Hdsd sacs 5.2

62
TNG CÔNG TY CP DCH VKTHUT DU KHÍ VIT NAM CÔNG TY DCH VCƠ KHÍ HÀNG HI PHÒNG THIT KTài liu s: Phiên bn: 01 Trang: 1/62 ggdggs HƯỚNG DN SDNG CHƯƠNG TRÌNH SACS V5.2 PHN 1 – MÔ HÌNH KT CU VÀ TI TRNG 01 22/03/2011 V.V.H. D.H.T T.T.L P.bn Ngày Mô tSon Kim tra Duyt

Transcript of Hdsd sacs 5.2

Page 1: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 1/62 ggdggs

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

CHƯƠNG TRÌNH SACS V5.2

PHẦN 1 – MÔ HÌNH KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG

01 22/03/2011 V.V.H. D.H.T T.T.L

P.bản Ngày Mô tả Soạn Kiểm tra Duyệt

Page 2: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 2/62 ggdggs

MỤC LỤC

1. MÔ HÌNH KẾT CẤU ................................................................................................ 5

1.1. CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU ............................................................................. 5

1.1.1. Các thông số hình dạng ........................................................................... 5

1.1.2. Vật liệu .................................................................................................... 5

1.1.3. Trang thiết bị và khối lượng ................................................................... 5

1.2. SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG ................................................................................... 6

1.2.1. Điều kiện vận hành – operational condition ........................................... 6

1.2.2. Bão cực hạn – extreme storm .................................................................. 7

1.2.3. Hà bám – Marine growth ........................................................................ 7

1.2.4. Các hệ số động học ................................................................................. 7

1.3. TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG ........................................................... 7

1.3.1. Tải trọng - Loads ..................................................................................... 7

1.3.2. Trường hợp tải trọng – Load cases ......................................................... 8

1.3.3. Tổ hợp tải trọng – Load combinations .................................................... 9

1.4. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG ................................................................................ 10

1.5. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN ............................................................................. 10

1.5.1. Dựng mô hình jacket ............................................................................. 10

1.5.2. Dựng mô hình topside ........................................................................... 23

1.5.3. Hiệu chỉnh mô hình ............................................................................... 29

1.6. Định nghĩa các khối lượng ................................................................................ 32

1.6.1. Khối lượng trên topside ........................................................................ 32

1.6.2. Khối lượng jacket .................................................................................. 41

1.7. Định nghĩa các tải trọng .................................................................................... 44

Page 3: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 3/62 ggdggs

1.7.1. Định nghĩa tâm quán tính ...................................................................... 44

1.7.2. Tải trọng do các khối lượng .................................................................. 44

1.7.3. Tải trọng môi trường ............................................................................. 46

1.7.4. Tải trọng bản thân ................................................................................. 55

1.7.5. Tổ hợp tải trọng..................................................................................... 57

1.7.6. Phân khoảng chỉ tiêu kiểm tra kết cấu .................................................. 58

1.7.7. Hệ số ứng suất cho phép ....................................................................... 59

1.8. Kiểm tra mô hình .............................................................................................. 60

2. PHÂN TÍCH TĨNH .................................................................................................. 61

Page 4: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 4/62 ggdggs

MỞ ĐẦU

Tài liệu này được biên soạn dựa trên tài liệu của khóa đào tạo sử dụng phần mềm SACS do công ty EDI Singapore tổ chức vào tháng Ba năm 2009, với mục đích hướng dẫn người đọc cơ bản tiếp cận việc sử dụng phần mềm SACS phiên bản 5.2: dựng mô hình kết cấu và nhập các thông số tải trọng đầu vào, chạy chương trình phân tích.

Các hướng dẫn phân tích kết cấu chi tiết sẽ được đề cập trong một tài liệu khác.

Với thời gian và kiến thức có hạn, việc biên soạn còn có nhiều thiếu sót và hạn chế. Rất mong sự đóng góp ý kiến từ nhiều phía để có thể hoàn thiện và đưa tài liệu này vào sử dụng như một tài liệu tham khảo chính thức trong công ty.

Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về:

Vũ Văn Hoan – Phòng Thiết kế, Công ty Dịch vụ Cơ khí Hàng hải, email: [email protected];

Đỗ Hồng Tiến – Phòng Thiết kế, Công ty Dịch vụ Cơ khí Hàng hải, email: [email protected].

Xin chân thành cảm ơn!

Page 5: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 5/62 ggdggs

1. MÔ HÌNH KẾT CẤU

1.1. CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU

1.1.1. Các thông số hình dạng

Loại công trình : giàn cố định 4 chân; Độ sâu nước : 79.5m; Gốc tọa độ mô hình : Đặt tại LAT Số lượng sàn : 02; Cao độ main deck : 15.3m; Cao độ cellar deck : 23.0m; Cao độ điểm làm việc (working point elevation) : 4.0m; Cao độ điểm nối cọc (pile connecting elevation) : 3.0m; Các cao độ trung gian : -50.0, -21.0; Số lượng conductor : 0; Số lượng skirt pile : 0; Khoảng cách giữa các điểm làm việc : X1 = 15m; Y1 = 10m; Độ nghiêng các ống chính : Row1, leg 1&5: X = 0, Y = 10; : Row2, leg 3&7: X = 10, Y = 10.

1.1.2. Vật liệu

Khối lượng thể tích : 7850 kg/m3; Hệ số đàn hồi Young, E : 210000MPa; Mô-đun kháng cắt, G : 80000MPa; Hệ số Possion, µ : 0.3; Hệ số dãn dài do nhiệt : 11.7×10-6/oC; Hệ số ma sát (thép – thép) : 0.2.

1.1.3. Trang thiết bị và khối lượng

1.1.3.1. Trang thiết bị main deck

1/. Cụm thiết bị số 1 - Skid 1

Trọng lượng : 1112.05 kN; Tâm mặt đế : (5.0; 2.0; 23.0); Vị trí tương đối của tâm khối lượng so với mặt đế : (0; 0; 3.0); Dài : 6m; Rộng : 3m; Số lượng dầm đỡ : 02 Dầm đỡ skid đặt theo phương : X.

