Xem mẫu
- www.Gia24.vn
Kh«ng râ
Tæng
2.2. C¸c ngo¹i lùc do tÇu g©y ra
2.2.1. Tæng qu¸t
C¸c ngo¹i lùc t¸c ®éng lªn c¸c c«ng tr×nh neo ®Ëu khi mét tu cËp bÕn hoÆc neo ®Ëu ®}îc x¸c
®Þnh b»ng c¸ch sö dông mét ph}¬ng ph¸p thÝch hîp, cã xÐt ®Õn kÝch th}íc cña tu môc tiªu,
ph}¬ng ph¸p cËp bÕn v tèc ®é cËp bÕn, kÕt cÊu cña c«ng tr×nh neo tu, ph}¬ng ph¸p neo buéc v
c¸c tÝnh chÊt cña hÖ thèng neo, cïng víi ¶nh h}ëng cña giã, sãng v dßng thuû triÒu.
[Chó gi¶i]
(1) Ph¶i xÐt ®Õn c¸c t¶i träng t¸c ®éng lªn c¸c c«ng tr×nh neo ®Ëu d}íi ®©y khi mét tu cËp bÕn hoÆc neo
®Ëu:
(a) T¶i träng do tu cËp bÕn
(b) T¶i träng do c¸c chuyÓn ®éng cña mét tu ®· neo buéc.
Khi thiÕt kÕ c«ng tr×nh neo tu, tr}íc hÕt ph¶i xÐt ®Õn lùc cËp bÕn, sau ®ã l c¸c lùc xung kÝch v lùc
kÐo lªn c«ng tr×nh neo buéc do c¸c chuyÓn ®éng cña tu ®· neo, c¸c chuyÓn ®éng ny do lùc sãng, lùc
giã v dßng ch¶y g©y ra. §Æc biÖt, trong tr}êng hîp c«ng tr×nh neo buéc trong c¸c c¶ng v bÕn ®èi mÆt
víi biÒn kh¬i dù ®o¸n sÏ cã c¸c con sãng chu kú di, c¸c c«ng tr×nh n»m ngoi biÓn kh¬i hoÆc c¸c lèi
vo bÕn nh} c¸c bÕn ngoi kh¬i, v c¸c c«ng tr×nh neo buéc trong c¸c bÕn ë ®ã c¸c tÇu t×m chç tró Èn
khi cã b·o, ¶nh h}ëng cña lùc sãng t¸c ®éng lªn tu l lín, do ®ã ph¶i xÐt ®o¸n nghiªm tóc ®Õn lùc
sãng.
(2) Nh} mét quy t¾c chung, c¸c lùc cËp bÕn t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh neo buéc ph¶i ®}îc tÝnh to¸n dùa trªn
n¨ng l}îng cËp bÕn cña tu v sö dông c¸c ®}êng ®Æc tr}ng t¶i träng - ®é vâng cña c¸c thanh chèng va.
(3) Nh} mét quy t¾c chung, c¸c lùc kÐo v lùc xung kÝch do c¸c chuyÓn ®éng cña mét tu ®· neo g©y ra
ph¶i tÝnh ®ùoc b»ng c¸ch lm m« h×nh sè c¸c chuyÓn ®éng cña tu cã xÐt ®Õn lùc t¸c ®éng lªn tu, lùc
giã, lùc dßng ch¶y, v ®Æc tr}ng t¶i träng - ®é vâng cña hÖ thèng neo.
2.2.2. CËp bÕn
[1] N¨ng lîng cËp bÕn (§iÒu 32, Kho¶n 1 Th«ng b¸o)
Ngo¹i lùc g©y ra do mét tu cËp bÕn ®}îc tÝnh theo ph}¬ng tr×nh sau ®©y:
(2.2.1)
Trong ®ã: Ef , Ms ,V , Ce , Cm ,Cs , Cc l :
Ef : n¨ng l}îng cËp bÕn cña tu (kJ =kN.m)
Ms : khèi l}îng cña tu (t)
V : tèc ®é cËp bÕn cña tu (m/s)
- II.12 -
- www.Gia24.vn
Ce : hÖ sè lÖch t©m
Cm : hÖ sè khèi l}îng ¶o
Cs : hÖ sè ®é mÒm (gi¸ trÞ tiªu chuÈn l 1,0)
Cc : hÖ sè h×nh thÓ cña bÕn (gi¸ trÞ tiªu chuÈn l 1,0)
[Chó gi¶i]
Ngoi ph}¬ng ph¸p ®éng n¨ng nãi trªn, còng cã c¸c ph}¬ng ph¸p kh¸c ®Ó }íc tÝnh n¨ng l}îng cËp bÕn cña tu: vÝ
dô, ph}¬ng ph¸p thèng kª, ph}¬ng ph¸p sö dông c¸c thÝ nghiÖm m« h×nh thuû lùc, v ph}¬ng ph¸p sö dông m« h×nh
®éng chÊt láng 3). Tuy nhiªn, víi c¸c ph}¬ng ph¸p ny, c¸c d÷ liÖu cÇn thiÕt cho viÖc thiÕt kÕ kh«ng ®Çy ®ñ v c¸c
gi¸ trÞ cña c¸c h»ng sè sö dông trong tÝnh to¸n cã thÓ ch}a ®}îc hiÓu biÕt ®Çy ®ñ. V× vËy th}êng sö dông ph}¬ng
ph¸p ®éng n¨ng.
[ChØ dÉn kü thuËt]
NÕu gi¶ ®Þnh mét con tu khi cËp bÕn chØ chuyÓn ®éng theo h}íng ngang s}ên, ®éng n¨ng Es b»ng (MsV2)/2.
(1)
Tuy nhiªn, khi mét tu cËp vo mét cäc buéc tu, mét t}êng bÕn hoÆc mét dÇm cËp tu cã trang bÞ c¸c thanh
chèng va, n¨ng l}îng bÞ c¸c thanh chèng va hÊp thô (nghÜa l n¨ng l}îng cËp tu Ef cña tu) sÏ l Es x f cã xÐt
®Õn c¸c nh©n tè ¶nh h}ëng kh¸c nhau, f= Ce. Cm. Cs.Cc.
Khèi l}îng cña tu Ms lÊy b»ng träng t¶i cho¸n chç (DT) cña tu môc tiªu. Tr}êng hîp kh«ng thÓ x¸c ®Þnh
(2)
®}îc tu môc tiªu cã thÓ sö dông ph}¬ng tr×nh (2.2.2) 1) ®Ó cã quan hÖ gi÷a träng t¶i hng (DWT) hoÆc träng
t¶i b× (GT) v träng t¶i cho¸n chç (DT)
log(DT) = 0,550 + 0,899 log(DWT)
Tu hng (d}íi 10.000 DWT):
Tu hng (10.000 DWT hoÆc h¬n):log(DT)= 0,511 + 0,913 log(DWT)
log(DT)= 0,365 + 0,953 log(DWT)
Tu container:
log(DT)= 1,388 + 0,683 log(GT)
Ph (®}êng xa):
log(DT)= 0,506 + 0,904 log(GT)
Ph (®}êng gÇn v trung b×nh): (2.2.2)
log(DT)= 0,657 + 0,909 log(DWT)
Tu cho xe lªn xuèng ®}îc:
log(DT)= 0,026 + 0,981 log(GT)
Tu kh¸ch (NhËt):
log(DT)= 0,341 + 0,891 log(GT)
Tu kh¸ch (ngo¹i quèc):
log(DT)= 1,915 + 0,588 log(GT)
Tu chë « t«:
log(DT)= 0,332 + 0,956 log(DWT)
Tu chë dÇu:
trong ®ã :
DT : träng t¶i cho¸n chç (l}îng n}íc, tÝnh b»ng tÊn, bÞ tu cho¸n chç khi chë ®Çy)
GT : träng t¶i b×.
DWT : träng t¶i hng.
(3) HÖ sè Cs ®¹i diÖn cho tØ lÖ l}îng n¨ng l}îng cËp tu cßn l¹i sau khi n¨ng l}îng bÞ hÊp thô do vá tu bÞ
biÕn d¹ng so víi n¨ng l}îng cËp tu ban ®Çu. Th}êng gi¶ ®Þnh r»ng kh«ng cã n¨ng l}îng no bÞ hÊp
thô do ®ã gi¸ trÞ cña Cs th}êng lÊy b»ng 1,0.
