thiết kế công trình dk đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực ở độ sâu 30 m nước

Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Phần mở đầu
Chương 1: Tổng quan ngành công trình biển trong công nghiệp dầu khí
1. Giới thiệu chung về ngành dầu khí
Ngày nay công nghiệp dầu khí đang thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các
công trình biển trên toàn thế giới, đặc biệt từ vài thập kỷ qua cùng với sự phát
triển của công nghiệp yêu cầu về năng lượng ngày càng lớn ngoài các việc tìm
kiếm nguồn năng lượng mới cho nhân loại thì mặt khác cũng ra sức phát triển
khai thác nguồn năng lượng dầu mỏ. Do các mỏ dầu trữ lượng lớn thường tập
trung ở dưới nÒn đáy biển có độ sâu nước lớn nên phải có công nghệ mới khai
thác hiệu quả hơn và chi phí rẻ hơn. Tận dụng được thành quả của ngành công
nghiệp dầu khí, ngành công trình biển cũng ra sức phát triển và đã đạt được
thành quả về các mặt như:
- Phát triển kỹ thuật thăm dò ngoài biển
+ Giàn tự nâng
+ Tầu khoan và xà lan khoan
+ Giàn bán chìm
- Phát triển kỹ thuật trong khai thác dầu khí biển
+ Kỹ thuật khoan xiên
+ Công nghệ đầu giếng chìm
+ Công nghệ giàn đầu giếng không có người ở
+ Công nghệ thượng tầng toàn khối
- Các thành tựu về kết cấu công trình biển trên thế giới
+ Giàn thép cố định
+ Giàn bê tông trọng lực
+ Các công trình nổi
+ Các công trình mềm
+ Các loại đường ống biển
2. Giới thiệu chung về ngành công trình biển Việt nam
- Từ sau hoà bình thống nhất tổ quốc năm 1975, Đảng và nhà nước đã chú

trọng đầu tư trong lĩnh vực xây dựng công trình biển như:
- Xây dựng hệ thống đê biển ngày càng vững chắc
- Xây dựng nhiều cảng biển, cảng cửa sông lớn: cảng Hải Phòng, cảng Sài
gòn, Cái lân, Cửa lò, Cửa hội, Hội an, Đà nẵng, Cam ranh, Nha trang, Vũng tầu
ngày càng hiện đại.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
1
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
- Cùng với việc xây dựng cảng cửa sông ta đã xây dựng các cảng quan
trọng khác trên các đảo: Trường sa, Bạch long vĩ, Cồn cỏ, Côn đảo, Phú quốc…
- Ngoài ra còn có một số công trình đặc biệt trên đảo nổi san hô ở Trường
sa: + Nhà cao cẳng trên đảo bán chìm
+ Đê chắn sóng cho các đảo Trường sa, Nam yết, Sơn ca
+ Công sự nhà lầu bên trên đảo
+ Mở luồng, tạo âu tầu trên các đảo Trường sa
+ Hệ thống đèn hải đăng cho trên các đảo ven bê.
- Từ năm 1981, liên doanh dầu khí Việt Xô đã xây dựng các dàn khoan
khai thác dầu khí đầu tiên ở nước ta cách bờ 120 km, ở độ sâu khoảng 50 m
nước. Đến nay đã có hàng chục dàn khoan dầu khí bằng thép được xây dựng, kể
cả dàn Ðp nước vỉa cho má Bạch Hổ.
Đặc biệt năm 1989 Đảng và nhà nước đã quyết định nghiên cứu thiết kế
xây dựng các công trình DK1 trên đảo chìm san hô Tư chính, Phúc nguyên,
Huyền trân, Quế hương… có độ sâu nước từ 10- 50 m nước, cách bờ 500- 600
km. Đây là các công trình đặc biệt cấp nhà nước tạo ra vành đai an toàn trên
biển giúp tăng cường bảo vệ sức mạnh chủ quyền lãnh hải của tổ quốc, đồng
thời tạo điều kiện phục vụ dịch vụ cho các hoạt động thăm dò khai thác dầu khí,
các hoạt động hàng hải. Đến nay đã có nhiều DK được xây dựng tạo thành "làng
trên biển".
Từ những thành quả đã đạt được ngành công trình biển Việt Nam khẳng

định đã có những bước trưởng thành vượt bậc. Bên cạnh kinh nghiệm của mình,
đã tiếp thu được những thành tựu hiện đại nhất về công trình biển trên thế giới.
3. Vai trò của biển đối với kinh tế và an ninh quốc phòng
- Ngày nay các quốc gia có biển đều có xu hướng vươn ra biển, khai thác
biển như: vận tải, hải sản, tài nguyên dưới đáy biển (đặc biệt là dầu khí).
- Việt Nam có trên 1 triệu km
2
biển với chiều dài bờ biển khoảng 3260
km, trong đó có 1600 km bãi cát, 600 km bãi ngang, có 110 cửa sông thông từ
đất liền ra biển. Có những vùng biển có độ sâu nước lớn ăn sâu vào tận bờ, rất
lợi hại về mặt quân sự.
- Do điều kiện về vị trí địa lý biển Việt Nam nằm trên trục giao thông
quốc tế nên có thuận lợi phát triển về ngành vận tải và du lịch, đây cũng là một
tiềm năng lớn.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
2
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
- Trữ lượng dầu của thế giới hiện nay còn Ýt nhưng lại chủ yếu tập trung
trong lòng đáy biển, Việt Nam ước tính có khoảng 6 tỷ tấn dầu khí nằm trong
lòng biển Đông.
- Hiện nay ở vùng biển phía nam của nước ta có nhiều công ty dầu khí lớn
của thế giới đang tiến hành các hoạt động thăm dò khai thác dầu khí rất sôi động
và hiệu quả. Ta đang khai thác dầu ở mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng, mỏ Đại Hùng,
Bunga… Sản lượng khai thác đến năm nay đã vượt ngưỡng 100 triệu tấn dầu.
- Vậy ta thấy tiềm năng của biển là vô cùng to lớn do vậy bảo vệ và khai
thác biển là những chiến lược trọng yếu trong sự phát triển kinh tế lâu dài của
đất nước ta.
4. Nhu cầu tất yếu phải có căn cứ DK đơn
- Căn cứ DK đơn là nơi tạo ra sức mạnh tổng hợp cho vùng DK, có cơ sở

