Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-1:2017 về Giàn cố định trên biển - Phần 1: Quy định chung

• Số hiệu: TCVN6170-1:2017
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2017

Sd ≤ Rd

(1)

Công thức S_d = R_d, định nghĩa một trạng thái giới hạn.

5.6.2.2  Tải trọng thiết kế được xác định bằng tải trọng đặc trưng nhân với hệ số tải trọng:

(2)

F_d: Tải trọng thiết kế

γ_f: Hệ số tải trọng

F_k: Tải trọng đặc trưng, xem 5.8.

Hệ số tải trọng và tổ hợp đối với ULS, ALS, FLS và SLS phải được áp dụng theo TCVN 6170-3.

5.6.2.3  Một hiệu ứng tải trọng thiết kế là tổ hợp bất lợi nhất hiệu ứng tải trọng từ các tải trọng thiết kế, và có thể, nếu thể hiện bằng một đại lượng đơn thì chúng được thể hiện bởi:

...

...

...

(3)

S_d: Hiệu ứng tải trọng thiết kế

q: Hàm hiệu ứng tải trọng

5.6.2.4  Nếu liên hệ giữa tải trọng và hiệu ứng tải trọng là tuyến tính, hiệu ứng tải trọng thiết kế có thể được xác định bằng cách nhân hiệu ứng tải trọng đặc trưng tương ứng với hệ số tải trọng:

(4)

S_ki: Hiệu ứng tải trọng đặc trưng

5.6.2.5  Trong Tiêu chuẩn này, giá trị của hệ số vật liệu được chỉ rõ trong từng mục tương ứng đối với các trạng thái giới hạn khác nhau.

5.6.2.6  Nói chung, độ bền tương ứng một hiệu ứng tải trọng riêng lẻ là một hàm của các thông số như là hình dạng kết cấu, tính chất vật liệu, môi trường và hiệu ứng tải trọng (các hiệu ứng tương tác).

...

...

...

R_d = ɸ.R_k

(5)

R_k: Độ bền đặc trưng

ɸ: Hệ số độ bền

Hệ số độ bền thông qua hệ số vật liệu (γ_M) được xác định như sau:

(6)

5.6.2.8  Độ bền đặc trưng (R_k) có thể được tính toán dựa trên các giá trị đặc trưng của các thông số liên quan hoặc được xác định bằng thử nghiệm. Giá trị đặc trưng nên dựa vào phân vị thứ 5 của các kết quả thử nghiệm.

5.6.2.9  Các hệ số tải trọng thay cho:

...

...

...

- Xác suất giảm của các tải khác nhau sẽ tác động đồng thời tại giá trị đặc trưng của chúng;

- Sự không rõ ràng trong mô hình và phân tích dùng để xác định các hiệu ứng tải trọng.

5.6.2.10  Các hệ số vật liệu thay cho:

- Độ lệch bất lợi nhất có thể xảy về sức bền của vật liệu từ các giá trị đặc trưng;

- Sức bền vật liệu giảm có thể xảy ra trong kết cấu, cho toàn bộ, được so sánh với giá trị đặc trưng suy ra từ mẫu thử.

5.7  Thiết kế dựa trên thử nghiệm

5.7.1  Yêu cầu chung

5.7.1.1  Thiết kế dựa trên thử nghiệm hoặc theo dõi hiệu suất thông thường được hỗ trợ bởi các phương pháp thiết kế lý thuyết.

5.7.1.2  Tác động của tải trọng, độ bền kết cấu và chống lại sự suy giảm độ bền vật liệu có thể được thành lập bằng việc thử nghiệm hoặc theo dõi hiệu suất của kết cấu thực tế.

...

...

...

Thử nghiệm thực tế hoặc giám sát trên kết cấu hiện tại có thể được sử dụng để cung cấp thông tin về tác động của phản ứng và tác động của tải trọng được sử dụng trong hiệu chỉnh và cập nhật về cấp độ an toàn của kết cấu.

5.8  Xác định hiệu ứng của tải trọng

5.8.1  Yêu cầu chung

5.8.1.1  Hiệu ứng của tải trọng dưới dạng chuyển động, chuyển vị hoặc nội lực và ứng suất của kết cấu, phải được xác định liên quan đến:

- Không gian và thời gian tự nhiên, bao gồm:

• Có thể là tải trọng phi tuyến;

• Đặc trưng động của phản ứng;

- Trạng thái giới hạn có liên quan đến kiểm tra thiết kế;

- Độ chính xác mong muốn trong giai đoạn thiết kế liên quan.