(4) Khi mét tu cËp bÕn, l}îng n}íc n»m gi÷a tu v c«ng tr×nh neo ®Ëu kh«ng tho¸t ra ®}îc v t¸c ®éng
nh} cã mét c¸i ®Öm ®Æt ë kho¶ng c¸ch ®ã. Do ®ã, n¨ng l}îng m thanh chèng va ph¶i hÊp thô sÏ gi¶m
®i. ¶nh h}ëng ny ®}îc xÐt ®Õn khi x¸c ®Þnh hÖ sè h×nh thÓ Cc cña bÕn. ¶nh h}ëng ny phô thuéc vo
c¸c vÊn ®Ò nh} gãc cËp bÕn, h×nh d¹ng vá tu, kho¶ng trèng d}íi sèng tu, v tèc ®é cËp bÕn, nh}ng
viÖc nghiªn cøu ny ch}a nhiÒu.
[2] Tèc ®é cËp bÕn
Tèc ®é cËp bÕn cña mét tu ph¶i x¸c ®Þnh dùa trªn sù ®o ®¹c t¹i chç hoÆc sè liÖu ®· cã cña c¸c
lÇn ®o ®¹c t}¬ng tù, cã xÐt ®Õn lo¹i tu môc tiªu, møc ®é chÊt t¶i cña tu, vÞ trÝ v kÕt cÊu cña
c«ng tr×nh neo buéc, c¸c ®iÒu kiÖn thêi tiÕt v h¶i d}¬ng häc, v kh¶ n¨ng cã hoÆc kh«ng cã tu
lai d¾t v kÝch th}íc cña chóng.
- II.13 -
- www.Gia24.vn
[ChØ dÉn kü thuËt]
(1) Quan s¸t c¸ch m mét tu hng lín v tu dÇu lín cËp bÕn, ta thÊy c¸c tu ®ã t¹m thêi dõng l¹i, tu
n»m song song víi t}êng bÕn ë mét kho¶ng c¸ch no ®ã. Sau ®ã, chóng ®}îc c¸c tu lai ®Èy nhÑ vo
cho tíi khi chóng tiÕp xóc víi bÕn. Khi cã c¬n giã m¹nh thæi vo bÕn, c¸c tu ny cã thÓ cËp vo bÕn
trong khi thùc sù chóng bÞ c¸c tu lai kÐo ra. Khi chÊp nhËn ph}¬ng ph¸p cËp bÕn ny, th«ng th}êng
vËn tèc cËp bÕn cã thÓ lÊy b»ng 10 – 15 cm/s dùa theo c¸c vÝ dô thiÕt kÕ tr}íc ®©y.
(2) C¸c tu ®Æc biÖt nh} ph, tu cho xe ch¹y lªn ch¹y xuèng ®}îc, v c¸c tu hng nhá cËp bÕn b»ng
n¨ng l}îng cña b¶n th©n m kh«ng cÇn ®Õn tu lai. NÕu cã mét cÇu dèc ë mòi hoÆc ®u«i tu, tu cã
thÓ ®øng vu«ng gãc víi bÕn. Trong c¸c tr}êng hîp ny, cã thÓ sö dông mét ph}¬ng ph¸p cËp bÕn kh¸c
ph}¬ng ph¸p dïng cho c¸c tu lín h¬n m« t¶ trong (1). Khi ®ã cÇn x¸c ®Þnh cÈn thËn tèc ®é cËp bÕn
dùa vo c¸c gi¸ trÞ ®o thùc tÕ, chó ý ®Õn lo¹i ph}¬ng ph¸p cËp bÕn sö dông cho tu môc tiªu.
H×nh T.2.2.1 cho quan hÖ gi÷a c¸c ®iÒu kiÖn thao t¸c tu v tèc ®é cËp bÕn theo cì tu 4) , h×nh ny
(3)
®}îc lËp ra dùa trªn c¸c sè liÖu thu thËp ®}îc qua kinh nghiÖm. H×nh ny cho thÊy tu cng lín, tèc
®é cËp bÕn cng thÊp, h¬n n÷a, tèc ®é cËp bÕn ph¶i lÊy cao nÕu c«ng tr×nh neo buéc kh«ng cã ®ª ch¾n
sãng b¶o vÖ.
Theo c¸c kÕt qu¶ kh¶o s¸t vÒ tèc ®é cËp bÕn 5),6), tèc ®é cËp bÕn th}êng nhá h¬n 10 cm/s ®èi víi c¸c
(4)
tu chë hng b¸ch ho¸, nh}ng cã mét sè Ýt tr}êng hîp nã v}ît trªn 10 cm/s (xem H×nh T.2.2.2). Tèc
®é cËp bÕn chØ thØnh tho¶ng v}ît qu¸ 10 cm/s ®èi víi tu dÇu lín sö dông c¸c bÕn ngoi kh¬i (xem
H×nh T.2.2.3). Ngay ®èi víi c¸c ph cËp bÕn b»ng chÝnh n¨ng l}îng cña chóng, phÇn lín chóng cËp
bÕn víi tèc ®é nhá h¬n 10 cm/s. Tuy nhiªn, cã sè Ýt tr}êng hîp tèc ®é cËp bÕn trªn 15 cm/s v khi ®ã
ph¶i cÈn thËn khi thiÕt kÕ c¸c bÕn ph (xem H×nh T.2.2.4). Tõ c¸c kÕt qu¶ kh¶o s¸t nãi trªn còng râ
rng l møc ®é chÊt t¶i cña tu ¶nh h}ëng ®¸ng kÓ ®Õn tèc ®é cËp tu. Nãi c¸ch kh¸c, nÕu mét tu
chÊt t¶i ®Çy, cã nghÜa l kho¶ng trèng d}íi sèng tu nhá, khi ®ã tèc ®é cËp bÕn cã xu h}íng h¹ thÊp,
trong khi nÕu tu chë nhÑ, cã nghÜa l kho¶ng trèng d}íi sèng tu lín, khi ®ã tèc ®é cËp bÕn cã xu
h}íng cao h¬n.
Khã kh¨n
kh«ng ®}îc che ch¾n
cËp tu/c«ng tr×nh cËp tu cã
Møc ®é khã kh¨n cña viÖc
CËp tu thuËn lîi
®}îc che ch¾n hay kh«ng
kh«ng ®}îc che ch¾n
CËp tu dÔ dng
kh«ng ®}îc che ch¾n
CËp tu khã kh¨n
®}îc che ch¾n
CËp tu thuËn lîi
®}îc che ch¾n
Tèc ®é cËp tu (cm/s)
H×nh T-2.2.1. Quan hÖ gi÷a c¸c ®iÒu kiÖn cËp tu v
tèc ®é cËp tu theo kÝch th}íc tu 4)
BÕn hë ®¸y
BÕn d¹ng t}êng (cõ, träng lùc)
Tèc ®é cËp tu (cm/s)
- II.14 -
- www.Gia24.vn
L}îng cho¸n n}íc DT (tÊn)
H×nh T-2.2.2. Tèc ®é cËp tu v l}îng cho¸n n}íc cña tu hng b¸ch ho¸ 5)
Tèc ®é cËp tu (cm/s)
L}îng cho¸n n}íc DT (10.000 tÊn)
H×nh T-2.2.3. Tèc ®é cËp tu v l}îng cho¸n n}íc ®èi víi tu dÇu lín 6)
§u«i tu
Mòi tu
Tèc ®é cËp tu (cm/s)
L}îng cho¸n n}íc DT (tÊn)
H×nh T-2.2.4. Tèc ®é cËp tu v l}îng cho¸n n}íc ®èi víi ph cËp däc bÕn 5)
Theo kh¶o s¸t cña Moriya, tèc ®é cËp bÕn trung b×nh ®èi víi tu hng, tu container, v tu chuyªn dông
chë xe « t« ®}îc liÖt kª trong B¶ng T.2.2.1. Mèi quan hÖ gi÷a träng t¶i hng v tèc ®é cËp bÕn ®}îc cho
trong H×nh T.2.2.5. Kh¶o s¸t ny còng cho thÊy tu cng lín, tèc ®é cËp bÕn cã xu h}íng cng thÊp. Tèc
®é cËp bÕn cao nhÊt quan s¸t ®}îc l kho¶ng 15 cm/s ®èi víi tu d}íi 10.000 DWT v kho¶ng 10 cm/s ®èi
víi tu 10.000 DWT hoÆc lín h¬n.
