TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 5310:2001 VỀ CÔNG TRÌNH BIỂN DI ĐỘNG – QUY PHẠM PHÂN CẤP VÀ CHẾ TẠO – THÂN CÔNG TRÌNH BIỂN
CÔNG TRÌNH BIỂN DI ĐỘNG – QUY PHẠM PHÂN CẤP VÀ CHẾ TẠO – THÂN CÔNG TRÌNH BIỂN
Mobile offshore units – Rules for classification and construction – Hull
Lời nói đầu
TCVN 5310 : 2001 thay thế choTCVN 5310 : 1991.
Tiêu chuẩn này do Cục Đăng kiểm Việt Nam và Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC8 “Đóng tàu và công trình biển” phối hợp biên soạn, Bộ Giao thông vận tải và Tổng cục Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường ban hành.
Giới thiệu
Bộ TCVN Công trình biển di động – Qui phạm phân cấp và chế tạo bao gồm các tiêu chuẩn sau:
| TCVN 5309 : 2001 | Phân cấp |
| TCVN 5310 : 2001 | Thân công trình biển |
| TCVN 5311 : 2001 | Trang thiết bị |
| TCVN 5312 : 2001 | Ổn định |
| TCVN 5313 : 2001 | Phân khoang |
| TCVN 5314 : 2001 | Phòng và chữa cháy |
| TCVN 5315 : 2001 | Các thiết bị máy và hệ thống |
| TCVN 5316 : 2001 | Trang bị điện |
| TCVN 5317 : 2001 | Vật liệu |
| TCVN 5318 : 2001 | Hàn |
| TCVN 5319 : 2001 | Trang bị an toàn |
CÔNG TRÌNH BIỂN DI ĐỘNG – QUY PHẠM PHÂN CẤP VÀ CHẾ TẠO – THÂN CÔNG TRÌNH BIỂN
Mobile offshore units – Rules for classification and construction – Hull
1.1. Phạm vi áp dụng
1. Tiêu chuẩn này áp dụng cho dàn di động (viết tắt là dàn) được định nghĩa trong TCVN 5309:2001, cùng với các yêu cầu tương ứng được trình bày trong TCVN 6259:1997.
1.2. Tiêu chuẩn trích dẫn
1. Bộ Tiêu chuẩn Việt nam từ TCVN 6259-1:1997 đến TCVN 6259-11:1997 Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép.
2. Các tiêu chuẩn trong bộ TCVN Công trình biển di động – Qui phạm phân cấp và chế tạo:
| TCVN 5309 : 2001 | Phân cấp |
| TCVN 5310 : 2001 | Thân công trình biển |
| TCVN 5311 : 2001 | Trang thiết bị |
| TCVN 5312 : 2001 | Ổn định |
| TCVN 5313 : 2001 | Phân khoang |
| TCVN 5314 : 2001 | Phòng và chữa cháy |
| TCVN 5315 : 2001 | Các thiết bị máy và hệ thống |
| TCVN 5316 : 2001 | Trang bị điện |
| TCVN 5317 : 2001 | Vật liệu |
| TCVN 5318 : 2001 | Hàn |
| TCVN 5319 : 2001 | Trang bị an toàn |
1.3. Định nghĩa và giải thích
Các định nghĩa được nêu trong TCVN 5309:2001.
1.4. Khối lượng giám sát
1. Kết cấu thân dàn được giám sát tuân theo các yêu cầu nêu trong TCVN 5309:2001 và Phần 1-A TCVN 6259-1:1997.
2.1. Qui định chung
1. Các tải trọng sau đây cần được xét đến trong quá trình tính toán xác định kích thước các cơ cấu và tính toán lực neo, nếu có:
(1) Tải trọng gió;
(2) Tải trọng sóng;
(3) Tải trọng thượng tầng
(4) Tải trọng do máy bay trực thăng
(5) Các loại tĩnh tải như: áp lực nước tĩnh, lực nổi, tự trọng…;
(6) Tải trọng dòng chảy và triều;
(7) Tải trọng do băng trôi;
(8) Tải trọng do băng tuyết;
(9) Tải trọng động đất (trong trường hợp dàn đặt chân xuống biển);
(10) Tải trọng va đập gây ra do chạm vào đáy biển;
(11) Tải trọng neo;
(12) Tải trọng neo của tàu tiếp liệu;
(13) Tải trọng do kéo;
(14) Tải trọng do vận hành;
(15) Tải trọng do sinh vật biển bám;
(16) Các tải trọng khác cần xét đến.
2. Tiêu chuẩn để xác định tải trọng tác động lên dàn và các cơ cấu của nó phải dựa trên số liệu thống kê và phải xét đến điều kiện nguy hiểm nhất với chu kỳ tối thiểu là 50 năm. Tuy nhiên, nếu thấy cần Đăng kiểm có thể yêu cầu chu kỳ 100 năm và với dàn tự hành thì có thể chỉ yêu cầu chu kỳ 25 năm.
3. Ngoài những yêu cầu đã nêu trong -2, nếu xét đến mục đích sử dụng của dàn, chu kỳ hoạt động cũng như các nguyên nhân tương đương khác thì có thể sử dụng chu kỳ do chủ dàn đề xuất nếu như được Đăng kiểm chấp nhận.
2.2. Tải trọng thiết kế
2.2.1. Qui định chung
1. Phần này trình bày các phương pháp đại diện để tính toán tải trọng thiết kế. Dù có hay không phương pháp tính toán tải trọng thiết kế thì tải trọng thiết kế đều có thể xác định thông qua thử mô hình, thử ống gió, thử két hoặc các phương pháp lý thuyết khác được Đăng kiểm chấp nhận.
2.2.2. Tải trọng gió
1. Chủ dàn có thể xác định vận tốc gió được sử dụng để tính toán tải trọng gió nhưng vận tốc đó không được nhỏ hơn 25,8 m/giây. Tuy nhiên, vận tốc gió thiết kế cho dàn hoạt động ở vùng biển không hạn chế và hoạt động ngoài khơi không được nhỏ hơn:
(1) 36 m/giây, trong điều kiện hoạt động ngoài khơi và
(2) 51,5 m/giây, trong điều kiện bão.
2. Áp lực gió được xác định theo công thức sau:
P = 0,611 Ch.Cs.V2 (N/m2)
Trong đó:
V – Vận tốc gió thiết kế xác định theo -1.
Ch – Hệ số chiều cao cho theo Bảng 2.2-1: Hệ số chiều cao, phụ thuộc vào cao độ, tính bằng mét, tại vị trí đang xét, trong đó cao độ được tính bằng khoảng cách từ mặt nước biển tới trọng tâm của phần diện tích chắn gió A xác định theo -3.
Bảng 2.2-1 : Hệ số chiều cao
|
Chiều cao (m) |
Ch |
|
0 đến < 15,3 |
1,00 |
|
15,3 đến < 30,5 |
1,10 |
|
30,5 đến < 46,0 |
1,20 |
|
46,0 đến < 61,0 |
1,30 |
|
61,0 đến < 76,0 |
1,37 |
|
76,0 đến < 91,5 |
1,43 |
|
91,5 đến < 106,5 |
1,48 |
|
106,5 đến < 122,0 |
1,52 |
|
122,0 đến < 137,0 |
1,56 |
|
137,0 đến < 152,5 |
1,60 |
|
152,5 đến < 167,5 |
1,63 |
|
167,5 đến < 183,0 |
1,67 |
|
183,0 đến < 198,0 |
1,70 |
|
198,0 đến < 213,5 |
1,72 |
|
213,5 đến < 228,5 |
1,75 |
|
228,5 đến < 244,0 |
1,77 |
|
244,0 đến < 259,0 |
1,79 |
|
≥ 259,0 |
1,80 |
Cs – Hệ số hình dáng cho trong bảng, phụ thuộc vào hình dạng của cơ cấu.
Bảng 2.2-2: Hệ số hình dáng
| Cơ cấu |
Cs |
| Kết cấu hình cầu |
0,4 |
| Kết cấu hình trụ |
0,5 |
| Thân |
1,0 |
| Lầu |
1,0 |
| Cơ cấu độc lập (cần cẩu, dầm,…) |
1,5 |
| Các phần tử dưới boong có dạng mặt trơn nhẵn |
1,0 |
| Các phần tử dưới boong có dạng dầm, xà,… |
1,3 |
| Tháp (từng mặt) |
1,25 |
3. Tải trọng gió F không được nhỏ hơn giá trị thu được từ công thức sau với từng cơ cấu của dàn. Ngoài ra, giá trị tổng hợp lực và điểm đặt lực phải được xác định theo từng hướng gió.
