O slideshow foi denunciado.
Seu SlideShare está sendo baixado. ×

Hướng dẫn sử dụng sacs 5.6 (phần modelling)

Mais Conteúdo rRelacionado

Diapositivos para si

Hướng dẫn sử dụng sacs 5.6 (phần modelling)

  1. 1. OFFSHORE.VN HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 V8I Sách Công trình Biển Th.S Tô Văn Tình 7/1/2014 The guideline SACS 5.6 - Copyright by Offshore Engineering Forum
  2. 2. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 1/67 TÁC GIẢ: ThS. TÔ VĂN TÌNH HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH SACS V5.6 PHẦN 1 – GIỚI THIỆU CHUNG PHẦN 2 – MÔ HÌNH KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG PHẦN 3 – HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH LIFTING PHẦN 4 – HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH LOAD-OUT PHẦN 5 – HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH TRANSPORTATION II. XEM XÉT, PHÊ DUYỆT Lần ban hành: 01 Người soạn thảo Người xem xét Người phê duyệt Họ và tên Chức vụ Ký tên Ngày hiệu lực 07/01/2014
  3. 3. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 2/67 III. SỬA ĐỔI LẦN SỬA ĐỔI NỘI DUNG SỬA ĐỔI TRANG SỬA ĐỔI NGÀY HIỆU LỰC
  4. 4. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 3/67 MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG ...................................................................................... 7 I.1 CÔNG TRÌNH BIỂN KẾT CẤU JACKET VÀ TOPSIDE ............................... 7 I.1.1 Khái niệm ........................................................................................................... 7 I.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SACS ..................................................................... 8 PHẦN II: MÔ HÌNH KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG ....................................................... 11 II.1 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ........................................................................................ 11 II.1.1 Thông số đầu vào .............................................................................................. 11 II.1.2 Vật liệu ............................................................................................................. 11 II.1.3 Tải trọng thiết kế .............................................................................................. 12 II.2 LẬP MÔ HÌNH TÍNH (STRUCTURAL MODELING) ................................. 14 II.2.1 Bước 1/Step 1: Khởi động Chưong trình .......................................................... 14 II.2.2 Bước 2/Step 2: Lựa chọn đơn vị ....................................................................... 15 II.2.3 Bước 3/Step 3: Tạo modeler ............................................................................. 16 II.2.4 Bước 4/Step 4: Chọn phương pháp modeler .................................................... 17 II.2.5 Bước 5/Step 5: Nhập thông tin hình dạng kết cấu ............................................ 18 II.3 MỘT SỐ THAO TÁC CƠ BẢN TRONG SACS ............................................ 23 II.3.1 Phím tắt trong sacs ............................................................................................ 24 II.3.2 Vẽ đường thẳng ................................................................................................ 25 II.3.1 Cách tạo điểm ................................................................................................... 26 II.3.1 Đổi tên Joint ..................................................................................................... 28 II.3.2 Tùy chỉnh đổi màu màn hình ............................................................................ 28 II.3.3 Tùy chỉnh khung nhìn ....................................................................................... 31 II.3.4 Lưu khung nhìn ................................................................................................ 35 II.3.5 Chia nhỏ member ............................................................................................. 37 II.3.6 Offset member .................................................................................................. 38 II.3.1 Combination hai model .................................................................................... 42 II.4 ĐỊNH NGHĨA TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TIẾT DIỆN PHẦN TỬ ............... 43 II.4.1 Định nghĩa member group ................................................................................ 43 II.4.2 Định nghĩa member tiết diện đơn giản ............................................................. 44 II.4.1 Định nghĩa member có tiết diện phức tạp ......................................................... 47 II.4.1 Định nghĩa chiều dài làm việc thực tế (Ly, Lz,Lb) .......................................... 51 II.1 ĐỊNH NGHĨA TẢI TRỌNG ............................................................................ 53 II.1.1 Tải trọng bản thân ............................................................................................. 53 II.1.2 Tải trọng tại nút ................................................................................................ 55 II.1.3 Tải trọng tại phần tử ......................................................................................... 56 II.1.4 Tải trọng thiết bị ............................................................................................... 57 II.1.5 Nhập tải trọng anode ........................................................................................ 58 II.1.6 Tải trọng môi trường ........................................................................................ 59 II.1.7 Tổ hợp tải trọng ................................................................................................ 62 II.1.8 Lựa chọn các tổ hợp cho phân tích ................................................................... 63
  5. 5. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 4/67 II.1.9 Phân khoảng chỉ tiêu kiểm tra kết cấu .............................................................. 63 II.1.10 Hệ số ứng suất cho phép ................................................................................... 64 II.2 PHÂN TÍCH KIỂM TRA KẾT CẤU .............................................................. 64 PHẦN III: TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 67
  6. 6. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 5/67 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng II.1 Steel Properties ................................................................................................ 11 Bảng II.2 Timber Properties ............................................................................................ 11 Bảng II.3 Grout Properties .............................................................................................. 11 Bảng II.4 : Equipment Loads ........................................................................................... 12 Bảng II.5 : Marine growth ............................................................................................... 13 Bảng II.6 : Current velocity ............................................................................................. 13 Bảng II.7 : Wind velocity ................................................................................................ 13 Bảng II.8 : Wave velocity ................................................................................................ 13 Bảng II.9 : Joint Numbering Definition .......................................................................... 27 Bảng II.10 : Bảng định nghĩa tên tiết diện ....................................................................... 43 Bảng II.11 Thông số về thông tin group hiển thị dạng text ............................................. 50 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình I.1 Công trình Biển Jacket và Topside dạng Điển hình ........................................ 7 Hình I.2 Chức năng phần mềm SACS ........................................................................... 8 Hình I.3 Một số tính năng phân tích Sacs ...................................................................... 9 Hình I.4 Một số tính năng phân tích – bài toán thi công ............................................... 9 Hình I.5 Cấu trúc chương trình SACS ......................................................................... 10
  7. 7. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 6/67 LỜI MỞ ĐẦU Wellhead Platform (Jacket và Topside) là một dạng công trình tiêu biểu và kinh điển trong các dạng Công trình Biển. Hiện nay, trong nước đã có những Công ty thiết kế và thi công chế tạo chuyên nghiệp công trình dạng Wellhead Platform, có thể kể tới như PVE, VSP, PTSC M&C, PVC- MS…, thực tế đó đòi hỏi một đội ngũ cán bộ kỹ sư đủ khả năng đảm nhiệm các phân tích thiết kế, báo cáo tính toán cũng như biện pháp thi công phù hợp với điều kiện trong nước. Việc thiết kế và thi công chế tạo công trình dạng WHP đòi hỏi phần mềm chuyên dụng, SACS (Structural Analysis Computer System) là một trong những phần mềm khá phổ biến được sử dụng rộng rãi ở những báo cáo tính toán Công trình biển hiện nay trong và ngoài nước. Tuy nhiên, số người Việt sử dụng thành thạo phần mềm Sacs chưa nhiều. Từ thực tế đó, tác giả giới thiệu cuốn hướng dẫn sử dụng SACS5.6 như một bước đi đầu tiên nhằm nâng cao kỹ năng sử dụng và khai thác phần mềm Sacs trong các thiết kế và thi công công trình biển dạng Wellhead Platform tại Việt Nam. Tài liệu trình bày các hướng dẫn sử dụng Sacs5.6 dựa trên những cuộc thảo luận trong “Diễn đàn Kỹ sư Công trình biển (offshore.vn)” và từ kinh nghiệm sử dụng của nhóm tác giả trong quá trình tham gia các dự án thiết kế và triển khai thi công chế tạo tại Việt Nam giai đoạn 2010 – 2014, các bài toán được tập trung giới thiệu bao gồm: 1. Modelling 2. Load-out Analysis 3. Lifting Analysis 4. Transportation Analysis Tài liệu được biên soạn lần đầu không tránh khỏi những sai sót và nhiều vấn đề chưa hoàn chỉnh, do vậy trong quá trình vận dụng rất mong anh em sinh viên, Kỹ sư đóng góp ý để tài liệu hướng dẫn ngày càng hoàn chỉnh hơn. Mọi góp ý xin vui lòng gửi về địa chỉ email: tinhtv@offshore.vn
  8. 8. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 7/67 PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG I.1 CÔNG TRÌNH BIỂN KẾT CẤU JACKET VÀ TOPSIDE I.1.1 Khái niệm Hình I.1 Công trình Biển Jacket và Topside dạng Điển hình Công trình biển cố định dạng Jacket bao gồm 03 phần chính: • Phần Thượng Tầng (topside): chứa các máy móc thiết bị phục vụ quá trình khoan và khai thác dầu khí. • Phần Chân Đế (Jacket): Là kết cấu đỡ thượng tầng dạng giàn, chịu tác động trực tiếp môi trường biển • Phần móng (Foundation Pile): là phần kết cấu giúp cố định giàn và truyền tải trọng từ thường tầng xuống nền đất Một công trình biển cố định dạng Jacket điển hình có dạng như hình 1-1.