B¶ng T.2.2.1. Träng t¶i hng v tèc ®é cËp bÕn trung b×nh
Träng t¶i Tèc ®é cËp bÕn (cm/s)
(DWI) TÇu hng Tu container Tu chë « t« TÊt c¶ c¸c tu
8,1
- -
cÊp 1.000 8,1
7,2
7,8 -
cÊp 5.000 6,7
4,6 5,3
5,0 7,2
cÊp 10.000
4,6
4,5 4,9 4,7
cÊp 15.000
4,1
4,1 4,4
cÊp 30.000 3,9
- 3,4
3,5 3,4
cÊp 50.000
TÊt c¶ c¸c tu 5,2 5,0 4,6 5,0
- II.15 -
- www.Gia24.vn
(5) H×nh T.2.2.6 cho sù ph©n bæ tÇn suÊt cña tèc ®é cËp bÕn cã ®}îc tõ c¸c ghi chÐp ®o ®¹c thùc tÕ ë c¸c bÕn ngoi
kh¬i cho c¸c tu dÇu lín kho¶ng 200.000 DWT sö dông. Cã thÓ thÊy tèc ®é cËp bÕn cao nhÊt ®o ®}îc l 13
cm/s. NÕu c¸c sè liÖu ®}îc gi¶ ®Þnh theo sù ph©n bè Weibull, khi ®ã x¸c suÊt tèc ®é cËp bÕn d}íi 13 cm/s sÏ l
99,6%. P trung b×nh l 4,41 cm/s v ®é lÖch chuÈn s l 2,08 cm/s. ViÖc ¸p dông sù ph©n bæ Weibull cho ta hm
mËt ®é x¸c suÊt f(v) biÓu thÞ trong ph}¬ng tr×nh (2.2.3).
V
exp(V 1,25 )
f (V ) (2.2.3)
0,8
trong ®ã :
V : tèc ®é cËp bÕn (cm/s)
Ph©n bæ Poisson m=3
Ph©n bæ Poisson m=4
Ph©n bæ Weibull
Ph©n bæ chuÈn t¾c
Twu hwng
Twu container
Twu chë «t«
V (cm/s)
Träng t¶i (DWT)
H×nh T-2.2.5. Quan hÖ gi÷a träng t¶i H×nh T-2.2.6. Ph©n bæ tÇn sè cËp bÕn 10)
hng v tèc ®é cËp bÕn
Tõ ph}¬ng tr×nh ny, x¸c suÊt cña tèc ®é cËp bÕn v}ît qu¸ 14,5 cm/s sÏ l 1/1000. C¸c bÕn ngoi kh¬i t¹i ®ã cã
®o ®¹c tèc ®é cËp bÕn ®· cã tèc ®é cËp bÕn tÝnh to¸n b»ng 15 cm/s hoÆc 20 cm/s 7)
(6) C¸c tu nhá nh} tu hng lo¹i nhá v tu ®¸nh c¸ vo bÕn b»ng c¸ch dïng n¨ng l}îng cña b¶n th©n kh«ng cã sù
trî gióp cña tu lai d¾t. Do ®ã, tèc ®é cËp bÕn nãi chung th}êng cao h¬n tu lín v trong mét sè tr}êng hîp nã
cã thÓ v}ît qu¸ 30 cm/s. §Æc biÖt víi c¸c tu nhá, cÇn x¸c ®Þnh cÈn thËn tèc ®é cËp bÕn dùa trªn c¸c gi¸ trÞ ®o
®¹c thùc tÕ.
(7) Trong c¸c tr}êng hîp m ph}¬ng ph¸p cËp bÕn thËn träng nh} m« t¶ trong (1) kh«ng ®}îc sö dông, hoÆc trong
tr}êng hîp c¸c tu kÝch th}íc cì nhá hoÆc trung b×nh cËp bÕn cã chÞu ¶nh h}ëng cña dßng ch¶y, cÇn x¸c ®Þnh
tèc ®é cËp bÕn dùa trªn c¸c sè liÖu ®o ®¹c thùc tÕ, cã xÐt ®Õn tèc ®é tr«i gi¹t cña tu do dßng ch¶y g©y ra.
(8) Khi thiÕt kÕ c«ng tr×nh neo ®Ëu cã thÓ cho c¶ tu ®¸nh c¸ sö dông, nªn tiÕn hnh c«ng viÖc thiÕt kÕ dùa trªn c¸c
tiªu chuÈn tÝnh to¸n cho c«ng tr×nh c¶ng v c¸c t×nh tr¹ng sö dông thùc tÕ.
[3] HÖ sè lÖch t©m (§iÒu 22 , Kho¶n 2 Th«ng b¸o)
HÖ sè lÖch t©m ®}îc tÝnh to¸n nh} sau:
1
Cs (2.2.4)
2
§l·
1¨ ¸
© r¹
trong ®ã :
- II.16 -
- www.Gia24.vn
l : kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm m tu ch¹m vo c«ng tr×nh neo ®Ëu tíi träng t©m cña tu ®ã däc
theo ®}êng mÆt cña c«ng tr×nh neo ®Ëu (m)
r : b¸n kÝnh quay xung quanh trôc th¼ng ®øng ®i qua träng t©m cña tu (m)
[ChØ dÉn kü thuËt]
(1) Khi mét tu ®ang ë gi÷a thao t¸c cËp bÕn, nã kh«ng n»m hon ton däc theo ®}êng mÆt cña bÕn. §iÒu ®ã cã
nghÜa l sau khi tu ch¹m vo c«ng tr×nh neo ®Ëu (thanh chèng va), tu b¾t ®Çu quay v chßng chnh. VÊn ®Ò
ny dÉn ®Õn kÕt qu¶ l mét sè ®éng n¨ng cña tu ®· bÞ tiªu hao. L}îng n¨ng l}îng ®· bÞ tiªu hao do chßng
chnh th× nhá so víi n¨ng l}îng do quay v cã thÓ bá qua. Do ®ã ph}¬ng tr×nh (2.2.4) chØ xÐt ®Õn l}îng n¨ng
l}îng ®}îc sö dông do quay tu.
(2) B¸n kÝnh quay r liªn quan ®Õn Lpp l mét hm sè cña hÖ sè khèi Cb cña tu v cã thÓ cã ®}îc tõ H×nh T.2.2.7 8) .
Mét c¸ch kh¸c , cã thÓ sö dông phÐp tÝnh gÇn ®óng tuyÕn tÝnh cho trong ph}¬ng tr×nh (2.2.5)
r = ( 0,19 Cb + 0,11) Lpp (2.2.5)
trong ®ã:
r : b¸n kÝnh quay; nã liªn quan ®Õn m« men qu¸n tÝnh Iz xung quanh trôc th¼ng ®øng cña tu theo quan hÖ
Iz = Ms r 2
Lpp : chiÒu di gi÷a c¸c ®}êng th¼ng ®øng (m)
Cb : HÖ sè khèi; Cb = /(Lpp Bd) (: thÓ tÝch n}íc do tu cho¸n chç (m3), B: chiÒu réng th©n tu(m), d: mín
n}íc(m) )
(3) Nh} ®· ph¸c ho¹ trong H×nh T.2.2.8 khi mét tu tiÕp xóc víi tÊm chèng va F1 v F2 víi ®iÓm cña tu gÇn t}êng
bÕn nhÊt l ®iÓm P, kho¶ng c¸ch l tõ ®iÓm tiÕp xóc tíi träng t©m tu ®o song song víi c«ng tr×nh neo ®Ëu ®}îc
cho trong ph}¬ng tr×nh (2.2.6) hoÆc (2.2.7); l ®}îc lÊy b»ng L1 khi k < 0,5 v L2 khi k > 0,5; Khi k = 0,5, l ®}îc
lÊy theo L1 hoÆc L2 tuú theo kho¶ng c¸ch no cho gi¸ trÞ
Ce cao h¬n trong ph}¬ng tr×nh (2.2.4)
B¸n kÝnh quay theo h}íng däc (r)
ChiÌu di gi÷a hai trô (Lpp)
HÖ sè khèi Cb
H×nh T-2.2.7. Quan hÖ gi÷a b¸n kÝnh quay quanh H×nh T-2.2.8. Tu cËp bÕn
trôc th¼ng ®øng v hÖ sè khèi (Myers, 1969) 7)
0,5D e(1 k)L pp cosT
L2 (2.2.6)
(0,5D ek)L pp cosT
L2 (2.2.7)
trong ®ã:
L1: kho¶ng c¸ch tõ diÓm tiÕp xóc tíi träng t©m tu ®o song song víi c«ng tr×nh neo ®Ëu khi tu tiÕp xóc víi thanh
chèng va F1
- II.17 -
- www.Gia24.vn
L2: kho¶ng c¸ch tõ diÓm tiÕp xóc tíi träng t©m tu ®o song song víi c«ng tr×nh neo ®Ëu khi tu tiÕp xóc víi thanh
chèng va F2.