Page 6: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 6/62 ggdggs

2/. Cụm thiết bị số 2 - Skid 2

Trọng lượng : 667.23 kN; Tâm mặt đế : (-5.0; -5.0; 23.0); Vị trí tương đối của tâm khối lượng so với mặt đế : (0; 0; 2.5); Dài : 6m; Rộng : 2.5m; Số lượng dầm đỡ : 02 Dầm đỡ skid đặt theo phương : X.

3/. Cụm thiết bị số 4 - Skid 4 (số lượng 3)

Trọng lượng : 155.578 kN; Tâm mặt đế : (10.0; 6.0; 23.0); Vị trí tương đối của tâm khối lượng so với mặt đế : (0; 0; 4.0); Dài : 6m; Rộng : 3m; Số lượng dầm đỡ : 03 Dầm đỡ skid đặt theo phương : X.

1.1.3.2. Trang thiết bị cellar deck (số lượng 1)

1/. Cụm thiết bị số 3 - Skid 3

Trọng lượng : 444.82 kN; Tâm mặt đế : (-5.0; 0.0; 15.3); Vị trí tương đối của tâm khối lượng so với mặt đế : (0; 0; 2.0); Dài : 6m; Rộng : 2.5m; Số lượng dầm đỡ : 02; Dầm đỡ skid đặt theo phương : X.

1.1.3.3. Anode chống ăn mòn

Số lượng : 2 anode/phần tử ngập nước; Trọng lượng : 2.5 kN/anode; Mật độ khối lượng thể tích : 2.732 MT/m3.

1.1.3.4. Kết cấu hỗ trợ lắp đặt

Padeye : 2 anode/phần tử ngập nước.

1.2. SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG

1.2.1. Điều kiện vận hành – operational condition

Page 7: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 7/62 ggdggs

Hướng : 0o, 45o, 90o;

1.2.1.1. Sóng

Chiều cao sóng : 6.1m; Chu kỳ : 12 giây;

1.2.1.2. Dòng chảy

Vận tốc dòng chảy : 0.514 m/s; Hệ số bao vây (blockage factor) :

1.2.1.3. Gió

Vận tốc gió : 25.72 m/s

1.2.2. Bão cực hạn – extreme storm

1.2.2.1. Sóng

Chiều cao sóng : 12.19 m; Chu kỳ : 15 giây;

1.2.2.2. Dòng chảy

Vận tốc dòng chảy : 0.514 m/s; Hệ số bao vây (blockage factor) :

1.2.2.3. Gió

Vận tốc gió : 45.17 m/s

1.2.3. Hà bám – Marine growth

Chiều dày hà bám:

Từ 0 tới 60 mét nước : 2.5 cm; Từ 60 tới 120 mét nước : 5.0 cm Khối lượng thể tích của hà : 1.4 t/m3

1.2.4. Các hệ số động học

Hệ số vận tốc kéo theo : Cd = 0.6; Hệ số quán tính : Cm = 1.2;

1.3. TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG

1.3.1. Tải trọng - Loads

1.3.1.1. Trọng lượng bản thân

Page 8: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 8/62 ggdggs

Trong tài liệu này, trọng lượng bản thân bao gồm các thành phần trọng lượng sau đây:

DEAD - Bản thân kết cấu chính của giàn; WKWY - Tải trọng bản thân các hành lang: 1.5 kN/m, khối lượng thể tích: 1.5 MT/m3; LPAD - Các kết cấu hỗ trợ lắp đặt (padeye, …); ANOD - Anode chống ăn mòn: 2.5 kN, 2 anode/thanh ngập nước, khối lượng thể tích:

2.733MT/m3;

1.3.1.2. Tải trọng sàn - AREA

Tải trọng phân bố trên main deck : 0.75 kN/m2; Tải trọng phân bố trên cellar deck : 0.50 kN/m2;

1.3.1.3. Tải trọng ngắn hạn - LIVE

Tải trọng ngắn hạn trên main deck : 5.0 kN/m2; Tải trọng ngắn hạn trên cellar deck : 2.5 kN/m2;

1.3.1.4. Tải trọng trang thiết bị - EQPT

Bao gồm các cụm skid.

1.3.1.5. Các tải trọng khác - MICS

Tải phân bố trên các hành lang : 2.733 kN/m; Tải tập trung của tường chống cháy : 15 kN, khoảng cách tải 15m; Tải trọng tập trung của cần cẩu : 88.964 kN.

1.3.1.6. Tải trọng môi trường

Tải trọng môi trường bao gồm:

Tải trọng sóng; Tải trọng gió; Tải trọng dòng chảy; Trọng lượng hà bám (được tính vào trọng lượng bản thân công trình).

Các tải trọng này được tính toán theo lý thuyết môi trường biển ([1], [4]) và được chương trình tự động tính toán dựa trên các thông số môi trường được nhập vào.

1.3.2. Trường hợp tải trọng – Load cases

1.3.2.1. Điều kiện vận hành, hướng bão 0o – P000

Các tải trọng:

Tải trọng gió điều kiện vận hành, hướng 0o; Tải trọng sóng điều kiện vận hành, hướng 0o; Tải trọng dòng chảy điều kiện vận hành, hướng 0o; Trọng lượng bản thân (DEA, ANOD, WKWY).

Page 9: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 9/62 ggdggs

1.3.2.2. Điều kiện vận hành, hướng bão 45o – P045

Tải trọng gió điều kiện vận hành, hướng 45o; Tải trọng sóng điều kiện vận hành, hướng 45o; Tải trọng dòng chảy điều kiện vận hành, hướng 45o; Trọng lượng bản thân (DEA, ANOD, WKWY).

