TCVN5310:2016

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5310:2016 về Giàn di động trên biển - Thân giàn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 5310:2016 GIÀN DI ĐỘNG TRÊN BIỂN - THÂN GIÀN Mobile offshore units - Hull Lời nói đầu TCVN 5310 : 2016 Giàn di động trên bi ể n - Thân giàn do Cục Đăng kiểm Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông vận t ả i đề nghị, T ổ ng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. TCVN 5310 : 2016 Giàn di động trên biển - Thân giàn thay thế cho TCVN 5310 : 2001 Công trình biển di động - Qui phạm phân c ấ p và chế tạo - Th â n công trình biển . Bộ Tiêu chu ẩ n TCVN “Giàn di động trên biển” là bộ quy phạm phân cấp và chế tạo cho các giàn di động trên biển, bao gồm các tiêu chuẩn sau: TCVN 5309: 2016 Giàn di động trên biển - Phân cấp TCVN 5310: 2016 Giàn d i động trên biển - Thân giàn TCVN 5311 : 2016 Giàn di động trên biển - Trang thiết bị TCVN 5312 : 2016 Giàn di động trên biển - Ổn định TCVN 5313 : 2016 Giàn d i động trên biển - Phân khoang TCVN 5314 : 2016 Giàn di động trên biển - Phòng v à chữa cháy TCVN 5315: 2016 Giàn di động trên biển - Hệ thống máy TCVN 5316:2016 Giàn di động trên biển - Trang bị điện TCVN 5317:2016 Gi à n di động trên biển - Vật liệu TCVN 5318 : 2016 Giàn di động trên biển - Hàn TCVN 5319:2016 Giàn di động trên biển - Trang bị an toàn GIÀN DI ĐỘNG TRÊN BI Ể N - THÂN GIÀN Mobile offshore units - Hull 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này áp dụng cho các giàn di động trên biển, theo định nghĩa ở 3.1 của TCVN 5309:2016, tự hành và không tự hành, cùng với các yêu cầu tương ứng nêu trong TCVN 6259:2003. Cho phép áp dụng các yêu cầu trong các quy phạm, tài liệu kỹ thuật tương đương khác nếu được chấp nhận. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn n à y. Đối với các t à i liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản được nêu. Đ ố i với các tài liệu viện dẫn không ghi năm c ô ng b ố th ì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 5309 : 2016, Giàn di động trên bi ể n - Phân cấp. TCVN 5311 : 2016, Giàn di động trên bi ể n - Trang thiết bị. TCVN 5312 : 2016, Giàn di động trên biển - Ổ n định. TCVN 5313 : 2016, Giàn di động trên biển - Phân khoang. TCVN 5314 : 2016, Giàn di động trên biển - Phòng và chữa ch á y. TCVN 5315 : 2016, Giàn di động trên biển - Hệ thống máy. TCVN 5316 : 2016, Giàn di động trên biển - Trang bị điện. TCVN 5317 : 2016, Giàn di động trên bi ể n - Vật liệu. TCVN 5318 : 2016, Giàn di động trên biển - Hàn. TCVN 5319 : 2016, Giàn di động trên biển - Trang bị an toàn. TCVN 6259 : 2003, Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép. V ớ i lưu ý rằng TCVN 6259: 2003 đã được sử dụng đ ể biên soạn QCVN 21 : 2010/BGTVT, Quy phạm phân c ấ p và đóng tàu biển vỏ thép với nội dung được bổ sung sửa đổi thường xuyên, khi sử dụng các viện dẫn tới TCVN 6259 : 2003 cần cập nhật các nội dung tương ứng trong QCVN 21 : 2010/BG T VT. 3. Thuật ngữ và định nghĩa Trong ti ê u chu ẩ n này sử dụng các thuật ng ữ và định nghĩa trong 3.1 của TCVN 5309 : 2016 và các thuật ngữ định nghĩa trong TCVN 6259 : 2003. 4. Khối lượng giám sát Kết cấu thân giàn được giám sát tuân theo các y ê u cầu nêu trong TCVN 5309: 2016 và Phần 1A của TCVN 6259 : 2003. 5. Tải trọng thiết kế 5.1. Quy định chung 5.1.1 . Nếu không có quy định nào khác, các tải trọng sau đây phải được xét một cách phù hợp trong quá trình tính toán xác định kích thước các cơ c ấ u và tính toán lực neo: (1) T ả i trọng gió; (2) T ả i trọng s ó ng; (3) T ả i trọng trên boong; (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 ch ả y và thủy tri ề u; (7) Tải trọng do băng trôi; (8) Tải trọng do băng tuyết; (9) Tải trọng động đất (trong trường hợp giàn 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) T ả i tr ọ ng do vận hành; (15) Tải trọng do sinh vật biển bám; (16) Các tải trọng khác cần xét đến. 5.1.2 . Tải trọng thiết kế nêu tại 5.1.1 phải dựa trên số liệu thống kê và phải xét đến điều kiện nguy hi ể m nhất với chu kỳ tối thiểu là 50 năm. Tuy nhiên, nếu thấy cần thiết đối với giàn cụ thể nào đ ó c ó thể yêu cầu chu kỳ 100 năm v à với giàn tự hành th ì có thể ch ỉ yêu cầu chu kỳ 25 năm. 5.1.3 . Ngo à i những yêu cầu đã nêu trong 5.1.2, nếu xét đến mục đích sử dụng của giàn, chu kỳ hoạt động cũng như các nguyên nhân tương đương khác thì có th ể xem xét sử dụng chu k ỳ do chủ giàn đề xuất. 5.1.4 . Ngoại trừ các giàn tựa vào đáy biển hoặc định vị lâu dài tại một vị trí, các giàn có thể tuân theo các yêu cầu liên quan nêu tại Phần 2A, Phần 2B, Phần 8A của TCVN 6259 : 2003. Tuy nhiên, trong trường hợp các tải trọng được sinh ra bởi hoạt động dự định sẵn mà không thể bỏ qua được thì các tải trọng như vậy phải được xem xét bổ sung thêm. 5.2. Các loại tải trọng thiết kế 5.2.1 . Quy định chung 5.2.1.1 . Phần này trình bày các phương pháp đại diện để tính toán tải trọng thiết kế. Dù c ó hay không phương pháp t í nh toán tải trọng thiết kế thì tải trọng thiết k ế đều có thể xác định thông qua thử mô hình, thử ống gió, thử két hoặc các phương pháp