F = P.A (N)
Trong đó:
P – Áp lực gió, xác định theo -2 (N/m2)
A – Diện tích hứng gió của tất cả các cơ cấu chiếu lên mặt vuông góc với hướng gió thổi tới theo tư thế thẳng đứng hoặc nếu cần, theo tư thế nghiêng (m2). Để xác định diện tích hứng gió, phải tuân thủ các yêu cầu từ (1) đến (5) dưới đây:
(1) Đối với dàn tự nâng, diện tích hứng gió tính cả với các chân dàn. Nếu chân dàn dạng khung hở thì diện tích hứng gió nói trên có thể xác định theo (5).
(2) Đối với dàn bán chìm, diện tích hứng gió tính cả với các cột.
(3) Ngoài các yêu cầu ở (1) và (2), nếu chân dàn tự nâng hoặc cột dàn bán chìm đặt gần nhau thì phải xét đến ảnh hưởng chắn lẫn nhau của chúng. Có thể xác định ảnh hưởng này thông qua thử ống gió nếu được Đăng kiểm chấp thuận.
(4) Diện tích hứng gió của lầu, các cơ cấu khác, cần cẩu,… phải được tính riêng. Nếu hai hoặc nhiều lầu để gần nhau thì có thể gộp chung lại.Trong trường hợp này, hệ số hình dạng Cs lấy bằng 1,1.
(5) Diện tích hứng gió cửa tháp cẩu, cần, cột, có dạng khung dàn hở có thể lấy bằng 60% diện tích vuông góc với phương gió thổi khi coi chúng không phải dạng khung dàn hở.
4. Nếu ảnh hưởng của lực nâng gây ra do tải trọng gió là đáng kể thì ảnh hưởng này phải được xác định bằng phương pháp đã được Đăng kiểm chấp thuận.
2.2.3. Tải trọng sóng
1. Chiều cao sóng thiết kế sử dụng để tính toán tải trọng sóng tác dụng lên dàn có thể do chủ dàn xác định được sự chấp thuận của Đăng kiểm.
2. Chu kỳ sóng thiết kế sử dụng để tính toán tải trọng sóng phải là chu kỳ ảnh hưởng lớn nhất lên dàn
3. Trong quá trình tính toán tải trọng sóng, cần tuân thủ các yêu cầu sau:
(1) Tải trọng sóng cần được tính toán dựa trên lý thuyết sóng được chấp nhận, phù hợp với độ sâu nước thiết kế ở vùng hoạt động, được Đăng kiểm chấp thuận.
(2) Phải xét tất cả các hướng sóng tác dụng lên dàn.
(3) Tải trọng sóng do tàu gây ra trên boong, tải trọng tác dụng trực tiếp lên các phần tử ngầm dưới nước của dàn và tải trọng do nghiêng hoặc do gia tốc chuyển động cũng cần xét đến.
(4) Các chấn động gây ra do sóng cũng phải được xét đến.
(5) Nếu các chuyển động với tần số thấp được coi là đáng kể thì các sóng tần số thấp như sóng cồn cũng phải được xét đến.
4. Ngoài các yêu cầu từ -1 đến -3, tải trọng sóng có thể được xác định theo phương pháp mô phỏng trên sóng không đều sử dụng phổ sóng thích hợp dựa trên số liệu sóng tại vùng dàn hoạt động.
2.2.4. Tải trọng do dòng chảy và triều
1. Các thành phần tải trọng do dòng chảy và triều được xác định bằng các công thức dưới đây:
(1) Lực cản
(2) FD = 52,3DCDUC|UC| (kN/m)
(3) Trong đó:
(4) FD – Lực cản trên một đơn vị dài do tác dụng của dòng chảy và triều
(5) D – Phần chiều rộng của dàn theo phương vuông góc với thành phần vận tốc dòng chảy (m).
(6) CD– Hệ số cản dưới tác dụng của dòng chảy đều, giá trị cần được Đăng kiểm chấp thuận.
(7) UC – Vận tốc dòng chảy (m/giây).
(8) Lực nâng
(9) FL = 52,3.D.CL.UC |UC| (kN/m)
(10) Trong đó:
(11) FL – Lực nâng trên một đơn vị chiều dài dọc theo phần tử do tác dụng của dòng chảy và triều
(12) CL– Hệ số lực nâng dưới tác dụng của dòng chảy đều, giá trị cần được Đăng kiểm chấp thuận.
(13) D, UC – xác định như ở -1
(14) Nếu cần, vận tốc dòng chảy và triều được cộng véc-tơ vào thành phần vận tốc sóng.
2.2.5. Tải trọng dòng xoáy
(1) Cần xét các tác động của dòng xoáy lên các phần tử kết cấu.
2.2.6. Tải trọng thượng tầng
(1) Đối với tải trọng thượng tầng, phải tính tới các tải trọng tập trung cũng như phân bố trên từng phần riêng rẽ của thượng tầng dưới ở từng trạng thái vận hành và di chuyển. Tuy nhiên, giá trị của tải trọng phân bố không được nhỏ hơn giá trị cho trong bảng sau:
(2) Bảng 2.2-3: Tải trọng tối thiểu trên boong
| (3) Loại boong | (4) Tải trọng tối thiểu (N/m2) |
| (5) Khối nhà ở (bao gồm cả các hành lang và các không gian tương tự) | (6) 4.510 |
| (7) Các buồng công tác và buồng máy | (8) 9.020 |
| (9) Buồng kho | (10)13.000 |
2.2.7. Tải trọng do máy bay trực thăng
1. Tải trọng thiết kế dùng để xác định kích thước các cơ cấu sân bay trực thăng phải thỏa mãn các yêu cầu từ (1) đến (3) dưới đây:
(1) Tải trọng do máy bay trực thăng lên xuống
(a) Khi tính toán tải trọng sân bay trực thăng, phải xét một tải trọng bằng 75% trọng lượng cất cánh cực đại của máy bay trên mỗi diện tích 0,3m x 0,3m..
(b) Khi thiết kế các cột, dầm, cũng như các kết cấu tương đương phải xét đến trọng lượng kết cấu của sân bay cộng với tải trọng đề cập trong mục (a).
(c) Nếu boong trên của một kết cấu thượng tầng hoặc lầu được sử dụng làm sân bay trực thăng và khoảng không gian bên dưới có người thường xuyên thì tải trọng xác định ở (a) phải nhân lên 1.15 lần.
(2) Tải trọng do máy bay bực thăng đậu
(a) Tải trọng thượng tầng ở chỗ máy bay trực thăng đậu được lấy là tải trọng tác dụng lên bánh xe ứng với trọng lượng cất cánh cực đại. Trong trường hợp này, ảnh hưởng động do chuyển động của dàn phải được xét đến.
(b) Ngoài tải trọng ở (a), nếu cần, phải xét thêm tải trọng 490 N/m2 phân bố đều, coi như là tải trọng của tuyết ướt hoặc băng.
(c) Đối với các cột, dầm, cũng như các kết cấu tương đương và trọng lượng kết cấu của sân bay phải được xét ngoài tải trọng đề cập trong mục (a).
(3) Tải trọng tối thiểu trên sân bay
(4) Tải trọng tối thiểu trên sân bay trực thăng được lấy là 2.010 N/m2.
2. Nếu máy bay trực thăng không dùng bánh xe mà dùng phương tiện khác để hạ cánh thì tải trọng thiết kế phải được Đăng kiểm xem xét chấp thuận.
3.1.1. Phạm vi áp dụng
1. Kết cấu thân dàn phải tuân theo các yêu cầu nêu trong chương này. Tuy nhiên, nếu tầm hoạt động, vùng hoạt động hoặc mùa hoạt động của dàn bị hạn chế thì kết cấu và thiết bị của dàn có thể phải sửa đổi dựa trên điều kiện hoạt động của nó, được Đăng kiểm chấp thuận.
2. Ngoài những yêu cầu nêu trong phần này, dàn còn phải tuân thủ các yêu cầu tương ứng nêu trong TCVN 6259-2:1997.
3.2. Vật liệu chế tạo các cơ cấu
3.2.1. Hạng của các cơ cấu
1. Các cơ cấu của dàn tự nâng và dàn có cột ổn định được chia làm 3 hạng, nói chung, việc sử dụng hạng nào phụ thuộc vào thứ tự phá hủy, ứng suất và tập trung ứng suất như từ (1) đến (3) dưới đây:
(1) Các cơ cấu chính
(2) Các cơ cấu chính của dàn là các phần tử ảnh hưởng tới tính toàn vẹn của dàn như: cột, chân dàn, thanh xiên, thân ngầm, đế chân (pad), tấm chống lún (mat), tấm vỏ của két chân dàn, boong, dầm boong chính cũng như các phần tử tương tự khác.
(3) Cơ cấu phụ
(4) Các cơ cấu phụ của dàn là các phần tử không ảnh hưởng tới tính toàn vẹn của dàn như: các cơ cấu bên trong của các phần tử chính, như định nghĩa trong (1), cũng như các phần tử tương tự khác.