...

...

...

5.8.1.3  Nhìn chung, có ba dải tần số cần được xem xét đối với kết cấu giàn:

Tần số cao (HF)

Chu kỳ dao động riêng của kết cấu thân cứng thấp hơn chu kỳ dao động của sóng trội (thông thường phản ứng dao động và đàn hồi trong TLP’s).

Tần số sóng (WF)

Miền chu kỳ sóng điển hình nằm trong phạm vi từ 4s đến 25s. Có thể áp dụng cho giàn nằm trong vùng hoạt động của sóng.

Tần số thấp (LF)

Đây là dải tần số liên quan đến sự phản ứng thay đổi chậm với chu kỳ dao động riêng cao hơn năng lượng sóng trội.

5.8.1.4  Một phân tích chuyển động sóng tổng thể là bắt buộc đối với kết cấu với ít nhất một dạng tự do. Đối với kết cấu chống rung hoàn toàn thì một phân tích tĩnh hoặc động thể hiện sự làm việc đồng thời của sóng - kết cấu - nền móng là bắt buộc.

5.8.1.5  Sự không tin cậy trong mô hình phân tích được kỳ vọng phải được quan tâm bằng các hệ số bền và hệ số tải trọng. Nếu sự không tin cậy mà cao bất thường, giả định bảo toàn sẽ được lập.

...

...

...

5.8.1.7  Trong giai đoạn thiết kế cuối cùng, các phương pháp lý thuyết cho việc dự đoán các phản ứng quan trọng của bất kỳ hệ thống mới nào sẽ được kiểm chứng lại bằng cách thử các mô hình thích hợp.

5.8.1.8  Tải trọng động đất chỉ cần xem xét cho các mô hình hạn chế theo tính chất. Các yêu cầu liên quan đến các đối tượng khác nhau xem tiêu chuẩn bổ sung.

5.8.2  Phân tích chuyển động tổng thể

Mục đích của một phân tích chuyển động để xác định chuyển vị, gia tốc, vận tốc và áp lực thủy động có liên quan cho tải trọng lên kết cấu thượng tầng, cũng như các chuyển động liên quan (trong các dao động tự do) cần để đánh giá các yêu cầu khoảng tĩnh không và nước biển tràn lên. Lực kích thích bởi sóng, dòng chảy và gió sẽ được xem xét.

5.8.3  Hiệu ứng tải trọng trong kết cấu và nền đất hoặc móng

5.8.3.1  Chuyển vị, lực hoặc ứng suất trong kết cấu và nền móng phải được xác định theo các tổ hợp có liên quan của các tải trọng bằng các phương pháp đã được công nhận, các phương pháp đó kể đến các biến của tải trọng theo thời gian và không gian, các chuyển động của kết cấu và trạng thái giới hạn. Kết quả đó phải được kiểm chứng lại. Các giá trị đặc trưng của các hiệu ứng tải trọng phải được xác định.

5.8.3.2  Ảnh hưởng phi tuyến và ảnh hưởng động kết hợp với phản ứng của tải trọng và kết cấu phải được tính đến bất cứ khi nào liên quan.

5.8.3.3  Các tính chất ngẫu nhiên của tải trọng môi trường sẽ được kể đến đầy đủ.

5.8.3.4  Sự miêu tả của các kiểu khác nhau của phân tích sẽ bao trùm hết trong các tiêu chuẩn bổ sung khác nhau.

...

...

...

Tài liệu tham khảo

No. 30.6 - Structure Reliability Analysis of Marine Structures, July 1992 (DNV Classification Notes).

DNVGL-OS-A101, Safety principles and arrangements, Edition July 2015.

DNVGL-OS-C101, Design of offshore steel structures, general- LRFD method, Edition April 2016.

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

...

...

...

3.2  Hệ thống đơn vị

4  Các quy định chung

4.1  Yêu cầu chung

4.2  Mức độ áp dụng

4.3  Sửa đổi bổ sung

4.4  Phương pháp thiết kế khác

5  Yêu cầu chung về thiết kế

5.1  Yêu cầu chung

5.2  Xem xét chung thiết kế

...

...

...

5.4  Thiết kế theo phương pháp xác suất

5.5  Thiết kế theo ứng suất cho phép

5.6  Thiết kế theo phương pháp LRFD

5.7  Thiết kế dựa trên thử nghiệm

5.8  Xác định hiệu ứng của tải trọng