1.3.2.3. Điều kiện vận hành, hướng bão 90o – P090

Tải trọng gió điều kiện vận hành, hướng 90o; Tải trọng sóng điều kiện vận hành, hướng 90o; Tải trọng dòng chảy điều kiện vận hành, hướng 90o; Trọng lượng bản thân (DEA, ANOD, WKWY).

1.3.2.4. Điều kiện bão cực hạn, hướng bão 0o –S000

Tải trọng gió, bão cực hạn, hướng 0o; Tải trọng sóng, bão cực hạn, hướng 0o; Tải trọng dòng chảy, bão cực hạn, hướng 0o; Trọng lượng bản thân (DEA, ANOD, WKWY).

1.3.2.5. Điều kiện bão cực hạn, hướng bão 45o – S045

Tải trọng gió, bão cực hạn, hướng 45o; Tải trọng sóng, bão cực hạn, hướng 45o; Tải trọng dòng chảy, bão cực hạn, hướng 45o; Trọng lượng bản thân (DEA, ANOD, WKWY).

1.3.2.6. Điều kiện bão cực hạn, hướng bão 90o –S090

Tải trọng gió, bão cực hạn, hướng 90o; Tải trọng sóng, bão cực hạn, hướng 90o; Tải trọng dòng chảy, bão cực hạn, hướng 90o; Trọng lượng bản thân (DEA, ANOD, WKWY).

1.3.3. Tổ hợp tải trọng – Load combinations

1.3.3.1. Điều kiện vận hành – OPR

OPR1: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MISC × 1.0 + P000 × 1.1 OPR2: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MISC × 1.0 + P045 × 1.1 OPR3: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MISC × 1.0 + P090 × 1.1

1.3.3.2. Điều kiện bão cực hạn – STM

STM1: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MISC × 0.75 + S000 × 1.1 STM2: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MISC × 0.75 + S045 × 1.1

Page 10: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 10/62 ggdggs

STM3: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MISC × 0.75 + S090 × 1.1

1.4. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

API, [1]; AISC, [3].

1.5. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN

1.5.1. Dựng mô hình jacket

1.5.1.1. Thiết lập mô hình cơ sở

Trong cửa sổ EXECUTIVE, kích đúp vào biểu tượng PRECEDE, chọn Create new model, Hình 1-1.

Hình 1-1

Trong cửa sổ New Structure, nhập vào tiêu đề cho mô hình kết cấu và tích chọn Generate Seastate hydrodynamic data và Use alphanumeric jacket joint names with tags, chọn Jacket trong Struture Wizard, Hình 1-2.

Page 11: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 11/62 ggdggs

Hình 1-2

Trong cửa sổ Jacket Structure Type, thẻ Gerneral, nhập vào các thông số của giàn khoan như Hình 1-3.

Bỏ qua việc mô hình các Conductor, trong thẻ Conductor ta giữ nguyên Number of well bays = 0, Hình 1-4.

Tương tự, giữ nguyên các thông số mặc định trong thẻ Skirt Piles, Hình 1-5.

Nhấn Next để thực hiện bước tiếp theo.

Page 12: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 12/62 ggdggs

Hình 1-3

Hình 1-4

Page 13: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 13/62 ggdggs

Hình 1-5

Cửa sổ Column/Leg Specification cho phép nhập vào các thông số cơ bản cho jacket.

Thẻ Rows and Legs: Đặt tên cho các Row (A, B, 1, 2), Leg (1, 3, 5, 7), Hình 1-6.

Hình 1-6

Thẻ Spacing: thiết lập các khoảng cách tại mặt phẳng điểm làm việc của chân đế (working point plane), Hình 1-7.

Page 14: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 14/62 ggdggs

Hình 1-7

Thẻ Leg Batter: thiết lập thông số độ nghiêng (batter) của các ống chính (leg), Hình 1-8.

Hình 1-8

Nhấn OK để tiếp tục. Mô hình cơ sở được thiết lập có hình dạng như Hình 1-9.

Page 15: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 15/62 ggdggs

Hình 1-9

Vào File>Save để lưu dữ liệu, Hình 1-10.

Hình 1-10

Nhấn OK và lưu file với tên sacinp.dat.

Page 16: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 16/62 ggdggs

1.5.1.2. Định nghĩa thuộc tính của các phần tử

Vào menu Display > Labeling để lựa chọn hiển thị tên điểm (joint name) và nhóm phần tử ( member group), quan sát phần tử và nhóm phần tử..

Hình 1-11

Hình 1-12

Page 17: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 17/62 ggdggs

Vào Properties > Member Group, Hình 1-13. Trong cửa sổ Member Group, frame Undefined Groups chứa các Group đã được tạo ra nhưng chưa được thiết lập các thuộc tính cơ lý và hình học. Defined Groups chứa các Group đã được định nghĩa đầy đủ.

Hình 1-13

Chọn LG1 trong Undefined groups và nhấn nút Define để định nghĩa nhóm phần tử này. Mỗi phần tử LG1 có kết cấu dạng ống (tubular), tiết diện thay đổi 2 lần theo chiều dài, nghĩa là sẽ bao gồm 3 phân đoạn (segment).

Định nghĩa Segment 1: Group type = Tubular, OD = 107 cm, WT = 3.5 cm, Yield strength = 34.5 kN/cm2. Đây là phần tử nằm dưới nước tích chọn Flooded member. Nhấn AddSeg để thêm phân đoạn vào phần tử và định nghĩa phân đoạn mới này.

Định nghĩa Segment 2 và Segment 3 tương tự như Segment 1, Hình 1-15, Hình 1-16. Sau khi điền đầy đủ các thông số cho Segment 3, nhấn nút OK để kết thúc.

Các phần tử có chung một Group nói chung có độ dài khác nhau. Đối với một Group bao gồm N segments, thông thường chỉ xác định độ dài phần tử (Segment length) cho N-1 segments có độ dài giống nhau cho mọi phần tử, phần tử còn lại để trống thông số này cho chương trình tự tính.