(5) Các bộ phận quan trọng của các cơ cấu.
(6) Các bộ phận quan trọng của các cơ cấu được định nghĩa trong (1) như các mối nối đặc biệt quan trọng về mặt kết cấu hoặc do tập trung ứng suất cũng như các nguyên nhân tương tự khác.
2. Các cơ cấu của dàn dạng tàu và xà lan được phân ra làm 3 hạng từ (1) đến (3) dưới đây:
(1) Cốc cơ cấu đặc biệt
(2) Các phần tử đặc biệt có tầm quan trọng trên quan điểm độ bền theo chiều dọc như mép mạn, sống dọc boong, dải tôn hông, góc lỗ khoét tại các vị trí tập trung ứng suất trong phạm vi 0,4L tại giữa tàu.
(3) Các cơ cấu chính
(4) Mép mạn, sống dọc boong, dải tôn hông, góc lỗ khoét tại các vị trí tập trung ứng suất trong phạm vi 0,4L và 0,6L tại giữa tàu cùng với các phần tử kết cấu chính trừ các phần tử nêu trong (1) như tấm tôn đáy, tấm tôn mạn, tấm tôn boong, dầm dọc boong cũng như các phần tử tương tự trong phạm vi 0,4L tại giữa tàu.
(5) Các cơ cấu phụ
(6) Các cơ cấu bên trong của các phần tử được nêu trong (2) và sống đuôi, tấm bánh lái cũng như các phần tử tương tự và mép mạn, sống dọc boong, dải tôn hông, góc lỗ khoét tại các vị trí tập trung ứng suất nằm ngoài phạm vi 0,6L tính từ giữa tàu và các cơ cấu chính như tôn đáy, tôn mạn, tôn boong, dầm dọc boong cũng như các phần tử tương tự nằm ngoài phạm vi 0,4L tại giữa tàu.
3.2.2. Sử dụng thép
1. Phạm vi sử dụng thép cán cho dàn được cho trên các hình 3.2.1 dưới đây, phụ thuộc vào hạng của các cơ cấu được định nghĩa ở 3.2.1, độ dầy và nhiệt độ làm việc. Phạm vi áp dụng của thép cán cho dàn dạng tàu được cho trong TCVN 6259-2:1997 khi nhiệt độ làm việc lớn hơn -10°.
Hình 3.2-1: Phạm vi áp dụng của thép các bon thấp
Hình 3.2–2: Phạm vi áp dụng của thép cường độ cao
Hình 3.2-3: Phạm vi áp dụng của thép cán tôi cường độ cao (AQ1, DQ1, EQ1 và FQ1)
Hình 3.2-4: Phạm vi áp dụng của thép cán tôi cường độ cao (AQ2, DQ2, EQ2 và FQ2)
1. Tất cả các kết cấu thép đều được sơn tốt hoặc chống ăn mòn tốt hơn hoặc bằng sơn. Tuy nhiên cơ cấu của két dầu không phải sơn.
2. Nếu được phép kiểm tra dưới nước thay cho kiểm tra trên đà thì cần phải đặc biệt lưu ý đến chống ăn mòn.
3.3.1. Qui định chung
1. Tất cả các kết cấu thép đều phải được sơn tốt hoặc chống ăn mòn tốt hơn hoặc bằng sơn. Tuy nhiên, cơ cấu của két dầu không phải sơn.
2. Nếu được phép kiểm tra dưới nước thay cho kiểm tra trên đà thì cần phải đặc biệt lưu ý đến chống ăn mòn.
3.4.1. Qui định chung
1. Phần này qui định các yêu cầu đối với các mối hàn dùng trong kết cấu thân dàn.
2. Các mối hàn ở phần giao nhau tại chân cột và thanh xiên, phải là loại được điền đầy.
3. Kích thước của mối hàn góc của mối nối chữ T của các phần tử kết cấu bên trong của cột và thanh xiên phải là loại F1 nêu trong Bảng 3.4-2.
3.4.2. Phạm vi áp dụng
1. Đường hàn dùng trong kết cấu thân dàn và các thiết bị quan trọng phải phù hợp với các yêu cầu ở Phần 6 – Hàn, TCVN 6259-6:1997 và những yêu cầu của Tiêu chuẩn này.
3.4.3. Bố trí
1. Phải đặc biệt quan tâm tới việc bố trí các cơ cấu thân dàn để sao cho có thể tiến hành hàn một cách thuận tiện.
2. Đường hàn phải được bố trí xa những nơi có thể có tập trung ứng suất lớn.
3.4.4. Chi tiết mối hàn
1. Chi tiết về mối hàn giáp mép và mối hàn chồng mép phải phù hợp với những yêu cầu ở Chương 2 Phần 6, TCVN 6259-6:1997.
2. Đối với mối hàn giáp mép của các tấm có chiều dày chênh nhau lớn hơn 4 mi-li-mét, mép của tấm dày hơn nói chung phải được vát đi không quá 1/3 chiều dày.
3. Số hiệu và qui cách của mối hàn góc phải phù hợp với các yêu cầu ở Bảng 3.4-1 và việc áp dụng mối hàn góc vào cơ cấu thân dàn phải theo yêu cầu ở Bảng 3.4-2.
4. Đường hàn lỗ (hàn cấy) phải có hình dạng thích hợp để có thể hàn ngấu xuống toàn bộ mép dưới của đáy lỗ. Kích thước mối hàn góc của đường hàn lỗ phải là F1 như yêu cầu ở Bảng 3.4-1 và khoảng cách các lỗ hàn phải lấy theo yêu cầu của Đăng kiểm.
Bảng 3.4-1 Số hiệu và qui cách của mối hàn góc
(Đơn vị: mm )
|
Số hiệu mối hàn |
Hàn chồng mép |
Hàn chữ T |
Chiều dài mối hàn và bước hàn |
|||
|
|
Đường hàn liên tục |
Đường hàn gián đoạn |
||||
|
|
Chiều rộng mối hàn f |
Chiều rộng mối hàn f |
Chiều dài mối hàn w |
Bước hàn p |
||
|
Chiều dày cơ cấu |
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
||
|
5 trở xuống |
3 |
3 |
3 |
60 |
150 |
250 |
|
6 |
4 |
4 |
75 |
200 |
350 |
|
|
7 |
5 |
4 |
5 |
|||
|
8 |
||||||
|
9 |
6 |
6 |
||||
|
10 |
||||||
|
11 |
||||||
|
12 |
7 |
5 |
7 |
|||
|
13 |
||||||
|
14 |
||||||
|
15 |
8 |
6 |
8 |
|||
|
16 |
||||||
|
17 |
||||||
|
18 |
9 |
7 |
9 |
|||
|
19 |
||||||
|
20 |
||||||
|
21 |
||||||
|
22 |
10 |
10 |
||||
|
23 |
||||||
|
24 |
||||||
|
25 |
||||||
|
Từ 26 đến 40 |
11 |
8 |
11 |
|||
Chú thích:
(1) Nếu là mối nối của xà boong, sườn, nẹp và sống với tôn boong, tôn đáy trên, tôn vách, tôn bao hoặc bản mép, thì chiều rộng mối hàn góc “f ” của mối nối dạng chữ T phải xác định theo chiều dày bản thành của cơ cấu. Đối với các mối nối khác “f “ được xác định theo chiều dày của tấm mỏng hơn.
(2) Đối với mối hàn chồng mép, chiều rộng mối hàn số hiệu F1 được xác định theo chiều dày của tấm mỏng hơn.
(3) Chiều cao của mối hàn góc phải bằng 0,7f.
(4) Nói chung, chiều rộng mối hàn số hiệu F2 phải là kích thước tối thiểu của mối hàn góc.
(5) Các đoạn hàn gián đoạn phải được đặt lệch nhau và tại các mút, w phải được đặt ở cả hai bên của mối nối.
(6) Sai lệch kích thước mối hàn cho phép là 10% so với qui định.