lý thuyết khác được chấp nhận. 5.2.2 . Tải trọng gi ó 5.2.2.1 . Chủ giàn c ó th ể xác định vận tốc g i ó được sử dụng để tính toán tải trọng gió nhưng vận tốc đó không được nh ỏ hơn 25,8 m/s. Tuy nhiên, vận tốc gió thiết kế cho giàn hoạt động ở vùng biển không hạn chế và hoạt động ngo à i khơi không được nh ỏ hơn 36 m/s trong điều kiện hoạt động ngoài khơi; và 51,5 m/s, trong điều kiện bão. 5.2.2.2 . Á p lực gió, N/m 2 , được xác định theo công thức sau: P = 0,611 . C h . C s . V 2 Trong đó: V - Vận tốc gió thiết kế xác định theo 5.2.2.1; C h - Hệ số chiều cao cho theo B ả ng 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 bi ể n tới trọng tâm của phần diện tích chắn gió A xác định theo 5.2.2.3; Bảng 1 - Hệ số chiều cao C h Chiều cao (m) C h dưới 15,3 1,00 15,3 đến dưới 30,5 1,10 30,5 đến dưới 46,0 1,20 46,0 đến dưới 61,0 1,30 61,0 đến dưới 76,0 1,37 76,0 đến dưới 91,5 1,43 91,5 đến dưới 106,5 1,48 106,5 đến dưới 122,0 1,52 122,0 đến dưới 137,0 1,56 137,0 đến dưới 152,5 1,60 152,5 đến dưới 167,5 1 , 63 167,5 đến dưới 183,0 1,67 183,0 đến dưới 198,0 1,70 198,0 đến dưới 213,5 1,72 213,5 đến dưới 228,5 1,75 228,5 đến dưới 244,0 1,77 244,0 đến dưới 259,0 1,79 ³ 259,0 1,80 C s - Hệ số h ì nh dáng cho trong Bảng 2, phụ thuộc vào hình dạng của cơ cấu. Bảng 2 - Hệ số hình dáng C s Cơ cấu C s Kết cấu hình cầu 0,40 Kết c ấ u hình trụ 0 , 50 Thân 1,00 Lầu 1 , 00 Cơ cấu độc lập (cần cẩu, dầm,...) 1,50 Các phần tử dưới boong có dạng mặt trơn nhẵn 1,00 Các phần t ử dưới boong có dạng d ầm, xà, ... 1,30 Tháp (từng mặt) 1,25 5 . 2.2.3 . Tải trọng gió F, tính bằng N, không được nhỏ hơn giá trị thu được từ công thức sau với từng cơ cấu của giàn. Ngoài ra, giá trị tổng hợp lực và điểm đặt lực phải được xác định theo từng hướng gió. F = P.A Trong đó: P - áp lực gió, xác định theo 5.2.2.2; A - Diện tích hứng gió của tất cả các cơ cấu lộ thiên chiếu lên mặt vuông góc với hướng gió thổi tới theo tư thế thẳng góc hoặc nếu cần, theo tư thế nghiêng, m 2 . Để xác định diện tích hứng gió, phải tuân thủ các yêu cầu từ (1) đến (5) dưới đây: (1) Đối với giàn tự nâng, diện tích hứng gió phải được t í nh bao gồm cả các chân giàn. Tuy nhiên, n ế u chân gi à n dạng khung h ở thì diện tích hứng gió nói trên có thể xác định theo (5); (2) Đối với giàn có cột ổn định, diện tích hứng gió phải được t í nh bao gồm cả các cột; (3) Ngo à i các yêu cầu ở (1) và (2), nếu các chân của gi à n tự nâng hoặc các cột của giàn có cột ổn định đặt gần nhau thì phải xét đến ảnh hưởng chắn lẫn nhau của chúng. Có thể xác định ảnh hưởng n à y thông qua thử ố ng gió nếu được chấp thuận; (4) Diện tích hứng gió của các lầu, các cơ cấu khác, cần c ẩ u,... phải được tính riêng. Nếu hai hoặc nhiều cấu trúc như các l ầ u và các c ấ u trúc tương tự được đặt gần nhau thì c ó th ể được coi là một khối và diện tích các mặt chắn gió của chúng có thể đư ợ c coi là diện tích mặt chắn gi ó của khối vuông góc với từng hướng gió.Trong trường hợp này, hệ số hình dạng C s l ấy bằng 1,1; (5) Diện tích hứng gió của tháp cẩu, cần, cột, có dạng khung giàn h ở có thể lấy bằng 60% diện tích vuông góc với phương gió thổi khi coi chúng không phải dạng khung giàn h ở . 5.2.2.4 . Nếu ảnh hưởng của lực nâng gây ra d o tải trọng gió là đáng kể thì ảnh hưởng này phải được xác định bằng phương pháp thích hợp được chấp thuận. 5.2.3 . Tải trọng sóng 5.2.3.1 . Chiều cao sóng thiết k ế sử dụng để t í nh toán tải trọng sóng tác dụng lên giàn có thể do ch ủ giàn xác định nếu được chấp thuận. 5.2.3.2 . Chu kỳ s ó ng thiết kế sử dụng để tính toán tải trọng s ó ng phải là chu kỳ ảnh hưởng lớ n nhất lên giàn. 5.2.3.3 . Trong quá trình tính toán tải trọng s ó ng, cần tuân thủ các yêu cầu sau: (1) Tải trọng sóng cần được t í nh toán dựa trên lý thuyết sóng được chấp nhận, phù hợp với độ sâu nước thiết kế ở vùng hoạt động; (2) Phải xét tất cả các hướng sóng tác d ụng lên giàn; (3) Tải trọng sóng do tàu gây ra trên boong, tải trọng tác dụng trực tiếp lên các phần tử ngầm dưới nước của giàn 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 đ ế n; (5) Nếu các chuyển động với tần số thấp được coi là đáng kể th ì các sóng tần s ố th ấ p như sóng c ồ n cũng phải được xét đến. 5.2.3.4 . Ngoài các yêu cầu từ 5.2.3.1 đến 5.2.3.3, tải trọng sóng có thể được xác định theo phương pháp mô ph ỏ ng trên sóng không đều sử dụng phổ sóng thích hợp dựa trên số liệu sóng tại vùng giàn hoạt động. 5.2.4 . Tải trọng do dòng chảy và tri ề u 5.2.4.1 . Các thành phần tải trọng do dòng ch ả y và triều được xác định bằng các công thức dưới đây: (6) Lực cản F D = 52,3. D .C D . U C .| U C | kN/m Trong đó: F D - Lực c ả n trên một đơn vị dài d o tác d ụng của dòng chảy và triều; D - Phần chiều rộng của gi à n theo phương vuông góc với thành phần vận tốc dòng chảy, m; C D - Hệ số c ả n dưới tác dụng của dòng ch ả y đều, gi á trị cần được xem xét chấp thuận; U c - Vận tốc dòng chảy, m/s. (7) Lực nâng F L = 5 2,3.D.C L .U C . | Uc | kN/m Trong đó: F L - Lực nâng trên một đơn vị chiều dài dọc theo phần tử do tác dụng của dòng chảy và triều; C L - Hệ số lực nâng dưới tác dụng của dòng chảy đều, giá trị cần được xem xét chấp thuận; D, Uc - xác định như ở (1). 