Chọn LG2 trong Undefined groups và nhấn nút Define để định nghĩa nhóm phần tử này. LG2 giống hệt LG1, do vậy có thể copy toàn bộ thông số của LG1 sử dụng cho LG2 bằng chức năng Copy, Hình 1-17.

Làm tương tự cho LG3.

Page 18: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 18/62 ggdggs

Hình 1-14

Hình 1-15

1

Page 19: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 19/62 ggdggs

Hình 1-16

Hình 1-17

Các Group LG4 và LG5 định nghĩa như Hình 1-18, Hình 1-19.

Page 20: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 20/62 ggdggs

Hình 1-18

Hình 1-19

Group LG6,

Segment 1: Tubular, OD = 91.5 cm, WT = 2.0 cm, Fy = 24.80 kN/cm2 Segment Length = 1.0 m

Segment 2: General: CONE, Fy = 24.80 kN/cm2, Segment Length = 1.0 m Segment 3: Tubular, OD = 66 cm, WT = 2.0 cm, Fy = 24.80 kN/cm2

Group LG7,

Segment 1: OD = 66 cm, WT = 2.5 cm, Fy = 24..80 kN/cm2,

Page 21: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 21/62 ggdggs

Group PL1, PL2, PL3 and PL4,

Segment 1: D = 91.5 cm, T = 2.5 cm, Fy = 24..80 kN/cm2, Flooding,

Group W.B,

Segment 1: OD = 60.0 cm, WT = 2.0 cm, Weight Density = 0.001, Flooding,

Định nghĩa section CONE: Larger OD = 91.50 cm, Smaller OD = 66.0 cm, Wall thickness T = 2.0 cm, Hình 1-20, Hình 1-21.

Properties > Member section

Hình 1-20

Hình 1-21

1.5.1.3. Dựng các Diaphragm của chân đế

Trước hết, tạo các mặt diaphragm.

Vào menu Display > Plane > Plane XY, nhập vào cao độ Z=-79.50, tạo diamond diaphragm

Page 22: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 22/62 ggdggs

Tạo các thanh biên diagragm: Member > Add để tạo 4 thanh biên Group H11; Member > Divide > “=part” để chia đôi 4 phần tử vừa tạo, đặt tên điểm mới bắt đầu

bằng 1000, gia số là 1, Hình 1-22. Tạo các thanh giằng: Member > String, Group H12

Hình 1-22

Hình 1-23

Vào menu Display > Plane > Plane XY, nhập vào cao độ Z=-50.00, tạo diagragm tương tự như trên:

Tạo các thanh biên diagragm: Member > Add để tạo 4 thanh biên Group H21.

Page 23: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 23/62 ggdggs

Member > Divide > “=part” để chia đôi 4 phần tử vừa tạo, đặt tên điểm mới bắt đầu bằng 2000, gia số là 1.

Tạo các thanh giằng: Member > String, Group H22.

Vào menu Display > Plane > Plane XY, nhập vào cao độ Z=-21.00, tạo X-brace diaphragm

Tạo các thanh biên diagragm: Member > Add để tạo 4 thanh biên Group H31. Member > X-brace, Center Joint = 3000, Group H32 và nhập điểm tuân theo thứ hướng

dẫn.

Vào menu Display > Plane > Plane XY, nhập vào cao độ Z =2.00, tạo X-brace diaphragm

Tạo các thanh biên diagragm: Member > Add để tạo 4 thanh biên Group H41. Member > X-brace, Center Joint = 4000, Group H42 và nhập điểm tuân theo thứ hướng

dẫn.

Lưu mô hình và định nghĩa các Group cho các mặt diaphragm.

Member Group H11, Tubular, Segment 1: OD = 66.0 cm, WT = 2.5 cm Member Group H12, Tubular, Segment 1: OD = 62.0 cm, WT = 2.0 cm Member Group H21, Tubular, Segment 1: OD = 50.75 cm, WT = 2.0 cm Member Group H22, H31 và H32, Tubular, Segment 1: OD = 40.75 cm, WT = 1.5 cm Member Group H41 and H42, Tubular, Segment 1: OD = 30.375 cm, WT = 1.25 cm.

Lưu mô hình.

1.5.1.4. Dựng các panel.

Display > Face > Row A; tạo các phần tử 103L-201L group D01, 201L-303L group D02 và 303L-401L group D03;

Face Row B, 107L-205L group D01, 205L-307L group D02 và 307L-405L group D03; Face Row 1, 105L-201L group D01, 201L-305L group D02 và 305L-401L v D03; Face Row 2, 107L-203L group D01, 203L-307L group D02 và 307L-403L group D03.

Định nghĩa các group phần tử panel.

Member Group D01, Tubular, Segment 1: OD = 66.0 cm, WT = 2.5 cm Member Group D02, Tubular, Segment 1: OD = 50.75 cm, WT = 2.0 cm Member Group D03, Tubular, Segment 1: OD = 40.75 cm, WT = 1.5 cm Lưu mô hình.

1.5.2. Dựng mô hình topside

Topside gồm 2 sàn Main Deck và Cellar Deck. Thông số của các sàn cho trong…..

Có hai cách để tạo mô hình Topside: cách thứ nhất tạo lưới điểm bằng Joint > Add và các chức năng trong menu Display; cách thứ hai tiện dụng hơn: sử dụng Joint > Grid để tao lưới điểm. Cách thứ 2 cho phép tạo đồng thời hệ beam và plate liên kết với lưới điểm của các sàn.

