em xin gửi cảm ơn tới gia đình của mình –những người đã luôn theo sát dìu dắt em trong những ngày còn bé; cùng với thầy côvà bè bạn đã luôn bên cạnh, động viên giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tạitrường, để em có thể hoàn thành tốt nhất đồ án tốt nghiệp của mình. Em xin cảm ơn một lần nữa với tất cả sự chân thành nhất. 2GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚC MỤC LỤCPHIẾU GIAO NHIỆM VỤ TỐT NGHIỆP 1LỜI CẢM ƠN 2BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT 7CHƯƠNG I: NHÌN NHẬN TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CỦA ĐỒ ÁNPHẦN A: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH BIỂN TRỌNG LỰC BÊ TÔNG 8I.A.1 – Tổng quan về sự phát triển công trình biển trọng lực trên toàn thế giới1.1. Đăt vấn đề 81.2. Quá trình hình thành và phát triển 81.3. Các loại hình và quy mô phát triển 101.4. Một số dàn công trình được xây dựng ở Biển Bắc 121.5. Các ưu điểm của công biển bê tông so với dàn thép truyền thống 13I.A.2 – Sự phát triển của công trình biển trọng lực bê tông ở Việt NamI.A.3 – Điều kiện về mặt thi công của các công triền biển trọng lực ở Việt NamPHẦN B: ĐIỀU KIỆN ĐẦU VÀO CỦA ĐỒ ÁNI.B.1 - Mục tiêu của đồ ánI.B.2 - Đặc điểm của công trình2.1. Mô tả kiến trúc công trình2.2. Khối lượng thượng tầng và các trang thiết bịI.B.3 - Đặc điểm môi trường, vật liệu3.1. Số liệu khí tượng hải văn3.2. Đặc trưng cơ học của vật liệuCHƯƠNG II: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 20II.1 - Xây dựng phương án kết cấu chung1.1. Xác định chiều cao khối chân đế1.2. Lựa chọn sơ bộ các kích thước khối chân đế1.2.1. Trụ đỡ và kết cấu đỡ thượng tầng 201.2.2. Kết cấu đế móng 211.3. Các phương án đưa ra1.4. Kiểm tra tính hợp lý của các kích thước đã chọn1.4.1. Kiểm tra điều kiện độ mảnh của trụ đỡ 271.4.2. Kiểm tra điều kiện ổn định nổi của khối chân đế 271.5. Tính toán sơ bộ các khối lượng tập trung của khối chân đếII.2 - Lựa chọn phương án2.1. Phân tích lựa chọn phương án 322.2. Kết luận 33CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 343GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCPHẦN A: TÍNH TOÁN TỔ HỢP TẢI TRỌNG – KIỂM TRAIII.A.1 – Tính toán các loại tải trọng1.1. Tải trọng bản thân khối chân đế1.2. Tải trọng gió tác dụng lên công trình 341.2.1. Cơ sở lý thuyết 341.3. Tải trọng sóng và dòng chảy tác dụng lên công trình1.3.1. Cơ sở lý thuyết1.3.2. Xác định vận tốc dòng chảy theo hướng sóng tính toán1.3.3. Xác định lý thuyết sóng tính toán1.3.4. Xác định các thông số sóng theo lý thuyết sóng Stock bậc 51.3.5. Xác định tải trọng sóng và dòng chảy tác dụng lên công trình1.4. Áp lực thủy tĩnh 421.5. Áp lực đẩy nổiIII.A.2 - Tính toán dao động riêng của phương án.2.1. Cơ sở lý thuyết2.2. Sơ đồ tính dao động riêng 432.3. Tính toán dao động riêng2.4. Tính hệ số KđIII.A.3 – Các tổ hợp tải trọngIII.A.4 – Xác định nội lực – chuyển vị 464.1. Xây dựng sơ đồ tính cho khối chân đế 464.1.1. Mô hình hóa kết cấu 464.1.2. Sơ đồ tính liên kết giữa nền đất với công trình 534.2. Xác định nội lực cho các cấu kiện trụ và đế móng 564.3. Xác định chuyển vị ngang tại đỉnh trụ 56III.A.5 – Kiểm tra nền móng công trình5.1. Kiểm tra ổn định tổng thể5.1.1. Kiểm tra ổn định lật5.1.2. Kiểm tra ổn định trượt5.2. Kiểm tra sức chịu tải của đất nền.5.2.1. Kiểm tra móng về cường độ kháng nén và kháng trượt5.2.2. Kiểm tra móng theo điều kiện về biến dạng (độ lún)PHẦN B: THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉPIII.B.1 - Tính toán bố trí cốt thép ƯST cho trụ1.1. Tính toán cốt thép ƯST cho trụ1.2. Bố trí cốt thép ƯST cho trụ1.3. Xác định các hao tổn ứng suất trước1.3.1. Hao tổn do biến dạng của neo đặt thiết bị căng1.3.2. Hao tổn do ma sát của cốt thép1.3.3. Hao tổn do hiện tượng chùng ƯS khi căng cơ giới4GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚC1.3.4. Hao tổn do co ngót của bê tông1.3.5. Hao tổn do từ biến của bê tông1.3.6. Tổng hợp các hao tổn ứng suất trước1.4. Kiểm tra lại trụ BTCT ƯST1.4.1. Tính lại các đặc trưng tiết