  9. 9. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 8/67 I.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SACS SACS là viết tắt của cụm từ Structures Analysis Computer System là phần mềm chuyên dụng phục vụ tính toán thiết kế công trình biển cố định bằng thép. Bản quyền thuộc về công ty Bently. Dưới đây là những giới thiệu sơ bộ và ngắn gọn nhất bằng hình ảnh về các tính năng cũng như công dụng của phần mềm Sacs. Hình I.2 Chức năng phần mềm SACS NHỮNG ỨNG DỤNG CHÍNH
  10. 10. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 9/67 Hình I.3 Một số tính năng phân tích Sacs Hình I.4 Một số tính năng phân tích – bài toán thi công ÁP DỤNG CHO CÁC BÀI TOÁN TỪ KHI CHẾ TẠO TỚI VẬN HÀNH PHÂN TÍCH VẬN CHUYỂN
  11. 11. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 10/67 Cấu trúc phần mềm Sacs gồm 03 phần cơ bản: 1. Nhập mô hình và tải trọng đầu vào 2. Phân tích các bài toán liên quan 3. Phân tích và kiểm tra kết quả Hình I.5 Cấu trúc chương trình SACS
  12. 12. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 11/67 PHẦN II: MÔ HÌNH KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG II.1 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO II.1.1 Thông số đầu vào Chi tiết xem phụ lục 1: Bản vẽ kết cấu II.1.2 Vật liệu Bảng II.1 Steel Properties Property Value Density Modulus of elasticity Shear modulus Poisson’s ratio Coefficient of thermal expansion Friction coefficient (steel to steel) Dynamic Friction coefficient (steel to greased timber) Static Friction coefficient (steel to greased timber) 7850 kg/m³ 205,000 MPa 80,000 MPa 0.3 11.7 X 10-6 /° C 0.2 0.1 0.2 Bảng II.2 Timber Properties Material Property Value Timber Density (Keruing) Allowable Bending Stress (Keruing) along the fibre Allowable Shear Stress Density (Selangan Batu ) Allowable Bearing Stress (Selangan Batu) Allowable Shear Stress 740.0 kg/m³ 11.0 MPa 6.0 MPa 960.0 kg/m³ 13.0 MPa 6.5 MPa Bảng II.3 Grout Properties Material Property Value Grout Density Characteristic compressive strength at 28 days Modular ratio of steel to grout 2000 kg/m³ 60 MPa 18
  13. 13. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 12/67 II.1.3 Tải trọng thiết kế Equipment loads: Có 04 cụm thiết bị (Equipment Skids) đặt trên sàn, vị trí và kích thước xem chi tiết ở phụ lục 1: bản vẽ kết cấu, với các thông số chính như sau: Bảng II.4 : Equipment Loads No. Equipment ID Weight (kN) C.G Height (*) 1 SKID1 1112.05 3.0 2 SKID2 667.23 2.5 3 SKID3 444.82 2.0 4 SKID4 155.587 4.0 (*): C.G height là cao độ của trọng tậm khối skids tính từ mặt sàn đặt skids Deck loads: Là tải trọng giả thiết kể tới ảnh hưởng các thiết bị khác không bao gồm 04 skids ở trên Tải trọng phân bố đều Main deck: 0.75 kN/m2 Tải trọng phân bố đều Cellar deck: 0.50 kN/m2 Live loads Là tải trọng kể tới các hoạt động trên topside trong quá trình hoạt động Tải trọng phân bố đều Main deck: 5.00 kN/m2 Tải trọng phân bố đều Cellar deck: 2.50 kN/m2 Appurtenant Load Là tài trọng kết tới các kết cấu trên giàn không được mô hình hóa bằng modell, tải trọng này chính bằng khối lượng bản thân kết cấu đang xét ví dụ: anode, padeye, closure plate…
  14. 14. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 13/67 Evironmental loads: Độ sâu nước thiết kế : 79.5m Thủy chiều : 1.50m Bảng II.5 : Marine growth No. k/c từ mudline (m) Thickness (cm) Dry density (T/m3) 1 0-60 2.5 1.40 2 60-79.5 5.0 1.40 Bảng II.6 : Current velocity No. k/c từ mudline (m) Velocity (m/s) 1 year 100 years 1 Bottom 0.514 0.514 2 Surface 1.029 1.081 Bảng II.7 : Wind velocity Velocity at 10m (m/s) 1 year 100 years 25.72 45.17 Bảng II.8 : Wave velocity 1 year 100 years Height (m) Period (sec) Height (m) Period (sec) 6.10 12.00 12.19 15.00
  15. 15. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 14/67 II.2 LẬP MÔ HÌNH TÍNH (STRUCTURAL MODELING) LẬP MÔ HÌNH TÍNH: STRUCTURAL MODELING II.2.1 Bước 1/Step 1: Khởi động Chưong trình Khởi động chương trình bằng việc kích đúp vào biểu tượng Sacs5.6 trên màn hình desktop B1) Double kích vào biểu tượng Sacs trên màn hình
  16. 16. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 15/67 II.2.2 Bước 2/Step 2: Lựa chọn đơn vị Kiểm tra hệ thống đơn vị trong Sacs, vào Home/Sacs Settings/Sacs System Configuration, đưa đơn vị về dạng Metric kN Force 1. Chọn Sacs settings 2. Chọn Units Stettings 3. Chọn Metric kN Force
  17. 17. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 16/67 II.2.3 Bước 3/Step 3: Tạo modeler Kích vào biểu tượng Modeler/Create new model để bắt đầu công việc dựng modeling 1. Chọn Modeler 2. Chọn Create new model 3. Chọn OK để tiếp tục
  18. 18. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 17/67 II.2.4 Bước 4/Step 4: Chọn phương pháp modeler Màn hình hiện ra các thông tin lựa chọn, có 02 lựa chọn 1. Chọn Start blank model màn hình sẽ hiện ra dạng đen trắng, khi đó bạn có thể vẽ các dạng kết cấu với các thao tác trực tiếp trong khung nhìn 2. Chọn Start Structure Definition Wizard màn hình sẽ hiện ra một công cụ hỗ trợ giúp việc modeling Jacket nhanh và chính xác hơn Tài liệu sẽ tập trung giới thiệu tới bạn đọc lựa chọn số 2 để mô hình kết cấu Jacket. 1. Chọn Start Structure Definition Wizard 2. Chọn Metric with kN force để định nghĩa đơn vị, sau đó OK để tiếp tục
