thi công chân đế công trình biển bằng thép, chương 14

Để hệ sà lan và KCĐ ổn định khi vận chuyển thì yêu cầu sàlan di chuyển với vận tốc nhỏ khoảng Vdc = 0.7 m/s. Lực kéo sàlan phải thắng được lực cản của môi trường tác động lên sà lan. Lực cản này gồm có lực cản do dòng chảy và lực cản do sóng (bỏ qua lực cản do gió): Lực cản do dòng chảy: Lực cản do dòng chảy tác động theo phương dọc sà lan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thi công chân đế công trình biển bằng thép, chương 14 CHƯƠNG 14 : CÁC BÀI TOÁN TRONG GIAI ĐOẠN VẬN CHUYỂN VÀ ĐÁNH CHÌM. 16000 III.1. GIAI ĐOẠN VẬN CHUYỂN VÀ ĐÁNH CHÌM KCĐ III.1.1 Giai đoạn vận chuyển. III.1.1.1.Xác định tính ổn định ban đầu của hệ ( Sà lan +KCĐ ). g 16885 4000 g1 o y 120 000 12000 55000 16000 o y 12000 17000 15000 14 14 14 12000 00 00 00 0 0 0 -Chọn hệ toạ độ Oxyz : -Toạ độ z của trọng tâm KCĐ : zG = 16.885( m). -Toạ độ z của trọng tâm của sà lan : zG1 = 4 : 2 = 2 (m). -Toạ độ z của trọng tâm của hệ SLMB và KCĐ : P  Z Go  PSL  Z G1 zG  KCD  3.356 1 ( m). PKCD PSL -Toạ độ z của phù tâm của hệ sà lan và KCĐ : T 1.83 z    (m). C 2 0.915 2 -Thể tích chiếm nước của sà lan:  V = 1.626 x 120x 55 = 10731.6 (m3). -Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục Ox:
120  3
 Jx=
 55
 4
12
 1663750 (m )

 -Chiều cao ổn định ban đầu đối với trục Ox: Jx  hox = zC – 16637500.915
3.356  (m) > 0. zG +  152.6
V 10731.6 -Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục Oy: 3

120 .55
Jy =
 m4. 7920000
12


 -Chiều cao ổn định ban đầu đối với trục Oy: Jy hoy = zC –  0.915
3.356  7920000 (m) > 0. zG +  735.6
V 10731.6 Kết luận: Hệ đảm bảo điều kiện ổn định ban đầu III.1.1.2.Tính toán lực kéo để vận chuyển KCĐ và Sà lan. Thông số về sà lan: Kích thước LxBxH = 120x55x4 m Trọng lượng P = 10000 T. + Việc vận chuyển KCĐ được thực hiện trong điều kiện thời tiết bình thường, giả sử tại thời điểm vận chuyển, các số liệu về khí tượng hải văn như sau: + Vận tốc dòng chảy lớn nhất là Vc = 1.3 m/s + Chiều cao sóng giả dụ là Hs = 0.7 m Để hệ sà lan và KCĐ ổn định khi vận chuyển thì yêu cầu sàlan di chuyển với vận tốc nhỏ khoảng Vdc = 0.7 m/s. Lực kéo sàlan phải thắng được lực cản của môi trường tác động lên sà lan. Lực cản này gồm có lực cản do dòng chảy và lực cản do sóng (bỏ qua lực cản do gió): * Lực cản do dòng chảy: Lực cản do dòng chảy tác động theo phương dọc sà lan. FC  FC1  FC 2 Trong đó: + FC1 lực cản do ma sát. FC1 1 V 2 (3 *10
3 * A )  2 c m Vc là vận tốc của dòng chảy có xét đến di chuyển tương đối của sà lan với dòng chảy. Suy ra Vc = 0.7 + 1.3 ( m/s ) Am diện tích mặt ướt tổng cộng: Am  2 * T * (L  B)  L * B  2 *1.83 * (120  55) ( m2 )  120 * 55  7240.5 1 2
3 * 7240.5)  44.53 ( T ) FC1  2 *1.025 * 2 * (3 *10 + FC2 lực cản do hình dáng. FC  1 V 2 (1.2 * A ) 22 c p Ap Diện tích mặt ướt vuông góc với hướng của dòng chảy: Ap  T * B  1.83 * 55  100.65 ( m2 ) FC 2  1 *1.025 * 2 2 * (1.2 (T) *100.65)  247.6 2 Vậy lực dòng chảy tác dụng vuông góc lên sà lan là: Fc = 44.53 + 247.6 = 292.13 ( T ) * Lực trôi dạt do sóng: Lực trôi dạt do sóng tác động theo phương dọc Sà lan. Fs  C d 2 * L * H 2 s *B Trong đó: Hs chiều cao sóng đáng kể, Hs = 0.7 m. B chiều rộng sà lan, B = 55 m. L chiều dài sà lan, L = 120 m. Cd hệ số trôi dạt trùng bình, tra Cd = 0.8 N/m5 Suy ra: Fs = 0.8 * 552 * 120 * 0.72 = 142296 ( N ) = 14.23 T Như vậy lực cản tổng cộng của môi trường tác động lên sàlan là: 292.13 +14.23 = 306.36 T Vậy cần chọn tàu thỏa mãn có sức kéo lớn hơn 306.36T. III.2 Giai đoạn đánh chìm. III.2.1 Tính toán và Bố trí hệ tời kéo puly trên SLMB để kéo KCĐ khỏi sà lan. -Xem hình vẽ. III.2.2 Tính toán trạng thái nổi của chân đế sau khi xuống nước,Thiết kế phao phụ nếu cần. + Chọn hệ toạ độ XYZ trùng với hệ toạ độ của KCĐ. * Xác định lực đẩy nổi của KCĐ khi nó hoàn toàn nằm trong nước Bảng kết quả tính toán FRA D t LENG Xgi Ygi Z Fdni( T) Mcx Mcy Mcz 1 0.7 0.01 17.00 - - gi 0.00 7.09 -i -i i 0.00 2 0.7 0.01 16.00 0.00 - 0.00 6.67 0.00 - 0.00 3 0.7 0.01 17.00 16.5 - 0.00 7.09 117.0 - 0.00 4 0.7 0.01 14.00 - - 0.00 5.84 - - 0.00 5 0.5 0.01 22.02 - - 0.00 4.98 - - 0.00 6 0.5 0.01 14.00 - - 0.00 3.16 - - 0.00 7 0.5 0.01 16.12 - - 0.00 3.64 - - 0.00 8 ...