diện1.4.2. Kiểm tra lại ứng suất nén trong bê tông có kể đến các hao tổn ứng suấttrước trên tiết diện đã giảm yếu.1.4.3. Kiểm tra điều kiện không xảy ra vết nứt xiênIII.B.2 - Tính toán bố trí cốt thép thường cho trụ2.1. Tính toán cốt thép dọc 2.1.1.Phần thân trụ có bố trí ứng suất trước2.1.2.Phần thân trụ không bố trí ứng suất trước2.2. Tính toán cốt thép đai2.2.1. Trong phần trụ đặt thép ƯST2.2.2. Trong phần trụ không đặt thép ƯSTIII.B.3 – Tính toán bố trí cốt thép cho dầm trụ đỡ thượng tầng.3.1. Sơ đồ tính nội lực 713.2. Tính toán cốt thép dọc chịu lực 723.3. Tính toán cốt thép đai 723.4. Kiểm tra vết nứt 73III.B.4 – Thiết kế các cấu kiện đế móng4.1. Cơ sở lý thuyết tính các cấu kiện dạng bản chịu uốn4.1.1. Cơ sở lý thuyết4.1.2. Tính toán bố trí thép.4.1.3. Tính toán cốt đai 744.1.4. Kiểm tra điều kiện mở rộng vết nứt 754.2. Kết quả tính toán và bố trí cốt thép4.2.1. Tính toán cốt thép ngang4.2.2. Tính toán kiểm tra vết nứt CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNGIV.1 - Quy trình thi công 1.1. Công tác tổ chức mặt bằng thi công1.2. Quy trình thi công 791.3. Công tác chuẩn bị máy móc và phương tiện phục vụ thi công 80IV.2 – Tính toán hệ thống ván khuôn2.1. Nguyên tắc cấu tạo của hệ thống ván khuôn2.2. Nguyên tắc tính toán.IV.3 – Thiết kế và tổ chức thi công giai đoạn ven bờ3.1. Thiết kế, tổ chức thi công giai đoạn 1 (trên đốc nổi) 813.2. Thiết kế, tổ chức thi công giai đoạn 2 (thi công ven bờ) 85IV.4 – Giai đoạn thi công ngoài khơi 924.1. Thiết kế thi công vận chuyển khối chân đế 925GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚC4.2. Tính toán sức cản nước và lực kéo của tàu kéo 934.2. Thiết kế thi công đánh chìm khối chân đế 94IV.5 – An toàn lao động và bảo vệ môi trường 95IV.6 – Tiến độ thi công công trình 95KẾT LUẬN 96TÀI LIỆU THAM KHẢO 97PHỤ LỤC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 98DANH MỤC CÁC BẢN VẼ 1566GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCBẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN1. ALTT: Áp lực thủy tĩnh2. API: American Petroleum Institute – Viện dầu mỏ Hoa Kỳ3. API WSD: Tiêu chuẩn RP 2A WSD – API4. ASTM: American Society for Testing and Materials – Hiệp hội kiểmnghiệm vật liệu và kiểm định Hoa Kỳ5. BTCT: Bê tông cốt thép thường6. BTCT ƯST: Bê tông cốt thép Ứng suất trước7. CTB: Công Trình Biển7. KCĐ: Khối chân đế8. KLVD: Khối lượng vật dằn (Barit)9. KTT: Khối thượng tầng10. LAT: Lowest Astronomical Tide – Mực nước triều thiên văn thấp nhất11. MN: Mớn nước12. MNTT: Mực nước tính toán13. MNTTK: Mực nước thấp thiết kế14. N: North – Hướng Bắc thực15. NE: North East – Hướng Đông Bắc16. NW: North West – Hướng Tây Bắc17. PN: Plane North – Hướng Bắc công trình18. PTSC: Petroleum Technical Services Company – Công ty cổ phần kỹthuật dịch vụ dầu khí.19. PVD: PV Dirlling – Công ty khoan và khoan dịch vụ Dầu Khí.20. SAP 2000: Phần mềm tính toán kết cấu SAP 2000 (CSI)22. TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam22. TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam23. ƯST: Ứng suất trước24. VSP: VietsovPetro – Xí nghiệp liên doanh dầu khí Việt Nam – LiênBang Nga7GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCCHƯƠNG I: NHÌN NHẬN TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CỦA ĐỒ ÁNPHẦN A: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH BIỂN TRỌNG LỰC BÊ TÔNGI.A.1 – Tổng quan về sự phát triển công trình trọng lực trên toàn thế giới1.1. Đặt vấn đềNgày nay công nghiệp dầu khí đang thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các côngtrình biển trên toàn thế giới. Từ những công trình ở độ sâu nước nhỏ từ 3 ÷ 6 m xâydựng ven bờ trước đây, đến nay công trình biển đang giữ kỷ lục về chiều cao và cóthể xây dựng cách xa bờ. Công trình biển bằng thép lớn nhất thế giới là dànBullwinkle do hãng Shell xây dựng ở vịnh Mexico năm 1985 ở vùng nước sâu 492 m,kết cấu chân đế nặng 65000 T.Xu thế khai thác dầu khí ở các vùng biển sâu (từ 200 đến 1000 m) và biển xa ngàycàng phát triển