02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)
Transcript of 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)
![Page 1: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/1.jpg)
Design and Construction of Offshore Structures
Kinji Sakita Coastal Development Institute of Technology, JAPAN
Suniti Suparp
Civil Engineering Department, Kasem Bundit University
1
![Page 2: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/2.jpg)
2
![Page 3: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/3.jpg)
Mr.Kinji Sekita 3
![Page 4: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/4.jpg)
4
![Page 5: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/5.jpg)
5
![Page 6: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/6.jpg)
6
![Page 7: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/7.jpg)
7
![Page 8: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/8.jpg)
8
![Page 9: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/9.jpg)
9
![Page 10: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/10.jpg)
10
![Page 11: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/11.jpg)
11
![Page 12: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/12.jpg)
12
![Page 13: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/13.jpg)
13
![Page 14: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/14.jpg)
14
![Page 15: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/15.jpg)
15
![Page 16: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/16.jpg)
16
![Page 17: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/17.jpg)
17
![Page 18: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/18.jpg)
18
![Page 19: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/19.jpg)
19
![Page 20: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/20.jpg)
20
![Page 21: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/21.jpg)
21
![Page 22: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/22.jpg)
22
![Page 23: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/23.jpg)
23
![Page 24: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/24.jpg)
24
![Page 25: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/25.jpg)
Mode 1 Mode 2 Mode 3
Mode 4 Mode 5 Mode 6
Modal Analysis Results
25
![Page 26: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/26.jpg)
26
![Page 27: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/27.jpg)
27
![Page 28: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/28.jpg)
28
![Page 29: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/29.jpg)
Pushover Analysis ??
• Pushover Analysis คือ การวิเคราะหโครงสรางแบบ Nonlinear Static
โดยการผลักโครงสรางไปในทิศทางที่ตองการ ซึ่งผลจากการวิเคราะหจะทําให
ทราบถึงพฤตกิรรมของโครงสรางทั้งหมด ไมวาจะเปน
• (1) ตําแหนงที่ออนแอของโครงสราง (เพื่อทราบจดุที่ตองการการเสริมกําลัง)
• (2) กําลังรับน้ําหนักทั้งหมดที่แทจริงของโครงสราง ภายหลังจากองคอาคาร
ตางๆเกิดสามารถพัฒนา plastic hinge หรือเกิดการวิบัต ิ
• (3) พลังงานที่โครงสรางทัง้หลังสามารถสลายได ฯ
29
![Page 30: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/30.jpg)
สิ่งที่ไดจากการวิเคราะห Pushover
• กําลัง vs. การเคลื่อนที่ ภายใตแรงทางขาง
• เปนการ plot ระหวาง แรง และ การเคลื่อนที่ ณ จุดที่สนใจ
• จาก capacity curve
เราจะทราบความสามารถ
ในการเคลื่อนที่ของโครงสราง
หรือสามารถระบุไดวาโครง
สรางมีความเหนียวเพียงพอ
หรือไม
เสริม bracing
ที่ชั้น 1
P
P D
30
![Page 31: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/31.jpg)
สิ่งที่ไดจากการวิเคราะห Pushover
• พื้นที่ใต curve P- คือ พลังงานที่โครงสรางสามารถสลายได ซึ่งจะมีประโยชน
กับการออกแบบอาคารที่รับการพุงชนจากยานพาหนะหรือของลอยน้ํา
1st floor
2nd floor
v
gWm / column
1 2 3 4 5
การจําลองการพุงเขาชนของเรือ
Capacity curve
พื้นที่ใตกราฟ = พลังงานที่สลายได
31
![Page 32: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/32.jpg)
Moment curvature
• (1) ตามคําแนะนําของ ATC40 สําหรับโครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็ก และ ตามคําแนะนําของ
FEMA273 สําหรับโครงสรางเหล็ก
• (2) จากการปอนคาเองโดยวิศวกรผูออกแบบ
Moment curvature เปนการกราฟที่เขียนขึ้นระหวาง “โมเมนต (M) และมุมหมุนของหนาตัด
()” เมื่อไดรับการดัด โดยสรางไดจาก
1st cracks
1st yielding
Large yielding Concrete crushing
Steel Section Concrete Section 32
![Page 33: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/33.jpg)
ตําแหนงของ Plastic Hinge และการวิเคราะหโครงสราง
• ผูออกแบบตองเปนผูกําหนดตําแหนงของ plastic
hinge ใหกับองคอาคารดวยตนเอง
• โดยผูออกแบบสามารถสั่งใหโปรแกรมรวมผล
ของ geometrical nonlinearity ตาง ๆเชน P- effect หรือ large displacement analysis ไดใน
ขั้นตอนนี้
ตําแหนงที่ plastic hinge มีโอกาสเกิด
33
![Page 34: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/34.jpg)
Capacity Curve • ตรวจสอบความเหนียวของโครงสรางจาก capacity curve
• ทั้งนี้แตละจดุบน Capacity curve แสดง performance criteria ดังนี้
IO = Immediate occupancy LS = Life safety CP = Collapse Prevention
แตละจุดสัมพันธกับระดับการเกิด plastic hinge
34
![Page 35: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/35.jpg)
พฤติกรรมโครงสรางเมื่อรับแรงทางดานขาง
Beam hinging Beam hinging : IO Column Hinging (IO), Beam (LS) Failure 35
![Page 36: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/36.jpg)
• การวิเคราะหเมื่อ
เรือพุงเขาชน
โครงสรางในแตละ
ทิศทางสามารถ
ตรวจสอบพลังงาน
ที่สลายไดจาก
capacity curve
0.00E+00
5.00E+06
1.00E+07
1.50E+07
2.00E+07
2.50E+07
3.00E+07
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Displacement (m)
Forc
e (N
)
Push1- E = 10,465 kJPush2 - E = 5,111 kJPush3 - E = 7,888 kJ
Push1
longitudinaltransverse
Push2 Push3
พฤติกรรมโครงสรางเมื่อรับแรงทางดานขาง
36
![Page 37: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/37.jpg)
37
![Page 38: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/38.jpg)
38
![Page 39: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/39.jpg)
39
![Page 40: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/40.jpg)
40
![Page 41: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/41.jpg)
41
![Page 42: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/42.jpg)
42
![Page 43: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/43.jpg)
43
![Page 44: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/44.jpg)
44
![Page 45: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/45.jpg)
45
![Page 46: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/46.jpg)
46
![Page 47: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/47.jpg)
47
![Page 48: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/48.jpg)
48
![Page 49: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/49.jpg)
49
![Page 50: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/50.jpg)
50
![Page 51: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/51.jpg)
51
![Page 52: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/52.jpg)
52
![Page 53: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/53.jpg)
53
![Page 54: 02 Offshore Structure Design and Construction (Dr.suniti)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022050920/54e665824a795943458b4af1/html5/thumbnails/54.jpg)
Thank you for your attention.
54