Bảng 3.4–2 Sử dụng mối hàn góc
|
STT |
Cơ cấu |
Khu vực sử dụng |
Số hiệu mối hàn |
||||||
|
1 |
Bánh lái |
Xương bánh lái |
Với tôn bánh lái |
F3 |
|||||
|
2 |
Với xương đứng tạo thành cốt bánh lái |
F1 |
|||||||
|
3 |
Với các xương bánh lái (trừ các cơ cấu trên ) |
F2 |
|||||||
|
4 |
Đáy đơn |
Tôn thành đà ngang |
Với tôn bao |
ở vùng đáy gia cường mũi dàn, khoang đuôi và két sâu |
F3 |
||||
|
5 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
6 |
Với bản mép |
ở vùng đáy gia cường mũi dàn và buồng máy chính |
F3 |
||||||
|
7 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
8 |
Với bản thành và bản mép của sống chính đáy |
F1 |
|||||||
|
9 |
Sống chính đáy |
Sống đáy |
Với tôn sống nằm |
ở vùng đáy gia cường mũi dàn |
F2 |
||||
|
10 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
11 |
Với bản mép |
F3 |
|||||||
|
12 |
Với Tôn thành đà ngang |
F2 |
|||||||
|
13 |
Sống phụ đáy |
Sống đáy |
Với tôn bao |
ở vùng đáy gia cường mũi dàn |
F3 |
||||
|
14 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
15 |
Với bản mép |
ở vùng buồng máy chính |
F3 |
||||||
|
16 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
17 |
Với Tôn thành đà ngang |
F3 |
|||||||
|
18 |
Đáy đôi kết cấu theo hệ thống ngang |
Đà ngang đặc |
Với tôn bao |
ở vùng đáy gia cường mũi dàn |
F3 |
||||
|
19 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
20 |
Với tôn đáy trên |
Thành bệ máy chính và bệ ổ chặn |
F2 |
||||||
|
21 |
ở vùng đáy gia cường mũi dàn, buồng máy chính (trừ các vùng nêu trên ) |
F3 |
|||||||
|
22 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
23 |
Với các sống dưới đáy trên phía dưới bệ máy chính |
F1 |
|||||||
|
24 |
Với sống chính đáy |
ở vùng đáy gia cường mũi dàn, buồng máy chính (trừ các vùng trên) |
F2 |
||||||
|
25 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
26 |
Với sống hông |
F2 |
|||||||
|
27 |
Đà ngang kín nước hoặc kín dầu |
Với các cơ cấu xung quanh |
F1 |
||||||
|
28 |
Nẹp gia cường đà ngang tấm |
Với đà ngang kín nước và kín dầu |
F3 |
||||||
|
29 |
Với các đà ngang khác |
F4 |
|||||||
|
30 |
Đáy đôi kết cấu theo hệ thống ngang |
Đà ngang hở |
Dầm ngang đáy dưới |
Với tôn bao |
F4 |
||||
|
31 |
Dầm ngang đáy trên |
Với tôn đáy trên |
F4 |
||||||
|
32 |
Mã |
Với sống chính đáy |
F3 |
||||||
|
33 |
Với sống hông |
F2 |
|||||||
|
34 |
Thanh chống |
Với sống phụ đáy |
F4 |
||||||
|
35 |
Sống chính đáy |
Với dải tôn giữa đáy |
Vùng kín nước và kín dầu |
F1 |
|||||
|
36 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
37 |
Với tôn đáy trên |
Vùng kín nước và kín dầu |
F1 |
||||||
|
38 |
Vùng dưới bệ máy chính hoặc ổ chặn |
F2 |
|||||||
|
39 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
40 |
Sống phụ đáy (gián đoạn) |
Với tôn bao |
Vùng đáy gia cường phía mũi |
F3 |
|||||
|
41 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
42 |
Với tôn đáy trên |
Vùng buồng máy |
F3 |
||||||
|
43 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
44 |
Với đà ngang đặc |
Vùng đáy gia cường phía mũi và buồng máy chính |
F3 |
||||||
|
45 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
46 |
Sống phụ bệ máy chính |
Với tôn đáy trên |
F2 |
||||||
|
47 |
Với tôn bao |
F4 |
|||||||
|
48 |
Sống hông |
Với tôn bao hoặc tấm ốp góc |
F1 |
||||||
|
49 |
Mã hông |
Với sống hông |
F1 |
||||||
|
50 |
Với tấm ốp góc |
F2 |
|||||||
|
51 |
Nẹp gia cường tôn bao |
Mối hàn nối với tôn bao lấy như đối với sườn dọc mạn |
|||||||
|
52 |
Nửa sống phụ đáy |
Mối hàn nối với tôn bao và đà ngang đặc lấy như đối với sống phụ |
|||||||
|
53 |
Đáy đôi kết cấu theo hệ thống dọc |
Nẹp dọc |
Với tôn bao ở vùng đáy gia cường phía mũi |
F3 |
|||||
|
54 |
Với tôn bao (ngoài vùng trên ) hoặc tôn đáy trên |
F4 |
|||||||
|
55 |
Đà ngang đặc |
Với tôn bao và tôn đáy trên |
Tại mút của đà ngang, đoạn dài bằng hai khoảng sườn |
F2 |
|||||
|
56 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
57 |
Với sống chính đáy |
F2 |
|||||||
|
58 |
Mã ở sống chính |
Với sống chính, tôn bao và tôn đáy trên |
F3 |
||||||
|
59 |
Mã của sống hông trong đáy đôi |
Với sống hông |
F2 |
||||||
|
60 |
Với tôn bao và tôn đáy trên |
F3 |
|||||||
|
61 |
Nẹp gia cường sống phụ |
Với sống phụ |
F4 |
||||||
|
62 |
Sườn |
Với tôn bao |
Khoang đuôi, vùng 0,125 L kể từ mũi và trong két sâu |
F3 |
|||||
|
63 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
64 |
Sườn bằng thép ghép |
Bản thành của sườn |
Với tôn bao hoặc bản mép |
ở vùng 0,125 L kể từ mũi và trong két sâu |
F2 |
||||
|
65 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
66 |
Boong |
Dải tôn mép boong |
Với tôn mạn |
ở boong tính toán |
F1 |
||||
|
67 |
Các boong khác |
F2 |
|||||||
|
68 |
Xà boong |
Với tôn boong |
Trong các két |
F3 |
|||||
|
69 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
70 |
Xà boong bằng thép ghép |
Bản thành |
Với tôn boong hoặc bản mép |
Trong các két |
F2 |
||||
|
71 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
72 |
Cột chống |
Cột chống |
Đỉnh cột và chân cột |
F1 |
|||||
|
73 |
Các mối hàn của cột ghép |
F3 |
|||||||
|
74 |
Miệng khoang |
Thành miệng khoang |
Với tôn boong (trừ các vùng nêu ở dòng dưới) |
F2 |
|||||
|
75 |
Góc miệng khoang ở boong tính toán |
F1 |
|||||||
|
76 |
Xà tháo lắp |
Các mối hàn ghép các chi tiết |
F3 |
||||||
|
77 |
Vách |
Nẹp vách |
Với tôn vách |
Từ đỉnh dưới của mã nối nẹp với sống boong trở lên |
F1 |
||||
|
78 |
ở vách két sâu |
F3 |
|||||||
|
79 |
Các vùng khác |
F4 |
|||||||
|
80 |
Tôn vách |
Với vành biên |
Vách kín nước và vách kín dầu |
F1 |
|||||
|
81 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
82 |
Bệ máy |
Thành bệ hoặc mã |
Với bản mép |
Bệ máy chính, bệ ổ chặn, bệ nồi hơi, bệ máy phát chính |
F1 |
||||
|
Với tôn đáy trên hoặc tôn bao |
Bệ máy chính và bệ ổ chặn |
F2 |
|||||||
|
83 |
|||||||||
|
84 |
Với bản thành sống đáy |
Bệ máy chính hoặc bệ ổ chặn |
F1 |
||||||
|
85 |
Xà boong khỏe, sườn khỏe, sống mạn, sống boong và sống vách |
Bản thành hoặc tấm sống |
Với tôn bao, tôn boong hoặc tôn vách |
Trong các két, sườn khỏe ở 0,125 L kể từ mũi và sống mạn |
F2 |
||||
|
86 |
Các vùng khác |
F3 |
|||||||
|
87 |
Mối hàn ở mút của cơ cấu khỏe và tấm sống với tôn bao, tôn boong, tôn đáy trên hoặc tôn vách |
F1 |
|||||||
|
88 |
Với bản mép hoặc bản thành của cơ cấu khỏe |
Trong các két, sườn khỏe ở vùng 0,125 L kể từ mũi và sống mạn |
F2 |
||||||
|
89 |
Xà boong khỏe, sườn khỏe, sống mạn, sống boong và sống vách |
Bản thành hoặc tấm sống |
Với bản thành hoặc bản mép của cơ cấu khỏe |
Các vùng khác |
Khi diện tích tiết diện bản mép lớn hơn 65 cm2 |
F2 |
|||
|
Khi diện tích tiết diện bản mép không lớn hơn 65 cm2 |
F3 |
||||||||
|
91 |
Mã chống vặn trên bản thành hoặc tấm sống |
Với các cơ cấu xung quanh |
F3 |
||||||
|
92 |
Các phần khoét của bản thành hoặc tấm sống |
Với bản thành của sườn, xà boong, hoặc nẹp |
F2 |
||||||
|
93 |
Mã mút của cơ cấu |
Tại mối nối của cơ cấu với mã (Trừ các vùng đã nêu ở trên ) |
F1 |
||||||
Chú thích:
(7) Nếu các cơ cấu gia cường dọc được nối với nhau bằng mối hàn góc thì chiều rộng mối hàn phải phù hợp với Bảng 3.4-1 và Bảng này, trừ trường hợp tổng diện tích tiết diện của các mối hàn lớn hơn diện tích tiết diện nhỏ nhất của các cơ cấu.