mạnh, nhờ ứng dụng nhiều sự tiến bộ khoa học kỹ thuật. Đặc biệttrong lĩnh vực xây dựng công trình biển. So với năm 1992 có 42 nước, đến nay có trên56 nước đang tiến hành tìm kiếm và khai thác dầu khí ở các vùng biển sâu. Cácthành tựu về công trình biển luôn phát triển không ngừng nhằm đáp ứng yêu cầuchinh phục biển sâu, biển xa, từ việc chỉ xây dựng các công trình biển cố định bằngthép (jacket) thì đến nay đã có các loại dàn: Dàn tự nâng, dàn bê tông trọng lực, côngtrình biển mềm Sự phát triển của công nghệ thông tin đã giúp đỡ ngành công trình biển có thểthiết kế các công trình với các hình thức ngày càng phong phú, phục vụ hiệu quả choviệc khai thác các mỏ nhỏ, các mỏ có điều kiện xây dựng khó khăn. Bên cạnh nhữngđóng góp vào thành tựu của nền kinh tế, ngành công trình biển đã thiết kế, xây dựngnhững công trình tạo cơ sở hạ tầng cho các ngành dầu khí, thủy sản, giao thông vậntải và các công trình quốc phòng. Bằng sự phát triển các công trình biển này đã mở ramột nền kinh tế biển1.2. Quá trình hình thành và phát triểnCho đến năm 1972 tất cả các công trình dàn khoan biển trên thế giới mới chỉ đượcxây dựng bằng nguyên liệu thép. Bắt đầu từ năm 1973 công trình biển bằng Bê tôngcốt thép mới xuất hiện. Đó là công trình tại mỏ Ekoƒsk (Biển Bắc) do công ty DorisEngineering (Pháp) thiết kế và xây dựng vào năm 1973 với độ sâu 70 m nước.Kể từ năm 1973 tới nay công trình biển bê tông trọng lực ngày càng được áp dụngrộng rãi, đáp ứng yêu cầu mới về địa hình, độ sâu, nền đất, điều kiện môi trường,công nghệ khai thác mới. Trên thế giới hiện nay có trên 30 công trình biển trọng lựcbê tông được xây dựng từ độ sâu 42 m tới 303 m, phần lớn được xây dựng ở BiểnBắc.Ngày nay, kết cấu bê tông đã tỏ ra có lợi ích về kinh tế kỹ thuật có thể cạnh tranhvới các loại kết cấu jacket truyền thống. Việc phát triển bê tông nhẹ cường độ cao đãđáp ứng nhu cầu sử dụng bê tông trong công trình biển. Nhiều dự án công trình biểnbê tông đã được thực hiện với quy mô quốc gia và quốc tế, trong đó các hãng Doris8GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCEngineering và Norwegian Contractors được thừa nhận là những người tiên phongvà có kinh nghiệm hàng đầu trên thế giới.Không có công trình bê tông nào bị phá huỷ do mỏi, độ lâu bền của kết cấu bêtông ứng suất trước chống lại các tác động của môi trường và chống ăn mòn đã đượcthử thách qua nhiều năm khai thác ở biển Bắc.* Một số công trình biển trọng lực bê tông tiêu biểu:– Sleipner A Condeep (Statoil) - Được xây dựng tại Nauy.Giàn tổng hợp khai thác dầu khí, khoan và người ở Độ sâu nước: 82,5 m; mớn nước khi kéo trên biển: 71 m.Khối lượng bê tông: 77000 m3; cốt thép: 31000 T.Bắt đầu xây dựng: 10/1991; kéo ra biển và hoàn thiện: 7/1993.– Draugen Condeep (Norske Shell A/S) – Liên doanh Mỹ và Nauy hợp tácGiàn một trụ đầu tiên trên thê giới, “khai thác – khoan, chứa đựng, người ở”Thượng tầng: 27800 T, độ sâu nước 251,3 mChiều cao kết cấu bê tông: 285,1 m.Khối lượng bê tông: 85000 m3; cốt thép: 17000 T.Bể chứa: 1,4 triệu thùng (hơn 225000 m3); Thời gian xây dựng: 7/1990 đến 5/1993.– Troll Condeep (Norske Shell A/S) Giàn bê tông cao nhất thế giới.Độ sâu nước: 302,9 m; chiều cao của kết cấu bê tông: 369,4 m.Đế móng có diện tích: 16600 m2; chiều dài của thành váy: 36,0 m.Lượng choán nước khe kéo ra mỏ: 1.027.600 T; mớn nước: 227,0 m.Tuổi thọ khai thác giàn: 70 năm.Khối lượng bê tông (mác C70): 221.000 m3.Thời gian xây dựng: 7/1991 đến 7/1995.– Hibernia (Doris)Giàn bê tông chống băng đầu tiên trên thế giới (thềm lục địa Canada).Giàn nặng nhất thế giới có chức năng khoan - khai thác – bể chứa – người ởTrọng lượng trên 4 triệu T.Trọng lượng của kết cấu trên 1,4 triệu T gồm bê tông và vật liệu dằn.Độ sâu nước: 80 m ; chiều cao công trình (kể cả thượng tầng): 150m Phần kết cấu bê tông: 111,2 m; đường kính ngoài: 105 m; đế móng: 85 m.Khối lượng bê tông: 162000m3; bể chứa: 1,3 triệu thùng (209000 m3).Cốt thép: 90000 T; thép ứng suất trước: 5000 TThời gian xây dựng: 1991 đến 1996.