Bài toán nâng hạ tải trọng lớn (marine operations DNV)

silhouette

Active Member
#1
Em xin chào cả nhà,

Theo gợi ý của bác @umy nên hôm nay mình viết một chút về đề tài này, các thông tin đều có sẵn trên internet cả nhưng để có thể thảo luận khi cần thì diễn đàn vẫn luôn là nơi phù hợp nhất. Về tính toán chuyên sâu thì mọi người có thể tìm hiểu những bài viết của các chuyên gia bên offshore.

Xét trường hợp đơn giản với 4 dây cáp đều nhau và trọng tâm khối lượng phân bố ở giữa.
- Khối lượng tải: W = 200 tấn.
- Khối lượng dụng cụ nâng (cáp, ma ní, gồm cả spreader bar / frame nếu sử dụng): Wrig = 2 tấn.
- Chiều dài dây cáp bao gồm cả ma ní: 10 mét.

1587178128538.png


---------------------
Các hệ số cần xác định đối với tải nâng và dây cáp (tra):

1) Đối với tải nâng:

- Hệ số tải trọng động đối với nâng trong bờ: DAF = 1.10
- Hệ số sai lệch khối lượng: kw = 1.10
- Hệ số sai lệch tọa độ trọng tâm: k
CoG = 1.05

1587192738998.png


2) Đối với dây cáp: Đầu trên treo vào móc cẩu, đầu dưới móc vào ma ní.

1587198153661.png


- Hệ số tải trọng: γf = 1.3
- Consequence factor (hệ số hậu quả??): γc= 1.3 (nếu như cáp bị hư hại không dẫn đến rơi toàn bộ kết cấu, hoặc hậu quả của hư hỏng cáp được đánh giá là nhỏ thì có thể sử dụng hệ số nhỏ hơn).

1587199168213.png


- Hệ số bất đối xứng (để bù vào sự phân bố lực không đồng đều trên một hay một cặp dây cáp (xét khi đang đứng yên), ví dụ như dung sai chiều dài cáp, cáp bị giãn, dung sai do thi công các vị trí pad eye), Skew load factor: SKL = 1.25. Nếu như việc nâng với tải (weight) và các yếu tố cân bằng được kiểm soát tốt thì có thể sử dụng hệ số là 1.20.
1587197814246.png

- Hệ số giảm khả năng chịu tải của cáp do bện cáp hoặc ống kẹp đầu cáp: γs = 1.33 (Thông thường γs = 1 vì hệ số đã được kể đến trong chứng chỉ MBL của cáp)
- Hệ số giảm khả năng chịu tải của cáp do lực uốn hay bện cáp: γr = 1.33
1587197530490.png


- Hệ số hao mòn hay mài mòn (trong điều kiện còn tốt): γw = 1.1
1587197706144.png

- Hệ số (an toàn) vật liệu: γm = 1.35 (đối với cáp thép có chứng chỉ còn mới).

--------------------------
Thông số kết quả:

- Tải trọng động đầu móc cẩu, Dynamic hook load: DHL = DAF*(kw *W + Wrig) = 1.1*(1.1*200 + 2) = 244.2 tấn
- Góc nghiêng cáp từ mặt phẳng nằm ngang: θ = arccos((sqrt(3² + 4²)/10) = 60.0°
- Tải trọng động dây cáp, Dynamic sling load: Fsling = DHL*kCoG *SKL/((sinθ) *4) = 244.2*1.05*1.25/((sin60°)*4) = 92.5 tấn
- Tổng hệ số an toàn danh nghĩa dây cáp, Sling nominal safety factor: γsf = γf * γc * γr * γw * γm = 1.30 * 1.30 * 1.33 * 1.10 * 1.35 = 3.34 (γsf = 3 theo 3.1.2.2 - DNV Marine operation ).
- Thông số tải dây cáp, minimum breaking load MBLsling > Fsling * γsf = 92.5*3.34 = 309 tấn (Fsling là maximum dynamic sling load).
- Thông số tải 4 ma ní (nối cáp với tải cần nâng) chọn dựa vào tải trọng động trên dây cáp, với 92.5 tấn thì: SWLshackle = 92.5/DAF = 92.5/1.10 = 84 tấn
=> Theo tiêu chuẩn lấy shackle với SWL 85 tấn.

Vì tiếng anh có phần hạn chế cũng như dân không chuyên nên có gì sai sót mong được góp ý.
 