(8) Nếu đầu mút của các cơ cấu như sườn, xà boong và nẹp gia cường được hàn trực tiếp với tôn boong, tôn bao, tôn đáy trên hoặc tôn vách thì chiều rộng mối hàn phải không nhỏ hơn 0,7 lần chiều dày bản thành cơ cấu.
(9) Nếu xà boong, sườn, nẹp và sống được hàn với tôn boong, tôn bao, tôn đáy trên bằng mối hàn gián đoạn thì mối hàn phải liên tục ở các đoạn như mô tả ở Hình 3.4–3 (a). Nếu cơ cấu được đặt đối diện với mã như mô tả ở Hình 3.4-3 (b) hoặc (c) thì tại mút của cơ cấu hoặc đỉnh mã, mối hàn phải liên tục trên đoạn dài thích hợp. Mối hàn có thể được lấy như ở Hình 3.4-3 (d) nếu toàn bộ chiều dài mối nối được hàn liên tục một lớp mỏng có tác dụng tương đương với mối hàn F2.
(10) Nếu bản mép hoặc tôn đáy trên bao gồm cả tấm mặt của bệ máy hoặc các bệ quan trọng khác, thì số hiệu của mối hàn phải thỏa mãn yêu cầu đối với bệ máy.
(11) Đối với các mối nối chưa được đề cập ở phần đáy đôi kết cấu theo hệ thống dọc, phải áp dụng những yêu cầu như đối với kết cấu theo hệ thống ngang.
Hình 3.4-3 Phần liên tục của đường hàn
3.4.5. Các mối nối có kiểu đặc biệt
Nếu mối nối có kiểu đặc biệt thì Đăng kiểm có thể yêu cầu các cuộc thử để kiểm tra độ bền của các mối nối đó.
3.5.1. Qui định chung
1. Đối với các dàn vận hành hay di chuyển tại vùng biển có băng, thì phải quan tâm đặc biệt đến việc gia cường chống băng.
2. Dàn dạng tàu hay sà lan phải được gia cường chống băng thỏa mãn các yêu cầu của Chương 26, Phần 2-A – TCVN 6259-2:1997.
4.1.1. Tính toán kết cấu
1. Dàn phải được tính toán bằng phương pháp tính phù hợp với các yêu cầu của Đăng kiểm với một số trạng thái đầy đủ trong số tất cả các trạng thái.
4.1.2. Tính toán các dàn đặt trên đáy biển
1. Các dàn đặt trên đáy biển phải được tính toán có xét đến mômen lật do tổ hợp các lực môi trường theo mọi phương và mômen chống lật do trọng lực lên phần đế.
4.1.3. Tính toán dẻo
1. Kích thước các cơ cấu được xác định dựa trên tính toán dẻo phải được Đăng kiểm chấp nhận.
4.1.4. Mất ổn định
1. Các cơ cấu phải có hình dáng, kích thước, các điều kiện biên cũng như các yếu tố có liên quan khác đủ để chống mất ổn định.
4.1.5. Tính mỏi
1. Các cơ cấu chịu ứng suất lặp phải có đủ độ bền mỏi có xét đến giá trị và số chu kỳ ứng suất lặp, hình dạng phần tử cũng như các yếu tố có liên quan.
4.1.6. Tập trung ứng suất
1. Ảnh hưởng của sự tập trung ứng suất cục bộ phải được xét đối với những vết khía trên phần tử cũng như những phần không liên tục của kết cấu.
4.1.7. Ứng suất uốn
1. Các modul chống uốn của mặt cắt cơ cấu được đề cập đến trong Tiêu chuẩn này gồm cả tôn kèm có chiều rộng bằng 0,1l về mỗi bên của cơ cấu hoặc 0,5 khoảng cách giữa các cơ cấu, lấy giá trị nhỏ hơn. Trong đó, l là chiều dài nhịp của cơ cấu.
2. Nếu cơ cấu phải chịu tải trọng lệch tâm, thì ứng suất uốn tăng do biến dạng của các cơ cấu phải được xét đến.
4.1.8. Ứng suất cắt
1. Khi tính toán ứng suất cắt trên vách ngăn, nẹp gia cường, tấm tôn mạn cũng như các kết cấu tương tự, chỉ những vùng chịu lực cắt mới được xét. Về điểm này, chiều cao tổng của cơ cấu dọc có thể được coi như là chiều cao của nẹp gia cường.
4.1.9. Tổ hợp ứng suất
1. Để xác định được ứng suất cục bộ đặc trưng của cơ cấu, cần xét tới tất cả các thành phần ứng suất liên quan. Trong trường hợp này, với các phần tử ống, cần xét tới ảnh hưởng của ứng suất vòng do áp lực ngoài.
2. Các kích thước phần tử cần được xác định dựa trên tiêu chuẩn tổ hợp các thành phần ứng suất tác dụng lên từng phần tử, thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm.
4.1.10. Ứng suất tương đương
1. Đối với kết cấu phẳng, có thể thiết kế phần tử kết cấu theo tiêu chuẩn ứng suất tương đương, trong đó, ứng suất tương đương được xác định như sau:
(N/mm2)
Trong đó:
sx – ứng suất theo phương X tính từ tâm chiều dày tấm (N/mm2)
sy – ứng suất theo phương Y tính từ tâm chiều dày tấm (N/mm2)
tx,y – ứng suất trong mặt phẳng X-Y (N/mm2)
4.1.11. Dự trữ ăn mòn
1. Nếu dàn không được lắp hệ thống chống ăn mòn thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm thì khi xác định kích thước của các cơ cấu phải đưa thêm vào độ dầy dự trữ do ăn mòn. Trong trường hợp này, độ dầy do ăn mòn không được nhỏ hơn 2,5mm và được xác định có tính đến điều kiện môi trường, phương thức và mức độ bảo vệ chống ăn mòn như được trình bày trong 3.3 và qui trình bảo dưỡng. Ngoài ra, kích thước của các kết cấu cũng không được nhỏ hơn yêu cầu cho trong TCVN 6259- 2:1997, nếu được áp dụng.
2. Trong trường hợp dàn được lắp hệ thống chống ăn mòn phù hợp với yêu cầu của Đăng kiểm có tính đến độ dầy do ăn mòn như nêu trong -1 thì có thể thay đổi chiều dày nếu được sự chấp thuận của Đăng kiểm.
4.2. Tính toán độ bền tổng thể kết cấu
4.2.1. Các trường hợp tải trọng
1. Tính toán độ bền tổng thể phải được thực hiện đối với trường hợp tải trọng tĩnh và trường hợp tải trọng tổ hợp theo các tiểu mục (1) và (2) dưới đây trong các dạng vận hành tương ứng.
(1) Trường hợp tải trọng tĩnh là trường hợp dàn nổi hoặc tựa trên đáy biển trong nước tĩnh và chỉ chịu các tĩnh tải như tải trọng trong điều kiện vận hành tương ứng, tự trọng của dàn cũng như các tải trọng có liên quan ảnh hưởng tới độ bền tổng thể của dàn.
(2) Trường hợp tải trọng tổ hợp là trường hợp dàn chịu các tải trọng tổ hợp của tĩnh tải như nêu trong (1) ở trên, tải trọng động như gió, sóng, dòng chảy cũng như các tải trọng có liên quan ảnh hưởng tới độ bền tổng thể của dàn và các tải trọng do chuyển động của dàn gây ra bởi các tải trọng này và do nghiêng.
4.2.2. Ứng suất cho phép
1. Ứng suất cho phép trong trường hợp tải trọng tĩnh và tổ hợp xác định ở 4.2.1 không được vượt quá giá trị cho trong bảng 4.2.2-1 dưới đây phụ thuộc vào loại ứng suất.
Bảng 4.2.2-1 Ứng suất cho phép trong trường hợp tải trọng tĩnh và tổ hợp
|
Loại tải trọng |
Tải trọng tĩnh |
Tải trọng tổ hợp |
| Kéo | 0,6 x sY | 0,8 x sY |
| Uốn | 0,6 x (sY hoặc scr)* | 0,8 x (sY hoặc scr)* |
| Cắt | 0,4 x sY hoặc 0,6 x tcr* | 0,53 x sY hoặc 0,8 x tcr* |
| Nén | 0,6 x (sY hoặc scr)* | 0,8 x (sY hoặc scr)* |
Ghi chú:
* Lấy giá trị nào nhỏ hơn
sY – Ứng suất kéo cực tiểu của vật liệu (N/mm2)
scr – Ứng suất mất ổn định tới hạn do nén (N/mm2)
tcr – Ứng suất mất ổn định tới hạn do cắt (N/mm2)
2. Ứng suất tương đương xác định theo -1 không được vượt quá 0,7 và 0,9 lần khả năng chịu lực của vật liệu tương ứng với các trường hợp tải trọng tĩnh và tổ hợp nêu trong 4.1.10.