– Giàn bê tông hai trụ (Doris)Một mẫu giàn mới cho giá thành hạ và nâng cao độ an toàn.Có chức năng khoan – xử lý – người ở, có thể được phân cách nhau bởi 1chiếc cầu.9GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 9 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCĐộ sâu nước (North Sea): 140m.– Giàn một trụ (NC)Giàn bê tông một trụ là giải pháp kết cấu tối giản. Do tính mềm dẻo của kếtcấu khi bố trí phần thượng tầng và số lượng giếng khoan, nên giàn có thể sử dụngvới cả hai loại chức năng là giàn đầu giếng và giàn đa chức năng khoan – khai thác –người ở.Ngoài ra còn một số dàn được xây dựng ở độ sâu 80 - 150 m. Hầu hết được xâydưng tại Hà Lan, Na Uy, Thụy Điển…Hình I.1 - Các dàn công trình biển bê tông1.3. Các loại công trình và quy mô phát triển1.3.1. Loại hình công trình biển trọng lực* Các loại hình dáng khối đế :Đế khối hộp vuông, khối lăng trụ dẹt Đế gồm nhiều xilô dạng trụ trònĐế gồm một xilô dạng trụ trònĐế có dạng hình nón cụt* Các loại hình dáng trụ đỡ :Một trụ tròn có đường kính thay đổi, chiều dày thay đổiLoại nhiều trụ đường kính thay đổi hoặc không đổi, Loại trụ có một trụ hoặc nhiều trụ nhưng có chiều dày thay đổi theo chiều dài * Loại hình theo hệ thống kết cấu :Khối chân đế hoàn toàn bằng bê tông cốt thépKhối chân đế kết hợp kết cấu thép và bê tông cốt thép.10GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCHình I.2 – Các loại hình công trình biển trên toàn thế giớiHình I.3 – Một số hình ảnh thực tế11GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 11 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCHình I.4 – Một số hình ảnh thực tế1.3.2. Quy mô công trình biển trọng lựcCông trình biển trọng lực bê tông cốt thép có độ sâu nhỏ nhất là công trìnhRAVENSPURL được xây dựng năm 1989 có độ sâu nước là 42 m.Công trình biển trọng lực có độ sâu nước lớn nhất là công trình TROLL được xâydựng năm 1995 có độ sâu nước là 303m.Vật liệu BTCT cường độ cao (C70), ứng suất trước, với mật độ thép trung bìnhcăng sau lên tới 100 kg/m31.4. Một số dàn công trình biển bê tông trọng lực được xây dựng ở Biển Bắctừ 1973 đến 199512GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 12 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCTên dàn Loại kết cấu Năm HT Địa điểm Deep waterEkoƒskDoris 1973Norway 70BerylACondeep1975Norway 120Brent BCondeep1975Norway 140Frigg CDP1Doris 1975Norway 104Brent DCondeep1976Norway 140Frigg TCP1SeaTank1976Scotland 104Frigg MCPO1Doris 1976Sweden 94Sta•ord ACondeep1977Norway 146Dunlin AAndoc1977Holland 153Frigg TCP2Condeep1977Norway 104Brent CSea Tank1978Norway 140Cormonrant ASea Tank1978Scotland 150NinianDoris 1978Scotland 136Sta•ord BCondeep198Norway 146MaureenDoris 1982Sweden 92Staƒord CCondeep1984Norway 146Gullfaks ACondeep1986Norway 135Gullfaks BCondeep1987Norway 142Oseberg ACondeep1988Norway 109EkoƒskbarrierDoris 1989Norway 71Gullfaks CCondeep1989Norway 216RavenspurmOverArup1989England 42DraugenCondeep1992Norway 252Sleipner ACondeep1993Norway 83TrollCondeep1995Norway 3031.5. Các ưu điểm của công trình biển bê tông trọng lực so với dàn thép truyềnthốngNgày nay kết cấu bê tông trọng lực tỏ ra có lợi về kinh tế kỹ thuật có thể cạnhtranh với các loại dàn thép truyền thống. Việc phát triển công nghệ bê tông nhẹcường độ cao đã đáp ứng nhu cầu về sử dụng bê tông trong công trình biển. Chưa cómột công trình bê tông nào bị phá hoại do mỏi. Độ lâu bền của bê tông ứng suấttrước chống lại các tác động của môi trường và chống ăn mòn đã được thử thách quanhiều năm ở biển Bắc mà không cần bảo dưỡng .Kết cấu bê tông trọng lực có thể sử dụng nhân lực và vật liệu địa phương, giảmviệc sử dụng thép ống đặc chủng khi dùng giải pháp kết cấu thép.Công trình biển trọng lực có thời gian thi công trên biển ngắn hơn rất nhiều so vớicông trình biển bằng thép.Kết cấu bê tông chịu tải trọng động do sóng, gió, dòng chảy gây ra so với kết cấuthép (vì công trình bê tông có khối lớn, có chu kỳ dao động riêng nhỏ, khá xa so với13GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 