đảm bảo mọi mặt từ DK trung tâm
- Hiện nay, sù tranh chấp về biển Đông trong khu vực đang ngày càng gay
gắt. Việt Nam hiện có số lượng tranh chấp liên quan nhiều nhất trong số các
tranh chấp biển của khu vực. Như với Thái Lan, Trung Quốc, Philippin,
Malaysia, Inđônêxia, Campuchia.
- Để khẳng định chủ quyền lãnh hải, tăng sức mạnh mọi mặt cho vùng
DK, giữ ổn định cho các hoạt động khai thác dầu khí và các hoạt động hàng hải.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
3
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Chương 2. Số liệu đầu vào phục vụ thiết kế công trình
1. Số liệu môi trường
1.1 Số liệu khí tượng hải văn
- Tốc độ gió : 50 m/s
- Độ cao sóng H
1%
: 15 m
- Biên độ triều : 2,3 m
- Nước dâng : 1,35 m
- Vận tốc dòng chảy mặt : 2,6 m
- Vận tốc dòng chảy đáy : 2,4 m
- Chiều dài sóng (L) : 140 m
- Số liệu Hà bám so với d
Max
: Từ (0 – 4) m Dày 80 mm
Từ (4 – 8) m Dày 87 mm
Từ (8 – 10) m Dày 100 mm
Từ 10m – đáy Dày 70 mm
1.2.Số liệu địa chất công trình

- Líp 1: Bùn sét loãng, dầy 4 m, không lấy mẫu khoan thí nghiệm. Lớp này
không có ý nghĩa cho việc xây dựng móng công trình
- Líp 2: Sét xám đen, trạng thái chảy, có bề dầy trung bình là 11 m có các chỉ
tiêu cơ bản:
+ φ = 3
0
14
+ c = 0.05 Kg/cm
2
+ R
đ
= 4.1 Kg/cm
2
+ R = 0.2 Kg/cm
2
- Líp 3: Sét xám đen trạng thái chảy dẻo, có độ dầy trung bình là 8 m có
các chỉ tiêu cơ bản:
+ φ = 7
0
51
+ c = 0.08 Kg/cm
2
+ R
đ
= 6.32 Kg/cm
2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
4
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’

+ R = 0.5 Kg/cm
2
- Líp 4: Sét xám đen trạng thái dẻo mềm có các chỉ tiêu:
+ φ = 5
0
+ c = 0.1 Kg/cm
2
+ R
đ
= 10.53 Kg/cm
2
+ R = 0.7 Kg/cm
2
2.Yêu cầu thượng tầng
Khối thượng tầng của DK đơn
- Thiết kế thượng tầng gồm khối nhà ở cho 12 – 15 người, các thiết bị đo
khí tượng hải văn, trên mái có sân đậu trực thăng, vườn khí tượng, bể nước ngọt,
bể chứa dầu, kho thực phẩm phục vô sinh hoạt và các phòng chức năng.
3. Giải pháp thi công
Thiết kế DK đơn trọng lực kết kấu hỗn hợp theo nguyên tắc tự nổi .
3.1.Sè liệu phục vụ thi công
3.2.Quy phạm sử dụng
3.3 Vật liệu sử dụng
- Chọn bê tông Mác 600
+ Cường độ tiêu chuẩn chịu nén : R
n
= 310 kG/cm
2
+ Cường độ tính toán chịu nén : R
n

= 250 kG/cm
2
+ Cường độ tính toán chịu kéo : R
k
= 14.5 kG/cm
2
- Chọn cốt thép tính toán là thép nhóm AII với đặc trưng:
+ Cường độ tính toán chịu nén : R
a
= 2800 kG/cm
2
+ Cường độ tính toán chịu kéo : R
a
= 2800 kG/cm
2
+ Cường độ tính toán thép đai : R
ađ
= 2200 kG/cm
2
+ Mô đun đàn hồi : E
a
= 2,1.10
6
kG/cm
2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
5
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Phần A: thiết kế dk đơn kết cấu trọng lực hỗn hợp

(trô thép –móng BTCT)
Phần 1: giới thiệu tổng quan dk đơn
Chương1: Tổng quan DK đơn
1. Mục đích của DK đơn
- DK đơn là một căn cứ khẳng định đặc quyền lãnh hải của đất nước
- Phục vụ nghiên cứu Hải dương học, trạm khí tượng hải văn
- Các căn cứ DK đơn nằm độc lập bao quanh các DK trung tâm tạo sức
mạnh cho cả một vùng biển rộng lớn
- Các DK này làm tăng thêm sức mạnh về quân sự, giữ vững ổn định, bảo
vệ cho các hoạt động khai thác dầu khí và hoạt động hàng hải, đáp ứng các yêu
cầu phát triển kinh tế của đất nước.
2. Vai trò của DK đơn
- DK đơn cùng với DK trung tâm tạo ra vành đai cảnh giới từ bên ngoài,
ngăn chặn sự xâm lấn lãnh thổ.
- Làm trung tâm nghiên cứu, dịch vụ khoa học kỹ thuật biển, đáp ứng yêu
cầu phát triển kinh tế, khai thác tài nguyên biển.
- Do điều kiện của ta không thi công được công trình có kích thước lớn
trong đốc nổi, nên cần phải nghiên cứu cách ghép nối nhiều DK đơn tạo thành
một DK trung tâm lớn hơn.
3. Ý tưởng lựa chọn phương án
3.1 Nhiệm vụ và yêu cầu thiết kế
Thiết kế DK đơn đảm bảo các yêu cầu sau:
- Công trình làm trạm canh gác ngoài biển cho 12 – 15 người sinh hoạt
- Công trình xây dựng trên thềm lục địa Việt Nam có độ sâu d
0
=30 m.
3.2 Phân tích phương án chọn
- Từ yêu cầu đặt ra ta có các phương án chọn sau:
+ Phương án 1: Công trình trọng lực BTCT
+ Phương án 2: Công trình thép móng cọc