T : gãc cËp bÕn (gi¸ trÞ cña T ®}îc chän nh} mét ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ; nã th}êng ®}îc chän trong ph¹m vi 0 ~100 )
e : tØ sè cña kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh chèng va, ®o theo chiÒu däc tu so víi chiÒu di gi÷a hai trô.
D : tØ sè cña chiÒu di c¹nh song song cña tu t¹i chiÒu cao cña ®iÓm tiÕp xóc víi thanh chèng va so víi chiÒu di
g÷a hai trô, tØ sè ny thay ®æi tuú theo c¸c yÕu tè nh} lo¹i tu v hÖ sè khèi v.v...nh}ng th}êng n»m trong
ph¹m vi 1/3 – 1/2.
k: th«ng sè ®¹i diÖn cho vÞ trÝ t}¬ng ®èi cña ®iÓm m tu tíi gÇn c«ng tr×nh neo ®Ëu nhÊt gi÷a c¸c thanh F1 v F2; k
thay ®æi gi÷a 0 v 1 , nh}ng th}êng lÊy k = 0,5.
[4] HÖ sè khèi lîng ¶o (§iÒu 22, Kho¶n 3 Th«ng b¸o)
HÖ sè khèi l}îng ¶o ®}îc tÝnh theo c¸c ph}¬ng tr×nh sau:
(2.2.8)
trong ®ã:
Cb: hÖ sè khèi
: thÓ tÝch n}íc bÞ tu cho¸n chç (m3)
Lpp: chiÒu di gi÷a hai trô (m)
B: chiÒu réng (?)
d: mín ®Çy t¶i (m)
[ChØ dÉn kü thuËt]
(1) Khi mét tu cËp bÕn, tu (cã khèi l}îng Ms ) v khèi l}îng n}íc xung quanh tu (cã khèi l}îng Mw), c¶ hai ®Òu
gi¶m tèc. Theo ®ã, lùc qu¸n tÝnh t}¬ng øng víi khèi l}îng n}íc sÏ céng víi lùc qu¸n tÝnh cña tu. HÖ sè hiÖu ¶o
do ®ã ®}îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc (2.2.9)
M ts M w
Cm (2.2.9)
M ts
trong ®ã :
Cm : hÖ sè khèi l}îng ¶o
Ms : khèi l}îng tu (t)
Mw : khèi l}îng n}íc xung quanh tu (khèi l}îng n}íc cuèn theo) (t)
Ph}¬ng tr×nh do Ueda 8) kiÕn nghÞ (2.2.8) dùa trªn c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm m« h×nh v quan s¸t hiÖn tr}êng. Sè
h¹ng thø hai trong ph}¬ng tr×nh (2.2.8) t}¬ng øng víi Mw / Ms trong ph}¬ng tr×nh ( 2.2.9).
(2) Nh} mét quy t¾c chung, c¸c gi¸ trÞ thùc tÕ cña tu môc tiªu ®}îc dïng cho chiÒu di gi÷a hai trô (Lpp), chiÒu
réng (B), v mín ®Çy t¶i (d). Nh}ng khi sö dông mét trong c¸c kÝch cì cña tu tiªu chuÈn, ta cã thÓ sö dông c¸c
kÝch th}íc chÝnh cho trong 2.1. KÝch thíc cña tμu môc tiªu. C¸c ph}¬ng tr×nh håi quy ®· ®}îc kiÕn nghÞ vÒ
mèi quan hÖ gi÷a träng t¶i hng, chiÒu réng th©n tu v mín ®Çy t¶i 1). Còng cã thÓ sö dông c¸c ph}¬ng tr×nh
(2.2.10) cho quan hÖ gi÷a träng t¶i hng (DWT) hoÆc träng t¶i b× (GT) víi chiÒu di gi÷a c¸c ®}êng th¼ng ®øng
cho c¸c lo¹i tu kh¸c nhau:
- II.18 -
- www.Gia24.vn
log(Lpp) = 0,867 + 0,310 log(DWT)
Tu hng (d}íi 10.000 DWT):
Tu hng (10.000 DWT hoÆc h¬n): log(Lpp)= 0,964 + 0,285 log(DWT)
log(Lpp)= 0,516 + 0,401 log(DWT)
Tu container:
Ph (®}êng xa,
log(Lpp)= log(94,6 + 0,00596GT)
13.000 GT hoÆc nhá h¬n):
Ph (®}êng gÇn v trung b×nh
log(Lpp)= 0,613 + 0,401 log(GT)
6.000 tÊn hoÆc nhá h¬n): (2.2.10)
log(Lpp)= 0,840 + 0,349 log(DWT)
Tu cho xe lªn xuèng ®}îc:
log(Lpp)= 0,679 + 0,359 log(GT)
Tu kh¸ch (NhËt):
log(Lpp)= 0,787 + 0,330 log(GT)
Tu kh¸ch (ngo¹i quèc):
log(Lpp)= 1,046 + 0,280 log(GT)
Tu chë « t«:
log(Lpp)= 0,793 + 0,322 log(DWT)
Tu chë dÇu:
(3) ThÓ tÝch n}íc bÞ tu cho¸n chç V ®}îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch chia träng t¶i cho¸n chç (DT) cho tû träng n}íc biÓn
(1,03 t / m3)
2.2.3. Tμu neo buéc
[1] ChuyÓn ®éng cña tμu neo buéc (§iÒu 23 Th«ng b¸o)
Theo quy t¾c chung, c¸c ngo¹i lùc do c¸c chuyÓn ®éng cña tu neo buéc g©y ra ®}îc tÝnh to¸n
b»ng c¸ch thùc hiÖn mét m« pháng b»ng sè c¸c chuyÓn ®éng cña tu, víi lùc sãng t¸c ®éng lªn
tu, lùc giã, lùc dßng ch¶y do c¸c dßng ch¶y g©y ra vv...®}îc thÓ hiÖn mét c¸ch tho¶ ®¸ng
[Chó gi¶i]
(1) C¸c tu neo ®Ëu t¹i c¸c c«ng tr×nh neo buéc n»m ngoi biÓn hë hoÆc gÇn c¸c lèi vo biÓn, hoÆc t¹i c¸c c«ng
tr×nh neo buéc ë c¸c bÕn bªn trong t¹i ®ã dù ®o¸n cã c¸c sãng chu kú di, còng nh} víi c¸c tu neo ®Ëu
trong khi cã b·o, cã kh¶ n¨ng bÞ dÞch chuyÓn bëi ¶nh h}ëng cña c¸c t¶i träng do sãng, gÝo, dßng ch¶y v.v....
Trong mét vi tr}êng hîp, ®éng n¨ng do c¸c chuyÓn ®éng ®ã t¹o ra cã thÓ v}ît qu¸ n¨ng l}îng cËp tu.
Trong c¸c tr}êng hîp ®ã, cÇn quan t©m ®Çy ®ñ ®Õn c¸c kùc kÐo v lùc xung kÝch do c¸c chuyÓn ®éng cña
tu g©y ra khi thiÕt kÕ c¸c bÝch neo v thanh chèng va 10)
(2) Theo nguyªn t¾c chung, c¸c ngo¹i lùc do chuyÓn ®éng cña tu neo ®Ëu g©y ra ®}îc tÝnh to¸n b»ng c¸ch thùc
hiÖn mét m« pháng b»ng sè vÒ c¸c chuyÓn ®éng cña tu, dùa trªn c¸c nh©n tè nh} lùc sãng t¸c ®éng lªn tu,
lùc giã, lùc dßng ch¶y do c¸c dßng ch¶y g©y ra v c¸c ®Æc tr}ng t¶i träng - biÕn d¹ng cña hÖ thèng neo
buéc.