13 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCchu kỳ dao động riêng của sóng).Nếu có nhu cầu về bể chứa thì giải pháp kết cấu bê tông trọng lực rẻ tiền hơn rấtnhiều so với kết cấu bằng thép (vì khối đế lớn có thể kết hợp làm bể chứa).Dàn bê tông có tuổi thọ cao và giá thành bảo dưỡng thấp phần lớn lại thi công ởven biển hoặc ở trên bờ nên giảm đáng kể thời gian thi công trên biển.I.A.2. – Sự phát triển của công trình biển trọng lực bê tông ở Việt NamCông trình biển trọng lực có quy mô lớn đang xây dựng ở Việt Nam là cảng nướcsâu Cái Lân. Từ thực tế nền địa chất Việt Nam là nền san hô với nền này thì khả năngchịu nén tốt với công trình bằng thép thì thi công bằng thép sẽ làm phá hoại nền, gâyảnh hưởng tới địa chất công trình. Giải pháp ưu điểm nhất là công trình biển trọnglực.Với ưu điểm chính của công trình biển bê tông trọng lực là tính kinh tế, biện phápthi công, khả năng phục vụ và tuổi thọ cao. Thiết nghĩ cần đưa giải pháp công trìnhbiển bằng bê tông cốt thép vào Việt Nam để khai thác và nghiên cứu.Từ trước tới nay chúng ta mới chỉ xây dựng được các công trình DK bằng bê tôngcốt thép đó là công trình bán trọng lực một phần móng cọc DKI – 1 có đế bằng BTCTcòn trụ và thượng tầng làm bằng thép, nó không tự nổi như DKI – 3 và DKI – 4.I.A.3 – Điều kiện về mặt thi công của các công trình biển trọng lực ở Việt NamMột trong những yếu tố quyết định đến việc thiết kế công trình biển trọng lựcchính là điều kiện thi công:* Triền đà:Khu vực Z1 (Bộ quốc phòng): Thủ Đức, Tp. Hồ Chí MinhNhà máy tàu biển Sài Gòn (Nhà Bè, Tp. Hồ Chí Minh)Xí nghiệp liên hiệp cơ khí giao thông 2Z51 Hải Quân* Ụ khô: Xí nghiệp Liên Hiệp Ba Son, Tp. Hồ Chí MinhChiều dài: 152 mChiều rộng: 20,1 mChiều cao: 10,6 mSức nâng: 16000 T* Phao phụ: Xí nghiệp Liên Hiệp Ba Son, tp. Hồ Chí MinhChiều dài: 30 mChiều rộng: 30 mChiều cao: 4 mNặng: 500 TSức nâng: 3600 T* Đốc nổi BTCT: Nhà máy sửa chữa tàu biển dàn khoan (ShipLacon)Chiều dài: 120 mChiều rộng: 30,5/22,5 mChiều cao: 14 m14GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 14 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCSức nâng: 6500 TMớn nước đánh chìm tối đa 7,5 m* Sà làn công trình 2000 T – Biển Đông 04: Công ty Vận Tải Biển Đông (TổngCông Ty tàu thuỷ Việt Nam)Chiều dài: 67 mChiều rộng: 20 mChiều cao: 3 mNặng: 500 TSức nâng: 2000 TMớn nước đánh chìm tối đa: 7,0 / 4,0 m* Cẩu: DEMAGCC – 4000 của Xí nghiệp Liên doanh VietsoPetro (cần dài 42 m)Sức cẩu lớn nhất: 419 T, tầm với xa 9 mSức cẩu lớn nhất: 110 T, tầm với xa 26 mSức cẩu lớn nhất: 160 T, tầm với xa 20 m* Cẩu CC – 2000 sức cẩu lớn nhất: 300 T* Cẩu CC – 600 sức cẩu lớn nhất: 150 T* Cẩu nổi Hoàng Sa, sức cẩu lớn nhất: 1400 T* Cẩu nổi Trường Sa, sức cẩu lớn nhất: 600 T* Cẩu nổi Côn Sơn, sức cẩu lớn nhất: 547 T. Chủ yếu dùng để thi công đườngống biển* Sà lan cẩu: 600 T (Cẩu cố định không xoay được) của công ty vận tải BiểnĐông, Tổng công ty tàu thuỷ Việt Nam.* Các loại máy phục vụ cho thi công bê tôngTrạm trộn bê tông năng xuất 40 m3/h và 100 m3/hXe tự trộn bê tông năng xuất 6 m3/hXe bơm bê tông năng xuất 40 – 60 m3/h* Các loại kích 100 – 200 T phục vụ cho thi công bê tông ứng suất trước tại Xínghiệp Liên hiệp cầu Thăng Long, Tổng công ty Xây dựng số 1, Bộ xây dựng.15GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 15 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCPHẦN B: ĐIỀU KIỆN ĐẦU VÀO CỦA ĐỒ ÁNI.B.1 – Mục tiêu của đồ ánThiết kết kết cấu khối chân đế dàn DK bằng Bê tông cốt thép tại độ sâu 40mnướcI.B.2 – Đặc điểm công trình2.1. Mô tả kiến trúc công trìnhDàn DK là tên gọi tắt của các trạm Dịch vụ – Kinh tế – Khoa học trên biển, đượcđặt ở thềm lục địa phía Nam, ở phía Nam quần đảo Trường Sa, ở khu vực khai thácthuộc mỏ Bạch Hổ, Đại Hùng nằm trong khu vực hải phận nước ta. Các trạm nàybắt đầu xây dựng từ những năm 1989, cấu tạo gồm 3 phần chính: khối thượng tầng,hệ thống trụ đỡ và kết cấu đế móng công trình.