- Phân tích các phương án:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
6
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Theo điều kiện về địa chất môi trường thì vùng đất xây dựng công trình là nền
đất yếu như:
- Líp 1: Bùn sét loãng, dầy 4 m, líp này không có ý nghĩa cho việc xây
dựng móng công trình
- Líp 2: Sét xám đen, trạng thái chảy, có bề dầy trung bình là 11 m có các
chỉ tiêu cơ bản:
+ φ = 3
0
14
+ c = 0.05 Kg/cm
2
+ R
đ
= 4.1 Kg/cm
2
+ R = 0.2 Kg/cm
2
- Líp 3: Sét xám đen trạng thái chảy dẻo, có độ dầy trung bình là 8 m có
các chỉ tiêu cơ bản:
+ φ = 7
0
51
+ c = 0.08 Kg/cm
2
+ R

đ
= 6.32 Kg/cm
2
+ R = 0.5 Kg/cm
2
- Líp 4: Sét xám đen trạng thái dẻo mềm có các chỉ tiêu:
+ φ = 5
0
+ c = 0.1 Kg/cm
2
+ R
đ
= 10.53 Kg/cm
2
+ R = 0.7 Kg/cm
2
Từ các điều kiện trên ta thấy giải pháp móng trọng lực là có tính khả thi hơn.
Theo phương án 1: Công trình trọng lực BTCT có ưu điểm và nhược điểm sau:
- Ưu điểm:
+ Sử dụng vật liệu trong nước
+ Tuổi thọ công trình cao
+ Công trình có thể xây dựng tại mọi vị trí
+ Khả năng ổn định công trình cao
+ Phần rỗng bên trong có thể tận dụng để chứa dầu, nước, và các mục
đích khác.
- Nhược điểm:
+ Tải trọng sóng – dòng chảy lớn
+ Thi công chế tạo khó khăn và phức tạp
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
7

Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
+ Nơi chế tạo phải có đủ độ lớn
Chương 2: Kiến trúc DK đơn
1. Kiến trúc thượng tầng
1.1 Sàn mái nhà ở: D - D
- Là sàn trên cùng của kết cấu thượng tầng. Do tận dụng được khoảng không
gian, người ta sử dụng tuỳ thuộc vào mục đích công trình. Tại đó có thể bố trí
như sau:
+ Vườn khí tượng hải văn
+ Nơi máy bay vừa và nhỏ có thể hạ cánh với mục đích tiếp tế hàng hóa
và chở người ra công trình làm việc. Ở chính sàn mái nhà ở bố trí vòng định tâm
để máy bay dễ dàng hạ cánh.
- Mặt bằng sàn có dạng hình vuông cạnh 16 m. Phía ngoài dọc theo chu tuyến là
lưới bảo vệ rộng 1,2 m. Phía bên trong sàn (cách mép sán 1m ) là lan can cao 1,2
m. Bên dưới bố trí 2 cầu thang đối diện rộng 1m.
- Tổng diện tích mặt sàn là 196 m
2

- Tổng diện tích phần lưới bảo hiểm 80 m
2

- Do sàn mái là nơi diễn ra hoạt động công nghệ, nên đòi hỏi dầm tổ hợp có
chiều cao lớn. Ta chọn chiều cao của sàn mái là 1,2 m
1.2 Sàn nhà ở: C- C
- Bè trÝ mặt bằng hình bát giác, trên sàn bố trí các mô đun nhà ở, xung quanh có
hành lang lưu thông. Hành lang có chiều rộng 2 m đảm bảo thoát hiểm khi xảy
ra hỏa hoạn. Phía ngoài có lan can bảo vệ cao 0,9 m
- Bên ngoài có 4 cầu thang lưu thông:
+ Hai cầu thang để giao thông lên sàn mái

+ Hai cầu thang để xuống sàn công tác
- Trên hành lang bố trí 2 cẩu nhỏ cỡ 300 kg đối diện nhau để nâng hàng từ giá
cập tầu lên.
- Bố trí hai đèn pha chiếu sáng đối diện nhau
- Bố trí kiến trúc nhà; các nhà khép kín có hành lang dẫn đến từng phòng nằm
bảo đảm đi lại thuận tiện. Chiều cao thông thuỷ 3,3 m, chiều dầy sàn 0,7 m
- Diện tích bố trí các phòng trong nhà:
+ Phòng chỉ huy 19,5 m2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
8
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
+ Phòng cơ yếu thông tin 14,8 m2
+ Trạm khí tượng hay cơ điện 14,8 m2
+ Phòng chiến sỹ 51,0 m2
+ Phòng quân y 14,8 m2
+ Kho 14,8 m2
+ Bếp 6,0 m2
+ nhà máy nổ 6,0 m2
- Tổng diện tích là: 141,7 m2
- Giải pháp kết cấu và cầu tạo chính cho sàn và khối nhà ở.
- Do công trình xây dựng trên biển nên kết cấu nhà phải bền nhẹ, chống ăn mòn,
chống thấm, cách âm và chịu nhiệt tốt.
- Hệ thống dầm chính là dầm thép tổ hợp có chiều cao 0,7 m
- Hệ thống dầm phụ là loại thép hình có nhiệm cụ đỡ sàn nhà ở. Nó tựa lên các
dầm chính. Cao trình mặt trên của dầm phụ và dầm chính là như nhau. Liên kết
giữa dầm chính và dầm phụ là liên kết hàn và liên kết bulong.
- Bản sàn được chế tạo bằng tấm thép có hàn cứng vào các dầm, mặt sàn có thể
lát bằng gỗ hoặc trải thảm PVC để tăng vẻ kiến trúc và giữ vệ sinh cho nhà.
- Các kết cấu trên có hệ thống cột đỡ là 0,4 m