  19. 19. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 18/67 II.2.5 Bước 5/Step 5: Nhập thông tin hình dạng kết cấu Định nghĩa Jacket và Cọc theo các thông tin ở bản vẽ kết cấu trong phụ lục 1 Elevation: Độ sâu nước : 79.5 m Working Point Elevation : 4.0 m Pile Connection Elevation: 3.0 m Mudline elevation, pile stub elevation và đoạn chân cọc dưới mudline: -79.5m Other Elev: -50.0, -21.0, 2.0, 15.3 (cellar deck), 23.0 (Main deck) Chi tiết xem hình dưới đây: Lưu ý: Giữ tích note Generate Seastate hydrodynamic data để tạo thông tin về môi trường biển. 1. Chọn Elevation 2. Chọn Nhập các thông tin kích thước Jacket 3. Chọn OK để tiếp tục
  20. 20. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 19/67 Legs: Tích vào tab tiếp theo để điền thông tin chân kết cấu Number of legs: 4 Leg type: Ungrouted Leg spacing at working point: X1=15m, Y1=10m Row labeling: Định nghĩa ký hiệu các Row theo bản vẽ kết cấu (Phụ lục 1) Pile/leg batter: Row 1 (Leg 1 and leg 3, 1st Y row) is single batter in Y Row 2 (Leg 2 and leg 4, 2nd Y Row) is double batter Chi tiết xem ở hình đính kèm 1. Chọn tab Legs 2. Chọn Leg spacing at working Point 3. Nhập thông tin kích thước khoảng cách giữa các trục Jacket 4. Kích Ok để tiếp tục
  21. 21. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 20/67 Dưới đây là hình ảnh liên quan tới cách nhập độ xiên của ống chính (chân Jacket) (Hình chỉ mang tính chất minh họa, trong ví dụ mô hình mà chúng ta đang xây dựng, giá trị Y batter là “10”) Step 19) Press OK button Global Z-X plane Example: Bottom Row Left Leg X batter is 0 Y batter is 8 Global Z-Y plane
  22. 22. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 21/67 Conductors: Tích vào tab tiếp theo để điền thông tin conductors kết cấu One conductor well bay that has four conductors The top conductor elevation: 15.3m First conductor number: 5 Number of conductors in X direction: 2 Number of conductors in Y direction: 2 The location of first conductor (LL): X= -4.5m, Y= -1.0m The distance between conductors: 2.0m in both X and Y directions. Disconnected elevations: -79.5m, 3.0m, and 4.0m. 1. Chọn tab Conductors 2. Chọn Add/Edit Conductor Data 3. Nhập thông tin về sô cụm ống Conductor (Number of conductor well bays 4. Nhập thông tin conductors theo bản vẽ 5. Chọn Apply để chấp nhận thông tin đã nhập 6. Kích Ok để tiếp tục
  23. 23. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 22/67 Sau đó nhấn apply/ok sẽ được mô hình sơ bộ dưới đây. Chú ý: khuyến cáo người dùng sử dụng chức năng Start Structure Definition Wizard đến đây, sau đó chuyển sang cách nhập tay thông thường.
  24. 24. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 23/67 II.3 MỘT SỐ THAO TÁC CƠ BẢN TRONG SACS Trong quá trình dựng mô hình người dùng sẽ cần sử dụng một số tính năng thao tác cơ bản của Sacs như: a. Phím tắt trong sacs b. Vẽ đường thẳng từ hai điểm cho trước c. Các tạo điểm mới d. Tùy chỉnh đổi mầu màn hình e. Tùy chỉnh khung nhìn (plan, side view…) f. Lưu khung nhìn g. Đổi tên joint (Rename Joint) h. Chia nhỏ member i. Offset member j. Combination hai model riêng thành 01 model k. ………….. Dưới đây là trình bày chi tiết về các thao tác thông dụng ở trên
  25. 25. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 24/67 II.3.1 Phím tắt trong sacs Sử dụng các phím tắt trong thao tác sẽ giúp người dùng tiết kiệm được khá nhiều thời gian, sau đây là một số phím tắt thường dùng trong sacs F1: Xem nội dung hướng dẫn F2: Restart view (làm mượt chế độ xem) F4: Pan View (di chuyển màn hình bằng bàn tay) F5: Orbit Virew (Xoay hình 3D trong Sacs) F6: Zoom Window (phóng to màn hình nhìn) F8: Show Soild Elements (xem mô hình dạng 3D full tiết diện) F9: Select Item/ Chọn hạng mục F10: Select Window/Chọn cửa sổ nhìn Ctrl+R: Run file (Chạy/phân tích chương trình) Ctrl+A: Chọn toàn bộ đối tượng trong khung nhìn
  26. 26. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 25/67 II.3.2 Vẽ đường thẳng Hình ảnh minh hoạ cách vẽ đường thẳng/phần tử bằng thao tác thông thường: 1. Chọn tab members 2. Chọn biểu tượng Add 3. Chọn điểm đầu phân tử 4. Chọn điểm kết thúc phần tử 5. Chọn Apply để kết thúc Noted: trong phần mềm sacs phần tử được định nghĩa bằng 02 điểm, điểm đầu ký hiệu là A, và điểm kết thúc ký hiệu là B, sau khi định nghĩa member được hiểu là đoạn thẳng AB. Việc biết/nhớ được điểm đầu và điểm cuối giúp người dùng có những thao tác nhanh gọn liên quan tới member ví dụ như: member nhiều segment, chia nhỏ memner với khoảng cách cho trước từ điểm đầu (A) hoặc cuối (B)…
  27. 27. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 26/67 II.3.1 Cách tạo điểm Hình ảnh minh hoạ cách tạo điểm mới từ một khoảng cách cho trước so với điểm có sẵn (exist joint): 1. Chọn tab Joints 2. Chọn biểu tượng Relative 3. Chọn điểm có sẵn exist joint 4. Đặt tên cho điểm mới (notes 1) 5. Nhập khoảng cách so với điểm cho trước (notes 2) 6. Chọn Apply để kết thúc Notes 1: Trong tab Joint có khá nhiều lựa chọn tạo điểm mới như: giao điểm hai đường thẳng hoặc bốn điểm khác nhau đồng phẳng (intersection), tạo điểm mới bằng cách chia đều hai điểm khác nhau bằng các khoảng bằng nhau (a long line), tạo điểm theo cao độ hoặc chiều dài từ đường thẳng cho trước (relative to a line)… tùy vào mục đích sử dụng, người dùng lựa chọn thao tác thích hợp, trong giáo trình tác giả chi trình bày cách tạo điểm mới từ điểm có sẵn và một khoảng cách cho trước (relative) Notes 2: Việc đặt tên Joint nhằm giúp bạn đọc kiểm soát các vị trí trên kết cấu, để phục vụ cho các mục đích kiểm tra và refer nhanh trong phân tích kết quả sau này. Bạn đọc tham khảo bảng II.9 về cách định nghĩa và đặt tên joint thường dùng.