1.5.2.1. Tạo Cellar Deck

Page 24: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 24/62 ggdggs

Vào menu Joint > Grid. Trong thẻ Joint Grid Data nhập vào:

Grid structure plane = XY, other coordinate Z = 15.3 m; Joint name of grid origin = 7001, X increment = 4 and Y increment = 1;

Trong thẻ Grid Point nhập vào:

Các trục theo phương Y: X1 = -7.5, X2 = -2.5, X3 = 2.5, X4 = 7.5 m tương ứng với đường tâm của các dầm có Group là W02, W02, W02 và W02;

Các trục theo phương X: Y1 = -9.0,Y2 = -5.0, Y3 = 5.0, Y4 = 9.0 m tương ứng với đường tâm của các dầm có Group là W03, W01, W01 và W03.

Trong thẻ Member/Plate Options, tích chọn Connect joint with members và Connect joint with plates, nhập vào Plate group label = PL1 và Plate name = A001, Hình 1-26. Nhấn OK.

Hình 1-24

Page 25: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 25/62 ggdggs

Hình 1-25

Page 26: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 26/62 ggdggs

Hình 1-26

1.5.2.2. Tạo Maindeck

Vào menu Joint > Grid. Trong thẻ Joint Grid Data, Hình 1-27, nhập vào:

Grid structure plane = XY, other coordinate Z = 23.0 m; Joint name of grid origin = 8001, X increment = 4 and Y increment = 1;

Trong thẻ Grid Point, Hình 1-28, nhập vào:

Các trục theo phương Y: X1 = -7.5, X2 = -2.5, X3 = 2.5, X4 = 7.5 m, X5 = 12.5 m tương ứng với đường tâm của các dầm có Group là W02, W02, W02, W02 và W02;

Các trục theo phương X: Y1 = -9.0,Y2 = -5.0, Y3 = 5.0, Y4 = 9.0 m tương ứng với đường tâm của các dầm có Group là W03, W01, W01 and W03.

Trong thẻ Member/Plate Options, tích chọn Connect joint with members và Connect joint with plates, và chấp nhận các giá trị mặc định của chương trình, Hình 1-29. Nhấn OK.

Hình 1-27

Page 27: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 27/62 ggdggs

Hình 1-28

Page 28: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 28/62 ggdggs

Hình 1-29

Tiếp theo, định nghĩa các dầm và bản cho hai sàn vừa tạo ra, Hình 1-31 ÷ Hình 1-33.

Member Group W01, Plate Girder, Segment 1: W24X162, Library: AISC, Member Group W02 và W03, Plate Girder, Segment 1: W24X131, Library: AISC, Plate Group PL1, Plate thickness = 0.8 cm, Passions ratio 0.3

Hình 1-30

Hình 1-31

Hình 1-32

Page 29: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 29/62 ggdggs

Hình 1-33

1.5.3. Hiệu chỉnh mô hình

Các liên kết của công trình biển tuân theo tiêu chuẩn API [1].

1.5.3.1. Định nghĩa offset của các phần tử tại nút

Vào Joint > Connection > Automatic Design, lựa chọn:

Thẻ General, Hình 1-34: Tích chọn Offset braces to outside of chord; trong Gapping option chọn Move Brace, trong Gapping option chọn Along Chord, đặt giá trị Gap = 5 cm và trong Gap size option chọn Minimum only, tích chọn Use existing offsets if gap

criteria is met. Thẻ Can/chord, Hình 1-35: trong Joint Can options, chọn Update segmented groups

can lengths và đặt Can length option = API minimum reqts, đồng thời chọn Increase joint can lengths only.

Quan sát thay đổi trên mô hình.

Page 30: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 30/62 ggdggs

Hình 1-34

Hình 1-35

1.5.3.2. Định nghĩa offset cho các phần tử dầm main deck và cellar deck

Page 31: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 31/62 ggdggs

Các dầm của maindeck và cellar deck được offset theo phương đứng xuống một khoảng bằng nửa chiều cao dầm.

W01: global Z offset -31.75 cm, chọn Top of Steel, W02 và W03: global Z offset -31.09 cm, chọn Top of Steel.

Hình 1-36

Trên thanh công cụ Precede Seclection, Hình 1-36, chọn Member Tool tips, sử dụng chức năng lựa chọn theo Group, bao gồm (Include) các group được chỉ định trong MGroup.

Vào Member > Offsets…, chọn Offset type = Top-of-S, joint A Z offset (cm) = -31.75; joint B Z offset (cm) = -31.75.

Hình 1-37

Trên thanh công cụ Precede Selection, nhấp chọn MGroup, chỉ định các Group: W02, W03, Hình 1-38.

Page 32: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 32/62 ggdggs

Hình 1-38

Vào Member > Offsets…, chọn Offset type = Top-of-S, joint A Z offset (cm) = -31.09; joint B Z offset (cm) = -31.09.

Hình 1-39

1.6. Định nghĩa các khối lượng

1.6.1. Khối lượng trên topside

1.6.1.1. Khối lượng các sàn - AREA

Trước hết, định nghĩa diện tích nhận tải cho các sàn.

Với cellar deck, vào menu Seastate > Global Parameters > Weight > Define Surface ID, nhập vào, Hình 1-40:

Surface ID = CELLWT1;

Page 33: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 33/62 ggdggs

Origin joint = 7001; Local X joint = 7013; Local Y joint = 7014 Tolerence = 0.5; Boundary joints = Nhấn giữ phím CTRL và kích chọn các điểm 7001, 7013, 7016 và

7004; Load direction = “Local Z”.

Hình 1-40

Với main deck, vào menu Seastate > Global Parameters > Weight > Define Surface ID, nhập vào, Hình 1-40:

Surface ID = MAINWT1; Origin joint = 8001; Local X joint = 8017; Local Y joint = 8001 Tolerence = 0.5; Boundary joints = Nhấn giữ phím CTRL và kích chọn các điểm 8001, 8017, 7020 và

8004; Load direction = “Local Z”.

Page 34: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 34/62 ggdggs

Hình 1-41

Khối lượng phân bố trên cellar deck:

Hình 1-42

Page 35: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 35/62 ggdggs

Hình 1-43

Vào menu Seastate > Global Parameters > Weight > Surface Weight, Hình 1-42:

Weight Group = AREA; Weight ID = AREAWT; Pressure = 0.5 kN/m2; Selected Surface IDs = CELLWT1.