- Các kết cấu cầu thang, lan can đều được thiết kế hàn trực tiếp vào các kết cấu
khác
- Hệ thống tường và vách ngăn trong, ngoài thượng tầng dầy 12 cm
- Tường được cấu tạo như sau: Các xương bằng thép chữ L hay chữ U cỡ nhỏ hà
vào cột thép cách nhau 1 m. Các xương bằng gỗ liên kết với các xương thép
bằng các bulong với khoảng cách 0,5 m. Vách tường là các tấm ván Ðp đặc biệt
dày 12 cm, mặt ngoài tường được bịt bằng thép bản dày 2 – 3 mm được sơn
chống gỉ và lớp ngoài cùng có sơn màu trang trí tăng vẻ kiến tróc cho công trình.
- Để cách âm, cách nhiệt được tốt nên bố trí trong tường có thêm lớp bông thuỷ
tinh.
- Do khối nhà trên biển chịu tác động của gió thường xuyên, nên tất cả các hệ
thống cửa của khối nhà được cấu tạo dạng cửa đẩy ngang. Cửa dùng bằng gỗ
hoặc nhôm. Tất cả các cửa đều có tay nắm và chốt hãm gió.
- Kích thước cửa chọn sơ bộ như sau:
+ Cửa đi 2,2 x 0,9 (m x m) 1 cánh: 8 bé
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
9
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
+ Cửa đi 2,2 x1,2 (m xm ) 2 cánh: 1 bé
+ Cửa đi 2,2 x 0,7 (mxm) 1 cánh 2 bé
+ Cửa sổ 1,4 x 1,2 (m xm) 2 cánh 14 bé
+ Cửa sổ 0,8 x 1,2 (m xm) 2 cánh 4 bé
- Diện tích sàn nhà ở: S
0
= 256 m
2
- Diện tích khối nhà ở: S
1
= 148,6 m

2
- Diện tích phòng chức năng: S
2
= 141,7 m
2
- Diện tích hành lang bao quanh là 106 m
2
+ Hệ số sử dụng: K
sd
= S
2
/ S
1
= 0,95
+ Hệ số xây dựng: K
xd
= S
1
/ S
0
= 0,58
1.3 Sàn công tác B- B
- Là sàn phụ trợ, để chứa đựng các dụng cụ cho nhu cầu của con người.
- Mặt bằng sàn công tác là hình chữ nhật:10m x16m.
- Trên sàn công tác có hai bÓ chứa, mỗi bể có thể tích 16m
3
. Bể có kết cấu kim
loại bên ngoài được sơn chống gỉ.
- Trên sàn bố trí xuồng cứu sinh có thể chứa 6 đến7 người. Xuồng đặt gần cầu
thang xuống sàn công tác, gần với vị trí phòng chiến sĩ và cầu dẫn.

- Trên sàn công tác có các cầu dẫn xuống các cầu dẫn để hạ xuồng cứu sinh
xuống biển và dùng vào việc khai thác cần thiết.
- Hai cầu thang bằng thép đối diện nhau rộng 1m dùng để lên xuống sàn nhà ở.
- Xung quanh sàn công tácbố trí lan can bảo vệ bằng thép cao 0.9m. Chiều cao
sàn là 2m, bề dày sàn là 0.4m.
Giải pháp kết cấu và cấu tạo cho sàn công tác:
- Hệ thống cột đỡ sàn công tác làm bằng thép ống 4 cái đường kính Ф 0.4 m và
nằm cách nhau 10 m.
Hệ thống kết cấu dầm chính chịu lực là khung conson thép ống tổ hợp. Hệ thống
này tựa vào trụ thép.
- Hệ thống kết cấu dầm phụ và dầm giằng làm dàn thép ống để đổ bản sàn công
tác và gối dầm chính ở trên. Hệ thống dầm phụ và dầm chính có cùng cao trình
với liên kết hàn và bulong định vị.
- Bản sàn công tác được làm bằng thép ống có khung thép hình chữ L cỡ nhỏ,
hàn cố định vào dầm phụ và dầm chính.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
10
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
- Các liên kết phụ trợ khác như cầu thang, lan can đều làm bằng thép và liên kết
hàn vào các kết cấu khác có liên quan.
1.4. Khối giá cập tầu
- Cấu tạo chính của giá cập tầu:
- Hệ thống kết cấu dầm chính chịu lực bằng dàn khung conson ống tổ hợp, hệ
thống kết cấu này tựa vào trụ thép.
- Hệ thống kết cấu dầm phụ và dầm giằng là dàn thÐp ống đỡ bản sàn cập tầu và
gối lên hệ dầm chính ở trên. Hệ dầm phụ và dầm chính có cùng cao trình với
liên kết chốt và liên kết hàn, bulong định vị tạm thời.
- Bản giá cập tầu làm bằng lưới thép rỗng, có khung hình chữ L cỡ nhỏ, hàn cố
định vào hệ dầm chÝnh và dầm phụ.

- Các liên kết phụ trợ khác như cầu thang, lan can đều được làm bằng thép dùng
liên kết hàn để đỡ cố định vào các kết cấu liên quan.
- Giá cập tầu là loại có thể tháo lắp được để có thể thay thế khi cần thiết. Giá cập
tầu được nối với ống thép, ống thép được hàn cố định vào trụ thép.
2. Giải pháp khối chân đế:
Theo phương án 1 thì đây là công trình dạng trọng lực ta có các giải pháp sau:
- Giải pháp về móng: Ta chọn đế móng là bê tông cốt thép hình bát giác có
đường kính R = 28 m.
+ Ưu điểm:
- Mọi phương làm việc gần giống nhau
- Có thể định vị theo phương có lợi về tải trọng động là nhỏ
nhất
- Thi công ghép nối tạo thành DK trung tâm tốt hơn
+ Nhược điểm:
- Thi công khó khăn
- Giải pháp về trụ: có thể dùng trụ dạng dàn thép hoặc trụ bê tông cốt thép
nhưng vì yêu cầu thiết kế tự nổi trong quá trình lai dắt do vậy ta dùng giải pháp
về trụ là dàn thép để giảm bớt khối lượng tăng độ ổn định của công trình khi thi
công lai dắt công trình ra biển.
2.1 Xác định chiều cao khối chân đế.
H
cđ
= d
0
+ d
1
+ d
2
+ η.H + Δ + h + h
ck