[ChØ dÉnkü thuËt]
(1) Theo nguyªn t¾c chung, c¸c chuyÓn ®éng cña mét tu bÞ neo buéc ph¶i ®}îc ph©n tÝch qua mét m« pháng
b»ng sè, cã xÐt ®Õn c¸c sù thay ®æi ngÉu nhiªn cña c¸c t¶i träng v tÝnh phi tuyÕn cña ®Æc tr}ng t¶i träng -
biÕn d¹ng cña hÖ thèng neo. Tuy nhiªn, khi kh«ng thÓ thùc hiÖn ®}îc mét m« pháng b»ng sè nh} vËy vÒ
c¸c chuyÓn ®éng cña tu, hoÆc khi tu bÞ neo buéc ë mét hÖ thèng ®}îc xem nh} Ýt nhiÒu ®èi xøng, ta cã
thÓ cã ®}îc sù dÞch chuyÓn cña mét t¶i träng no ®ã lªn hÖ thèng neo b»ng c¸ch ph©n tÝch ®¸p tuyÕn tÇn sè
®èi víi c¸c sãng æn ®Þnh ®Òu ®Æn hoÆc b»ng c¸ch tham kh¶o c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch chuyÓn ®éng lªn mét vËt
næi neo ë mét hÖ thèng cã c¸c ®Æc tr}ng t¶i träng – biÕn d¹ng cã tÝnh chÊt song tuyÕn 11)
(2) Tæng lùc sãng t¸c ®éng lªn mét th©n tu ®}îc ph©n tÝch b»ng c¸ch chia nã thnh lùc sãng kÝch thÝch do c¸c
sãng ®i tíi v lùc bøc x¹ (to¶ ra) ®}îc g©y ra khi tu chuyÓn ®éng. Lùc sãng kÝch thÝch do c¸c sãng ®i tíi l
lùc sãng tÝnh cho tr}êng hîp c¸c cuyÓn ®éng cña tu bÞ k×m h·m. Lùc to¶ ra l lùc sãng t¸c ®éng lªn th©n
tu khi tu chÞu mét chuyÓn ®éng cã biªn ®é b»ng ®¬n vÞ cho mçi d¹ng chuyÓn ®éng. Lùc to¶ ra cã thÓ
biÓu thÞ b»ng tæng cña mét sè h¹ng tû lÖ víi gia tèc cña tu v mét sè h¹ng tû lÖ víi tèc ®é. §Æc biÖt , sè
h¹ng tr}íc cã thÓ biÓu thÞ b»ng mét khèi l}îng céng thªm chia cho gia tèc, cßn sè h¹ng sau ®}îc biÓu thÞ
b»ng mét hÖ sè suy gi¶m chia cho vËn tèc 12). Ngoi ra, mét lùc ®éng chÊt láng phi tuyÕn tû lÖ víi b×nh
ph}¬ng cña chiÒu cao sãng t¸c ®éng lªn tu (Xem 8.2.Ngo¹i lùc t¸c ®éng lªn vËt næi)
(3) Víi c¸c tu cã hÖ sè khèi b»ng 0,7 ~ 0,8 nh} c¸c tu dÇu, th©n tu cã thÓ ®}îc ®¹i diÖn bëi mét h×nh trôc
ellip, cho phÐp ®¸nh gi¸ gÇn ®óng lùc sãng 13)
- II.19 -
- www.Gia24.vn
(4) Víi c¸c tu h×nh hép nh} tu thi c«ng, lùc sãng cã thÓ cã ®}îc b»ng c¸ch xem tu nh} mét vËt næi cã tiÕt
diÖn ngang ch÷ nhËt hoÆc vËt næi h×nh trôc ch÷ nhËt.
[2] Sãng t¸c ®éng lªn tμu
Lùc sãng t¸c ®éng lªn mét tu bÞ neo buéc ph¶i ®}îc tÝnh to¸n b»ng mét ph}¬ng ph¸p thÝch hîp,
cã xÐt ®Õn lo¹i tu v c¸c th«ng sè cña sãng.
[Chó gi¶i]
Lùc sãng t¸c ®éng lªn mét tu bÞ neo buéc ®}îc tÝnh theo mét ph}¬ng ph¸p thÝch hîp, vÝ dô ph}¬ng ph¸p
d¶i, kü thuËt ph©n phèi nguån, ph}¬ng ph¸p phÇn tö giíi h¹n, hoÆc ph}¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n; ph}¬ng ph¸p
th}êng ®}îc sö dông nhÊt ®èi víi tu l ph}¬ng ph¸p d¶i.
[ChØ dÉn kü thuËt]
(1) Lùc sãng theo ph}¬ng ph¸p d¶i 11),12)
(a) Lùc sãng cña c¸c sãng ®Òu ®Æn t¸c ®éng lªn th©n tÇu
Lùc sãng t¸c ®éng lªn th©n tÇu ®}îc lÊy b»ng c¸ch tÝch ph©n lùc Froude- Kriloff v lùc do c¸c sãng bÞ
th©n tÇu ph¶n x¹ l¹i (lùc nhiÔu x¹)
(b) Lùc Froude- Kriloff
Lùc Froude- Kriloff l lùc cã ®}îc tõ viÖc tæng hîp ¸p lùc cña c¸c sãng tiÕn vo xung quanh chu vi
th©n tÇu. Tr}êng hîp mét tÇu bÞ neo tr}íc mét t}êng bÕn, nã ®}îc lÊy b»ng tæng c¸c lùc cña c¸c sãng
®i tíi v lùc cña c¸c sãng ph¶n x¹ tõ t}êng
(c) Lùc nhiÔu x¹
Lùc nhiÔu x¹ t¸c ®éng lªn mét tÇu l lùc ®}îc sinh ra do sù thay ®æi tr}êng ¸p lùc khi c¸c sãng ®i tíi
bÞ th©n tÇu ph©n t¸n. §Ó }íc tÝnh, sù thay ®æi trong ¸p lùc cã thÓ thay thÕ bëi lùc bøc x¹ (sãng c¶n khi
tÇu chuyÓn ®éng víi mét vËn tèc no ®ã trong mét chÊt láng tÜnh lÆng) víi tr}êng hîp th©n tÇu chuyÓn
®éng so víi chÊt láng. Trong tr}êng hîp ny, gi¶ ®Þnh r»ng vËn tèc cña tÇu b»ng víi vËn tèc cña mÆt
c¾t ngang víi th©n tÇu so víi c¸c phÇn tö n}íc trong c¸c sãng tíi. VËn tèc ny gäi l ” VËn tèc t}¬ng
®èi t}¬ng ®}¬ng”
(d) Tæng lùc t¸c ®éng lªn th©n tÇu
Tæng c¸c lùc sãng t¸c ®éng lªn th©n tÇu cã ®}îc b»ng c¸ch tÝch ph©n lùc Froude- Kriloff v lùc nhiÒu
x¹ t¸c ®éng lªn mét mÆt c¾t ngang th©n tÇu theo ph}¬ng däc tõ x = - Lpp/2 tíi x = Lpp/2
(2) Lùc sãng theo lý thuyÕt nhiÔu x¹ 13)
Tr}êng hîp m tÇu nghiªn cøu rÊt dy (nghÜa l cã hÖ sè khèi Cb b»ng 0,7~0,8), kh«ng cã kÕt cÊu ph¶n x¹
vÝ dô t}êng bÕn ®»ng sau tÇu, v c¸c chuyÓn ®éng cña tÇu ®}îc xem l rÊt nhá, tÇu cã thÓ ®}îc ®¹i diÖn bëi
mét h×nh trô elÝp v lùc sãng cã thÓ tÝnh theo ph}¬ng tr×nh dùa trªn lý thuyÕt nhiÔu x¹ 13)
[3] Lùc giã t¸c ®éng lªn tμu
Lùc giã t¸c ®éng lªn tÇu bÞ neo buéc ph¶i ®}îc x¸c ®Þnh b»ng mét c«ng thøc tÝnh to¸n thÝch hîp
[Chó gi¶i]
Nªn x¸c ®Þnh lùc giã t¸c ®éng lªn mét tÇu bÞ neo khi xem xÐt sù dao ®éng t¹m thêi cña vËn tèc giã v c¸c ®Æc tr}ng
cña c¸c hÖ sè c¶n, ®iÒu ny phô thuéc vo h×nh d¹ng mÆt c¾t ngang cña tÇu
[ChØ dÉn kü thuËt]
(1) T¶i träng cña giã t¸c ®éng lªn tÇu ®}îc x¸c ®Þnh tõ c¸c ph}¬ng tr×nh (2.2.11) ~ (2.2.13), sö dông c¸c hÖ sè
c¶n Cx v Cy trong c¸c ph}¬ng X v Y v hÖ sè m«men ¸p lùc CM ë phÇn gi÷a tu.