Vào menu Seastate > Global Parameters > Weight > Surface Weight, Hình 1-43:

Weight Group = AREA; Weight ID = AREAWT; Pressure = 0.75 kN/m2; Selected Surface IDs = MAINWT1.

1.6.1.2. Tải trọng ngắn hạn – LIVE

Vào menu Seastate > Global Parameters > Weight > Surface Weight, Hình 1-44:

Weight Group = LIVE; Weight ID = MAINLIVE; Pressure = 0.5 kN/m2; Selected Surface IDs = MAINWT1.

Vào menu Seastate > Global Parameters > Weight > Surface Weight, Hình 1-45:

Weight Group = LIVE; Weight ID = CELLLIVE; Pressure = 0.25 kN/m2;

Selected Surface IDs = CELLWT1.

Page 36: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 36/62 ggdggs

Hình 1-44

Hình 1-45

1.6.1.3. Tải trọng trang thiết bị - EPQT

1/. Cụm thiết bị Skid1

Vào “Seastate” > “Global Parameters” > “Weight” > “Footprint Weight”,

Weight Group = EQPT; Weight ID = SKID1; Weight = 1112.05 kN/m2; Footprint center = (5.0, 2.0, 23.0);

Page 37: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 37/62 ggdggs

Relative weight center = (0, 0, 3.0); Type footprint = Skid; Skid Length = 6 m; Skid Width = 3 m; Number of skid beams = 2 Logitudinal (2 skid beams theo phương X).

Hình 1-46

2/. Cụm thiết bị SKID2

Vào “Seastate” > “Global Parameters” > “Weight” > “Footprint Weight”, Hình 1-47,

Weight Group = EQPT; Weight ID = SKID2; Weight = 667.23 kN/m2; Footprint center = (-5.0, -5.0, 23.0); Relative weight center = (0, 0, 2.5); Type footprint = Skid; Skid Length = 6 m; Skid Width = 2.5 m; Number of skid beams = 2 Logitudinal (2 skid beams theo phương X).

3/. Cụm thiết bị SKID4

Vào “Seastate” > “Global Parameters” > “Weight” > “Footprint Weight”, Hình 1-48,

Weight Group = EQPT; Weight ID = SKID4; Weight = 155.587 kN/m2; Footprint center = (10.0, 6.0, 23.0); Relative weight center = (0, 0, 4.0);

Page 38: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 38/62 ggdggs

Type footprint = Skid; Skid Length = 6 m; Skid Width = 3 m; Number of skid beams = 3 Logitudinal (2 skid beams theo phương X).

Hình 1-47

4/. Cụm thiết bị SKID3

Hình 1-48

Page 39: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 39/62 ggdggs

Hình 1-49

Vào “Seastate” > “Global Parameters” > “Weight” > “Footprint Weight”, Hình 1-48,

Weight Group = EQPT; Weight ID = SKID3; Weight = 444.82 kN/m2; Footprint center = (-5.0, 0.0, 15.3); Relative weight center = (0, 0, 2.0); Type footprint = Skid; Skid Length = 6 m; Skid Width = 2.5 m; Number of skid beams = 2 Logitudinal (2 skid beams theo phương X).

1.6.1.4. Các tải trọng khác - MISC

1/. Tải trọng phân bố trên hành lang – WALKWAY

Tải trọng trên các hành lang được phân bố cho các phần tử dầm ngoài cùng bên phải của Cellar deck và Main deck, giá trị tải trọng 2.733 kN/m.

Vào Seastate > Global parameter > Weight > Member weight…, nhấn giữ CTRL và chọn các phần tử 7013 – 703L, 703L – 707L, 707L – 7016, 8013 – 8018, 8018 – 8019, 8019 - 8020, Hình 1-50:

Weight group = MICS; Weight ID = Walkway; Coordinate system = Global; Initial weight value = 2.733 kN/m; Final weight value = 2.733 kN/m

Page 40: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 40/62 ggdggs

Hình 1-50

2/. Tải trọng cần cẩu – CRANEWT

Cần cẩu trọng lượng 88.964 kN đặt tại điểm 807L.

Vào Seastate > Global parameter > Weight > Joint weight…, chọn điểm đặt 807L, Hình 1-51:

Weight group = MICS; Weight ID = Cranewt; Weight = 88.964 kN/m;

Hình 1-51

Page 41: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 41/62 ggdggs

3/. Tải trọng tường chịu lửa – FIREWALL

Tường chịu lửa được lắp đặt trên Cellardeck, gây ra các tải trọng tập trung lên các phần tử 705L-7004, 7007-7008, 7011-7012, giá trị tải trọng 15 kN, khoảng cách các điểm đặt lực 1.5m.

Vào Seastate > Global parameter > Weight > Member weight…, nhấn giữ CTRL, chọn các phần tử 705L-7004, 7007-7008, 7011-7012, Hình 1-52:

Hình 1-52

Weight group = MICS; Weight ID = FIREWALL; Concentrated Weight = 15 kN; Distance to weight (m) = 1.5.

1.6.2. Khối lượng jacket

1.6.2.1. Khối lượng các padeye – LPAD

Các padeye phục vụ cho lắp đặt jacket ngoài khơi được gắn tại vị trí các nút: 501L, 503L, 505L và 507L. Trọng lượng mỗi padeye là 2.0 kN, khối lượng thể tích 7.85 MT/m3.

Vào Seastate > Global parameter > Weight > Joint weight…, nhấn giữ CTRL, chọn các điểm đặt 501L, 503L, 505L và 507L, Hình 1-53:

Weight group = LPAD; Weight ID = PADEYE; Weight = 2.0 kN; Tích chọn: Include buoyancy and wave load; Weight density = 7.85 kN/m3.