5.2.4.2 . Nếu cần thiết, vận tốc dòng chảy và triều được cộng vé c -tơ vào th à nh phần vận tốc sóng. 5.2.5 . Tải trọng d òng xoáy Cần x é t các tác động của dòng xoáy lên các phần tử kết cấu ch ì m dưới nước. 5.2.6 . Tải trọng trên boong Đối với tải trọng trên boong, phải tính tới các tải trọng tập trung cũng như phân bố trên từng phần riêng rẽ của thượng tầng dư ớ i ở từng trạng thái vận hành và di chuyển. Tuy nhiên, gi á trị của tải trọng phân bố không được nhỏ hơn giá trị cho trong Bảng 3. Bảng 3 - Tải trọng trên boong Loại boong Tải trọng tối thiểu (N/m 2 ) Khối nhà ở (bao gồm cả các hành lang v à các không gian tương tự) 4 510 Các buồng công tác và buồng máy 9 020 Buồng kho 13 000 5.2.7 . Tải trọng do máy bay trực thăng 5.2.7.1 . Tải trọng thiết kế dùng để xác định k í ch thước các cơ cấu sân bay trực thăng phải th ỏa mãn các yêu cầu tư (1) đến (3) dưới đây. (1) Tải trọng d o máy bay trực thăng l ê n xuống (a) Đối với tải trọng trên boong, trong phạm vi máy bay trực thăng lên xuống, phải xét một tải trọng bằng 75% trọng lượng c ấ t cánh cực đại của máy bay trên mỗi một trong hai diện tích vuông, 0,3 m x 0,3 m; (b) Khi thiết kế các cột, dầm, cũng như các kết cấu tương tự 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 c ấ u thượng tầng hoặc lầu được sử dụng làm sân bay trực thăng v à kho ả ng không gian bên dưới có người thường xuyên thì tải trọng xác định ở (a) phải nhân lên 1,15 lần. (2) Tải trọng d o máy bay trực th ă ng đậu (a) Tải trọng trên boong tại 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 d o chuyển động của giàn phải được xét đến; (b) Ngoài tải trọng ở (a), nếu cần, phải xét thêm tải trọng 490 N/m 2 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 Tải trọng tối thiểu trên sân bay trực thăng được lấy l à 2010 N/m 2 . 5.2.7.2 . Nếu máy bay trực thăng không dùng bánh xe mà dùng phương tiện khác để hạ cánh thì tải trọng thiết kế phải được xem xét chấp thuận. 6. Kết cấu thân giàn 6.1 . Quy định chung 6.1.1 . Phạm vi áp dụng 6.1.1.1 . Kết cấu thân giàn phải tu â n theo các yêu cầu nêu trong chương này. Tuy nhiên, nếu tầm hoạt động, vùng hoạt động hoặc mùa hoạt động của gi à n bị hạn chế thì kết cấu và thiết b ị của giàn có thể phải sửa đổi dựa trên điều kiện hoạt động của nó, được xem xét ch ấ p thuận. 6.1.1.2 . Trừ khi c ó quy định đặc biệt trong phần n à y, phải áp dụng tương ứng các yêu cầu liên quan tại Phần 2A, Phần 2B, Phần 8A của TCVN 6259 : 2003. 6.1.1.3 . Ngoại tr ừ đối với các giàn nêu tại 6.1.1.1, kết cấu thân giàn ngoài việc tuân thủ các yêu cầu liên quan tại Ph ầ n 2A, Phần 2B, Phần 8A của TCVN 6259 : 2003 còn phải tuân th ủ theo các yêu cầu của mục 6.5. 6 . 2 . Vật liệu chế tạo các cơ cấu 6.2.1 . Hạng của các cơ c ấ u 6.2.1.1 . Các cơ cấu của giàn tự nâng và giàn có cột ổn định được chia làm 3 hạng, nói chung, việc sử dụng hạng nào phụ thuộc vào thứ tự phá h ủy , ứng suất và tập trung ứng suất như từ (1) đến (3) dưới đây: (1) Các cơ cấu ch í nh Các cơ cấu chính của gi à n l à các phần tử ảnh hưởng tới tính to à n vẹn của gi à n như: cột, chân giàn, thanh xiên, thân ngầm, đế chân (pad), t ấ m ch ố ng lún (mat), t ấ m v ỏ của két chân giàn, boong, dầm boong ch í nh cũng như các phần tử tương tự khác. (2) Cơ cấu phụ Các cơ cấu phụ của gi à n l à các phần tử mà hư h ỏ ng của chúng không ảnh hưởng tới tính toàn vẹn của gi à n như: các cơ cấu bên trong của các ph ầ n tử chính nêu tại (1), và các phần tử tương t ự khác. (3) Các phần đặc biệt của các cơ cấu. Các phần đặc biệt của các cơ cấu được định nghĩa trong (1) như các mối nối đặc biệt quan trọng về mặt kết c ấ u hoặc do tập trung ứng su ấ t cũng như các nguyên nhân tương tự khác. 6.2.1.2 . Các cơ cấu của giàn dạng tàu và sà lan được phân ra l à m 3 hạng từ (1) đến (3) dưới đây: (1) Các cơ c ấ u đặc biệt 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 t ạ i các vị trí tập trung ứng suất trong phạm vi 0,4L tại giữa giàn. (2) Các cơ cấu chính Mép mạn, sống dọc boong, d ả i tôn hông, góc lỗ khoét tại các v ị 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 m ạ n, tấm tôn boong, d ầm dọc boong cũng như các phần tử tương tự trong phạm vi 0,4L tại giữa giàn. (3) Các cơ cấu phụ 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 v ị trí tập trung ứng suất nằm ngoài phạm vi 0,6L t í nh 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 giàn. 6.2.2 . Sử dụng thép 6.2.2.1 . Phạm vi sử dụng thép cán cho giàn được cho trên các hình t ừ H ì nh 1 đến Hình 4 dưới đ ây, phụ thuộc vào hạng của các cơ c ấ u được định nghĩa ở 6.2.1, độ d ày và nhiệt độ l à m việc. Phạm vi áp dụng của thép cán cho giàn dạng tàu phải phù hợp với Bảng 2A/1.1 và B ả ng 2A/1.2 tại Phần 2A của TCVN 6259 : 2003 k hi nhiệt độ l à m việc lớn hơn -10 o C. Hình 1 - Phạm vi áp dụng của thép các bon thấp H ì nh 2 - Phạm vi áp dụng của thép cường độ cao Hình 3 - Phạm vi áp dụng của th é p cán tôi cường độ cao (AQ1, DQ1, EQ1 và FQ1) Hình 4 - Phạm vi áp dụng của thép cán tôi cường độ cao (AQ2, DQ2, EQ2 và FQ2) 6.2.2.2 . Phạm vi áp dụng nhiệt độ làm việc thiết kế xác định trong 6.2.2.1 không được nh ỏ hơn 0 o C đối với các phần tử th ỏa mãn các yêu cầu sau: (1) Đối với tất cả các giàn trừ giàn tự nâng, các phần tử của chúng nằm dưới mớn n ướ c thấp nhất; (2) Đối với giàn tự nâng, tấm chống lún (mat) và đế chân; (3) Đối với giàn có cột ổn định, thân dưới hoặc đế chân. 6.2.2.3 . Nếu các tải trọng ch í nh tác dụng theo phương qua độ dày tấm thì phải sử dụng loại thép có các đặc t í nh đặc biệt theo phương ấy. 6.3 . Chống ăn mòn 6.3.1 . Quy định chung 6.3.1.1 . 