1
U aU 2A TC X
RX (2.2.11)
2
1
U aU 2 A L C Y
RY (2.2.12)
2
1
U aU 2 A L LppC M
RM (2.2.13)
2
trong ®ã:
- II.20 -
- www.Gia24.vn
Cx : hÖ sè c¶n trong ph}¬ng X (tõ phÝa tr}íc tu)
Cy : hÖ sè c¶n trong ph}¬ng Y (tõ phÝa bªn cu¶ tu)
CM : hÖ sè m«men ¸p lùc ë kho¶ng gi÷a th©n tu
Rx : thnh phÇn X cña lùc giã (kN)
Ry : thnh phÇn Y cña lùc giã (kN)
RM : m«men cña t¶i trong giã ë gi÷a th©n tu(kN.m)
Ua Ua = 1,23 . 10-3 (t/m3)
: tû träng kh«ng khÝ;
U : vËn tèc giã (m/s)
AT : diÖn tÝch chiÕu mÆt tr}íc bªn trªn mÆt n}íc (m3)
AL : diÖn tÝch chiÕu mÆt bªn bªn trªn mÆt n}íc (m3)
Lpp : chiÒu di gi÷a hai trô (m)
(2) Nªn x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè lùc giã Cx, Cy v CM th«ng qua c¸c thö nghiÖm ®}êng èng giã hoÆc thö nghiÖm bÓ
n}íc ®èi víi tu môc tiªu. V× c¸c thÝ nghiÖm ®ã ®ßi hái thêi gian v chi phÝ, cã thÓ chÊp nhËn cho sö dông
c¸c ph}¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®èi víi c¸c hÖ sè lùc giã dùa trªn c¸c thö nghiÖm ®}êng èng giã hoÆc thö
nghiÖm bÓ n}íc ®· ®}îc tiÕn hnh tr}íc ®©y.
(3) VËn tèc giã tèi ®a (vËn tèc giã trung b×nh 10 phót) ®}îc sö dông lm vËn tèc giã U
(4) §èi víi diÖn tÝch chiÕu mÆt tr}íc bªn trªn mÆt n}íc v diÖn tÝch chiÕu mÆt bªn bªn trªn mÆt n}íc, nªn
dïng c¸c gi¸ trÞ cu¶ tu môc tiªu. Víi kÝch th}íc tu tiªu chuÈn, cã thÓ tham kh¶o c¸c ph}¬ng tr×nh håi
quy 1)
(5) V× vËn tèc giã thay ®æi c¶ theo thêi gian v kh«ng gian, vËn tèc giã cã thÓ ®}îc xem nh} dao ®éng trong
khi ph©n tÝch c¸c chuyÓn ®éng cña tu neo. Davenport16) v Hino ®· kiÕn nghÞ phæ tÇn sè cho c¸c dao ®éng
theo thêi gian cña vËn tèc giã. Phæ tÇn sè do Davenport v Hino kiÕn nghÞ ®}îc cho bëi c¸c ph}¬ng tr×nh
(2.2.14) v (2.2.15)
½
X2
2
fSu ( f ) 4K rU10 2 43°
(1 X ) ¾ (2.2.14)
°
1200f /U10
X ¿
½
5 6
K U2 § f · ½
2
° ° °
Su ( f ) 2,856 r 10 ®1 ¨ ¸ ¾
E ° ¨E ¸ ° °
¯ © ¹¿ °
¾ (2.2.15)
§ U D ·§ z · 2mD 1 °
E 1,169u 103 ¨ 10 ¸¨ ¸ °
¨ K ¸© 10 ¹ °
© r¹ ¿
trong ®ã:
Su (f) : phæ tÇn sè cña vËn tèc giã (m2 .s)
U10 : vËn tèc giã trung b×nh ë chiÒu cao tiªu chuÈn 10 m (m/s)
Kr : hÖ sè ma s¸t ®èi víi bÒ mÆt ®}îc x¸c ®Þnh víi vËn tèc giã ë chiÒu cao tiªu chuÈn; trªn biÓn, Kr = 0,003
l thÝch hîp.
D : sè mò khi profin th¼ng ®øng cña vËn tèc giã ®}îc biÓu thÞ b»ng ®Þnh luËt d¹ng luü thõa [ U v (z/10)D ]
z : chiÒu cao bªn trªn mÆt ®Êt hoÆc mÆt biÓn (m)
m: hÖ sè hiÖu chØnh liªn quan tíi ®é æn ®Þnh cña khÝ quyÓn; m ®}îc lÊy b»ng 2 cho tr}êng hîp b·o
[4] Lùc dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tμu
¸p lùc dßng ch¶y do c¸c dßng thuû triÒu t¸c ®éng lªn tu ®}îc x¸c ®Þnh b»ng mét c«ng thøc tÝnh
to¸n thÝch hîp.
- II.21 -
- www.Gia24.vn
[ChØ dÉn kü thuËt]
(1) ¸p lùc dßng ch¶y do c¸c dßng ch¶y ®Ëp vo mòi tu
¸p lùc dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tu do c¸c dßng ch¶y ®Ëp vo mòi tu cã thÓ tÝnh theo ph}¬ng tr×nh (2.2.16)
Rf = 0,0014 SV2 (2.2.16)
trong ®ã :
Rf : ¸p lùc dßng ch¶y (kN)
S : diÖn tÝch c¶n n}íc (m3)
V vËn tèc dßng ch¶y (m/s)
(2) ¸p lùc dßng ch¶y do c¸c dßng ch¶y ®Ëp vo c¹nh tu
¸p lùc dßng ch¶y do c¸c dßng ch¶y ®Ëp vo c¹nh tu cã thÓ tÝnh theo ph}¬ng tr×nh (2.2.17)
U o CV2B
R = 0,5 (2.2.17)
trong ®ã :
R: ¸p lùc dßng ch¶y (kN)
Uo Uo
: tû träng n}íc biÓn (t/m3) (gi¸ trÞ tiªu chuÈn : = 1,03 t/m3)
C: hÖ sè ¸p lùc dßng ch¶y
V : vËn tèc dßng ch¶y (m/s)
B: diÖn tÝch chiÕu c¹nh bªn th©n tu d}íi ®}êng ngÊn n}íc (m3)
(3) ¸p lùc dßng n}íc do c¸c dßng thuû triÒu vÒ nguyªn t¾c cã thÓ chia thnh lùc c¶n ma s¸t v lùc c¶n ¸p lùc.
Ng}êi ta cho r»ng lùc c¶n dßng n}íc ®Ëp vo mòi tu chñ yÕu l lùc c¶n ma s¸t, cßn lùc c¶n dßng n}íc ®Ëp
vo c¹nh bªn th©n tu chñ yÕu l lùc c¶n ¸p lùc. Tuy nhiªn, thùc tÕ khã m ph©n chia hai lùc c¶n ®ã mét
c¸ch chÝnh x¸c ®}îc v nghiªn cøu chóng riªng rÏ nhau. Ph}¬ng tr×nh (2.2.16) l mét sù gi¶n ho¸ ph}¬ng
tr×nh Froude d}íi ®©y víi PW = 1,03 t = 15oC v O = 0,14
U wgO ^ 0,0043 - t
- `SV 1,825
15
1
Rf (2.2.18)
trong ®ã :
Rf : ¸p lùc dßng n}íc (N)
U w : tû träng cña n}íc biÓn (gi¸ trÞ tiªu chuÈn U w = 1,03)
g : gia tèc träng tr}êng (m/s2)
t : nhiÖt ®é (oC)
s : diÖn tÝch c¶n n}íc (m2)
V : vËn tèc dßng ch¶y (m/s)
O : hÖ sè ( O = 0,14741 víi tu di 30 m v O = 0,13783 víi tu di 250 m)
(4) HÖ sè ¸p lùc dßng ch¶y C trong ph}¬ng tr×nh (2.2.17) thay ®æi tuú theo ph}¬ng cña dßng ch¶y liªn quan T;
cã thÓ sö dông c¸c gi¸ trÞ lÊy theo H×nh T.2.2.9 cho c¸c môc ®Ých tham kh¶o.
(5) VÒ diÖn tÝch c¶n n}íc S v diÖn tÝch chiÕu c¹nh bªn ë d}íi ®}êng ngÊn n}íc B, cã thÓ sö dông c¸c gi¸ trÞ cã
®}îc tõ c¸c ph}¬ng tr×nh håi quy 3) rót ra ®}îc tõ ph©n tÝch thèng kª.