Page 42: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 42/62 ggdggs

Hình 1-53

1.6.2.2. Khối lượng hành lang và cầu thang

Các hành lang và cầu thang có tải trọng phân bố là 1.5 kN/m tác dụng lên các phần tử 405L-407L, 401L-405L, 401L-403L và 403L-407L.

Hình 1-54

Page 43: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 43/62 ggdggs

Vào Seastate > Global parameter > Weight > Member weight…, nhấn giữ CTRL, chọn các phần tử 405L-407L, 401L-405L, 401L-403L và 403L-407L, Hình 1-54:

Weight group = WKWY; Weight ID = WALKWAY; Initial weight value = 1.5 kN/m; Final weight value = 1.5 kN/m; Tích chọn: Include buoyancy and wave load; Weight density = 1.5 kN/m3.

1.6.2.3. Khối lượng các anode chống ăn mòn – ANOD

Mỗi phần tử ngâp nước được gắn 02 anode chống ăn mòn, khối lượng 2.5 kN, khối lượng thể tích 2.723 MT/m3, Hình 1-55.

Hình 1-55

Trong thanh công cụ Precede Selection, sử dụng phương pháp chọn Window; Quét các phần tử từ cao độ 4.0 m đến - 79.5 m; Vào Seastate > Global Parameters > Weight > Anode weight…; Weight Group = ANOD; Weight ID = ANODE; Anode weight = 2.5 (kN); Tích chọn Include buoyancy and wave load; Density = 2.73 MT/m3; Anodes per member = 2;

Page 44: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 44/62 ggdggs

Tích chọn Anodes equally spaced.

1.7. Định nghĩa các tải trọng

1.7.1. Định nghĩa tâm quán tính

Tâm quán tính CEN1 của công trình được định nghĩa trong Data Generator.

Khởi động Data Generator, mở SACINP.DAT; Di chuyển con trỏ tới dòng đầu tiên sau phần định nghĩa nút; Edit > Insert line

Hình 1-56

1.7.2. Tải trọng do các khối lượng

Các trường hợp tải trọng AREA, EQPT, LIVE, và MISC sẽ được định nghĩa từ các khối lượng ở trên, bao gồm các thông tin về khối lượng và gia tốc.

Page 45: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 45/62 ggdggs

Hình 1-57

Vào Seastate > Loading > Weight > Include weight groups…, Hình 1-57:

Load condition = AREA; Groups to include = AREA; Load condition = EQPT; Groups to include = EQPT; Load condition = LIVE; Groups to include = LIVE; Load condition = MICS; Groups to include = MICS;

Vào Seastate > Loading > Weight > Accelerations…:

Load condition = AREA; Translational Accelerations: z = 1.0 × G; Center ID = CEN1; Load condition = EQPT; Translational Accelerations: z = 1.0 × G; Center ID = CEN1; Load condition = LIVE; Translational Accelerations: z = 1.0 × G; Center ID = CEN1; Load condition = MICS; Translational Accelerations: z = 1.0 × G; Center ID = CEN1;

Page 46: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 46/62 ggdggs

Hình 1-58

1.7.3. Tải trọng môi trường

Hình 1-59 – Quy trình tính toán tải trọng sóng và dòng chảy lên kết cấu mảnh [1].

1.7.3.1. Định nghĩa các phần tử ngập nước

Page 47: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 47/62 ggdggs

Các ống chính LG1 ÷ LG4 nằm dưới nước, được mô tả bằng thuộc tính flooded.

Vào Seastate > Global Parameters > Member group over-ride…, Hình 1-60,

Over-ride = LG1, LG2, LG3, LG4; Flooded condition = Flooded.

Hình 1-60

1.7.3.2. Hệ số vận tốc kéo theo Cd và hệ số quán tính Cm

Page 48: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 48/62 ggdggs

Các hệ số Cd và Cm lấy giá trị Cd = 0.6 and Cm = 1.2 cho các phần tử dạng ống mảnh có đường kính từ 2.5 cm đến 250 cm đối với cả phần tử sạch và phần tử bị hà bám.

Vào Seastate > Global parameters > Drag/Mass Coefficients…, Hình 1-61:

Hình 1-61

1.7.3.3. Số liệu về hà bám

Chiều dày hà bám thay đổi theo độ sâu nước:

Từ 0.0 đến 60m: t = 2.5 cm; Từ 60 m đến 79.5 m: t = 5.0 cm; Khối lượng thể tích: 1.4 t/m3.

Vào Seastate > Global parameters > Marine growth…, Hình 1-62:

Page 49: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 49/62 ggdggs

Hình 1-62

1.7.3.4. Thông số về gió

Gió được xem xét trong hai trường hợp: điều kiện vận hành và điều kiện bão cực hạn, theo 6 trường hợp tải trọng: P00, P45, P90, S000, S045, S090.

1/. Gió trong trong tổ hợp tải P00

Vào Seastate > Loading > Wind…, Hình 1-63,

Velocity = 25.72 m/s; Wind direction = 0o; Wind height variation option = API08; Still water depth override = bỏ trống.

2/. Gió trong tổ hợp tải S00

Vào Seastate > Loading > Wind…, Hình 1-64,

Velocity = 45.17 m/s; Wind direction = 0o; Wind height variation option = API08; Still water depth override = 81 m.

3/. Gió trong các tổ hợp tải khác

Gió trong các tổ hợp tải khác tương tự như hai trường hợp trên

Page 50: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 50/62 ggdggs

Hình 1-63

Hình 1-64

1.7.3.5. Thông số dòng chảy

1/. Tổ hợp tải P00

Vào Seastate > Loading > Current…, Hình 1-65, Hình 1-66:

Vận tốc dòng tại đáy biển : 0.514 m/s;

Page 51: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 51/62 ggdggs

Vận tốc dòng bề mặt : 1.029 m/s; Wave direction : 0o; Tích chọn Calculate apparent wave period; Blocking factor option = Auto; Blocking factor elevation = -5 m; Current stretching option = Linear.