+ s
Trong đó: + Độ sâu hải đồ d
0
= 30 m
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
11
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
+ Biên độ triều lớn nhất d
1
= 2,3 m
+ Chiều cao nước dâng d
2
= 1,35 m
+ Chiều cao sóng thiết kế H = 15 m
+ η = 0,5 ứng với lý thuyết sóng Ariy
+ Độ tĩnh không Δ > 1,5 m chọn Δ = 1,5 m
+ Chiều cao chân khay h
ck
= 0,5 m
+ Dự kiến lún s = 1 m
+ h : Chiều cao đặt móng so cốt 0.00 dự kiến h = -10 m
H
cđ
= 30 + 2,3 + 1,35 + 0,5 x 15 + 0,5 + 1,5 + 1 + 10 = 54.15 m
+ Khung nối a = 1.15 m
Cao trình đỉnh khối chân đế: + 42.5 m
2.2 Xác định vị trí giá cập tầu
- Cao trình đáy giá cập tầu:
H

min
= d
min
– 0,5 = 29,5 (m)
- Cao trình đỉnh giá:
H
max
= d
max
+ 0,5 = 34,15 (m)
Với d
max
= d
0
+ d
1
+ d
2
= 33,65 (m)
- Chiều cao giá cập tầu:
H = H
max
– H
min
= 4,65 (m)
- Xác định độ vươn của giá cập tầu
Để tầu có thể neo đậu mà không bị va chạm vào thượng tầng trong mọi trường
hợp thì độ vươn tối thiểu là:
L = (L
tt

– D
i
)/2 + D
Trong đó: L
tt
: chiều dài thượng tầng L
tt
= 16 (m)
D
i
: đường kính trụ D
i
= 10 (m)
D:đường kính bích neo D = 1 (m)
Vậy L = 4 (m)
2.3 Cấu tạo KCĐ thép của DK đơn
Kết cấu chân đế là hệ thanh thép có 4 mặt giống nhu cạnh 10 x 10 (m). Đỉnh trên
của khối chân đế ở cao trình +42,5 (m)
2.3.1 Lựa chọn khoảng cách giữa các vách cứng
- Mục đích các vách cứng là
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
12
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
+ Tăng độ cứng tổng thể cho công trình
+ Đảm bảo độ cứng theo cấu tạo cho công trình
- Có thể lựa chọn vị trí các vách cứng như sau:
+ Vách cứng V1 tại cao độ +40.5 m
+ Vách cứng V2 tại cao độ +34.5 m
+ Vách cứng V3 tại cao độ +25 m

+ Vách cứng V4 tại cao độ +14 m
2.3.2 Lựa chọn kích thước các phần tử thanh
Theo quy phạm API các phấn tử thép ống phải thoả mãn các điều kiện sau:
+ Điều kiện ổn định tổng thể
+ Điều kiện ổn định cục bộ
+ Điều kiện độ mảnh cho phép: λ ≤ [λ
0
]
Ta có thể chọn sơ bộ như sau:
+ Các ống chính Ф813 x 20 lấy λ
0
= 120
+ Các ống còn lại lấy λ
0
= 150
+ Khoang 1:
+ Các thanh ngang Ф 530 x 12
+ Các thanh giằng Ф 406 x 11.9
+ Các thanh xiên Ф 530 x 12
+ Khoang 2:
+ Các thanh ngang Ф 530 x 12
+ Các thanh giằng Ф 406 x 11.9
+ Các thanh xiên Ф 609 x 12
+ Khoang 3:
+ Các thanh ngang Ф 609 x 12
+ Các thanh giằng Ф 406 x 11.9
+ Các thanh xiên Ф 609 x 12
+ Khoang 4:
+ Các thanh ngang Ф 609 x 12
+ Các thanh giằng Ф 406 x 11.9

+ Các thanh xiên Ф 609 x 12
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
13
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Bảng chọn kích thước và khối lượng của các ống thép
P T
Loại
thanh
ĐK
ngoài
tiết diện chiều dài
KL ống 1m
dài
Tổng
KL(Tấn)
Độ mảnh
1 813x20 0.813 0.02 6.5 0.39093 2.541065 23.18
2 813x20 0.813 0.02 9.5 0.39093 3.713865 33.87
3 813x20 0.813 0.02 11 0.39093 4.300265 39.22
4 813x20 0.813 0.02 14 0.39093 5.473064 49.92
5 813x20 0.813 0.02 6.5 0.39093 2.541065 23.18
6 813x20 0.813 0.02 9.5 0.39093 3.713865 33.87
7 813x20 0.813 0.02 11 0.39093 4.300265 39.22
8 813x20 0.813 0.02 14 0.39093 5.473064 49.92
9 813x20 0.813 0.02 6.5 0.39093 2.541065 23.18
10 813x20 0.813 0.02 9.5 0.39093 3.713865 33.87
11 813x20 0.813 0.02 11 0.39093 4.300265 39.22
12 813x20 0.813 0.02 14 0.39093 5.473064 49.92
13 813x20 0.813 0.02 6.5 0.39093 2.541065 23.18

14 813x20 0.813 0.02 9.5 0.39093 3.713865 33.87
15 813x20 0.813 0.02 11 0.39093 4.300265 39.22
16 813x20 0.813 0.02 14 0.39093 5.473064 49.92
17 530x12 0.53 0.012 10 0.15322 1.532182 54.59
18 530x12 0.53 0.012 10 0.15322 1.532182 54.59
19 530x12 0.53 0.012 10 0.15322 1.532182 54.59
20 530x12 0.53 0.012 10 0.15322 1.532182 54.59
21 530x12 0.53 0.012 10 0.15322
1.532
47.37
22 530x12 0.53 0.012 10 0.15322
1.532
47.37
23 530x12 0.53 0.012 10 0.15322
1.532
47.37
24 530x12 0.53 0.012 10 0.15322
1.532
47.37
25 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
26 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
27 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
28 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
29 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
30 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
31 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
32 609x12 0.609 0.012 10 0.17659 1.765854 47.37
33 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46

34 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46
35 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46
36 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46
37 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46
38 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46
39 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46
40 530x12 0.53 0.012 11.92 0.15322
1.826
56.46
41 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32
42 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
14
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
43 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32
44 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32
45 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32