* Thượng tầngBao gồm các khối Block và Modun riêng rẽ, có chức năng quản lý tổng hợp, lưutrữ, vận chuyển sản phẩm dẫn xuất dầu mỏ từ các đầu giếng sang các dàn công nghệchính, công nghệ trung tâm. Ngoài ra, công trình được dùng làm như một trạm côngtác, trạm gác tiền tiêu phục vụ mục đích nghiên cứu khoa học và an ninh quốcphòng. Khối thượng tầng bao gồm:– Khối nhà ở: Dùng là nơi chứa các trang thiết bị phục vụ quá trình hoạt độngngoài khơi của công trình, bao gồm các hệ thống như sàn đỗ máy bay trực thăng, cácBlock nhà ở, kho trạm, hệ thống cần cẩu hàng Phía bên trên là đặt sân đỗ trực thangvà các thiết bị phục vụ quan trắc khí tượng hải văn.– Sàn chịu lực: Có dạng hình chữ nhật, dùng để đỡ hệ thống nhà ở phía trên trên.– Sàn công tác: Đỡ nhà vệ sinh, kho chứa, giá và xuồng, bể chứa dầu, cầu thang, – Hệ sàn lưu thông và bến cập tàu, có khả năng tiếp nhận tàu 400 – 600 (T)* Trụ đỡCó nhiệm vụ đỡ khối thượng tầng thông qua kết cấu sàn chịu lực, và truyền toànbộ tải trọng (tính tải, hoạt tải) từ thượng tầng và kết cấu đỡ thượng tầng xuống chânđế. Từ quy mô của khối thượng tầng mà kết cấu trụ đỡ có thể được cấu tạo từ mộthoặc nhiều trụ. Trụ đỡ bê tông cốt thép thường có tiết diện dạng hình vành khuyên * Đế móng công trìnhCó nhiệm vụ nhận tải trọng từ thượng tầng qua trụ đỡ truyền xuống nền đất.Phân bố tải trọng lên nền đất giúp công trình đứng ổn định. Ngoài ra, nó còn là nơichứa các nguyên vật liệu như nước dằn, dầu, khí, các dẫn xuất dầu mỏ Mặt khác đế móng còn đóng một vai trò quan trọng trong thi công, đó là trong giaiđoạn đầu phải tự nổi để tạo sự ổn định cho quá trình hạ thủy, lai dắt cũng như vậnchuyển và đánh chìm công trình.+ Đế móng là các khối BTCT hoặc BTCT ƯST rỗng với mặt bằng tròn hoặcvuông.+ Hệ thống chân khay chạy vòng xung quanh đế móng hoặc quanh từng xilo.16GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 16 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚC+ Phía trong là các khối xilo rỗng với các bản, sườn chịu lực. 2.2. Trọng lượng phần thượng tầng và các trang thiết bịKhối thượng tầng có kích thước 12 x 26 x 10 (m), tổng trọng lượng của khốithượng tầng là 510 (T), được lắp đặt vào khối chân đế sau khi chân đế được đánhchìm tại lắp đặt công trình. Mặt bằng chi tiết KTT được thể hiện tại bản vẽ KC – 01.Mô hình phối cảnh KTT có dạng như sau:Hình I.5 – Khối thượng tầng dàn DKI.B.3 – Đặc điểm môi trường – vật liệu3.1 Số liệu khí tượng hải vănBảng 1 – GióTham số Áp dụngChu kỳ lặp1 năm 100 năm17GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 17 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCGió T.Bình 1h (m/s) Cho trụ và KTT 19,0 32,0(*) Tốc độ gió cho mọi hướng ở độ cao 10 (m) so với LAT.Bảng 2 – Các thông số sóngĐộ sâu nước (m) 40Nước dâng do bão (T/suất 100 năm) (m) 0,4Biên độ triều lớn nhất (T/suất 100 năm) (m) 2,1Bảng 3 – Số liệu địa chất công trìnhCác thông sốTên lớp đấtLớp đất số 1 Lớp đất số 2 Lớp đất số 31 Mô tả lớp đấtSét pha,cứngSét màu,cứngSét pha,dẻo cứng2 Độ sâu đáy lớp đất (m) 0,2 20 + ∞3 Độ ẩm W; (%) 28,1 29,1 32,24 K.L thể tích tự nhiên γw; (g/cm3) 1,93 1,91 1,915 Khối lượng thể tích khô γc; (g/cm3) 1,51 1,48 1,446 Khối lượng riêng γs; (g/cm3) 2,71 2,70 2,717 Độ lỗ rỗng n; (%) 44,3 45,2 46,98 Hệ số rỗng tự nhiên eo0,795 0,824 0,8829 Độ bão hòa G; (%) 95,8 95,4 98,910Giới hạn chảy WL; (%) 46,8 46,9 42,811Giới hạn chảy WP; (%) 30,8 29,2 28,412Chỉ số dẻo Ip; (%) 16,0 17,7 14,413Độ sệt Is– 0,17 – 0,01 0,2614Lực dính kết C; (kG/cm2) 0,36 0,47 0,4215Góc ma sát ϕ; (°) 15002’ 13045’ 14035’16Hệ số nén lún a1-2; (cm2/kG) 0,022 0,024 0,02317Môđun biến dạng Eo; (kG/ cm2) 202,4 175,6 152,218GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 18 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCBảng 4 – SóngChu kỳ lặp 100 nămCác thông sốHướng (từ)N NE E SE S SW W NWHướng SACS (°) 0 315 270 225 180 135 90 45Hmax (m) 12,7 15,7 9,4 7,9 7,9 8,2 11,8 10,4T (s) 10,3 11,4 8,8 8,1 8,1 8,3 9,9 9,3Bảng 5 – 1: Vận tốc dòng chảy mặt lớn nhất tương ứng với hướng sóng tính toán(Chu kì lặp 100 năm)Các thông sốHướng sóngN NE E