  28. 28. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 27/67 Bảng II.9 : Joint Numbering Definition Description Joint Number Jacket Leg L001 - L999 Jacket Plan Framing 1000 - 1999 Pile P001 - P999 Conductor C001 - C999 Caisson CA01 - CA99 Caisson support CS01 - CS99 Riser R001 - R999 Riser support RS01 - RS99 J-tube JT01 - JT99 J-tube support JS01 - JS99 Boatlanding B001 - B999 Boatlanding Stub BS01 - BS99 Sub Cellar Deck 2000 - 2999 Cellar Deck 3000 - 3999 Mezzanine Deck 4000 - 4999 Main Deck 5000 - 5999 Helideck H001 - H999 Flare/Vent Boom F001 - F999 Telecom Mast T001 -T999 Notes 3: Tùy bản vẽ thiết kế, vị trí điểm mới và hệ trục tọa độ trong Sacs mà giá trị này được nhập trong ô X relative, Y relative hoặc Z relative tương ứng.
  29. 29. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 28/67 II.3.1 Đổi tên Joint Việc biết tên Joint rất quan trọng như đã trình bày ở trên, trong trường hợp tên Joint không đúng với yêu cầu, người dùng có thể đổi tên theo thao tác đơn giản dưới đây: 1. Chọn tab Joint 2. Chọn Rename/Merge 3. Chọn joint cần đổi tên 4. Nhập tên joint theo yêu cầu 5. Kích Apply để hoàn thành Ngoài ra, người dùng cũng có thể đổi tên joint đồng loạt cho toàn bộ model theo một nguyên tắc biết trước Chi tiết xem video tại link: http://offshorevn.com/showthread.php?2854-Huong-dan- doi-ten-Joint-trong-Sacs&highlight=joint II.3.2 Tùy chỉnh đổi màu màn hình Mặc định màu nền màn hình (background) của Sacs là màu đen, điều này khá bất tiện khi đưa vào báo cáo tính toán (report analysis), nhất là khi in để thảo luận hoặc làm các việc liên quan. Để khắc phục người dùng có thể sử dụng tùy chọn điều chỉnh màu như trình bày dưới đây.
  30. 30. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 29/67 1. Chọn biểu tượng Sacs Settings 2. Chọn Interactive programs 3. Tùy chỉnh màu theo yêu cầu 4. Chọn restore defaults nếu muốn trở lại màu mặc định trong sacs 5. Chọn Apply để kết thúc quá trình Bạn đọc cũng có thể thay đổi mầu nền trực tiếp trong màn hình Modeler theo các thao tác sau đây:
  31. 31. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 30/67 1. Chọn biểu tượng Sacs ở góc trái phía trên màn hình. 2. Chọn Precede Settings 3. Chọn tùy chỉnh màu theo sở thích 4. Chọn tab Ok hoặc Apply để hoàn thành.
  32. 32. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 31/67 II.3.3 Tùy chỉnh khung nhìn Trong các dự án lớn, model kết cấu thường rất phức tạp với nhiều hạng mục và dung lượng lớn, để thao tác với toàn bộ model đòi hỏi cấu hình máy mạnh và quá trình thao tác thường tốn nhiều thời gian, để khắc phục người dùng có thể tùy chỉnh view nhìn những member hoặc khung nhìn liên quan. Dưới đây là 02 cách giúp giải quyết vấn đề Tạo view nhìn mặt phẳng 1. Chọn tab Display 2. Chọn biểu tượng Plane 3. Lựa chọn các option tương ứng (ví dụ mặt phẳng OXY) 4. Nhập cao độ Z của mặt phẳng (hoặc kích vào điểm thuộc mặt phẳng) 5. Chọn Ok để hoàn thành
  33. 33. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 32/67 Kết quả các bạn sẽ được một khung nhìn ở mặt phẳng có cao độ 15.3 như sau:
  34. 34. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 33/67 Tạo view nhìn hình khối 1. Chọn tab Display 2. Chọn biểu tượng Volumes 3. Nhập thông khung nhìn theo trục X, Y, Z (Ví dụ khung nhìn cao độ Z) 4. Chọn điểm có cao độ nhỏ nhất 5. Chọn điểm có cao độ lớn nhất 6. Chọn Apply để hoàn thành
  35. 35. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 34/67 Kết quả các bạn sẽ được một khung nhìn hình khối từ điểm có cao độ thấp nhất EL(-) 50 tới điểm có cao độ cao nhất EL(-) 21 như hình ảnh hiển thị dưới đây. (Noted: Kích chuột vào biểu tượng Display active/Isometric để trở lại trạng thái view ban đầu cho các thao tác tiếp theo)
  36. 36. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 35/67 II.3.4 Lưu khung nhìn Để tiết kiệm thời gian cho những lần xem tiếp theo, các bạn cũng có thể save lại khung nhìn bằng các thao tác trình bày sau đây: Lưu khung nhìn đã định nghĩa 1. Chọn tab Display 2. Chọn biểu tượng Maintenance 3. Chọn hướng mũi tên tại dòng chữ operation to perform 4. Chọn Bin Add để tạo tên khung nhìn 5. Định nghĩa tên khung nhìn (Người dùng có thể dùng các ký tự cho dễ quản lý) 6. Chọn Add để hoàn thành đặt tên khung nhin 7. Quay lại bước 3, Chọn View Add 8. Chọn khung nhìn đã định nghĩa ở bước 5,6 (ví dụ: Boatlanding, Flare, Jacket, Topside, Upper deck, Middler Deck, Faces, Plans…) 9. Đặt tên view nhìn (Ví dụ: Bottom, EL(-)21, EL(-)50, ROW A, ROW B…) 10. Đặt tên view title 11. Chọn Add để hoàn thành
  37. 37. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 36/67 Sau đó kiểm tra kết quả bằng cách 1. Tích biểu tượng view section 2. Chọn Bin name đã define 3. Tích vào Bottom tên đã định nghĩa trước đó để xem kết quả Noted: 1/ Faces, Plans là tên khung nhìn các mặt bên và mặt bằng Jacket đã định nghĩa theo các thao tác tương tự ở trên. 2/ Việc lưu lại khung nhìn còn giúp người dùng tiết kiệm được khá nhiều thời gian khi làm report. Một trong những phần việc mà ae kỹ sư hay làm khi sử dụng Sacs để làm report là in những hình có tính chất lặp về thông tin của phần tử như: Member properties, Fy, Ly, Lz, Member group…