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. 6.3.1.2 . Nếu được phép kiểm tra dưới nước thay cho kiểm tra trên đà th ì cần phải đặc biệt lưu ý đến chống ăn mòn. 6.4 . Hàn 6.4.1 . Quy định chung 6.4.1.1 . Các mối hàn ở phần giao nhau tại chân cột và thanh xiên phải là loại thấu hoàn toàn (full penetration). 6.4.1.2 . Kích thước của mối hàn g ó c của mối nối chữ T của các phần tử kết cấu bên trong của cột và thanh xiên phải l à loại F1 nêu trong B ả ng 2A/1.5, Phần 2A của TCVN 6259 : 2003. 6.4.1.3 . Đối với các mối hàn khác không phải là kiểu được nêu tại 6.4.1.1 và 6.4.1.2, hàn phải tuân theo các yêu cầu n ê u tại 1.2, Phần 2A của TCVN 6259 : 2003. 6.4.2 . Các m ố i hàn c ó thiết kế đặc biệt Đối với các mối hàn có thi ế t kế đặc biệt, có thể yêu cầu các t hử nghiệm để kiểm tra độ bền của mối hàn. 6.5 . Gia cường ch ố ng băng 6.5.1 . Đối với các giàn tham gia vào các hoạt động tại vùng biển có băng, phải quan tâm đặc biệt đến việc gia cường chống băng. 6.5.2 . Gi à n dạng tàu hay sà lan dự định di chuyển tại các vùng nước có băng phải được gia cường chống băng thỏa mãn các yêu cầu của Chương 5, Phần 8G của TCVN 6259 : 2003. 7. Độ bền thân giàn 7.1. Quy định chung 7.1.1 . Phạm vi áp dụng 7.1.1.1 . Độ bền thân của các gi à n tựa vào đáy biển hoặc định v ị lâu dài tại một v ị trí phải tuân theo các quy định của phần này. Tuy nhiên, nếu như vùng hoạt động hoặc mùa hoạt động bị hạn chế th ì kết c ấ u th â n của các giàn có thể được điều chỉnh một cách phù hợp dựa trên các điều kiện cụ thể và phải được xem xét chấp thuận. 7.1.1.2 . Độ bền thân giàn, ngoại tr ừ đối với các giàn không được nêu tại 7.1.1.1, ngoài việc phải tuân th ủ các yêu cầu liên quan nêu tại Phần 2A, Phần 2B, Phần 8A của TCVN 6259 : 2003, còn phải xem xét tuân theo các yêu cầu bổ sung được ch ấ p nhận. 7.1.2 . Phân tích kết c ấ u Giàn phải được phân tích bằng phương pháp được chấp nhận với số lượng đủ các điều kiện bao gồm tất cả các điều kiện. 7.1.3 . Phân tích các giàn đặt trên đáy biển Các giàn được thiết kế để đặt trên đáy biển phải được phân tích có xét đến mô men lật do t ổ hợp các lực môi trường theo mọi phương và mô men chống lật do trọng lực lên phần đế chân. 7.1.4 . Ph â n tích d ẻ o Kích thước các cơ cấu được xác định dựa trên phân tích dẻo phải được xem xét chấp nhận. 7.1.5 . Độ b ề n ổn định Các cơ cấu phải có hình dáng, k í ch thước, các điều kiện biên cũng như các yếu tố có liên quan khác đủ để chống mất ổn định. 7.1.6 . Độ b ề n mỏi Các cơ cấu chịu ứ ng suất lặp phải có đ ủ độ bền mỏi có xét đến gi á trị và số chu kỳ ứng suất lặp, hình dạng phần tử cũng như các yếu t ố có liên quan khác. 7.1.7 . Tập trung ứng suất Ảnh hư ở ng của sự tập trung ứng suất cục bộ phải được xét đối với những vết khía trên ph ầ n tử cũng như những phần không liên tục của kết cấu. 7.1.8 . Ứng suất uốn 7.1.8.1 . Các mô đun chống uốn mặt cắt ngang của cơ cấu được đề cập đến trong Tiêu chuẩn n à y gồm cả t ô n kèm có chiều rộng bằng 0,1 l 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 d à i nhịp của cơ cấu. 7.1.8.2 . Nếu cơ cấu phải ch ị u tải tr ọ ng lệch tâm, thì ứng suất uốn tăng do sự lệch của các cơ cấu phải được xét đến. 7.1.9 . Ứng suất cắt Khi tính toán ứ ng suất cắt trên vách ngăn, nẹp gia cư ờ ng, tấm tôn mạn cũng như các kết cấu tương tự , ch ỉ 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. 7.1.10 . Tổ h ợ p ứng su ấ t 7.1.10.1 . 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. 7.1.10.2 . Các kích thước phần tử c ầ n được xác định dựa trên tiêu chu ẩ n tổ hợp các thành phần ứng suất tác dụng lên từng ph ầ n tử, và phải th ỏa mãn các y ê u cầu của người giám sát. 7.1.11 . Ứng suất tương đ ư ơng Đối với kết cấu phẳng, có thể thiết kế phần tử kết cấu theo tiêu chuẩn ứng suất tương đương, trong đ ó , giá trị của ứng suất tương đương được xác định theo công thức sau: N/mm 2 Trong đó: s x - ứng suất theo phương x tính từ tâm chiều dày tấm, N/mm 2 s y - ứng suất theo phương Y tính từ tâm chiều d ày tấm, N/mm 2 t x , y - ứng suất trong mặt phẳng X-Y, N/mm 2 7.1.12 . Dự trữ ăn mòn 7.1.12.1 . Nếu giàn không được l ắp hệ thống chống ăn mòn thỏa m ã n các yêu cầu của đơn vị giám sát thì khi xác định kích thước của các cơ cấu phải đưa thêm vào độ dày dự trữ d o ăn mòn. Trong trường hợp này, độ d ày do ă n mòn không được nhỏ hơn 2,5 mm và được xác định có tính đến điều kiện môi trư ờ ng, phương thức và mức độ bảo vệ chống ăn mòn như được trình bày trong 6.3 và quy trình bảo dưỡng. Ngo à i ra, kích thước của các kết cấu cũng không được nhỏ hơn giá tr ị yêu cầu liên quan trong Phần 2A, Phần 2B, Phần 8A của TCVN 6259 : 2003. nếu được áp dụng. 7.1.12.2 . Trong trường hợp giàn được lắp hệ th ố ng chống ăn mòn ph ù hợp với yêu cầu của đơn vị giám sát, có tính đến độ d ày do ăn mòn như nêu trong 7.1.12.1, thì có th ể thay đổi chiều d ày nếu được ch ấ p thuận. 