Hình 1-65

Hình 1-66

2/. Tổ hợp tải S000

Vào Seastate > Loading > Current…, Hình 1-67, Hình 1-68:

Mudline elev over-ride : 81 m Vận tốc dòng tại đáy biển : 0.514 m/s; Vận tốc dòng bề mặt : 1.801 m/s; Wave direction : 0o; Tích chọn Calculate apparent wave period; Blocking factor option = Auto; Blocking factor elevation = -5 m; Current stretching option = Linear.

Page 52: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 52/62 ggdggs

3/. Các trường hợp tải khác

Thông số dòng chảy trong các trường hợp tải trọng khác tương tự như hai trường hợp trên, chỉ khác nhau về hướng dòng chảy.

Hình 1-67

Hình 1-68

1.7.3.6. Các thông số sóng

1/. Trường hợp tải P00

Page 53: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 53/62 ggdggs

Vào Seastate > Loading > Wave…

Hình 1-69

Page 54: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 54/62 ggdggs

Wave type = Stream; Wave height = 6.1 m; Wave period = 12 sec; Wave direction = 0.0o; Kinematics factor = 1.0; Stream wave order = 7; Definition units = Degree; Initial crest position = 0o; Wave postion step size = 20o; Number of crest postion = 18; Critical position = Max base shear; Maximum member segment = 10; Minimum member segment = 1; Print option (cumulative) = Overturning moment and shear.

2/. Trường hợp tải S00

Wave type = Stream; Wave height = 12.19 m; Wave period = 15 sec; Wave direction = 0.0o; Kinematics factor = 1.0; Stream wave order = 7; Definition units = Degree; Initial crest position = 0o; Wave postion step size = 20o; Number of crest postion = 18; Critical position = Max base shear; Still water depth over-ride = 81 m; Maximum member segment = 10; Minimum member segment = 1; Print option (cumulative) = Overturning moment and shear.

3/. Các trường hợp tải khác

Thông số sóng các trường hợp tải khác tương tự như hai trường hợp nói trên, chỉ khác hướng sóng.

Page 55: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 55/62 ggdggs

Hình 1-70

1.7.4. Tải trọng bản thân

Page 56: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 56/62 ggdggs

Tải trọng bản thân kể đến trong 06 trường hợp tải nói trên bao gồm: DEAD, ANOD, WKWY.

1.7.4.1. Trường hợp tải P00

Vào Seastate > Loading > Deadload…Hình 1-71;

Load case = P00; Buoyancy method = Marine – distributed load only; Direction of gravity = -Z; Tích chọn Include the buoyancy below the mudline

Hình 1-71

Vào Seastate > Loading > Weight > Include weight groups…Hình 1-72;

Groups to include = ANOD, WKW;

1.7.4.2. Các trường hợp tải khác

Làm tương tự cho các trường hợp tải còn lại.

Page 57: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 57/62 ggdggs

Hình 1-72

1.7.5. Tổ hợp tải trọng

1.7.5.1. Định nghĩa các tổ hợp tải trọng

Load > Combine load conditions…,Hình 1-73; OPR1: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 1.0 + P00 × 1.1 OPR2: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 1.0 + P45 × 1.1 OPR3: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 1.0 + P90 × 1.1 STM1: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 0.75 + S000 × 1.1 STM2: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 0.75 + S045 × 1.1 STM3: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 0.75 + S090 × 1.1

Page 58: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 58/62 ggdggs

Hình 1-73

1.7.5.2. Lựa chọn các tổ hợp cho phân tích

Options > Load condition selection > Standard …; Selected LCs = OPR1, OPR2, OPR3, STM1, STM2, STM3, Hình 1-74.

Hình 1-74

1.7.6. Phân khoảng chỉ tiêu kiểm tra kết cấu

Các chỉ tiêu kiểm tra kết cấu được phân dải, theo đó, báo cáo kết quả kiểm tra kết cấu sẽ được phân loại theo các khoảng này.

Options > Unity Check Ranges…,Hình 1-75; 1st partition = 0 ÷ 0.5; 2nd partition = 0.5 ÷ 1.0; 3rd partition = 1.00 ÷ 300;

Page 59: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 59/62 ggdggs

Hình 1-75

1.7.7. Hệ số ứng suất cho phép

Hệ số ứng suất cho phép được định nghĩa cho trường hợp tải trọng cực hạn: STM1, STM2, STM3.

Options > Allowabel stress/Mat factors; LC: STM1, STM2, STM3: Amod = 1.333.

Hình 1-76

Page 60: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 60/62 ggdggs

1.8. Kiểm tra mô hình

Mics > Check model

Page 61: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 61/62 ggdggs

2. PHÂN TÍCH TĨNH

Trong Precede, vào menu Options > Analyis…; Working units = Metric-kN force; Code check option = WSD AISC 9th/API 21st; Lưu file.

Hình 2-1

Trong cửa sổ của Executive, vào Run File Wizard; Chọn Linear Static Analysis, Hình 2-2;

Hình 2-2

Nhấn nút Start Wizard; SACS input file = sacinp.dat; General options = Use model defaults; Element check = Perform element check; Post vue = Create postvue DB; Nhấn Run.

Page 62: Hdsd sacs 5.2

TỔNG CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY DỊCH VỤ CƠ KHÍ HÀNG HẢI

PHÒNG THIẾT KẾ

Tài liệu số:

Phiên bản: 01

Trang: 62/62 ggdggs

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. EDI – SACS training, Singapore 2009;

[2]. American Petroleum Institute, RP 2A-WSD, Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms - Working Stress Design;

[3]. American Institute of Steel Construction, Inc. (AISC) - Specification for Structural Steel Buildings, Allowable Stress Design and Plastic Design.

[4]. Det Nork Veritas, DNV-RP-205, Environmental conditions and environmental loads;