  38. 38. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 37/67 Sử dụng kỹ năng đã giới thiệu ở trên sẽ giúp bạn đọc tiết kiệm được khá nhiều thời gian khi thao tác in ấn những thông tin này. Thể biết thêm thông tin chi tiết, bạn đọc tham gia thảo luận và tìm hiểu tại link: http://offshorevn.com/showthread.php?6975-Huong-dan-tao-va-in-view-nhin-trong- sacs Có tới 16 bước chính theo hình đính kèm trong topic, người dùng đọc kỹ và thao tác theo trình tự tăng dần từ 1 tới 16. II.3.5 Chia nhỏ member Trong quá trình thao tác sử dụng sacs, người dùng gặp khá nhiều trường hợp liên quan tới việc chia phần tử members, tùy vào mục địch sử dụng cũng như thông tin ban đầu, bạn đọc có thể lựa chọn một trong các cách sau: 1/ Ratio (Chia phần tử theo tỷ lệ cho trước) 2/ Length (Chia phần tử theo chiều dài cho trước) 3/ Z Coordinate (Chia phần tử theo cao độ Z cho trước) 4/ Y Coordinate (Chia phần tử theo tung độ Y cho trước) 5/ X Coordinate (Chia phần tử theo hoành độ X cho trước) 6/ Equal part (Chia phần tử thành các phần bằng nhau) 7/ Perpendicular (Chia phần tử bằng đường thẳng vuông góc với điểm ngoài phần tử) 8/ Intersection (Chia phần tử từ hai đường thắng cắt nhau) 9/ Existing joint (Chia phần tử từ điểm có sẵn trên phần tử) Các thao tác khá tương đồng, tác giả chỉ giới thiệu thao tác số 2, chia phần tử theo chiều dài cho trước. Để chia phần tử theo bước này, người dùng thực hiện theo các bước sau đây: 1. Chọn tab Member 2. Chọn biểu tượng Divide 3. Chọn tính năng Length 4. Chọn phần tử cần chia 5. Nhập chiều dài cách điểm đầu (A) hoặc điểm cuối (B) của phần tử 6. Đặt tên Joint mới sẽ được tạo ra 7. Nhập các thông tin cần thiết (thường bỏ qua bước này) 8. Kích Apply để kết thúc
  39. 39. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 38/67 II.3.6 Offset member Để mô tả chính xác nhất sự làm việc của phần tử trong thực tế, phần mềm Sacs cung cấp cho người dùng tính năng offset member. Khối lượng bản thân kết cấu thường được Sacs tính tự động trực tiếp từ các phần tử đã mô hình hóa trong kết cấu, việc offset member giúp giảm đáng kể và đưa giá trị khối lượng bản thân về gần với giá trị đúng. Chi tiết xem ở hình mình họa dưới đây Có khá nhiều lựa chọn thực hiện chức năng offset, tác giả giới thiệu tới bạn đọc 02 cách hay dùng nhất cho phần tử có tiết diện ống (tubular) và phần tử có tiết diện thép hình (shape):
  40. 40. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 39/67 Trước khi offset member Sau khi offset member
  41. 41. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 40/67 Offset cho phần tử ống: 1. Chọn tab Joint 2. Chọn biểu tượng Manual design 3. Chọn điểm giao nhau giữa các phần tử 4. Tích Apply để đồng ý 5. Chọn Modify Offsets 6. Chọn Offset to outside of Chord 7. Quay lại chọn Modify Offsets 8. Chọn Save Offsets để kết thúc Kết quả:
  42. 42. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 41/67 Offset cho thanh: 1. Chọn tab Member 2. Chọn biểu tượng Offsets 3. Chọn các phần tử cần offset (ví dụ tích screen vì chọn toàn bộ phần tử trong khung nhìn) 4. Tích Offset type để lựa chọn các tính năng có sẵn, chọn Top of steel 5. Chọn Apply để kết thúc Notes: Trước khi offsets các member giao nhau mặc định từ tâm tới tâm Kết quả sẽ được những member giao nhau ở phần đỉnh tức là có cao độ phần top bằng nhau, theo đúng cách thức làm việc trong thực tế Kết quả:
  43. 43. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 42/67 II.3.1 Combination hai model Trong phân tích tính toán giàn loại Well Head Platform (WHP), thường người ta chia ra làm hai phần kết cấu chính là Topside and Jacket (có thể sẽ do hai nhà thầu Engineering độc lập thực hiện). Tùy từng phần kết cấu mà sẽ có tương ứng các bài toán phân tích. Tuy nhiên khi thực hiện các bài toán như fatigue, seismic, boat impact… có thể cần có cả hai loại kết cấu này trong một mô hình. Tiếp tục modeling jacket vào trong model topside hoặc ngược lại? Làm thế nào để copy chúng từ hai mô hình riêng biệt thành một mô hình hoàn chỉnh? Phần này sẽ hướng dẫn người dùng cách combination chúng lại bằng một thao tác đơn giản như sau: Tác giả trình bày ví dụ đơn giản trong bài toán transportation, gồm model cho Seafastening và model topside (model seafastening và topside là những file độc lập) Bước 1: Model Seafastening Bước 2: Model Topside Bước 3: 1/Chọn biểu tượng Sacs 2/ Chọn Import 3/ Chọn Sacs model file Bước 4: Sau đó dẫn tới link chứa file model ở bước 1, tích Ok sẽ được kết quả như trên. Link thảo luận và tham khảo: http://offshorevn.com/showthread.php?1908-Huong-dan-Combination-2-model- Sacs-
  44. 44. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 43/67 II.4 ĐỊNH NGHĨA TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TIẾT DIỆN PHẦN TỬ II.4.1 Định nghĩa member group Việc đặt tên tiết diện member group khá quan trọng, giúp người dùng dễ nhớ và quản lý tốt model cũng như các thao tác liên quan Có rất nhiều cách đặt tên member group , tác giả giới thiệu một bảng tổng hợp tên các member group thường sử dụng để bạn đọc tham khảo và làm cơ sở cho cách đặt tên cho các dự án của mình. Bảng II.10 : Bảng định nghĩa tên tiết diện Description Member Group Jacket Leg LG* Jacket Horizontal Framing H** Jacket Elevation Framing D** Pile PL* Conductor CN* Caisson CA* Caisson Support CS* Riser R** Riser Support RS* J-tube JT* J-tube Support JS* Boatlanding B** Boatlanding Stub BS* Pile & Conductor Wish Bone W.B, W.C Sub-Cellar Deck SD* Cellar Deck CD* Mezzanine Deck MZ* Main Deck MD* Deck Leg DL* Deck Bracing DB* Helideck HD* Flare/Vent Boom FB* Boom Rest BR* Crane Pedestal CP* Telecom Mast TM* Plate P** Trong đó:)*) là số thứ tự từ 1 tới lớn
  45. 45. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 44/67 II.4.2 Định nghĩa member tiết diện đơn giản Thông thường có hai loại tiết diện cơ bản là dạng ống (tubular) và dạng thép hình (shape), Loại tiết diện đơn giản là loại tiết diện có sẵn trong thư viện Sacs hoặc có thể nhập từ các tính năng thông thường. Theo bản vẽ thiết kế đính kèm phụ lục 1, kích thước các group/member được định nghĩa như sau: LG4 = 48.5 x1.75 DL6 = 42 x1.5 DL7 = 42 x1.5 CON = 30 x1 flooded PL* = 42 x1.5 W.B. = 30 x1 flooded Do các thác tác hoàn toàn giống nhau, Tác giả chỉ giới thiệu cách định nghĩa cho phần tử W.B làm ví dụ, các phần tử còn lại bạn đọc làm hoàn toàn tương tự.