4.2.3. Ứng suất nén tổ hợp
1. Nếu xuất hiện ứng suất nén do lực dọc trục và uốn thì nó phải thỏa mãn mối quan hệ sau:
fa/Fa + fb/Fb ≤ 1,0
Trong đó:
fa – ứng suất nén tính toán do lực dọc trục (N/mm2)
fb – ứng suất nén tính toán do lực uốn (N/mm2)
Fa – ứng suất nén dọc trục cho phép xác định theo công thức sau nhưng không được lớn hơn Fb (N/mm2)
| Fa = h x scr,i x (1 – 0,13 l/l0) | khi l < lo |
| Fa = h x scr,e x 0,87 | khi l ³ lo |
Fb – ứng suất nén cho phép do uốn xác định theo bảng 4.2.2-1 (N/mm2)
l – Hệ số mảnh của cơ cấu
lo = 2017 
sY – xác định theo 4.2.2 (N/mm2)
scr,i – ứng suất mất ổn định tới hạn cột không đàn hồi (N/mm2)
scr,e – ứng suất mất ổn định tới hạn cột đàn hồi (N/mm2)
h = 0,6 đối với trường hợp tải trọng tĩnh
h =0,8 đối với trường hợp tải trọng tổ hợp
4.3.1. Qui định chung
1. Đối với các cơ cấu chính có ảnh hưởng tới độ bền tổng thể của dàn, các kích thước của chúng phải được xác định phù hợp với các yêu cầu 4.1 và 4.2. Tuy nhiên, cũng có thể áp dụng các yêu cầu 4.3.2 và 4.3.3 dưới đây.
2. Đối với các cơ cấu chỉ chịu các tải trọng cục bộ thì có thể áp dụng các yêu cầu của TCVN 6259- 2:1997, nếu được Đăng kiểm chấp nhận.
4.3.2. Độ dầy thép tấm chế tạo thân dàn
1. Độ dầy của thép tấm chế tạo kết cấu chính thân dàn như tấm vỏ có ảnh hưởng đến độ bền tổng thể, chịu tải trọng phân bố, không được nhỏ hơn giá trị thu được từ công thức sau, lấy giá trị nào lớn hơn.
(mm)
(mm)
Trong đó:
S – Khoảng cách các sườn ngang hoặc nẹp dọc
hs – Cột nước trong trường hợp tải trọng tĩnh xác định ở 4.2.1(1) (m)
hc – Cột nước trong trường hợp tải trọng tổ hợp xác định ở 4.2.1(2) (m)
Ke – được xác định bằng công thức sau, lấy giá trị nào nhỏ hơn:
Ke = (235 – Kss1)/K
Ke = 1,45 (235 – Kss2)/K
Kp – được xác định bằng công thức dưới đây:
(a) Nếu sc1sc2 >0 thì tính theo công thức sau đây, lấy giá trị nào nhỏ hơn:
Kp = (5650 – K2s2c1)/235K
Kp = 2(235 – K|sc2|)/K
(b) Nếu sc1sc2 <0 thì tính theo công thức sau đây, lấy giá trị nào nhỏ hơn:
Kp = (5650 – K2s2c1)/235K
Kp = 2(235 – K|sc1| – K|sc2|)/K
ss1, ss2 và sc1, sc2 – Các ứng suất dọc trục tác dụng lên tấm tương ứng với trường hợp tải trọng tĩnh và trường hợp tải trọng tổ hợp (N/mm2). Xem hình 4.3.2-1.
K – Hệ số vật liệu cho trong TCVN 5317:2001
C – Độ dầy ăn mòn dự trữ cho trong 4.1.11 (mm)
Hình 4.3.2-1 Ứng suất dọc trục
4.3.3. Môdul chống uốn mặt cắt của sườn ngang hoặc dọc
1. Môdul chống uốn mặt cắt của sườn ngang hoặc nẹp dọc đỡ các tấm như nêu trong 4.3.2, không được nhỏ hơn giá trị sau:
Trong đó:
C – Hệ số được xác định như sau:
1,0 với ngàm hai đầu
1,5 với gối đỡ hai đầu
l – Nhịp sườn (m)
sc0 – ứng suất dọc trục trong trường hợp tải trọng tổ hợp (N/mm2)
S, hc và K – Xác định như 4.3.2.
4.3.4. Mất ổn định cục bộ của vỏ trụ
1. Các vỏ trụ không gia cường hoặc có vòng gia cường chịu nén dọc trục hoặc bị nén do uốn và có những phần không thỏa mãn các liên hệ sau thì ngoài kiểm tra ổn định tổng thể còn phải kiểm tra ổn định cục bộ.
t > 0,044DsY (mm)
Trong đó:
t – Độ dầy của tấm (mm)
D – Đường kính của vỏ trụ (m)
sY – Xác định theo 4.2.2 (N/mm2)
4.3.5. Sân bay trực thăng
1. ứng suất cho phép của các cơ cấu chế tạo sân bay trực thăng phải không được vượt quá giá trị cho trong bảng 4.3.5-1 tương ứng với tải trọng thiết kế nêu trong 2.2.7.
sY – xác định theo 4.2.2
sY – Với các phần tử chịu nén dọc trục, lấy giá trị nhỏ hơn giữa sY hay ứng suất mất ổn định tới hạn (N/mm2)
2. Độ dầy tối thiểu của tấm lát sân bay không được nhỏ hơn 6 mm.
Bảng 4.3.5-1 Ứng suất cho phép
|
Tải trọng thiết kế |
Cơ cấu |
||
|
Tấm sàn sân bay |
Dầm sàn sân bay |
Dầm dọc, cọc chống giá đỡ dàn,… |
|
| Tải trọng va đập do máy bay trực thăng hạ cánh |
* |
sY |
0,9 x s‘Y |
| Tải trọng do máy bay trực thăng đậu |
sY |
0,9 x sY |
0,8 x s‘Y |
| Tải trọng phân phối tổng thể |
0,6 x sY |
0,6 x sY |
0,6 x s‘Y |
Ghi chú: * Thỏa mãn yêu cầu của Đăng kiểm
4.4.1. Phạm vi áp dụng
Độ bền tổng thể của dàn tự nâng phụ thuộc vào yêu cầu cho trong các phần từ 4.1 đến 4,3. Nếu cần, có thể xem xét trạng thái chống đỡ không cân bằng của chân.
4.4.2. Chân dàn
1. Chân dàn phải thỏa mãn các yêu cầu 4.4.1 và các yêu cầu từ (1) đến (7) dưới đây. Tuy nhiên, chuyển động của dàn và chân có thể phải xác định bằng một phương pháp tính hoặc thí nghiệm mô hình được Đăng kiểm chấp nhận.
(1) Các chân phải là loại chân ống hoặc chân kiểu khung dàn và phải có gắn đế hoặc tấm đáy. Nếu không có đế hoặc tấm đáy thì cần xét độ xuyên của chân xuống đáy biển và đầu ngàm của chân. Để tính toán độ bền của các chân này, chân dàn được giả thiết ngàm tại điểm cách ít nhất 3m dưới đáy biển.
(2) Chân dàn trong trạng thái vận chuyển phải phù hợp với các yêu cầu (a) và (b) dưới đây. Trạng thái di chuyển có nghĩa là trạng thái hành trình không vượt quá 12 giờ giữa hai vùng được bảo vệ hoặc giữa hai vùng mà dàn có thể nâng lên an toàn. Tuy nhiên, tại một vị trí nào đó trong quá trình di chuyển, dàn phải có khả năng di chuyển đến một vùng được bảo vệ hoặc vùng có thể nâng lên an toàn trong vòng 6 giờ.
(a) Chân dàn phải có đủ độ bền do tác dụng của mômen uốn tính theo công thức sau:
M1 + 1,2M2(N-m)
Trong đó:
M1 – Mômen uốn động gây ra do biên độ lắc ngang hoặc biên độ lắc dọc 6° tương ứng với chu kỳ dao động riêng của dàn (N.m).
M2 – Mômen uốn tĩnh do trọng lực gây ra bởi góc nghiêng chân dàn 6° (N.m)
(b) Các chân dàn phải được khảo sát về vị trí thẳng đứng theo như số liệu đã duyệt ghi trong Sổ vận hành. Khảo sát cần xét tới độ bền và độ ổn định.