7.2. Phân tích độ bền tổng thể kết cấu 7.2.1 . Các trường hợp tải trọng Tính toán độ bền tổng thể phải được thực hiện đối với trư ờ ng hợp tải trọng tĩnh và trường hợp tải trọng tổ hợp theo các ti ể u mục (1) và (2) dư ớ i đây theo các dạng vận hành tương ứng: (1) Trường hợp tải trọng tĩnh là trường hợp giàn nổi hoặc tựa trên đáy biển trong nước tĩnh và chỉ chịu các tĩnh tải như tải trọng tr o ng điều kiện vận hành tương ứ ng, tự trọng của giàn cũng như các tải trọng có liên quan ảnh hưởng tới độ bền t ổ ng thể của giàn. (2) Trường hợp tải trọng tổ hợp l à trường hợp giàn ch ị u các tải trọng t ổ hợp của tĩnh tải như nêu trong (1) ở trên, tải trọng động như gió, sóng, dòng ch ả y cũng như các tải trọng c ó liên quan ảnh hưởng tới độ bền tổng thể của giàn v à các tải trọng do chuyển động của gi à n gây ra b ở i các tải trọng này và do nghiêng. 7.2.2 . Ứng suất cho ph é p 7.2.2.1 . Ứng suất cho ph é p tron g t rư ờn g h ợ p t ả i trọng t ĩ nh và t ổ hợp xác đị nh ở 7.2.1 kh ô ng được vượt quá giá trị cho trong Bảng 4 dưới đây phụ thuộc vào loại ứng suất. B ả ng 4 - Ứng suất cho phép đối với tải trọng tĩnh và tải trọng tổ hợp Loại tải trọng Tải trọng t ĩ nh Tải trọng t ổ hợp Kéo 0,6 x s Y 0 , 8 x s Y Uốn 0,6 x ( s Y hoặc s c r )* 0,8 x ( s y hoặc s cr ) * Cắt 0,4 x s y hoặc 0,6 x t cr * 0,53 x s Y hoặc 0,8 x t cr * Nén 0,6 x ( s Y hoặc s c r )* 0,8 x ( s Y hoặc s cr ) * CH Ú TH Í CH : * Lấy gi á trị nào nh ỏ hơn s Y - ứng su ấ t k é o cực tiểu của vật liệu, N/mm 2 s cr - ứng suất m ấ t ổn định tới hạn do nén, N/m m 2 t cr - ứng su ấ t m ấ t ổ n đ ị nh tới hạn do cắt, N/m m 2 7.2.2.2 . Ứ ng suất tương đương xác định theo 7.2.2.1 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 7.1.10. 7.2.3 . Ứng suất nén tổ hợp Nếu xuất hiện ứng suất nén do tổ hợp lực d ọc trục và uốn thì ứng suất nén đó phải thỏa mãn mối quan hệ sau: f a /F a + f b /F b £ 1,0 Trong đ ó : f a - ứng suất nén tính toán do lực dọc trục, N/mm 2 f b - ứng suất nén t í nh toán do lực uốn, N/mm 2 F a - ứng suất nén d ọc trục cho phép xác định theo công thức sau nhưng không được lớn hơn F b , N/mm 2 F a = h . s c r ’i . (1 - 0,13 l / l o ) Khi l <> l o F a = h . s c r ’e . 0, 87 Khi l ³ l o F b - ứng suất nén cho phép do u ố n xác định theo Bảng 5 ( N/mm 2 ) l - Hệ số m ản h của cơ cấu l 0 - 2017 . s Y - xác định theo 7.2.2, N/mm 2 s cr’i - ứng suất mất ổn định tới hạn cột không đàn hồi, N/mm 2 s cr ’e - ứng suất m ấ t ổn định t ớ i hạn cột đàn hồi, N/mm 2 h = 0,6 đối với trường hợp t ả i tr ọ ng tĩnh 0,8 đối với trường hợp tải trọng tổ hợp 7.3. Kích thước các cơ cấu 7.3.1 . Quy định chung 7.3.1.1 . Đ ố i với các cơ cấu chính có ảnh hưởng tới độ bền tổng thể của giàn, các k í ch thước của chúng phải được xác định phù hợp với các yêu cầu 7.1 và 7.2. Tuy nhiên, cũng có thể áp dụng các yêu cầu 7.3.2 và 7.3.3 dưới đây. 7.3.1.2 . Đối với các cơ c ấ u chỉ chịu các tải trọng cục bộ thì có thể áp dụng các yêu c ầ u của Phần 2A hoặc Phần 2 B , nếu được xem xét chấp thuận. 7.3.2 . Độ dày thép t ấ m ch ế tạo thân giàn Độ d ày của thép tấm chế tạo kết cấu chính thân giàn như tôn v ỏ , 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 đ ó : S - Khoảng cách các sườn ngang hoặc nẹp dọc, m; h S - Cột nước trong trường hợp tải trọng tĩnh xác định ở 7.2.1.1, m; h c - Cột nước trong trư ờ ng hợp tải trọng tổ hợp xác định ở 7.2.1.2. m; K e - được xác đ ị nh bằng công thức sau, lấy giá trị nào nhỏ hơn: K e = (235 - K . s s1 ) / K K e = 1,45. (235 - K . s s2 )/ K K p - được xác định bằng công thức dưới đây: (a) Nếu s c 1 . s c2 > 0 th ì tính theo công thức sau đây, lấy giá trị nào nhỏ hơn: K p = 2.(235 - K . | s c2 | )/ K (b) Nếu s c 1 , s C2 < 0=""> ì tính theo công thức sau đây, lấy giá trị nào nhỏ hơn: K p = 2.(235 - K . | s c1 | - K . | s c2 | ) / K s s1 , s s2 và s c1 , s c2 - Các ứng suất d ọc trục tác dụng lên tấm tương ứng với trường hợp tải trọng tĩnh và trường hợp tải trọng tổ hợp, N/m m 2 . Xem Hình 5. K - Hệ số vật liệu cho trong TCVN 5317:2016; C - Độ dày ăn mòn dự trữ cho trong 7.1.12, mm . Hình 5 - Ứng suất dọc trục 7.3.3 . Mô đun ch ố ng u ố n mặt cắt của các sườn ngang hoặc dọc Mô đun chống uốn mặt cắt của sườn ngang hoặc nẹp d ọc đ ỡ các tấm như nêu trong 7.3.2, không được nh ỏ hơn giá trị sau: cm 3 Trong đó: C - Hệ s ố được xác định như sau: 1,0 đ ố i với ng à m hai đầu 1,5 đối với gối đỡ hai đầu l - Nhịp sườn ( m ) s c 0 - ứng suất d ọ c trục trong trường hợp tải trọng t ổ hợp ( N/mm 2 ) S, h c và K - Xác định như 7.3.2. 