  46. 46. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 45/67 Cách định nghĩa thông số hình học và tính chất vật lý cho phần tử member có dạng hình tròn (tubular). Bước thực hiện chính: 1. Chọn tab Property 2. Chọn Member Group 3. Chọn tiết diện cần định nghĩa WB 4. Chọn tab Add 5. Chọn cách nhập tiết diện là thép hình (W, I, H, L…) hoặc thép ống (tubular) 6. Chọn đơn vị in 7. Nhập thông tin hình học và tính chất vật lý của tiết diện 8. Chọn Apply để hoàn thành Cách định nghĩa thông số hình học và tính chất vật lý cho phần tử member có dạng thép hình. Trong ví dụ các member thuộc topside có dạng thép hình (I shape), tác giả giới thiệu cách định nghĩa loại tiết diện thép hình cho 01 member đại diện, các member khác người dùng thao tác hoàn toàn tương tự 1. Chọn tab Members 2. Chọn biểu tượng Members properties 3. Chọn member cần gán tiết diện
  47. 47. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 46/67 4. Gán tên tiết diện (Notes 1) 5. Chọn Apply để xác nhận (Notes 2) 6. Chọn Edit để bắt đầu gán quá trình gán tiết diện và tính chất vật lý 7. Chọn biểu tượng … để tìm tiết diện (Notes 3) 8. Chọn Library (notes 3) 9. Tìm chọn tiết diện member cần gán 10. Chọn Ok để đồng ý 11. Nhập các thông số vật lý của phần tử 12. Chọn Apply để hoàn thành Note 1: Người dùng có thể đặt tên tiết diện trong quá trình vẽ Note 2: Bỏ qua bước này nếu đã đặt tên tiết diện trong quá trình vẽ Note 3: Đối với những tiết diện không có sẵn trong library, người dùng có thể dùng chức năng edit để nhập thông tin trực tiếp.
  48. 48. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 47/67 II.4.1 Định nghĩa member có tiết diện phức tạp Member có tiết diện ống phức tạp là member có những hình thù đặc biệt, hoặc member có nhiều tiết diện, trong ví dụ minh họa LG1, LG2, LG3 là những phần tử phức tạp vì tiết diện ống chính có 03 tiết diện khác nhau Tác giả giới thiệu chi tiết cách định nghĩa tiết diện LG1, các tiết diện còn lại LG2 và LG3 người dùng thao tác hoàn toàn tương tự. Định nghĩa tiết diện LG1 1. Chọn tab Property 2. Chọn Member Group 3. Chọn tiết diện cần định nghĩa LG1 , trên màn hình sẽ tô đỏ những phần tử đã được gán tên LG1. 4. Chọn Add để tiếp tục 5. Tích vào Group type để chọn cách nhập thông tin member của group là tubular or beam dạng thép hình 6. Chọn đơn vị in – vì trong bản vẽ kèm đính kèm ở phụ lục 1, người ta cung cấp đơn vị in , tùy cách nhập thông tin hình học của tiết diện mà người dung lựa chọn đơn vị nhập chính xác 7. Nhập thông tin hình học và tính chất vật lý của tiết diện (theo basis of design) 8. Chọn Add Segment để thêm một đoạn tiết diện cho phần tử
  49. 49. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 48/67 Sau đó tiếp tục nhập các thông tin hình học của segment tiếp theo như hình sau đây: 1. Nhập các thông tin hình học về tiết diện và tính chất vật lý của đoạn số 2 (segment 2) 2. Chọn Add segment để nhập thông tin segment 3 3. Nhập các thông tin hình học về tiết diện và tính chất vật lý của đoạn số 3 (segment 3) 4. Tích Fooded member (vì đây là phần tử ngập nước) 5. Chọn Apply để hoàn thành
  50. 50. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 49/67 Một số lưu ý: - Ống chính là những phần tử ngập nước (Flooded) vì nước có thể vào trong lòng ống chính - Ống nhánh (brace) bị bịt kín ở hai đầu bởi ống chính (Chord) là những phần tử không ngập nước (None-Flooed) mặc dù chúng nằm hoàn toàn dưới mặt nước - Hình ảnh minh họa cách khai báo/định nghĩa tính chất hình học và vật lý điển hình cho tiết diện member ống chính Jacket có 03 segment. Trong đó: Segment 1: D =48.5in, T = 1.75in, Fy = 34.50 kN/cm2, Segment Length = 1.0 m Segment 2: D =47.0in, T = 1.0in , Fy = 24.80 kN/cm2 Segment 3: D = 48.5in, T = 1.75in, Fy = 34.50 kN/cm2, Segment Length = 1.0 m Member is flooded.
  51. 51. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: HD05/QT7.1-01 Trang 50/67 Bảng II.11 Thông số về thông tin group hiển thị dạng text
  52. 52. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 51/67 II.4.1 Định nghĩa chiều dài làm việc thực tế (Ly, Lz,Lb) Ly, Lz: là chiều dài thực làm việc của phần tử theo phương trục Y, X tương ứng. Gán các giá trị này giúp mô tả sát hơn sự làm việc của phần tử trong thực tế. Lb là chiều dài không được đỡ ngang của bản cánh chịu nén của dầm Việc khái báo những giá trị này giúp phần tử member mô hình hóa trong sacs làm việc đúng với thực tế. Để hiểu rõ hơn về các thuật ngữ, bạn đọc tìm hiểu nội dung dưới đây: Members in Compression */ Effective length factors Column buckling effective length factors (K) for all members shall be based on the API RP 2A and AISC (Table C-C2.1) recommendations. The general rules used to determine the K factors for each member is summarised in Table Table C-C2.1 (API). In cases where a lower K factor is required to reduce buckling effects, a local analysis may be used to compute K factors, taking into account the stiffness of adjacent members. */ Member lengths For the purpose of these analyses, ‘member lengths’ are defined as the lengths which, when multiplied by the effective length factors of this brief, define the effective buckling lengths of the members. The member length shall be taken to be equal to the joint to joint (work-point to work-point) length for all members in the model only when the nodes at both ends of the member in questions are restrained about the member’s orthogonal axes; or this may be reduced to the joint face to face length where the joints are considered to be fully stiffened against rotation. Should the nodes not be so restrained then the member length shall be evaluated based on the effective restraint at the nodes in the relevant plane of buckling. The effective lenght factors used for member code check based on API RP2A sec. 3.3.1.d. The following table presents effective lenght factors are used at the structure model. Description In Plane (Ky) Out-of Plane (Kz) Jacket Legs 1.0 1.0 Diagonal Face Bracing 0.8 0.8 X-Bracing 0.9 1 0.9 1 Main Plan Bracing 0.8 0.8 Internal Plan Bracing 1.0 1.0 Deck Leg 1.0 1.0 Truss Member 0.8 1.0 Beam 1.0 1.0 Cantilever 2.1 2.1 Note : 1) 0.9 of the longer segment and at least one pair of members framing into the joint must be in tension