(3) Các chân trong trạng thái di chuyển ngoài biển phải được thiết kế phù hợp với các yêu cầu từ (a) tới (d) dưới đây:
(a) Chân dàn phải được thiết kế đủ độ bền chịu được các mômen do trọng lực và gia tốc gây ra do chuyển động của dàn khi vận chuyển trong điều kiện môi trường khắc nghiệt nhất đã được xác định trước cùng với mômen do gió.
(b) Chân dàn phải có đủ độ bền chịu được mômen uốn tính theo công thức sau:
M3 + 1,2 M4 (N-m)
Trong đó:
M3 – Mômen uốn động gây ra do biên độ lắc ngang hoặc biên độ lắc dọc 15° tương ứng với chu kỳ dao động 10s của dàn (N.m).
M4 – Mômen uốn tĩnh do trọng lực gây ra bởi góc nghiêng chân dàn 15° (N.m)
(c) Trong trạng thái vận chuyển trên biển, nếu cần có thể phải gia cố hoặc đỡ chân dàn hoặc tháo bớt một số bộ phận của nó
(d) Các trạng thái đã được chấp nhận phải được nêu trong sổ vận hành.
(4) Các chân dàn phải được thiết kế để chống lại lực tác dụng động gây ra do phần chiều dài không được đỡ của chân trước khi chạm vào đáy biển và cũng để chống lại va đập với đáy biển trong khi dàn nổi và chịu tác dụng của chuyển động sóng
(5) Chuyển vị thiết kế cực đại, điều kiện đáy biển và trạng thái biển có thể nâng, hạ chân dàn phải được nêu rõ trong sổ vận hành
(6) Khi tính toán ứng suất chân dàn khi nâng chân dàn, tải trọng lật cực đại tác dụng lên dàn dưới tác dụng của tổ hợp các tải trọng nguy hiểm nhất như nêu trong 2 phải được xét đến. Các lực và mômen do biến dạng ngang khung chân dàn phải được xét tới
(7) Kích thước chân dàn phải được xác định phù hợp với một phương pháp tính thích hợp thỏa mãn yêu cầu của Đăng kiểm.
4.4.3. Kết cấu thân dàn
1. Thân dàn phải được coi như một kết cấu hoàn chỉnh có đủ độ bền chịu được tất cả ứng suất gây ra khi nâng lên và được đỡ bởi tất cả các chân.
2. Các kích thước của từng cơ cấu thân dàn phải phù hợp với yêu cầu nêu trong các mục từ 4.1 tới 4.3 có tính đến các tải trọng mô tả trong 2, ngoài các yêu cầu nêu trong 4.4.1.
3. Kết cấu thân, kể cả các bộ phận của giếng chân dàn phải liên tục về mặt độ bền theo phương dọc và ngang.
4.4.4. Lầu
Kích thước của các lầu phải được xác định thỏa mãn các yêu cầu cho trong Phần 2 TCVN 6259-2:1997.
4.4.5. Tấm đế chân dàn
1. Kết cấu của tấm đế chân dàn phải được thiết kế sao cho tải trọng truyền từ chân dàn có thể phân bố đều tới từng phần của tấm đế chân dàn.
2. Độ dầy của tấm vỏ của tấm đế chân dàn không có lỗ khoét thông ra biển và kích thước của các gân gia cường vỏ không được nhỏ hơn yêu cầu cho trong 4.3.2 và 4.3.3. Trong trường hợp này, đỉnh của hs là tại mức nước triều lên và đỉnh của hc là 0,6 chiều cao sóng thiết kế trong điều kiện bão cực đại phía trên mức nước tại độ sâu nước thiết kế.
3. Các kích thước của các vách ngăn kín nước và các gân gia cường của nó ở tấm đế chân dàn không được nhỏ hơn kích thước xác định theo yêu cầu của Phần 2 TCVN 6259-2:1997. Trong trường hợp này, đỉnh của hs là ở mực nước khi triều ngập và đỉnh của hc là 0,6 chiều cao sóng thiết kế trong điều kiện bão cực đại phía trên mức nước tại độ sâu nước thiết kế.
4. Nếu dàn được đặt trên đáy biển thì ảnh hưởng của xói phải được xem xét.
5. Ảnh hưởng tấm váy, nếu có, phải được xét riêng.
6. Tấm đế chân dàn phải được thiết kế chống lại va đập với đáy biển trong khi dàn nổi và chịu tác động của sóng.
4.4.6. Các phần tử mang tải trọng
1. Các phần tử mang tải truyền tải trọng từ chân sang thân dàn phải có đủ độ bền theo yêu cầu nêu trong 4.2.2
2. Các phần tử mang tải phải được bố trí sao cho tải trọng truyền từ chân phải phân tán hoàn toàn vào kết cấu thân dàn.
4.5.1. Qui định chung
1. Độ bền chung của dàn phải thỏa mãn các yêu cầu nêu trong 4.1 đến 4.3.
2. Đối với những dàn có kết cấu loại này, ứng suất lớn nhất, có xét tới bố trí của phần thân ngầm, khoảng cách giữa các thân ngầm … có thể kết hợp với những điều kiện môi trường ít khắc nghiệt hơn điều kiện cực đại do chủ dàn (người thiết kế) xác định. Cần lưu ý đặc biệt tới trường hợp này.
3. Ứng suất cục bộ tại các bộ phận dẫn hướng, tời… trong hệ thống neo phải được thiết kế theo độ bền đứt của dây neo hoặc xích.
4. Nếu bắc cầu để đi lên bờ thì phần nối giữa thân dàn với cầu phải được gia cố đầy đủ.
5. Để nối với tàu, dàn phải đủ đệm chống va và cần chú trọng gia cường tấm vỏ, khung, xà dọc…
4.5.2. Các kết cấu phía trên
1. Các kết cấu ở phía trên mặt nước trong mọi trạng thái vận hành hoặc trạng thái hư hỏng phải được thiết kế có tính đến tải trọng phát sinh trong trạng thái ấy.
2. Kết cấu và kích thước của lầu trên dàn phải được xác định có tính tới vị trí và điệu kiện môi trường mà dàn hoạt động.
3. Các kết cấu phía trên kể cả những chỗ khoét của giếng … phải liên tục về độ bền theo phương ngang và dọc.
4.5.3. Cột, thân dưới và đế
1. Nếu cột, thân ngầm hoặc đế có kết cấu vỏ được gia cường thì kích thước của vỏ, gân gia cường, dầm dọc cùng các kết cấu tương tự phải không được nhỏ hơn kích thước yêu cầu nêu trong 4.3.2 và 4.3.3. Trong trường hợp này, hs và hc phải phù hợp với các yêu cầu sau đây:
(1) Nếu không gian bên trong chứa chất lỏng thì hs là khoảng cách theo phương thẳng đứng, đo bằng mét, tính từ đường nước chở hàng tới đáy trong két và hc là khoảng cách theo phương thẳng đứng, đo bằng mét, tính từ đáy trong két lên đến đỉnh của ống tràn. Tuy nhiên, nếu trọng lượng riêng của chất lỏng lớn hơn của nước biển thì phải sửa đổi hs và hc theo trọng lượng riêng.
(2) Nếu không gian bên trong rỗng thì đỉnh của hs lấy ở đường nước tải trọng và đỉnh của hc là 0,6 chiều cao sóng thiết kế trong điều kiện bão cực đại phía trên mức nước tại độ sâu nước thiết kế.
(3) Giá trị tối thiểu hs và hc không được nhỏ hơn 6m đối với những vùng ngập trong sóng và 3,4m đối với những vùng khác.
2. Nếu các cột, thân ngầm hoặc đế được thiết kế dạng vỏ không gia cường hoặc dùng vòng gia cường, kích thước của tấm và vòng gia cường phải được xác định thỏa mãn yêu cầu về độ bền nêu trong 4.2 và 4.3 có tính tới các giá trị hs và hc thiết kế nêu trong -1.
3. Các kích thước của vách ngăn két sâu và các gân gia cường cột, thân ngầm hoặc đế chân không được nhỏ hơn các giá trị xác định theo yêu cầu của Phần 2 TCVN 6259-2:1997.
4. Nếu cột, thân ngầm hoặc đế chân có ảnh hưởng trực tiếp lên độ bền tổng thể của dàn thì ứng suất do độ bền tổng thể cộng với ứng suất do yêu cầu nêu trong -1 không được vượt quá ứng suất cho phép nêu trong mục 4.2.
5. Cần xét kỹ các chi tiết kết cấu, gân gia cường … ở vùng chịu tải cục bộ lớn được chỉ ra dưới đây:
(1) Những vùng chịu tải trọng đáy biển, nếu có
(2) Vách ngăn của két ngập từng phần
(3) Những vùng có khả năng chịu nguy hiểm bên ngoài
(4) Các bộ phận mối nối giữa cột và đế hoặc thân ngầm
(5) Những vùng chịu tác dụng của sóng.