46 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32
47 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32
48 609x12 0.609 0.012 13.79 0.17659 2.435113 65.32
49 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
50 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
51 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
52 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
53 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
54 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
55 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
56 609x12 0.609 0.012 14.86 0.17659 2.62406 70.39
57 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
58 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
59 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
60 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
61 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
62 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
63 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
64 609x12 0.609 0.012 16.8 0.17659 2.966635 79.58
Vách1 409x11.9 0.409 0.0119 28.28 0.11648 3.294015 50.33
Vách2 409x11.9 0.409 0.0119 28.28 0.11648 3.294015 50.33
Vách3 409x11.9 0.409 0.0119 28.28 0.11648 3.294015 50.33
Vách4 409x11.9 0.409 0.0119 28.28 0.11648 3.294015 50.33
Đầu chê 813x20 0.813 0.02 8 0.39093 3.127465 7.131
H
mãng
dự
kiến
813x20 0.813 0.02 40 0.39093 15.63733 35.66
Tổng 201.5

Theo bảng trên ta thấy các thanh bố trí ở trên đã thoả mãn về độ mảnh cho phép.
2.4 Cấu tạo đế móng BTCT:
- Các yêu cầu khi lựa chọn giải pháp kết cấu khối đế:
+ Phải bảo đảm thi công được trong điều kiện hiện có của Việt Nam
+ Đảm bảo khả năng chịu lực của công trình
+ Chịu lực đều theo các phương
- Chọn sơ bộ:
+ Bề dầy bản nắp δ
1
= 0.3 m
+ Bề dầy bản thành δ
2
= 0.3 m
+ Bề dầy bản đáy δ
3
= 0.3 m
- Có 8 congson có vai trò chịu lực chính có kích thước bxh = 0.6x6
- Để gia cố cho các bản của khối đế ta sử dụng hệ thống các dầm phụ như sau:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
15
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
+ Dầm phụ vòng bản nắp có bxh = 0.4x1.2 (mxm)
+ Dầm phụ vòng bản thành có bxh = 0.4x1.2(mxm)
+ Dầm phụ vòng bản đáy có bxh = 0.4x1.2 (mxm)
+ Dầm phụ hướng tâm bản nắp bxh = 0.4x1.2 (mxm)
+ Dầm phụ hướng tâm bản đáy bxh = 0.4x1.2 (mxm)
Đế là bát giác đường kính 28 m
Chiều cao chưa kể chân khay là 6 m.
Chiều cao chân khay là 0.5 m

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
16
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Phần II: Thiết kế kỹ thuật
Chương 1. Các loại tải trọng tác dụng lên công trình
1. Tải trọng bản thân công trình
1. 1. Xác định tải trọng công nghệ thượng tầng
Tải trọng thượng tầng là tải trọng đứng (bao gồm cả tải trọng thường xuyên và
tải trọng cố định dài hạn, chúng có cùng hệ số tổ hợp tải trọng γf = 1,0).
Bao gồm:
* Trọng lượng khối nhà ở:
Khối nhà ở = 70 T
Hoạt tải người sử dụng = 2 T
Dự trữ lượng thực, thực phẩm = 8 T
* Hệ thống dầm sàn chịu lực:
Trọng lượng hệ thống dầm sàn chịu lực = 38 T
Nước ngọt = 50m3 = 50 T
* Hệ thống sàn công tác:
Trọng lượng hệ thống sàn công tác bao gồm:
Nhà vệ sinh = 0.75 T
Kho chứa = 1.45 T
Giá và xuồng cứu sinh = 0.5 T
Bể chứa dầu = 2.5 T
Thang di động = 1.2 T
Hệ thống kết cấu của sàn công tác = 11 T
Tổng tải trọng là:185.4 (T)
* Trọng lượng của hệ sàn lưu thông (quy coi như tải thượng tầng) bao gồm:
trọng lượng kết cấu = 1.7 T
Sàn cặp tầu = 1.7 T

Giá và thiết bị cặp tầu = 11.2 T
Tổng cộng 14.6 T
Vậy tổng tải trọng thượng tầng là: 185.4 + 14.6 = 200 tấn
1.2 Tải trọng bản thân khối chân đế
1.2.1 Tải trọng bản thân của giàn thép trong nước
Tải trọng trụ ngập nước = KL bản thân + KL Hà bám - Đẩy nổi
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
17
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Bảng tính tải trọng của giàn thép trong nước biển quy đổi tại nút (đơn
vị:Tấn)
Nót Phần tử
ĐK
ngoài
Dỗy
Hà
bám
Lj Hệ sè
KL hà
bám
Đẩy nổi
KL
Giàn
Tải
trọng
nút
1 8 0.813 0.02 0.07 14 0.5 2.7621 12.699 5.7032 -4.234
58 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
59 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5

2 8 0.813 0.02 0.07 14 0.5 6.6842 29.636 13.06 -9.891
7 0.813 0.02 0.07 11 0.5
29 0.609 0.012 0.07 10 0.5
30 0.609 0.012 0.07 10 0.5
50 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
51 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
57 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
60 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
Vách V4 0.406 0.0119 0.07 7.07 1
3 7 0.813 0.02 0.0725 11 0.5 7.5882 28.996 11.651 -9.757
6 0.813 0.02 0.092 9.5 0.5
25 0.609 0.012 0.1 10 0.5
26 0.609 0.012 0.1 10 0.5
42 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
43 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
49 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
52 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
Vách V3 0.406 0.0119 0.1 7.07 1
4 6 0.813 0.02 0.08 9.5 0.5 2.4507 10.185 9.6026 1.8686
5 0.813 0.02 0 6 0.5
21 0.53 0.012 0 10 0.5
22 0.53 0.012 0 10 0.5
34 0.53 0.012 0 11.66 0.5
35 0.53 0.012 0 11.66 0.5
41 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
44 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
Vách V2 0.406 0.0119 0 7.07 1
5 5 0.813 0.02 0 6 0.5 0 0 6.0907 6.0907
17 0.53 0.012 0 10 0.5
18 0.53 0.012 0 10 0.5