  53. 53. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 52/67 Tham khảo: 1/http://offshorevn.com/showthread.php?1878-Effective-length-factor- k&highlight=length 2/ http://offshorevn.com/showthread.php?6340-Hoi-ve-effective-length-Lz-Ly-Lz- trong-Sacs&highlight=effective
  54. 54. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 53/67 II.1 ĐỊNH NGHĨA TẢI TRỌNG Có rất nhiều lựa chọn thao tác để khai báo tải trọng, ở giáo trình này tác giả chỉ trình bày một một số thao tác cơ bản thường được sử dụng để nhập tải trọng, bạn đọc tham khảo và áp dụng vào ví dụ hoặc bài toán của mình. II.1.1 Tải trọng bản thân Tải trọng bản thân kết cấu là khối lượng của toàn bộ phần tử kết cấu được mô hình hóa trong Sacs, khối lượng có thể là tubular, I shape, Plate… Những thiết bị hoặc phần tử khác không thể vẽ vào trong model thì người tai kể tới ảnh hưởng của nó bằng tải trọng với giá trị là khối lượng bản thân của thiết bị hoặc phần tử đó (Ví dụ sling khi cẩu, anode, equipment, E&I…) Giá trị tải trọng bản thân thường được Sacs tính tự động, các bạn có thể kiểm tra trực tiếp trên màn hình Precede, theo các bước: 1. Chọn tab Load 2. Chọn biểu tượng Self weight 3. Chọn Apply để xem giá trị 4. Fz là thông tin giá trị trọng lượng bản thân kết cấu (Note 1)
  55. 55. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 54/67 Notes 1: Con số của Fz chỉ mang tính chất tham khảo và là thông tin để đối chiếu khi phân tích kết cấu. Để đặt tên cho tải trọng selfweight, các bác copy dòng lệnh sau paste vào editor hoặc datagen: LOADCN 2 LOADLB2 GENERATED DEAD LOAD WITHOUT BUOYANCY DEAD DEAD -Z NFL 0.001M Hình ảnh trong datagen: Trong đó:  2 là tên tải trọng selfweight đang để cập, tên này các bạn có thể đặt theo sở thích để dễ nhận biết và quản lý.  LB2: là lưu ý để nhận biết tải trọng, chủ yếu giúp người dùng nhận biết tải trọng trong các thao tác liên quan sau này  Z: là hướng tải trọng bản thân, thường là –Z  0.001 là Water density Override Chi tiết tham khảo: http://offshorevn.com/showthread.php?3070-Dead-load- selfweight&highlight=selfweight
  56. 56. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 55/67 II.1.2 Tải trọng tại nút Các loại tải trọng lên kết cấu hầu hết thường được quy về nút dưới dạng tải tập trung, vì vậy mà thao tác nhập tải trọng tại nút khá phổ biết, để nhập tải trọng tại nút, bạn đọc cần phải biết vị trí nút nhận tải và giá trị. Trong ví dụ minh họa tải trọng là trọng lượng bản thân của những padeye gán ở đầu Jacket, những padeye phục vụ quá trình thi công cẩu lắp/upending, có khối lượng khoảng 2kN. Các thao tác nhập tải trọng dạng này khá đơn giản, theo trình tự cơ bản dưới đây: 1. Chọn tab load 2. Chọn biểu tượng Joints 3. Chọn điểm nhận tải trọng (Joint 501L) 4. Nhập thông tin tên và ID của tải trọng 5. Nhập giá trị tải trọng 6. Chọn Apply để xác nhận và hoàn thành.
  57. 57. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 56/67 II.1.3 Tải trọng tại phần tử Các loại tải trọng lên kết cấu ngoài quy về nút còn được quy về thanh dưới dạng tải tập trung hoặc phân bố. Đây cũng được xem là một cách nhập tải trọng phổ biết và thông dụng khi sử dụng sacs. Để nhập tải trọng tại phần tử/member, bạn đọc cần phải biết vị trí phần tử/member nhận tải và giá trị, dạng tải trọng tác dụng là tập trung (Concentrated) hay phân bố (Distributed) để có những thao tác phù hợp. Trong ví dụ minh họa tải trọng là trọng lượng bản thân của những hàng rào bảo vệ tại đỉnh Jacket gọi là handrail, đây là khu vực người sử dụng để di chuyển từ boatlanding lên topside. Tải trọng dạng phân bố đều lên phần tử/member có giá trị là 1,5kN/m. Các thao tác nhập tải trọng dạng này khá đơn giản, theo trình tự cơ bản dưới đây: 1. Chọn tab load 2. Chọn biểu tượng Member 3. Chọn những member nhận tải 4. Nhập thông tin tên và ID tải trọng 5. Lựa chọn dạng tải trọng là tập trung (concentrated) hay phân bố (distributed) 6. Nhập giá trị tải trọng phân bố tại vị trí đầu phần tử 7. Nhập giá trị tải trọng phân bố tại vị trí cuối phần tử 8. Chọn Apply để đồng ý và hoàn thành
  58. 58. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 57/67 II.1.4 Tải trọng thiết bị Các thiết bị phục vụ khoan và khai thác dầu khí trên topside được mô tả bằng tải trọng là trọng lượng của thiết bị. Do các thiết bị này có khối lượng khác nhau khi hoạt động (operating) và không hoạt động (Dry), tùy tổ hợp tải trọng đang xét mà người dùng sử dụng giá trị để tổ hợp trong phân tích. Hai giá trị này được nhập 2 tên tải trọng riêng biệt Để nhập giá trị tải trọng skid, bạn đọc tham khảo các thao tác: 1. Chọn tab Load 2. Chọn biểu tượng Skid loads 3. Nhập tên tải trọng 4. Nhập tên Load ID (note 1) 5. Nhập thông tin về kích thước chân thiết bị, tọa độ trọng tâm, giá trị khối lượng, sai số cho phép… 6. Tích center of force is at geometric center of the skid để vị trí tải trọng trong skid chứa thiết bị. 7. Kích Apply để hoàn thành Note 1: Trên topside có 04 thiết bị sẽ được đặt tên chung là EQPT với load ID từ 1 tới 4. Chi tiết tham khảo: http://offshorevn.com/showthread.php?569-Tai-trong-SKid-len- san-Platform&highlight=skid
  59. 59. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 58/67 Ngoài ra, bạn đọc cũng có thể tạo điểm mới là tâm của khối SKID sau đó sử dụng thao tác nhập tải trọng tại nút. II.1.5 Nhập tải trọng anode Anode là thiết bị chống ăn mòn kết cấu chân đế, vì không thể vẽ chúng vào model lên người ta kể tới ảnh hưởng của chúng bằng cách gán giá trị tải trọng đúng bằng trọng lượng bản thân anode. Trong ví dụ minh họa tải trọng là trọng lượng bản thân của thiết bị bảo vệ anode. Tải trọng dạng phân bố tập trung lên phần tử/member có giá trị là 2,5kN/m. Để nhập giá trị này, bạn đọc tham khảo các bước sau: 1. Chọn tab load 2. Chọn biểu tượng Anode 3. Chọn member có gán anode (note 1) 4. Nhập thông tin tên tải trọng và ID 5. Nhập giá trị khối lượng anode và số anode trên mỗi member 6. Chọn Apply để kết thúc Notes 1: Sử dụng chức năng Group selection để chọn những member liên quan