- II.22 -
- www.Gia24.vn
HÖ sè ¸p lùc dßng ch¶y C
§é s©u n}íc h
Mín n}íc d
H}íng dßng ch¶y t}¬ng quan T (*)
H×nh T.2.2.9 HÖ sè ¸p lùc dßng ch¶y C
>5@ §Æc trng t¶i träng – biÕn dang cña hÖ thèng neo tμu
Khi tiÕn hnh ph©n tÝch chuyÓn ®éng cña mét tu bÞ neo, c¸c ®Æc tr}ng t¶i träng – biÕn d¹ng cña
hÖ thèng neo (d©y neo, thanh chèng va v.v...) ph¶i ®}îc lm m« h×nh mét c¸ch thÝch ®¸ng.
>ChØ dÉn kü thuËt@
C¸c ®Æc tr}ng t¶i träng – biÕn d¹ng cña mét hÖ thèng neo (d©y neo, thanh chèng va v.v... ) th}êng l phi tuyÕn. H¬n
n÷a, ®èi víi c¸c ®Æc tr}ng cña thanh chèng va, chóng cã thÓ cho thÊy hiÖn t}îng trÔ, v× vËy nªn lm m« h×nh c¸c ®Æc
tr}ng ®ã mét c¸ch thÝch ®¸ng tr}íc khi tiÕn hnh ph©n tÝch chuyÓn ®éng cña mét tu bÞ neo.
2.2.4 Lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét trô neo hoÆc bÝch neo (§iÒu 79 Th«ng b¸o)
(1) Ph¶i lÊy c¸c gi¸ trÞ ghi trong B¶ng 2.2.1 lm c¸c lùc kÐo cña tu t¸c ®éng lªn trô neo hoÆc
bÝch neo.
(2) Trong tr}êng hîp mét trô neo, sÏ l chuÈn x¸c khi gi¶ ®Þnh r»ng lùc kÐo quy ®Þnh trong
(1) t¸c ®éng n»m ngang v ®ång thêi cã mét lùc kÐo b»ng mét nöa lùc ®ã t¸c ®éng h}íng
lªn trªn
(3) Trong tr}êng hîp mét bÝch neo, sÏ l chuÈn x¸c khi gi¶ ®Þnh r»ng lùc kÐo quy ®Þnh trong
(1) t¸c ®éng lªn tÊt c¶ mäi ph}¬ng.
B¶ng 2.2.1. Lùc kÐo cña t¶u (§iÒu 79 Phô lôc 12 Th«ng b¸o)
Träng t¶i b× GT Lùc kÐo t¸c ®éng lªn Lùc kÐo t¸c ®éng lªn
cña tu (tÊn) mét trô neo (kN) mét bÝch neo (kN)
200 < GT d 500 150 150
500 < GT d 1.000 250 250
1.000 < GT d 2.000 350 250
2.000 < GT d 3.000 350 350
3.000 < GT d 5.000 500 350
5.000 < GT d 10.000 700 500
10.000 < GT d 20.000 1.000 700
20.000 < GT d 50.000 1.500 1.000
50.000 < GT d 100.000 2.000 1.000
>Chó gi¶i@
(1) Trô neo ®}îc ®Æt ë xa mÐp n}íc, hoÆc ë trªn hoÆc ë gÇn c«ng tr×nh neo ®Ëu, gÇn hai ®Çu cña mét bÕn ®Ó chóng
cã thÓ ®}îc sö dông ®Ó neo tu khi cã b·o. MÆt kh¸c, bÝch neo ®}îc ®Æt gÇn mÐp n}íc cña c¸c c«ng tr×nh neo
tÇu ®Ó cã thÓ sö dông chóng ®Ó neo tu, cËp tu hoÆc cho tu rêi bÕn trong c¸c ®iÒu kiÖn b×nh th}êng.
- II.23 -
- www.Gia24.vn
(2) VÒ c¸ch bè trÝ v lªn d©y neo ®Ó neo tu, xem PhÇn VIII, 2.1 ChiÒu dμi vμ ®é s©u cña bÕn.
(3) VÒ c¸ch bè trÝ v c¸c kÕt cÊu cña trô neo v bÝch neo, xem PhÇn VIII, 19.3. Trô neo, BÝch neo vμ vßng neo
>Chó thÝch kü thuËt@
(1) Nªn tÝnh lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét trô neo v bÝch neo dùa trªn c}êng ®é ®øt cu¶ d©y neo m tu cã ®}îc khi tíi
mét bÕn, c¸c ®iÒu kiÖn khÝ t}îng v h¶i d}¬ng häc ë vÞ trÝ l¾p ®Æt c«ng tr×nh neo tu, v kÝch th}íc cña tu v
nÕu cÇn thiÕt, còng xem xÐt c¶ lùc do tu cËp bÕn ¸p lùc giã lªn tu khi bÞ neo, v lùc do c¸c chuyÓn ®éng cña
tu9)11) .Ngoi ra, còng cã thÓ x¸c ®Þnh lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét trô neo v mét bÝch neo theo (2) – (6) d}íi
®©y.
(2) Trong tr}êng hîp, träng t¶i b× cña mét tu v}ît qu¸ 5000 T v kh«ng xÈy ra tr}êng hîp cã qu¸ mét d©y neo ®}îc
buéc vo mét bÝch neo m bÝch neo ny ®}îc dïng cho c¸c d©y buéc tu ë gi÷a c¸c c«ng tr×nh neo tu m bÕn
cña tu ®· ®}îc Ên ®Þnh, lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét bÝch neo cã thÓ lÊy b»ng mét nöa gi¸ trÞ ghi trong B¶ng 2.2.1.
(3) Lùc kÐo do mét tu cã träng t¶i b× kh«ng qu¸ 200 tÊn hoÆc lín h¬n 100.000 tÊn (nghÜa l mét tu kh«ng n»m
trong B¶ng 2.2.1) ph¶i tÝnh b»ng c¸ch xem xÐt c¸c ®iÒu kiÖn khÝ t}îng v h¶i d}¬ng häc, kÕt cÊu cña c«ng tr×nh
neo tu, sè liÖu ®o ®¹c tr}íc ®©y vÒ lùc kÐo v.v...Lùc kÐo lªn c«ng tr×nh neo m tu ®}îc neo c¶ khi thêi tiÕt xÊu
hoÆc c«ng tr×nh neo tu ®Æt trong c¸c vïng n}íc cã c¸c ®iÒu kiÖn khÝ t}îng v h¶i d}¬ng häc kh¾c nghiÖt còng
ph¶i ®}îc tÝnh to¸n cã xem xÐt ®Õn c¸c ®iÒu kiÖn ®ã.
(4) Lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét trô neo ®· ®}îc x¸c ®Þnh dùa trªn ¸p lùc giã t¸c ®éng lªn tu sao cho mét tu chÊt t¶i
nhÑ còng cã thÓ ®}îc neo an ton ngay c¶ khi vËn tèc giã l 25 – 30 m/s, víi gi¶ ®Þnh l trô neo ®}îc ®Æt ë vÞ
trÝ c¸ch xa ®}êng mÐp n}íc cña bÕn mét kho¶ng b»ng chiÒu réng cña tu v c¸c d©y ë mòi tu ®}îc kÐo theo
mét ph}¬ng 45o so víi trôc däc cña tu 17)18). Lùc kÐo cã ®}îc nh} vËy t}¬ng øng víi c}êng ®é ®øt cña mét tíi
hai d©y neo ë ®©y c}êng ®é ®øt cña mét d©y neo ®}îc x¸c ®Þnh theo “C¸c quy t¾c cña tu thÐp” cña Nippon
Kaiji Kyskai. Víi mét tu nhá cã träng t¶i b× tíi 1.000 tÊn, trô neo cã thÓ chÞu ®}îc lùc kÐo khi vËn tèc giã lªn
tíi 35m/s.
Lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét bÝch neo ®}îc x¸c ®Þnh dùa trªn ¸p lùc t¸c ®éng lªn mét tu sao cho ngay mét tu chÊt
t¶i nhÑ còng cã thÓ ®}îc neo chØ dïng c¸c bÝch neo víi vËn tèc giã lªn tíi 15 m/s, víi gi¶ ®Þnh r»ng d©y neo ë
mòi v ®u«i tu ®}îc kÐo theo mét ph}¬ng Ýt nhÊt l 25o so víi trôc tu. Lùc kÐo cã ®}îc khi ®ã t}¬ng øng víi
c}êng ®é ®øt cña mét d©y neo ®èi víi mét tu cã träng t¶i b× lªn tíi 5.000 tÊn, v hai d©y neo ®}îc x¸c ®Þnh
theo “Quy t¾c tu thÐp” do Nippon Kaiji Kyskai.