7.3.4 . Mất ổn định cục bộ của v ỏ tr ụ Các vỏ trụ, không gia cường hoặc có vòng gia cường, chịu nén dọc trục hoặc bị nén do uốn và có tỷ lệ không thỏa m ã n các liên hệ sau th ì ngoài việc phải kiểm tra ổ n định tổng thể như nêu tại 7.2.3 còn ph ả i kiểm tra ổn định cục bộ. t > 0,044. D. s Y mm Trong đó: t - Độ dày của tấm ( mm ) D - Đường kính của v ỏ trụ ( m ) s Y - Xác định theo 7.2.2 ( N/m m 2 ) 7.3.5 . Sân bay trực thăng 7.3.5.1 . Ứng suất cho phép của các cơ cấu chế tạo sân bay trực thăng phải không được vượt quá giá tr ị cho trong Bảng 5 kết hợp với với tải trọng thiết kế mô tả trong 5.2.4. 7.3.5.2 . Độ dày tối thiểu của t ấm l át sân bay không được nhỏ hơn 6 mm . Bảng 5 - Ứng su ấ t cho phép Cơ cấu Tải trọng thiết kế Tấm sàn sân bay D ầ m sàn sân bay Sống, cột chống, giá đỡ,... Tải trọng va đập do máy bay trực thăng hạ cánh * s Y 0,9 x s ’ Y Tải trọng do máy bay trực thăng đậu s Y 0,9 x s Y 0,8 x s ’ Y Tải trọng phân phối tổng thể 0,6 x s Y 0,6 x s Y 0,6 x s ’ Y CHÚ THÍCH: * Thỏa mãn yêu cầu của đơn v ị giám sát s Y - xác định theo 7.2.2 s ’ Y - Với các phần tử chịu n ề n d ọ c trục, l ấ y giá trị nhỏ hơn giữa s Y và ứ ng suất mất ổ n định tới hạn ( N /mm 2 ) 7.4. Giàn tự nâng 7.4.1 . Phạm vi áp dụng Độ bền t ổ ng thể của giàn tự nâng phụ thuộc vào yêu cầu cho trong các phần tử 7.1 đến 7.3. Nếu cần, có thể phải xem xét trạng thái chống đỡ không cân bằng của các chân giàn. 7.4.2 . Chân giàn Chân giàn phải thỏa mãn các yêu cầu 7.4.1 và các yêu cầu từ (1) đến (7) dư ớ i đây. Tuy nhiên, chuyển động của giàn và các chân giàn, có thể phải xác định bằng một phương pháp tính hoặc thí nghiệm mô hình được chấp nhận. (1) Các chân giàn phải l à loại chân ống hoặc chân kiểu khung giàn và phải có gắn đế hoặc tấm đáy. N ế u không có đế hoặc tấm đáy thì cần xét độ ngập sâu của chân vào nền đáy biển và đầu ng à m của chân gi à n. Để tính toán độ bền của các chân này, chân giàn được giả thiết ngàm tại điểm cách í t nhất 3 m tính từ mặt nền đáy biển. (2) Chân giàn trong trạng thái vận chuyển phải ph ù hợp với các yêu c ầ u (a) và (b) dưới đ â y. Trạng thái di chuyển có nghĩa là trạng thái hành trình không vượt quá 12 gi ờ giữa hai vùng được bảo vệ hoặc giữa hai vùng mà giàn có thể nâng lên an toàn. Tuy nhiên, tại một vị trí nào đó trong quá trình di chuyển, giàn ph ả i có khả năng di chuyển đến một vùng được b ả o vệ hoặc vùng c ó thể nâng lên an toàn trong vòng 6 giờ. (a) Chân giàn phải có đủ độ bền do tác dụng của mô men uốn tính theo công thức sau: M 1 + 1,2M 2 N.m Trong đó: M 1 - Mô men uốn động gây ra do biên độ lắc ngang hoặc biên độ lắc dọc 6 o tương ứng với chu kỳ dao động riêng của giàn ( N.m ). M 2 - Mô men uốn tĩnh do trọng lực gây ra b ở i góc nghiêng chân giàn 6 o ( N .m ). (b) Các chân giàn phải đư ợ c khảo sát về vị tr í thẳng đứng theo như số liệu đã duyệt ghi trong Sổ v ậ n hành. Khảo sát cần xét tới độ bền và độ ổn định. (3) Các chân trong trạng thái di chuyển ngo à i biển phải được thiết kế phù hợp với các y ê u cầu từ (a) tới (d) dưới đây: (a) Ch â n giàn phải được thiết kế đủ độ bền chịu được các mô men do tr ọ ng lực và gia tốc gây ra do chuyển động của giàn khi vận chuyển trong điều kiện môi trường khắc nghiệt nhất đã được xác định trước cùng với mô men do gió; (b) Chân giàn phải có đủ độ bền chịu được mô men uốn tính theo công th ứ c sau: M 3 + 1,2M 4 N.m Trong đ ó : M 3 - Mô men uốn động gây ra do biên độ lắc ngang hoặc biên độ lắc dọc 15 o tương ứ ng với chu k ỳ dao động 10 giây của gi à n ( N.m ) ; M 4 - Mô men uốn tĩnh do trọng lực gây ra bởi góc nghiêng chân gi à n 15 o ( N.m ). (c) Trong trạng thái vận chuyển trên biển, nếu cần có thể phải gia cố hoặc đỡ chân giàn 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 giàn 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 giàn n ổ i và chịu tác dụng của chuy ể n động sóng; (5) Chuyển vị thiết kế cực đại , điều kiện đáy biển và trạng th á i biển có thể nâng, hạ ch â n giàn phải được nêu rõ trong sổ vận hành; (6) Khi tính toán ứng suất chân giàn khi nâng chân giàn, tải trọng lật cực đại tác dụng lên giàn dưới tác dụng c ủ a t ổ hợp các tải trọng nguy hiểm nhất như nêu trong mục 5 phải được xét đến. Các lực và mô men do biến dạng ngang khung chân giàn phải được xét tới; (7) Kích thước chân giàn phải được xác định phù hợp v ớ i một phương pháp tính thích hợp thỏa mãn yêu cầu của đơn vị giám sát. 7.4.3 . Kết cấu thân giàn 7.4.3.1 . Thân giàn phải được coi như một kết cấu ho à n ch ỉ nh có đủ độ bền chịu được tất cả ứng suất gây ra khi nâng lên và được đỡ b ở i tất cả các chân giàn. 7.4.3.2 . Các kích thước của từng cơ cấu thân giàn phải phù hợp với yêu cầu nêu trong các mục từ 7.1 tới 7.3 có tính đến các tải trọng mô tả trong mục 5, ngoài các yêu c ầ u nêu trong 7.4.1. 7.4.3.3 . Kết cấu thân, kể c ả các bộ phận của giếng chân giàn phải liên tục về mặt độ bền theo phương dọc và ngang. 7.4.4 . Lầu Nếu lầu n ằ m gần với mạn của gi à n thì kích thước của các lầu phải được xác định thỏa m ã n các yêu cầu nêu trong Chương 16, Phần 2A của TCVN 6259 : 2003. Các lầu khác phải tuân theo các yêu cầu trong Chương 17, Phần 2A của TCVN 6259 : 2003. 