SE S SW W NWVận tốc(cm/s) 93 137 100 173 224 181 178 121Hướng (°) 240 242 277 41 68 79 78 134Bảng 5 – 2: Vận tốc dòng chảy đáy lớn nhất tương ứng với hướng sóng tính toán(Chu kì lặp 100 năm)Các thông sốHướng sóngN NE E SE S SW W NWVận tốc(cm/s) 68 119 90 109 182 137 119 97Hướng (°) 2 300 60 295 329 53 329 197Bảng 6 - Số liệu hà bámPhạm vi hà bám tính từ mực nước thấp nhất trở xuống Chiều dầy hà bám (mm)Từ mức nước thấp nhất đến –4 (m) 80Từ – 4 (m) đến – 8 (m) 87Từ – 8 (m) đến – 10 (m) 100Từ – 10 (m) đến đáy biển 703.2. Các đặc trưng cơ học của vật liệu:– Thép cường độ cao có các đặc trưng cơ lý+ Khối lượng riêng: γ = 7,85 (T/m3)+ Cường độ tiêu chuẩn: Rc = 17 . 103 (kG/mm2)+ Cường độ tính toán: R = 11 . 103 (kG/mm2)+ Môđun đàn hồi E = 2 . 106 (kG/cm2)19GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 19 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚC– Sợi thép ƯST được lấy theo VSL hoặc tương đương.– Thép thường dùng nhóm thép CI, CII.– Bê tông. Sử dụng bê tông chịu mặn Puzơlan+ Đối với cấu kiện BTCT thường, Cấp độ bền ≥ B30 (mác 400).+ Đối với cấu kiện BTCT ƯST, Cấp độ bền ≥ B40 (mác 500).20GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 20 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCCHƯƠNG II: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁNII.1. Xây dựng phương án kết cấu chung1.1. Xác định chiều cao khối chân đếChiều cao KCĐ được xác định theo công thức:Trong đóHCĐ: Chiều cao của KCĐ (m)d0: Độ sâu nước tại vị trí xây dựng (m)d1: Biên độ triều (m)d2: Biên độ nước dâng do gió (m)η: Hệ số (η = 0,5 ÷ 0,7 ) phụ thuộc lí thuyết sóng tính toán0∆: Chiều cao lưu không ≥ 1,5mVới các dữ liệu đã cho thay vào công thức ta có: (m)Chọn chiều cao khối chân đế là HCĐ = 55 (m).1.2. Lựa chọn sơ bộ các khối kích thước chân đế1.2.1. Trụ đỡ và kết cấu đỡ khối thượng tầng* Trụ đỡ:– Phương án 1:Do khối thượng tầng có dạng hình chữ nhật với kích thước là 12 x 26 x 10 (m), dođó ta sẽ đặt khối thượng tầng trên hệ thống trụ đỡ gồm 2 trụ. Mỗi trụ bao gồm 2phân đoạn riêng:Phân đoạn 1: Từ mặt nước tính toán trở lên (cao trình + 42,5 đến + 55,0 (m)), cao12,5 (m), có bán kính không thay đổi theo suốt chiều cao là 5,0 (m). Chiều dày sơ bộtrụ là 0,6 (m) và cũng không thay đổi trong suốt của phân đoạn 1.Phân đoạn 2: Tính từ mặt nước tính toán xuống đến cao trình + 13,0 (m) và đượcliên kết với 2 xilo thuộc trụ dưới của khối chân đến. Phân đoạn này có đường kínhthay đổi từ 5 (m) (cao trình + 42,5 (m)) đến 7,5 (m) (cao trình + 13,0 (m)) và chiều dàysơ bộ của trụ cũng được chọn sơ bộ 0,6 (m).Bên trong trụ có bố trí các vách cứng cách đều nhau 8,0 (m), có chiều dày 0,25 (m)– Phương án 2:Trụ đỡ sẽ có đường kính không thay đổi, chọn kích thước sơ bộ là 10 (m) và khôngthay đổi trong suốt chiều dài của trụChiều dày thành trụ ta chọn sơ bộ là 1 (m). Ngoài ra bên trong trụ ta cũng bố trícác vách cứng cách đều nhau. Mỗi vách cứng dày 0,25 (m) và cách nhau 6 (m) giúptăng cường độ cứng cho trụ đỡ.21GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 21 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚC* Kết cấu đỡ thượng tầng:– Phương án 1:Với phương án 1, hệ kết cấu gồm 2 trụ đỡ, do đó ta sẽ bố trí 2 kết cấu đỡ thượngtầng đặt trên 2 trụ riêng rẽ. Mỗi hệ kế cấu đỡ thượng tầng bao gồm 4 dầm chính giaonhau và 2 dầm phụ nối 2 trụ lại với nhau chịu tải trọng thượng tầng, truyền vào dầmđỡ thượng tầng. Sơ bộ chọn chiều dài của dầm là 12 (m). Vì đường kính của trụ là 5m nên phần đầu tự do của dầm được coi là conson có chiều dài là 3,5 (m). Kích thướcdầm sơ bộ chọn là 0,5 x 1,5 x 12 (m).500120005000200060015006003500Các kích thước của dầm đỡ thượng tầng thể hiện trên hình vẽ sau:Hình II.1 – Kích thước dầm đỡ thượng tầng phương án 1– Phương án 2: Tương tự, dạng giống như với dạng kết cấu của phương án 1, nhưng kích thước tasẽ phải thay đổi cho phù hợp. Do thượng tầng có kích thước lớn nên chiều dài đầu tựdo của dầm dài 6,5 (m), kích thước sơ bộ của dầm là 0,7 x 1,5 (m).7002600010000400080015001000Hình