  60. 60. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 59/67 II.1.6 Tải trọng môi trường Sóng, gió, dòng chảy là những tải trọng rất quan trọng và không thể thiếu trong phân tích kết cấu công trình biển, phần mềm Sacs có cả một công cụ hỗ trợ rất tốt cho việc nhập tải trọng này. Tài liệu trình bày cách nhập giá trị tải trọng môi trường song, gió, dòng chảy hướng 00 trong điều kiện làm việc bình thường, các hướng khác bạn đọc nhập hoàn toàn tương tự. Từ các thông số đầu vào đã trình bày ở trên, bạn đọc tham khảo các thao tác cơ bản sau: 1. Chọn tab Environment 2. Chọn biểu tượng Seastate 3. Nhập thông tin tên tải trọng 4. Tích biểu Wave 5. Tích biểu tượng Wave I để nhập thông tin sóng lần 1 6. Nhập thông tin về tải trọng sóng (lấy từ số liệu đầu vào và basis of design) 7. Tích biểu tượng Wave I để nhập thông tin sóng lần 2 8. Nhập thông tin về tải trọng sóng (lấy từ số liệu đầu vào và basis of design)
  61. 61. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 60/67 Tới đây kết thúc quá trình nhập thông tin về tải trọng sóng, tiếp tục nhập thông tin về tải trọng gió và dòng chảy, như sau: 9. Tích biểu tượng Wind để nhập thông tin gió 10. Nhập thông tin về tải trọng gió lần 1 11. Tích biểu tượng dead load 12. Nhập thông tin về tải trọng gió lần 2 13. Tích biểu tượng Current 14. Tích biểu tượng Curr I để nhập thông tin về tải trọng dòng chảy lần 1 15. Nhập thông tin về tải trọng dòng chảy lần 1 16. Tích biểu tượng Curr II để nhập thông tin về tải trọng dòng chảy lần 1 17. Nhập thông tin về tải trọng dòng chảy lần 2 18. Nhập Apply để kết thúc Các tải trọng môi trường ở hướng khác nhập hoàn toàn tương tự
  62. 62. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 61/67
  63. 63. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 62/67 II.1.7 Tổ hợp tải trọng Giống như các phần mềm phân tích kết cấu khác, Sacs hỗ trợ chức năng tổ hợp tải trọng khá thân thiện, tùy vào các kịch bản phân tích kết cấu mà người dùng đưa ra những tổ hợp tương ứng Ví dụ trình bày tổ hợp tải trọng giàn làm việc trong trạng thái khai thác, tải môi trường bình thường ký hiệu OPR1, gồm các trường hợp tải: AREA: Tải trọng phân bố đều trên kết cấu EQPT: Tải trọng thiết bị máy móc LIVE: Hoạt tải phân bố đều MISC: Tải trọng hỗ hợp, gồm các trường hợp tải như: khối lượng cẩu trên topside, Tường chắn lửa, walkway… P000: Tải trọng môi trường hướng 00, điều kiện hoạt động bình thường Các trường hợp tổ hợp khác theo thông tin dưới đây, bạn đọc thao tác tương tự  OPR1: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 1.0 + P00 × 1.1  OPR2: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 1.0 + P45 × 1.1  OPR3: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 1.0 + P90 × 1.1  STM1: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 0.75 + S000 × 1.1  STM2: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 0.75 + S045 × 1.1  STM3: AREA × 1.0 + EQPT × 1.0 + LIVE × 1.0 + MICS × 0.75 + S090 × 1.1 Tham khảo thao tác thực hiện như sau: 1. Tích biểu tượng Load 2. Tích biểu tượng Load combine 3. Đặt tên trường hợp tổ hợp, OPR1 4. Chọn các tổ hợp tải miêu tả ở trên và nhập hệ số tổ hợp 5. Tích Apply để hoàn thành
  64. 64. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 63/67 II.1.8 Lựa chọn các tổ hợp cho phân tích  Options > Load condition selection > Standard …;  Selected LCs = OPR1, OPR2, OPR3, STM1, STM2, STM3 II.1.9 Phân khoảng chỉ tiêu kiểm tra kết cấu Các chỉ tiêu kiểm tra kết cấu được phân dải, theo đó, báo cáo kết quả kiểm tra kết cấu sẽ được phân loại theo các khoảng này.  Options > Unity Check Ranges  1st partition = 0 ÷ 0.5;  2nd partition = 0.5 ÷ 1.0;  3rd partition = 1.00 ÷ 300;
  65. 65. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 64/67 II.1.10 Hệ số ứng suất cho phép Hệ số ứng suất cho phép được định nghĩa cho trường hợp tải trọng cực hạn: STM1, STM2, STM3.  Options > Allowabel stress/Mat factors;  LC: STM1, STM2, STM3: Amod = 1.333. II.2 PHÂN TÍCH KIỂM TRA KẾT CẤU Sau khi hoàn tất các thao tác ở trên cho toàn bộ kết cấu, tải trọng, cũng như tổ hợp tải trọng, bạn đọc tiến hành phân tích để kiểm tra và phân tích thành quả. 1. Tạo folder tên Run-1 trong đó có 2 folder con là Input và Result 2. Copy file sacinp vào folder Input 3. Chọn folder Result 4. Tích vào biểu tượng Analysis Generator 5. Nhập các thông tin phân tích 6. Chọn file sacinp trong folder Input 7. Lựa chọn các phân tích cần thiết (note 1) 8. Tích biểu tượng Run Analysis để phân tích mô hình 9. Double tích biểu tượng psvdb để xem kết quả (note 2)
  66. 66. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 65/67 Note 1: Lựa chọn các phân tích cần thiết là lựa chọn để xem kết quả phần tử sau khi phân tích, sau bước thứ 7 ở trên, bạn đọc thao tác thêm như hướng dẫn dưới đây trước khi tiến hành các bước 8 và 9
  67. 67. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 66/67 Note 2: Để xem giá trị Unity check của member, tham khảo các bước sau đây 1. Tích biểu tượng Display 2. Chọn Labeling 3. Chọn Member 4. Chọn Max combined 5. Nhập giá trị UC lớn nhất để xem 6. Tích Ok để xem kết quả (Lưu ý: member được coi là thõa mãn nếu hệ số UC < 1.0, các trường hợp UC>1.0, cần có các biện pháp can thiệp trước khi tiến hành các bài toán tiếp theo)
  68. 68. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SACS 5.6 Ký hiệu: BQT.2014.7-01 Trang 67/67 PHẦN III: TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hướng Dẫn Sử Dụngchương Trình Sacs V5.2 Phần 1 – Mô Hình Kết Cấu Và Tải Trọng - Tổng Công Ty Cp Dịch Vụ Kỹ Thuật Dầu Khí Việt Nam - Công Ty Dịch Vụ Cơ Khí Hàng Hải (Phòng Thiết Kế) 2. PVE-ST-SPR-010_Lifting Analysis Procedure_Rev A 3. EDI – SACS training, Singapore 2009

×