7.4.5 . T ấ m đế chân giàn 7.4.5.1 . Kết cấu của t ấ m đế chân giàn phải được thiết kế sao cho tải trọng truyền từ chân giàn có thể phân bố đều tới từng phần của tấm đế chân gi à n. 7.4.5.2 . Độ d à y tấm vỏ của t ấ m đế chân giàn không có l ỗ khoét th ô ng ra bi ể n và k í ch thước của các gân gia cường v ỏ kh ô ng được nhỏ hơn yêu cầu cho trong 7.3.2 và 7.3.3. Trong trường hợp này, đỉnh của h s l à tại mức nước triều lên và đ ỉ nh của h c là 0,6 lần chiều cao sóng thiết kế trong điều kiện bão cực đại phía trên mức nước tại độ sâu nước thiết kế. 7.4.5.3 . Các kích thước của các vách ngăn kín nước và các gân gia cường của nó ở tấm đế chân gi à n không được nh ỏ hơn k í ch thước xác định theo yêu cầu của Chương 11, Phần 2A của TCVN 6259: 2003. Trong trường hợp này, đ ỉ nh của h s thay thế cho đỉnh của h c nêu tại 7.4.5.2. 7.4.5.4 . Nếu gi à n được đặt tr ê n đáy biển thì ảnh hưởng của xói phải được xem xét. 7.4.5.5 . Ảnh hưởng tấm váy, nếu có, phải được xét riêng. 7.4.5.6 . Tấm đế chân giàn phải được thiết k ế chống lại va đập với đáy biển trong khi giàn nổi và chịu tác động của sóng. 7.4.6 . Các ph ầ n tử mang tải trọng 7.4.6.1 . Các phần tử mang tải trọng truyền từ các chân giàn sang th â n giàn phải có đủ độ bền theo yêu cầu nêu trong 5 và 7.4.2. 7.4.6.2 . Các phần tử mang t ả i phải được bố tr í sao cho tải trọng truyền từ các chân phải phân tán hiệu qu ả vào kết cấu thân gi à n. 7.5. Giàn có cột ổn định 7.5.1 . Quy định chung 7.5.1.1 . Độ bền chung của giàn phải thỏa m ã n các yêu cầu nêu trong 7.1 đến 7.3. 7.5.1.2 . Đối với những giàn có kết cấu loại này, ứng su ấ t l ớ n 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 giàn (người thiết kế) xác định . C ần lưu ý đặc biệt tới trường hợp này. 7.5.1.3 . Các kết cấu cục bộ theo đường đi của các bộ phận dẫn hướng, tời... tạo thành một phần của hệ thống neo phải được thiết kế theo độ bền đứt của dây neo hoặc xích. 7.5.1.4 . Nếu có cầu đ ể đi từ bờ lên gi à n th ì phần nối giữa thân giàn với cầu phải được gia cố đầy đ ủ . 7.5.1.5 . Để tiếp xúc với các tàu khác, giàn phải đủ đệm chống va và cần chú trọng gia cư ờ ng tấm v ỏ , khung, xà dọc... 7.5.2 . Các kết cấu phía tr ê n 7.5.2.1 . Các kết c ấ u ở phía trên phải ở phía trên mặt nước trong mọi trạng thái vận hành hoặc trạng thái hư hỏng và phải được thiết kế có tính đến tải trọng phát sinh trong trạng thái ấy. 7.5.2.2 . Kết cấu và k í ch thước của lầu trên giàn phải được xác định có tính tới vị trí và đi ề u kiện môi trường m à giàn hoạt động. 7.5.2.3 . Các kết cấu phía trên kể cả những chỗ khoét của giếng ... phải đảm bảo tốt trong sự liên tục về độ bền theo phương ngang và d ọc. 7.5.3 . Cột, thân dưới và đế chân 7.5.3.1 . Nếu cột, thân ngầm hoặc đế là dạng kết cấu vỏ được gia cường thì kích thước của v ỏ , gân gia cường, d ầm dọc cùng các kết cấu tương tự phải không được nh ỏ hơn kích thước yêu cầu nêu trong 7.3.2 và 7.3.3. Trong trường hợp này, h s và h c phải ph ù hợp với các yêu cầu từ (1) đến (3) sau đ â y: (1) Nếu không gian bên trong chứa chất l ỏ ng thì h s là khoảng cách theo phương thẳng đứng, đo bằng mét, tính từ đường nư ớ c ch ở hàng tới đáy trong két và h c là khoảng cách theo phương thẳng đứng, đo bằng mét, tính từ đáy trong k é t lên đến đỉnh của ống tràn. Tuy nhiên, nếu trọng lượng riêng của chất lỏng lớn hơn của nước biển th ì phải sửa đổi h s và h c theo trọng lượng riêng. (2) Nếu không gian bên trong rỗng th ì đỉnh của h s lấy ở đường nước tải trọng và đ ỉ nh của h c 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 h s v à h c không được nhỏ hơn 6m đối với những vùng ngập trong sóng và 3,4 m đối với những vùng khác. 7.5.3.2 . Nếu các cột, thân ngầm hoặc đế được thiết kế dạng v ỏ không gia cường hoặc dùng vòng gia cư ờ ng, kích thước của tấm và vòng gia cường phải được xác định thỏa mãn yê u cầu về độ bền nêu trong 7.1 đến 7.3 có tính tới các giá trị h s và h c thiết kế nêu trong 7.5.3.1. 7.5.3.3 . Các kích thước của vách ngăn két sâu và các gân gia cường cột, thân ng ầ m hoặc đế chân không được nh ỏ hơn các giá trị xác định theo yêu cầu tại Chương 12, Phần 2A của TCVN 6259 : 2003. 7.5.3.4 . Nếu cột, thân ngầm hoặc đế chân có ảnh hưởng trực tiếp lên độ bền tổng thể của giàn thì ứng suất do độ bền tổng thể cộng với ứng suất do yêu cầu nêu trong 7.5.3.1 không được vượt quá ứng suất cho phép nêu trong mục 7.2. 7.5.3. 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 t ừ ng phần; (3) Những vùng có khả năng chịu nguy hiểm bên ngoài; (4) Các bộ phận mối nối giữa cột và để hoặc thân ngầm; (5) Những vùng chịu tác dụng của sóng. 7.5.3.6 . Nếu giàn được thiết kế để hoạt động tựa trên đáy biển th ì phải xét tới ảnh hưởng của xói. Ảnh hư ở ng của tấm váy, nếu có, phải được xét riêng. 7.5.4 . Thanh gi ằ ng 7.5.4.1 . Các thanh giằng phải được thiết kế để truyền tải trọng và làm tăng hiệu quả của kết cấu chống lại các lực m ô i trường và nếu giàn tựa trên đáy bi ể n thì tránh khả năng các tải trọng phân bố không đều. 7.5.4.2 . Các phần tử thanh giằng phải có đủ độ bền chống lại lực đ ẩ y nổi, lực sóng, lực dòng ch ả y và tải trọng va đập do sóng. 7.5.4.3 . Nếu các thanh giằng có mặt c ắ t dạng ống hoặc dạng khung vòng thì có thể cần gân gia cường. 