II.2 – Kích thước dầm đỡ thượng tầng phương án 21.2.2. Kết cấu đế móngKích thước của đế móng phải thỏa mãn điều kiện sau:22GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 22 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCĐiều kiện về thi công (đó là khả năng tự nổi của công trình trong giai đoạn đầukhi thi công xong đốt trụ đầu tiên)T < Hđế(m)Điều kiện về ổn địnhh0 > 0 (m)Trong đó :T: là mớn nước của công trình (m)Hđế: chiều cao của đế (m)h0 : chiều cao ổn định ban đầu của công trình (m)Trong các loại hình dạng của đế móng, thì kết cấu đế móng dạng hình tròn là tốiưu bởi vì kết cấu hình tròn chịu lực mọi phía giống nhau. Mặt khác đế móng chịu áplực thuỷ tĩnh từ mọi phía, không theo một vị trí độ sâu nhất định. Do đó, sơ bộ lựachọn cấu tạo đế móng như sau:– Phương án 1:Kết cấu đế móng bao gồm 11 xilo và 2 trụ. Mỗi xilo và trụ có đường kính ngoài là7,5 m. Chiều dày lớp bê tông 0,6 m đối với trụ và 0,4 đối với vòm nắp và bản thànhxilo, được xếp lần lượt như hình vẽ:34.0021.70AAA - AHình II.3 – Cấu tạo kết cấu theo phương án 1Chiều dài lớn nhất của đế móng là: 34,00 (m)Chiều rộng lớn nhất của đế móng là: 21,70 (m)Chiều cao khối chân đế (bản nắp xilo): 16 (m)Diện tích đáy khối chân đế: 594,44 (m2)23GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 23 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚCChiều sâu chân khay: 1 (m)– Phương án 2:Kết cấu đế móng dạng hình trụ, đường kính chọn sơ bộ là 27 m, gồm 8 dầm trụ đỡxuyên tâm, loại dầm trụ đỡ 2 nhánh. Kích thước của dầm trụ đỡ cho từng phương án được mô tả như sau:Hệ dầm phụ theo phương vòng, sơ bộ chọn kích thước 0,4 x 0,6 (m).Chiều dày bản đáy, bản nắp, thành chọn là 0,7 (m).Chiều sâu chân khay sơ bộ là 0,5 (m).30000100002000030000 B800100040012000800400560004005004001000MNTT +42.5mB - B BA AHình II.4 – Cấu tạo kết cấu theo phương án 21.3. Các phương án đưa ra1.3.1. Phương án 1: Gồm 11 xilo và 2 trụ đỡTên cấu kiện V (m3) γbt (T/m3) Số lượng Gi (T)Trụ 523,19 2,5 2 2615,93Nắp Xilo 19,74 2,5 11 542,78Đáy Xilo 14,08 2,5 13 457,63Thành Xilo 123,73 2,5 11 3402,63Chân khay 35,69 2,5 11 981,43Vách trụ 6,31 2,5 20 315,29Dầm đỡ TT 6,00 2,5 10 150,00Bảng II.1 – Thống kê sơ bộ các cấu kiện của phương án 124GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 24 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIVIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ DÀN DK BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở ĐỘ SÂU 40M NƯỚC=> Khối lượng khối chân đế theo phương án 1 sẽ là: 8435,7 (T).=> Khối lượng của công trình theo phương án 1 là: 8945,7 (T).25GV HD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Quyên 25

Trích đoạn

Cơ sở lý thuyết
Thiết kế thi cụng vận chuyển khối chõn đế

Tài liệu liên quan

Lập qui trình chế tạo kết cấu thép chân đỡ phía bờ cần trục chân đế
- 13
- 806
- 4
Thiết kế kĩ thuật khối chân đế giàn BK Viện Xây Dựng Công trình Biển ở độ sâu 75m nước
- 181
- 862
- 2
thiết kế hình dạng và mô phỏng hoạt động của cơ cấu dẫn động với độ phân giải MICRON
- 11
- 577
- 0
THIẾT KẾ CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ DẠNG CỔNG SỨC NÂNG Q = 36T. TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP : CẦN & VÒI.
- 56
- 1
- 3
Thiết kế Kết cấu kim loại cầu trục kết cấu kiểu dàn
- 49
- 531
- 0
Xác định diễn biến một số hormone sinh sản nhằm ứng dụng trong chẩn đoán, phòng, trị hiện tượng chậm thành thục tính và chậm động dục lại sau đẻ ở bò sữa do nguyên nhân bệnh lý buồng trứng
- 92
- 679
- 0
Thiết kế kết cấu thép phần chân và bộ di chuyển cổng trục
- 63
- 755
- 4
Tài liệu HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU BẰNG CHƯƠNG TRÌNH SAP2000 ppt
- 77
- 837
- 2
Báo cáo khoa học " PHỔ PHẢN ỨNG ĐÀN HỒI VÀ PHỔ THIẾT KẾ CHO KẾT CẤU CHỊU ĐỘNG ĐẤ " ppt
- 12
- 620
- 1
Báo cáo khoa học " ĐÁNH GIÁ CHUYỂN VỊ NGANG PHI TUYẾN CỦA KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT DỰA THEO PHÂN TÍCH TĨNH PHI TUYẾN VÀ PHỔ THIẾT KẾ ĐÀN HỒI TRONG TCXDVN 375:2006 " ppt
- 7
- 799
- 6