Cơ sở thiết kế và thi công công trình biển cố định

Cơ sở thiết kế và thi công công trình biển cố định


Cơ sở thiết kế và thi công công trình biển cố định

MỤC LỤC
Danh mục các chữ viết tắt ..................................................................................................................... 7
Lời nói đầu ................................................................................................................................................. 9
Chương 1
KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH BIỂN
1.1 Phân loại công trình biển và phạm vi môn học ................................................................ 13
1.1.1 Phân loại công trình biển ........................................................................................... 13
1.1.2 Phạm vi môn học .......................................................................................................... 13
1.2 Cấu tạo công trình biển cố định thép................................................................................... 15
1.3 Cấu tạo công trình biển cố định bê tông cốt thép.......................................................... 15
1.4 Các yêu cầu đối với thiết kế và thi công công trình biển cố định ............................. 16
1.4.1 Xem xét về khai thác sử dụng .................................................................................. 16
1.4.2 Xem xét về môi trường ............................................................................................... 18
1.4.3 Nguyên tắc thiết kế ...................................................................................................... 19
1.4.4 Các định nghĩa................................................................................................................ 21
1.4.5 Hồ sơ tài liệu ................................................................................................................... 22
Chương 2
CÁC DỮ LIỆU CHO TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH
2.1 Các yếu tố môi trường tác động lên công trình biển cố định .................................... 25
2.1.1 Khái quát........................................................................................................................... 25
2.1.2 Gió.... .................................................................................................................................. 26
2.1.3 Sóng.................................................................................................................................... 27
2.1.4 Dòng chảy ........................................................................................................................ 32
2.1.5 Thủy triều.......................................................................................................................... 33
2.1.6 Nhiệt độ ............................................................................................................................ 34
2.1.7 Hà biển .............................................................................................................................. 34

2.1.8 Động đất ........................................................................................................................... 34
2.1.9 Địa hình và địa chất công trình................................................................................ 35
2.2 Tải trọng thiết kế và phương pháp xác định .................................................................... 36
2.2.1 Tải trọng thiết kế ........................................................................................................... 36
2.2.2 Xác định tải trọng thiết kế ......................................................................................... 38
2.2.3 Các hệ số và các tổ hợp tải trọng thiết kế
theo phương pháp hệ số riêng phần.................................................................... 67
2.2.4 Các tổ hợp tải trọng thiết kế theo phương pháp ứng suất cho phép ..... 69


Cơ sở thiết kế và thi công công trình biển cố định

2.3 Các yêu cầu về vật liệu .............................................................................................................. 71
Chương 3
MÔ HÌNH HOÁ KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG,
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
3.1 Mô hình hoá kết cấu và tải trọng .......................................................................................... 75
3.1.1 Mô hình hoá kết cấu .................................................................................................... 75
3.1.2 Mô hình hoá tải trọng ................................................................................................. 79
3.1.3 Mô hình hoá kết cấu công trình biển thép ......................................................... 80
3.1.4 Mô hình hoá công trình biển bê tông trọng lực............................................... 83
3.2 Tính toán lựa chọn phương án............................................................................................... 84
3.2.1 Khái quát........................................................................................................................... 84
3.2.2 Thiết lập và giải bài toán lựa chọn phương án kết cấu.................................. 85
3.2.3 Tính toán kết cấu bằng phương pháp PTHH ..................................................... 88
3.2.4 Lựa chọn phương án kết cấu thép ......................................................................... 95
3.2.5 Lựa chọn phương án kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước ................. 98
Chương 4
THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BIỂN THÉP
4.1 Các phương pháp thiết kế kết cấu thép .......................................................................... 105

4.1.1 Thiết kế theo phương pháp hệ số riêng phần................................................. 105
4.1.2 Thiết kế theo phương pháp ứng suất cho phép............................................. 106
4.2 Thiết kế phần tử và mối nối ống ......................................................................................... 108
4.2.1 Khái quát......................................................................................................................... 108
4.2.2 Ứng suất cho phép đối với phần tử trụ.............................................................. 108
4.2.3 Ứng suất tổ hợp của phần tử trụ .......................................................................... 113
4.2.4 Sự chuyển tiếp hình côn ........................................................................................... 123
4.2.5 Liên kết nút .................................................................................................................... 124
4.2.6 Phân tích mỏi ................................................................................................................ 128
4.3 Tính toán móng cọc ..................................................................................................................... 131
4.3.1 Cọc cho các công trình biển dạng khung thép ............................................... 131
4.3.2 Xác định sức chịu tải của cọc chịu tải trọng dọc trục ................................... 132
4.3.3 Phản ứng đàn hồi của cọc đối với tải trọng dọc trục ................................... 137
4.3.4 Phản ứng của cọc chịu tải trọng ngang chu trình.......................................... 140
4.4 Chống ăn mòn .............................................................................................................................. 147
4.4.1 Khái quát......................................................................................................................... 147
4.4.2 Sơn phủ ........................................................................................................................... 147
4.4.3 Bảo vệ ca-tốt ................................................................................................................. 148