7.5.4.4 . Các thanh gi ằ ng ở dưới nước thường phải được làm k í n nước. 7.5.4.5 . Nếu các thanh gi ằ ng k í n nước th ì n ó phải được thiết k ế sao cho không bị phá h ủy do áp lực thủy tĩnh bên ngoài. 7.5.4.6 . Kết cấu giàn phải có khả năng đứng vững nếu b ị mất một thanh giằng phụ nào đó. 7.5.4.7 . Nếu một thanh giằng phụ b ị mất thì độ bền tổng thể của giàn phải tuân thủ các yêu cầu sau đây nếu tính toán độ bền tổng thể được tiến hành dựa trên các tải trọng thiết kế nêu tại 5: (1) Đ ế xác định tải trọng thiết kế, tải trọng môi trư ờ ng như sóng, gió, dòng ch ả y,... phải được lấy với chu kỳ lặp tối thiểu là 01 năm; (2) Với mọi loại ứng suất, ứng suất cho phép tại trạng thái tải tr ọ ng tổ hợp phải tuân theo c ô ng thức sau: s a = s y s a - ứng suất cho phép (N/mm 2 ) s Y - giới hạn chảy của vật liệu (N/mm 2 ) (3) Trong trường hợp xét tới ứng su ấ t nén tổng hợp h , như nêu ở 7.2.3, c ó thể lấy bằng 1,0; (4) Nếu xét tới sự phân bố lại các lực do b ề n hoặc mất ổn định và độ bền tổng thể phải thỏa mãn yêu cầu trong 7.5.4.6, tiêu chuẩn ứng suất cho phép có thể vượt quá cho ứ ng su ấ t cục bộ. 7.5.4.8 . Các phần t ử thanh giằng dưới nước có thể được bố trí hệ thống phát hiện r ò rỉ để có thể phát hiện sớm các vết nứt do m ỏ i. 7.5.5 . Các giàn có chức năng khoan 7.5.5.1 . Kết cấu phần thân phía trên của giàn phải chống lại được sự sụp đ ổ t ổ ng thể sau khi giả định hư h ỏ ng của bất kỳ một dầm chính nào. 7.5.5.2 . Sau khi giả định hư h ỏ ng của một dầm ch í nh bất kỳ, phải thực hiện phân tích kết cấu ph ù hợp với các yêu cầu nêu trong 7.5.4.7. 7.6. Giàn dạng tàu và sà lan 7.6.1 . Kết cấu thân giàn phải thỏa mãn các yêu cầu nêu trong tiêu chu ẩ n này có tính tới các yêu cầu nêu trong các mục từ (1) tới (4) dưới đây. Tuy nhiên, nếu được xem xét chấp thuận, có thể áp dụng các yêu cầu của Phần 2A hoặc Phần 2B của TCVN 6259: 2003 đ ố i với giàn dạng tàu, và Phần 8A của TCVN 6259 : 2003 cho giàn dạng sà lan, ngoài các yêu cầu của mục 5 và từ 7.1 đến 7.3. (1) Nếu có các lỗ khoét lớn trên boong như các giếng hay miệng hầm , v.v..., th ì kết cấu thân giàn phải được gia cư ờ ng thỏa đáng và phải đảm bảo được t í nh liên tục của độ bền d ọ c và ngang; (2) Tấm thành của các giếng phải được gia cường thỏa đáng đ ể tránh hư hỏng do các vật khác va chạm vào. (3) Kết c ấ u thân giàn 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 hư ớ ng d ẫn, 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. 7.6.2 . Đ ể tránh phát sinh các ứng su ấ t nguy hiểm đối với các cơ cấu trên các giàn có chiều d à i từ 100 mét tr ở lên, phải trang bị s ổ tay hướng dẫn về các trạng thái tải trọng được th ẩ m định, nêu ra các yêu cầu sau đây. Tuy nhiên, nếu đơn vị giám s á t thấy rằng không cần thiết, th ì có thể không cần trang bị sổ tay này. (1) Các trạng thái tải trọng mà căn cứ vào đ ó sà lan được thiết kế và các giá trị cho phép của mô men uốn d ọc trên nước lặng và lực cắt trên nước lặng; (2) Kết quả tính toán mô men uốn dọc và lực cắt trên nước lặng. 7.6.3 . Nếu có cầu nối làm lối dẫn từ b ờ lên giàn thì phần nối ghép cầu nối với thân giàn phải được gia cư ờ ng thỏa đáng. 7.6.4 . Để chống va chạm với các tàu, giàn và các phương tiện khác, giàn phải được trang bị các trang thiết b ị chống va phù hợp và phải xem xét gia cường tôn v ỏ , các sườn, các sống d ọc và các kết cấu khác tại khu vực này. MỤC LỤC 1 . Phạm vi áp dụng 2 . Tài liệu viện dẫn 3 . Thuật ngữ và định nghĩa 4 . Khối lượng giám sát 5 . Tải trọng thiết k ế 5.1 . Quy định chung 5.2 . Các loại tải trọng thiết k ế 5.2.1 . Quy định chung 5.2.2 . T ả i trọng gió 5.2.3 . Tải trọng sóng 5.2.4 . Tải trọng do dòng chảy và triều 5.2.5 . Tải trọng dòng xoáy 5.2.6 . Tải trọng trên boong 5.2.7 . Tải trọng do m á y bay trực thăng 6 . Kết c ấ u thân giàn 6.1 . Quy định chung 6.1.1 . Phạm vi áp dụng 6.2 . Vật liệu chế tạo các cơ cấu 6.2.1 . Hạng của các cơ cấu 6.2.2 . Sử dụng thép 6.3 . Chống ăn mòn 6.3.1 . Quy định chung 6.4 . Hàn 6.4.1 . Quy định chung 6.4.2 . Các m ố i h à n c ó thiết kế đặc biệt 6.5 . Gia cường chống băng 7 . Độ bền thân giàn 7.1 . Quy định chung 7.1.1 . Phạm vi áp dụng 7.1.2 . Phân tích kết cấu 7.1.3 . Phân tích các giàn đặt trên đáy biển 7.1.4 . Tính toán dẻo 7.1.5 . Độ bền ổn định 7.1.6 . Độ bền mỏi 7.1.7 . Tập trung ứng suất 7.1.8 . Ứng suất uốn 7.1.9 . Ứng su ấ t c ắ t 7.1.10 . Tổ hợp ứng suất 7.1.11 . Ứng suất tương đương 7.1.12 . Dự trữ ăn mòn 7.2 . Ph â n tích độ bền tổng thể kết cấu 7.2.1 . Các trường hợp tải trọng 7.2.2 . Ứng suất cho phép 7.2.3 . Ứng suất nén tổ hợp 7.3 . Kích thước các cơ cấu 7.3.1 . Quy định chung 7.3.2 . Độ dày thép tấm chế tạo thân giàn 7.3.3 . M ô dun chống uốn m ặ t c ắ t của c á c sườn ngang hoặc dọc 7.3.4 . Mất ổn định cục bộ của vỏ trụ 7.3.5 . Sân bay trực thăng 7.4 . Gi à n tự nâng 7.4.1 . Phạm vi áp dụng 7.4.2 . Chân giàn 7.4.3 . Kết c ấ u thân gi à n 7.4.4 . Lầu 7.4.5 . Tấm đế chân giàn 7.4.6 . Các phần t ử mang tải trọng 7.5 . Giàn có cột ổn định 7.5.1 . Quy định chung 7.5.2 . Các kết c ấ u phía trên 7.5.3 . Cột, thân dưới và đế chân 7.5.4 . Thanh xiên 7.5.5 . Các giàn có chức năng khoan 7.6 . Giàn dạng tàu và sà lan