Lùc kÐo ®èi víi mét bÝch neo ®}îc sö dông cho c¸c d©y buéc tu v ®}îc ®Æt ë gi÷a mét bÕn, t¹i ®ã vÞ trÝ cËp
bÕn cña tu ®· ®}îc Ên ®Þnh, t}¬ng øng víi c}êng ®é ®øt cña mét d©y neo, ë ®©y c}êng ®é ®øt ®}îc x¸c ®Þnh
theo “Quy t¾c tu thÐp” cña Nippon Kaiji Kyskai. Tuy nhiªn, cÇn biÕt r»ng tuy cã c¸c quy ®inh liªn quan ®Õn
c¸c d©y sîi tæng hîp trong “Quy t¾c tu thÐp” cña Nippon Kaiji Kyskai ®èi víi d©y nilon v d©y vinylon lo¹i B
(c¶ hai ®Òu l lo¹i d©y sîi tæng hîp), hÖ sè an ton yªu cÇu ®}îc lÊy lín do c¸c nh©n tè nh} cã Ýt sè liÖu trong
viÖc sö dông c¸c lo¹i d©y ®ã trong qu¸ khø v søc bÒn chèng mi mßn thÊp, v do ®ã ®}êng kÝnh yªu cÇu ®èi
víi c¶ hai lo¹i d©y ®ã v c}êng ®é ®øt ph¶i lín. Do ®ã, trong tr}êng hîp c¸c bÕn cã c¸c c«ng tr×nh neo tu chØ sö
dông d©y nilon v d©y vinylon lo¹i B , kh«ng thÓ ¸p dông c¸c quy ®Þnh trong (2) trªn ®©y trong viÖc tÝnh to¸n
lùc kÐo nãi trªn, ngoi ¸p lùc giã, ®· gi¶ ®Þnh cã dßng thuû triÒu b»ng 2 kt theo ph}¬ng däc v 0,6kt theo
ph}¬ng ngang.
(5) Khi x¸c ®Þnh lùc kÐo tõ mét tu nhá träng t¶i b× kh«ng qu¸ 200 tÊn, nªn xem xÐt ®Õn lo¹i tu, vÞ trÝ cËp tu, kÕt
cÊu cña c«ng tr×nh neo v.v....Trong khi thiÕt kÕ c¸c trô neo v bÝch neo cho tu cã träng t¶i b× kh«ng qu¸ 200
tÊn, sÏ l chuÈn x¸c khi lÊy lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét trô neo b»ng 150 kN v lùc kÐo t¸c ®éng lªn mét bÝch neo
l 50 kN.
(6) Khi tÝnh lùc kÐo trong tr}êng hîp c¸c tu nh} ph, tu container, hoÆc tu kh¸ch, ph¶i thËn träng khi sö dông
B¶ng T.2.2.1 v× diÖn tÝch nhËn ¸p lùc giã cña c¸c tu ®ã lín.
- II.24 -
- www.Gia24.vn
[Ti liÖu tham kh¶o]
- II.25 -
- www.Gia24.vn
Ch¬ng 3 : Giã vμ ¸p lùc giã
3.1. Kh¸i qu¸t
Khi thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn, ph¶i xÐt ®Õn c¸c yÕu tè khÝ toîng nho giã, ¸p
lùc kh«ng khÝ, so¬ng mï, moa, bÒ dwy cña tuyÕt vw nhiÖt ®é kh«ng khÝ.
>Chó gi¶i@
C¸c yÕu tè khÝ toîng cã ¶nh hoëng ®Õn viÖc thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn lw nho sau:
1. ¸p lùc kh«ng khÝ vw viÖc ph©n bæ ¸p lùc ®ã lw c¸c yÕu tè chi phèi viÖc ph¸t sinh ra giã vw sãng
b·o.
2. Giã lw mét yÕu tè chi phèi viÖc ph¸t sinh ra sãng vw sãng b·o, nã t¸c ®éng c¸c ngo¹i lùc lªn c«ng
tr×nh c¶ng vw bÕn vw c¸c twu neo t¹i ®ã doíi d¹ng ¸p lùc giã, vw nã cã thÓ lwm gi¸n ®o¹n c¸c
c«ng viÖc ë c¶ng vw bÕn, vÝ nho viÖc bèc xÕp hwng ho¸.
3. Moa lw mét yÕu tè x¸c ®Þnh n¨ng lùc cÇn thiÕt cña c¸c c«ng tr×nh tho¸t noíc trong c¶ng vw bÕn,
vw moa còng cã thÓ lwm gi¸n ®o¹n c«ng viÖc ë c¶ng vw bÕn vÝ nho viÖc bèc xÕp hwng.
4. So¬ng mï lw mét yÕu tè ng¨n trë viÖc ch¹y twu khi chóng ra vwo c¶ng, vw còng lwm gi¶m hiÖu
suÊt cña c¸c c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn.
5. Trong vwi troêng hîp, t¶i träng tuyÕt ®oîc xem lw mét t¶i träng tÜnh t¸c ®éng lªn c¸c c«ng tr×nh
c¶ng vw bÕn.
6. NhiÖt ®é kh«ng khÝ lwm ¶nh hoëng tíi viÖc ph©n bæ øng suÊt bªn trong c¸c kÕt cÊu cña c«ng tr×nh
c¶ng vw bÕn vw cã thÓ dÉn ®Õn sù xuÊt hiÖn øng suÊt nhiÖt trong c¸c kÕt cÊu ®ã.
>ChØ dÉn kü thuËt@
(1) Trong c¸c tÝnh to¸n liªn quan ®Õn viÖc ph¸t sinh ra sãng hoÆc sãng b·o do mét c¬n b·o, thoêng gi¶
®Þnh r»ng viÖc ph©n bæ ¸p kùc tu©n theo pho¬ng tr×nh Fujita (3.1.1) hoÆc pho¬ng tr×nh Myer (3.1.2); c¸c
h»ng sè trong pho¬ng tr×nh ®oîc chän sÏ ®oîc x¸c ®Þnh dùa trªn c¸c ®o ®¹c ¸p lùc kh«ng khÝ thùc tÕ
trong khu vùc b·o.
'p
pv
p (C«ng thøc Fujita) (3.1.1)
1 r /ro
-
2
§r ·
pc 'p exp¨ o ¸
p (C«ng thøc Myer) (3.1.2)
©r¹
trong ®ã:
p : ¸p lùc kh«ng khÝ ë mét kho¶ng c¸ch r tõ t©m b·o (hPa)
r : kho¶ng c¸ch tíi t©m b·o (km)
pc : ¸p lùc kh«ng khÝ ë t©m b·o (hPa)
ro : kháang c¸ch oíc tÝnh tõ t©m b·o tíi ®iÓmvËn tèc giã lín nhÊt (km)
p : ®é sôt ¸p suÊt kh«ng khÝ ë t©m b·o (hPa) p = pf - pC
pf : ¸p lùc kh«ng khÝ ë r = f (hPa) ; pf = pC + P
KÝch thoíc cña mét c¬n b·o thay ®æi theo thêi gian, cho nªn rO vw ph¶i x¸c ®Þnh lw hwm sè cña thêi
P
gian.
(2) VÒ giã, xem 3.2. Giã
(3) Moa thoêng ®oîc chia thwnh moa trong b·o cã sÊm sÐt, nã cã loîng moa lín trong mét thêi gian
ng¾n vw moa liªn tôc trong mét thêi gian kÐo dwi (moa do mét c¬n b·o lw mét vÝ dô ®¹i diÖn cho lo¹i
sau nwy). Khi thiÕt kÕ c«ng tr×nh tho¸t noíc, cÇn x¸c ®Þnh coêng ®é moa ®èi víi troêng hîp mw loîng
dßng ch¶y t¨ng lªn rÊt nhanh vw c¶ trong troêng hîp dßng ch¶y liªn tôc cho mét thêi gian kÐo dwi.
Troêng hîp quy ho¹ch cèng tho¸t noíc mw coêng ®é moa trong mét c¬n b·o sÊm sÐt lw vÊn ®Ò
chÝnh, sö dông c«ng thøc Sherman hoÆc c«ng thøc Talbot
- II.27 -
nguon tai.lieu . vn