33 0.53 0.012 0 11.66 0.5
36 0.53 0.012 0 11.66 0.5
Vách V1 0.406 0.0119 0 7.07 1
Đầu chê 0.813 0.02 0 2 1
6 12 0.813 0.02 0.07 14 0.5 2.7621 12.699 5.7032 -4.234
60 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
61 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
7 12 0.813 0.02 0.07 14 0.5 6.6842 29.636 13.06 -9.891
11 0.813 0.02 0.07 11 0.5
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
18
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
30 0.609 0.012 0.07 10 0.5
31 0.609 0.012 0.07 10 0.5
52 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
53 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
59 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
62 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
Vách V4 0.406 0.0119 0.07 7.07 1
8 11 0.813 0.02 0.0725 11 0.5 7.5882 28.996 11.651 -9.757
10 0.813 0.02 0.092 9.5 0.5
26 0.609 0.012 0.1 10 0.5
27 0.609 0.012 0.1 10 0.5
44 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
45 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
51 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
54 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
Vách V3 0.406 0.0119 0.1 7.07 1
9 10 0.813 0.02 0.08 9.5 0.5 2.4507 10.185 9.6026 1.8686

9 0.813 0.02 0 6 0.5
22 0.53 0.012 0 10 0.5
23 0.53 0.012 0 10 0.5
36 0.53 0.012 0 11.66 0.5
37 0.53 0.012 0 11.66 0.5
43 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
46 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
Vách V2 0.406 0.0119 0 7.07 1
10 9 0.813 0.02 0 6 0.5 0 0 6.0907 6.0907
18 0.53 0.012 0 10 0.5
19 0.53 0.012 0 10 0.5
35 0.53 0.012 0 11.66 0.5
38 0.53 0.012 0 11.66 0.5
Vách V1 0.406 0.0119 0 7.07 1
Đầu chê 0.813 0.02 0 2 1
11 16 0.813 0.02 0.07 14 0.5 2.7621 12.699 5.7032 -4.234
62 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
63 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
12 16 0.813 0.02 0.07 14 0.5 6.6842 29.636 13.06 -9.891
15 0.813 0.02 0.07 11 0.5
31 0.609 0.012 0.07 10 0.5
32 0.609 0.012 0.07 10 0.5
54 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
55 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
61 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
64 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
vách V4 0.406 0.0119 0.07 7.07 1
13 15 0.813 0.02 0.0725 11 0.5 7.5882 28.996 11.651 -9.757
14 0.813 0.02 0.092 9.5 0.5
27 0.609 0.012 0.1 10 0.5

28 0.609 0.012 0.1 10 0.5
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
19
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
46 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
47 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
53 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
56 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
vách V3 0.406 0.0119 0.1 7.07 1
14 14 0.813 0.02 0.08 9.5 0.5 2.4507 10.185 9.6026 1.8686
13 0.813 0.02 0 6 0.5
23 0.53 0.012 0 10 0.5
24 0.53 0.012 0 10 0.5
38 0.53 0.012 0 11.66 0.5
39 0.53 0.012 0 11.66 0.5
45 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
48 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
vách V2 0.406 0.0119 0 7.07 1
15 13 0.813 0.02 0 6 0.5 0 0 6.0907 6.0907
19 0.53 0.012 0 10 0.5
20 0.53 0.012 0 10 0.5
37 0.53 0.012 0 11.66 0.5
40 0.53 0.012 0 11.66 0.5
vách 1 V1 0.406 0.0119 0 7.07 1
Đầu chê 0.813 0.02 0 2 1
16 4 0.813 0.02 0.07 14 0.5 2.7621 12.699 5.7032 -4.234
64 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
57 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
17 4 0.813 0.02 0.07 14 0.5 6.6842 29.636 13.06 -9.891

3 0.813 0.02 0.07 11 0.5
32 0.609 0.012 0.07 10 0.5
29 0.609 0.012 0.07 10 0.5
56 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
49 0.609 0.012 0.07 14.86 0.5
63 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
58 0.609 0.012 0.07 16.8 0.5
vách V4 0.406 0.0119 0.07 7.07 1
18 3 0.813 0.02 0.0725 11 0.5 7.5882 28.996 11.651 -9.757
2 0.813 0.02 0.092 9.5 0.5
28 0.609 0.012 0.1 10 0.5
25 0.609 0.012 0.1 10 0.5
48 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
41 0.609 0.012 0.092 13.8 0.5
50 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
55 0.609 0.012 0.0725 14.86 0.5
vách V3 0.406 0.0119 0.1 7.07 1
19 2 0.813 0.02 0.08 9.5 0.5 2.4507 10.185 9.6026 1.8686
1 0.813 0.02 0 6 0.5
24 0.53 0.012 0 10 0.5
21 0.53 0.012 0 10 0.5
40 0.53 0.012 0 11.66 0.5
33 0.53 0.012 0 11.66 0.5
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
20
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
47 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
42 0.609 0.012 0.08 13.8 0.5
vách V2 0.406 0.0119 0 7.07 1

20 1 0.813 0.02 0 6 0.5 0 0 6.0907 6.0907
20 0.53 0.012 0 10 0.5
17 0.53 0.012 0 10 0.5
39 0.53 0.012 0 11.66 0.5
34 0.53 0.012 0 11.66 0.5
vách V1 0.406 0.0119 0 7.07 1
Đầu chê 0.813 0.02 0 2 1
Tổng 77.941 326.06 184.43 -63.69
1.2.2.Tải trọng bản thân khối chân đế BTCT (Đơn vị: Tấn)
ST
T
Tên B (m) H (m)
Diện tích
(m
2
)
Tổng dài
(m)
Thể tích
Khối
lượng
Trọng
lượng
1 Bản nắp 28 0.3 622 186.6 466.5 275.24
2 Bản thành 0.3 6.5 590.72 177.216 443.04 261.39
3 Bản đáy 28 0.3 622 186.6 466.5 275.24
4 Congson chính 0.6 6 3.6 109.6 394.56 986.4 581.98
5 DPHT bản nắp 0.4 1.2 0.36 77.2 27.79 69.84 40.9
6 DPV Bản nắp 1 0.4 1.2 0.36 52.9 19.04 47.61 28.09
7 DPV Bản nắp 2 0.4 1.2 0.36 69.95 25.18 62.95 37.14