Đặt mua Tài liệu Thiết kế & Phát triển sản phẩm với giá ưu đãi

Last edited:

umy

Well-Known Member
#2
Vài hình ảnh thực tiển về nâng hạ tải trọng lớn Steel containement liner (> 200 tấn, total weight: 880 tấn ) : lúc thi công nuclear powerplant Okiluoto-3 Finland 2009, Được mô phỏng tính toán trước với Ansys:
1) https://www.noell.bilfinger.com/en/...s-for-nuclear-power-plants/containment-liner/

2) http://epgsa.com/epgpl/portfolio/fabrication-of-steel-containment-liner-for-nuclear-power-plant/

3) http://chinaplus.cri.cn/news/business/12/20171117/53205.html
A Chinese nuclear reactor, set to be used in a number of British power projects, has passed the first stage of its certification.
The news comes some 11 months after we first reported that the HPR1000 nuclear reactor was to start the process of gaining UK certification.




Tiêu chuẩn cho cẩu, hệ số động an toàn tương tự như bài viết #1. Tính thêm lực gió tác dụng và kiểm an toàn buckling cho Ring và Kuppel -Dome.
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
#3
Last edited:

Lateral

New Member
#4
Ủng hộ topic. Mình đã tính một số bài toán lifting (lifting boiler, lifting kết cấu đỡ) sử dụng AISC - ASD89 Standard. Không biết nếu bạn đã tính toán lifting bạn sử dụng tiêu chuẩn nào?
 

umy

Well-Known Member
#5
Ủng hộ topic. Mình đã tính một số bài toán lifting (lifting boiler, lifting kết cấu đỡ) sử dụng AISC - ASD89 Standard. Không biết nếu bạn đã tính toán lifting bạn sử dụng tiêu chuẩn nào?
Ủng hộ topic. Mình đã tính một số bài toán lifting theo AISC - ASD89 Standard (có xem thêm ASME chăng ?)
,>> thì đóng góp đưa lên xem !

Cậu Lateral muốn hỏi bạn nào ? Xin nói rỏ ràng hơn để khỏi trả lời quá rộng.
1- Anh silhouette tính lifting với marine operations DNV


2- umy về lifting trong Nuclear Power Plant ?
Ở Đức,
a) tính Cranes theo DIN 15018, DIN EN 13001 ... > có hướng dẩn rỏ ràng phần lìting,
Chú ý: Hệ số động, Lực gió tác dung cho từng loại Cranes nào !
b) thiết kế Nuclear Power Plant theo Tiêu Chuẩn KTA, ngoài phần static, phải kiễm dynamic động đất ở cả 2 giai đoạn thi công và thực nghiệm
Nếu công trình ngoài nước Đức, sẻ được giao kết theo Spec. > Ứng dụng thêm TC nước đó, hoặc dùng TC Mỹ !
- hoặc muốn biết cho công trình đặc biệt nào ?
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
#6
Last edited:

Lateral

New Member
#7
Ủng hộ topic. Mình đã tính một số bài toán lifting theo AISC - ASD89 Standard (có xem thêm ASME chăng ?)
,>> thì đóng góp đưa lên xem !

Cậu Lateral muốn hỏi bạn nào ? Xin nói rỏ ràng hơn để khỏi trả lời quá rộng.
1- Anh silhouette tính lifting với marine operations DNV


2- umy về lifting trong Nuclear Power Plant ?
Ở Đức,
a) tính Cranes theo DIN 15018, DIN EN 12644 >> có hướng dẩn rỏ ràng phần lìting , Hệ số động, Lực gió tác dung cho từng loại Cranes nào !!
b) thiết kế Nuclear Power Plant theo Tiêu Chuẩn KTA, ngoài phần static, phải kiễm dynamic động đất ở cả 2 giai đoạn thi công và thực nghiệm
Nếu công trình ngoài nước Đức, sẻ được giao kết theo Spec. > Ứng dụng thêm TC nước đó, hoặc TC Mỹ !
- hoặc muốn biết cho công trình đặc biệt nào ?
Vâng chào Chú Umy. Cảm ơn chú đã chia sẽ tài liệu rất hay và hữu ích. Cháu mới chỉ tính lifting ở mức độ sơ bộ thôi. Có sử dụng standard code để tính toán, và sử dụng SAP2000 và Ansys để hỗ trợ, nhưng chỉ với các bài toán có tải trọng dưới 10 tấn và onshore.
" Giải thích thêm: ( xem kỹ 38 Trang rất hay) >> có ghi những TC (Standards dùng đến)
Thí dụ Trang 9: DESIGN OF OFFSHORE STRUCTURES & STRUCTURAL STRENGTHENING
STANDARDS҃: ISO 19900;҃ ABNT;҃ IMO;҃ ASME, AISC, DNV҃ GL;҃ API;҃ CEN (EN) " => Tài liệu này rất hữu ích với cháu. Cảm ơn chú nhiều.
 