6. Nếu dàn được thiết kế để hoạt động tựa trên đáy biển thì ảnh hưởng của sói phải được xét. Ảnh hưởng của tấm váy, nếu có, phải được xét riêng.
4.5.4. Thanh xiên
1. Các thanh xiên phải được thiết kế để truyền tải trọng và làm tăng hiệu quả của kết cấu chống lại các lực môi trường và nếu dàn tựa trên đáy biển thì tránh khả năng các tải trọng phân bố không đều.
2. Các phần tử thanh xiên phải có đủ độ bền chống lại lực đẩy nổi, lực sóng, lực dòng chảy và tải trọng va đập do sóng.
3. Nếu các thanh xiên có mặt cắt dạng ống hoặc dạng khung vòng thì có thể cần gân gia cường.
4. Các thanh xiên ở dưới nước thường phải làm kín nước.
5. Nếu các thanh xiên kín nước thì nó phải được thiết kế sao cho không bị phá hủy do áp lực thủy tĩnh bên ngoài.
6. Kết cấu dàn phải có khả năng đứng vững nếu bị mất một thanh xiên phụ nào đó.
7. Nếu một thanh xiên phụ bị mất thì độ bền tổng thể của dàn phải tuân thủ các yêu cầu sau nếu tính toán độ bền tổng thể được tiến hành dựa trên các tải trọng thiết kế nêu trong 2.
(1) Để xác định tải trọng thiết kế, tải trọng môi trường như sóng, gió, dòng chảy,… phải được lấy với chu kỳ tối thiểu là 01 năm.
(2) Với mọi loại ứng suất, ứng suất cho phép tại trạng thái tải trọng tổ hợp phải tuân theo công thức sau:
(3) sa = sy
(4) sa – ứng suất cho phép (N/mm2)
(5) sY – ứng suất giới hạn chảy (N/mm2)
(6) Trong trường hợp xét tới ứng suất nén tổng hợp h, như nêu ở 4.2.3, có thể lấy bằng 1,0.
(7) Nếu xét tới sự phân bố lại các lực do bền hoặc mất ổn định và độ bền tổng thể phải thỏa mãn yêu cầu trong -6 , tiêu chuẩn ứng suất cho phép có thể vượt quá ứng suất cục bộ.
8. Các phần tử thanh xiên dưới nước có thể được bố trí hệ thống phát hiện rò rỉ để có thể phát hiện vết nứt do mỏi ngay từ giai đoạn đầu.
4.6.1. Qui định chung
1. Kết cấu thân phải thỏa mãn các yêu cầu nêu trong tiêu chuẩn này có tính tới các yêu cầu nêu trong các mục từ (1) tới (4) dưới đây. Tuy nhiên, nếu được Đăng kiểm cho phép có thể áp dụng các yêu cầu của Phần 2 hoặc Phần 2-B TCVN 6259-2:1997 đối với dàn dạng tàu và Phần 8-A TCVN 6259- 8:1997 cho dàn dạng sà lan, ngoài các yêu cầu của 2 và của từ 4.1 đến 4.3 ra.
(1) Nếu có các lỗ khoét lớn trên boong như các giếng hay miệng hầm, v.v…, thì kết cấu thân dàn phải được gia cường thỏa đáng và phải đảm bảo được tính liên tục của độ bền dọc và ngang.
(2) Tấm thành của các lỗ nói tại (1) phải được gia cường thỏa đáng để tránh hư hỏng do các vật khác va chạm vào.
(3) Kết cấu thân dàn tại vùng chịu tải trọng tập trung lớn phải được gia cường thích đáng.
(4) Kết cấu cục bộ tại vị trí đặt các tời, bộ hướng dẫn, v.v…, tạo thành bộ phận của hệ chằng buộc để định vị phải được thiết kế theo lực đứt cáp hay xích chằng buộc.
2. Để tránh phát sinh các ứng suất nguy hiểm đối với các cơ cấu trên các dàn có chiều dài 100 mét và lớn hơn, phải trang bị sổ tay hướng dẫn về các trạng thái tải trọng được Đăng kiểm duyệt, nêu ra các yêu cầu sau đây. Tuy nhiên, nếu Đăng kiểm thấy rằng không cần thiết, thì có thể không cần trang bị sổ tay này.
(1) Các trạng thái tải trọng mà căn cứ vào đó sà lan được thiết kế và các giá trị cho phép của mô men uốn dọc trên nước lặng và lực cắt trên nước lặng.
(2) Kết quả tính toán mô men uốn dọc và lực cắt trên nước lặng.
3. Nếu có cầu nối làm lối dẫn từ bờ lên dàn thì phần nối ghép cầu nối với thân dàn phải được gia cường thỏa đáng.
4. Để tránh va chạm với các tàu khác, dàn phải được trang bị đủ thiết bị tránh va và phải xem xét gia cường tôn vỏ, sườn, các sống dọc tại khu vực này.
MỤC LỤC
1. Quy định chung
1.1. Phạm vi áp dụng
1.2. Tiêu chuẩn trích dẫn
1.3. Định nghĩa và giải thích
1.4. Khối lượng giám sát
2. Tải trọng thiết kế
2.1. Qui định chung
2.2. Tải trọng thiết kế
2.2.1. Qui định chung
2.2.2. Tải trọng gió
2.2.3. Tải trọng sóng
2.2.4. Tải trọng do dòng chảy và triều
2.2.5. Tải trọng dòng xoáy
2.2.6. Tải trọng thượng tầng
2.2.7. Tải trọng do máy bay trực thăng
3. Kết cấu thân dàn
3.1. Qui định chung
3.1.1. Phạm vi áp dụng
3.2. Vật liệu chế tạo các cơ cấu
3.2.1. Hạng của các cơ cấu
3.2.2. Sử dụng thép
3.3. Chống ăn mòn
3.3.1. Qui định chung
3.4. Hàn
3.4.1. Qui định chung
3.4.2. Phạm vi áp dụng
3.4.3. Bố trí
3.4.4. Chi tiết mối hàn
3.4.5. Các mối nối có kiểu đặc biệt
3.5. Gia cường chống băng
3.5.1. Qui định chung
4. Khả năng chịu lực của dàn
4.1. Qui định chung
4.1.1. Tính toán kết cấu
4.1.2. Tính toán các dàn đặt trên đáy biển
4.1.3. Tính toán dẻo
4.1.4. Mất ổn định
4.1.5. Tính mỏi
4.1.6. Tập trung ứng suất
4.1.7. Ứng suất uốn
4.1.8. Ứng suất cắt
4.1.9. Tổ hợp ứng suất
4.1.10. Ứng suất tương đương
4.1.11. Dự trữ ăn mòn
4.2. Tính toán độ bền tổng thể kết cấu
4.2.1. Các trường hợp tải trọng
4.2.2. Ứng suất cho phép
4.2.3. Ứng suất nén tổ hợp
4.3. Kích thước các cơ cấu
4.3.1. Qui định chung
4.3.2. Độ dầy thép tấm chế tạo thân dàn
4.3.3. Môdul chống uốn mặt cắt của sườn ngang hoặc dọc
4.3.4. Mất ổn định cục bộ của vỏ trụ
4.3.5. Sân bay trực thăng
4.4. Dàn tự nâng
4.4.1. Phạm vi áp dụng
4.4.2. Chân dàn
4.4.3. Kết cấu thân dàn
4.4.4. Lầu
4.4.5. Tấm đế chân dàn
4.4.6. Các phần tử mang tải trọng
4.5. Dàn có cột ổn định
4.5.1. Qui định chung
4.5.2. Các kết cấu phía trên
4.5.3. Cột, thân dưới và đế
4.5.4. Thanh xiên
4.6. Dàn dạng tàu và xà lan
4.6.1. Qui định chung
| TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 5310:2001 VỀ CÔNG TRÌNH BIỂN DI ĐỘNG – QUY PHẠM PHÂN CẤP VÀ CHẾ TẠO – THÂN CÔNG TRÌNH BIỂN | |||
| Số, ký hiệu văn bản | TCVN5310:2001 | Ngày hiệu lực | 28/12/2001 |
| Loại văn bản | Tiêu chuẩn Việt Nam | Ngày đăng công báo | |
| Lĩnh vực |
Giao thông - vận tải |
Ngày ban hành | 28/12/2001 |
| Cơ quan ban hành |
Bộ khoa học và công nghê |
Tình trạng | Hết hiệu lực |
Các văn bản liên kết
| Văn bản được hướng dẫn | Văn bản hướng dẫn | ||
| Văn bản được hợp nhất | Văn bản hợp nhất | ||
| Văn bản bị sửa đổi, bổ sung | Văn bản sửa đổi, bổ sung | ||
| Văn bản bị đính chính | Văn bản đính chính | ||
| Văn bản bị thay thế | Văn bản thay thế | ||
| Văn bản được dẫn chiếu | Văn bản căn cứ |