Cơ sở thiết kế và thi công công trình biển cố định

Chương 5
THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH BlỂN BÊ TÔNG CỐT THÉP
5.1 Các tham số thiết kế của bê tông và thép ........................................................................ 149
5.1.1 Các tham số thiết kế của bê tông......................................................................... 149
5.1.2 Các tham số thiết kế của thép ............................................................................... 152
5.2 Phương pháp thiết kế công trình biển bê tông cốt thép............................................ 158
5.2.1 Khái quát......................................................................................................................... 158
5.2.2 Trạng thái giới hạn cực đại ...................................................................................... 159

5.2.3 Trạng thái giới hạn khả năng làm việc................................................................ 173
5.2.4 Trạng thái giới hạn mỏi ............................................................................................ 175
5.2.5 Trạng thái giới hạn phá hủy lũy tiến.................................................................... 178
5.3 Tính toán móng công trình biển bê tông cốt thép ....................................................... 185
5.4 Chống ăn mòn cho công trình biển bê tông cốt thép ................................................. 204
Chương 6
THI CÔNG KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BlỂN THÉP
6.1 Chế tạo kết cấu thép trên bãi lắp ráp ................................................................................. 209
6.1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................... ...209
6.1.2 Quy định chung ........................................................................................................... 210
6.1.3 Thanh tra và kiểm tra ................................................................................................. 211
6.1.4 Chế tạo kết cấu thép .................................................................................................. 212
6.2 Các phương pháp hạ thuỷ kết cấu thép ............................................................................ 214
6.2.1 Khái quát......................................................................................................................... 214
6.2.2 Các thao tác nâng hạ ................................................................................................. 216
6.2.3 Bố trí neo buộc kết cấu và các thao tác ở trạng thái nổi ............................ 217
6.3 Vận chuyển và dựng lắp ngoài khơi .................................................................................... 217
6.3.1 Quy định chung ........................................................................................................... 217
6.3.2 Thao tác di chuyển ở giai đoạn đầu .................................................................... 218
6.3.3 Vận chuyển trên biển................................................................................................. 218
6.3.4 Các thao tác trên biển ở giai đoạn cuối ............................................................. 221
Chương 7
THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN BÊ TÔNG CỐT THÉP
7.1 Chế tạo kết cấu bê tông cốt thép công trình biển trọng lực .................................... 228
7.1.1 Vật liệu và thử nghiệm vật liệu ............................................................................. 228
7.1.2 Công tác ván khuôn ................................................................................................... 232
7.1.3 Cốt thép và thép cấu tạo.......................................................................................... 233
7.1.4 Trộn bê tông và vữa ................................................................................................... 234

Cơ sở thiết kế và thi công công trình biển cố định

7.1.5 Vận chuyển, đổ, đầm và dưỡng hộ bê tông..................................................... 234
7.1.6 Hoàn thành các hệ thống tạo dự ứng lực ......................................................... 236
7.1.7 Công tác hiệu chỉnh, sửa chữa ............................................................................... 237
7.1.8 Chống ăn mòn.............................................................................................................. 237
7.1.9 Hồ sơ tài liệu hoàn công .......................................................................................... 237
7.2 Vận chuyển và đánh chìm kết cấu công trình biển trọng lực ................................... 238
7.2.1 Quy định chung ........................................................................................................... 238
7.2.2 Thao tác làm nổi .......................................................................................................... 240
7.2.3 Vận chuyển trên biển................................................................................................. 241
7.2.4 Các thao tác trên biển ở giai đoạn cuối ............................................................. 241
Phụ lục: ............................................................................................................................................ 245
Phụ lục A Sử dụng SAP-2000 trong tính toán thiết kế công trình biển .................. 245
Phụ lục B Một số tính toán khi thi công và di chuyển kết cấu trên biển.................. 254
Tài liệu tham khảo .......................................................................................................................... 257