umy

Well-Known Member
#8
Vâng chào Chú Umy. Cảm ơn chú đã chia sẽ tài liệu rất hay và hữu ích. Cháu mới chỉ tính lifting ở mức độ sơ bộ thôi. Có sử dụng standard code để tính toán, và sử dụng SAP2000 và Ansys để hỗ trợ, nhưng chỉ với các bài toán có tải trọng dưới 10 tấn và onshore.
...
Cậu Lateral có nâng hạ lấp ráp cho Windturbine ko ? bao nhiêu năm nghề rồi ?
https://heavy.world/better-cranes-for-the-wind-tower/

Thông thường với SAP2000, Staadpro hoặc SACS ... với Beam-elements cũng đủ giải quyết khoãng 85% các vấn để static and dynamic Structural Analysis rồi. Nếu có vấn đề gì thực tiển đưa lên, có hình ảnh dể trao đổi ý kiến cho nhau.
 
Last edited:

Lateral

New Member
#9
Cậu Lateral có nâng hạ lấp ráp cho Windturbine ko ? bao nhiêu năm nghề rồi ?
https://heavy.world/better-cranes-for-the-wind-tower/

Thông thường với SAP2000, Staadpro hoặc SACS ... với Beam-elements cũng đủ giải quyết khoãng 85% các vấn để static and dynamic Structural Analysis rồi. Nếu có vấn đề gì thực tiển đưa lên, có hình ảnh dể trao đổi ý kiến cho nhau.
Riêng phần lifting cháu chỉ được 1 năm hơn đó chú. Thường như lifting thì cháu sử dụng Sap2000 để kiểm bền kết cấu. Còn riêng bát cẩu thì sử dụng Ansys để kiểm bền.
 

umy

Well-Known Member
#10
Lifting Analysis: Phân tích, tính toán nâng hạ với phần mềm
1) SAP2000 for Oil and Gas
https://www.csiamerica.com/products/sap2000/oil-and-gas

- Center of Gravity Gá đở với Frames, Dây cables phải qua trọng tâm
SAP2000 can automatically determine the center of gravity (CG) of the structure based on self-weight and user selected assigned loads.
If piping, cladding, equipment or other gravity loads are applied as assigned loads, users have the option to include those assigned loads in the CG calculation and report.
- Import SACS and Other Analysis Models
Có thể nhập Input-files từ mềm khác
Input files from SACS®, StruCAD*3D and STAAD® models can be imported directly into SAP2000. These model imports are comprehensive and include geometry, section properties, local axes, supports, releases, load assignments, and load combinations.

- Analysis of offshore platforms lifting withfixed pile structure type (fixed platform) based on ASD89
Thí dụ bài tính trong thực tiển ! Tài liệu 18 Trang -2017
1592544811242.jpeg

https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.5011503

2) Lifting Analysis with Ansys Workbench (hoặc mềm khác cũng được, material elastic!)
2.1- Phần tử cho Cables
https://studentcommunity.ansys.com/thread/a-tutorial-for-creating-and-analyzing-cables/
A Tutorial for Creating and Analyzing Cables?


2.2- Video Thí dụ với FEM qua Video, Types of loads in FEA Structural Analysis

- DESIGN AND ANALYSIS OF LIFTING TACKLE FOR V ENGINE - Tài liệu 5 Trang về gá nâng thay đổi trong thực tiển rất hay !!!

https://www.ijtra.com/view/design-a...d-analysis-of-lifting-tackle-for-v-engine.pdf

- Lifting Analysis of Horizontal pressure vessel Nâng hạ Bình bầu, để ý cách thiết kế Padeye (Lug) ! Có hướng dẩn bên topic khác, thử tìm xem.


Đứa nào quan tâm >> nhấn Like cho biết, để có thể tiếp tục !!
 
Last edited:

Thành viên đang online

Top