8 DPHT bảnđáy 0.4 1.2 0.36 77.2 18.528 46.32 27.329
9 DPV Bản đáy 1 0.4 1.2 0.36 52.9 19.044 47.61 28.09
10 DPV Bản đáy 2 0.4 1.2 0.36 69.95 25.182 62.955 37.143
11 DP bản thành 0.4 1.2 0.36 80.32 28.9152 72.288 42.65
12 Cột 0.4 0.4 0.16 97.5 15.6 39 23.01
13 Tổng 2811.01 1658.49
Khối lượng đế BTCT là: 22811 tấn
Trọng lượng (ngập nước): 1658.5 tấn
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
21
10000
16000
77007500
1500
Z
2
=
875
0
Z
1
=
13
80
0

Q
2

Q

1
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
2. Tải trọng gió tác dụng lên công trình (hình vẽ)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
22
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Áp lực tĩnh của tải trọng gió tác dụng lên công trình tại độ cao 10 so với
mực nước tĩnh là:
q = q
0
*K*γ*C
Trong đó:
- q
0
: áp lực gió tiêu chuẩn tại độ cao 10 m so với mực nước tính toán
q
0
= (a*V
2
)/16 a = 0.75 + 5/V : Hệ số điều chỉnh vận tốc
: V = 50 m/s là vận tốc gió cực đại
- Vậy a = 0.85
q
0
= 0.85*50
2
/16 = 132.81 (kG/m
2

).
- K: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, địa hình (lấy theo bảng
5 TCVN 2737 –95)
- C: Hệ số khí động lấy theo bảng 4 TCVN 2737 –95
C= C1 - C2
Ta coi công trình dạng hộp kín
C1 = +0.8 đối với mặt đón gió
C2 = -0.6 đối với mặt khuất gió
C = 1.4
γ : Hệ số tin cậy của tải trọng gió. Lấy γ = 1.2
q = 132.81 K1.4*1.2 (kG/m
2
)
+ Áp lực gió tác dụng lên thượng tầng Q
1
Q
1
= q*K*A
1
A
1
= 7.6*16 = 121.6 m
2
(diện tích mặt chắn gió)
Với z = 13.8 (Cao độ trọng tâm thượng tầng) nội suy K =1.22
Q
1
= 132.81*1.4*1.2*1.22*121.6 = 33100.4 kG =33.1 Tấn
+ Áp lực gió tác dụng lên phần trụ thép:
Q

2
= q*K*A
2
A2 = 2.5*2*0.813+10*0.53+3.5*0.53 = 13.075 m
2
Với z = 8.75 (trọng tâm cao độ chắn gió của phần trụ) tra bảng nội suy
K = 1.153
Q
1
= 132.81*1.4*1.2*1.153*13.075 = 3363.65 kG =3.364 Tấn
- Quy tải trọng gió thành tải trọng tập trung tại đỉnh khối chân đế :
Q = Q
1
+ Q
2
= 36.464 Tấn
Tải trọng ngang tác dụng lên một ống đứng là:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
23
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
Q
0
= 36.464/4 = 9.116 Tấn
- Quy tải trọng gió thành mô men tập trung tại đỉnh khối chân đế
Mg = Q
1
*h
1
+ Q

2
*h
2
Mg: Mô men tại đỉnh KCĐ do gió gây ra
Q
1
: Tải trọng ngang do gió tác dụng lên thượng tầng
Q
2
: Tải trọng ngang do gió tác dụng lên phần trụ thép trên mặt nước
h
1
: Khoảng cách từ trọng tâm thượng tầng tới bích nối
h
2
: Khoảng cách từ trọng tâm trụ thép đến bích nối
Mg = 33.1*4.95+3.364*0.1 = 164.2 tấn
Quy mô men tập trung thành các ngẫu lực đặt tại các ống chính:
Nq = 0.5 * Mg/B
0
Nq = 0.5*164.2/10 = 8.21 Tấn.
Vậy tải trọng gió quy đổi tại đỉnh các ống chính là:
Q
0
= 9.116 Tấn
Nq = 8.21 Tấn.
3. Tải trọng sóng – dòng chảy.
3.1 Lý thuyết sóng sử dụng
- Miền áp dụng lý thuyết sóng tính toán
Căn cứ vào miền áp dụng lý thuyết sóng thì lý thuyết sóng tính toán là lý thuyết

sóng Airy
+ Xác định các thành phần của chuyển động sóng.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
24
107.0
140
15
==
L
H
215.0
140
30
==
L
d
+0.00
Đồ án tốt nghiệp ‘Thiết kế công trình DK đơn kết cấu hỗn hợp dạng trọng lực
ở độ sâu 30 m nước’’
- Độ lệch của mặt sóng so với mực nước tính toán η
(x)
η
(x)
= 0.5*H*cos(k*x-ωt)
Trong đó: H= 15 m – chiều cao sóng tính toán
K = 2*π/L = 0.04485
ω - tần số sóng
= 0.6317
Chu kỳ sóng = 9.9413 s
Vậy η

(x)
= 7.5*cos(0.04485*x – 0.6317*t)
- Thành phần vận tốc và gia tốc của các phần tử nước theo phương x:
- Thành phần vận tốc và gia tốc của các phần tử nước theo phương z:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Vũ. MSSV: 4797-42
25
)*(** dkthkg=
ω
)30*04485.0(*04485.0*81.9 th=
2*π
T =
ω
ω*H ch(k*z)
V
sx
= * *cos(k*x - ω*t)
2 sh(k*d)
ω
2
*H ch(k*z)
a
sx
= * *sin(k*x - ω*t)
2 sh(k*d)
ω*H sh(k*z)
V
sz
= * *cos(k*x - ω*t)
2 sh(k*d)
ω

2
*H sh(k*z)
a
sx
= - * *sin(k*x - ω*t)
2 sh(k*d)