1
Chng 10: Kiểm tra tính ổn định
trong tr-ờng hợp góc nghiêng lớn có
sự ảnh h-ởng của biên độ lắc
3.4.3.1. Diện tích và tọa độ tâm chịu gió.
Phần diện tích mà nhà hàng chịu tác dụng gió là toàn bộ
phần diện tích chắn gió của nhà hàng bỏ qua phần diện tích lan
can. Vì phần diện tích lan can không đáng kể, so với phần diện
tích kín chắn gió nên ta bỏ qua. Phần diện tích này đ-ợc đo trên
bản vẽ.
- Tr-ờng hợp 1:
Diện tích và tọa độ tâm chịu gió tại D = 1588.1 tấn, d =
1.94(m).
Bảng 3.10: Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió
TH1.
STT Thành phần S
d
(m
2
) Z
t
(m) Mômen (m
3
)
1 Mạn khô 68 0.68 46.24
2 Tầng 1 120.3 2.76 332.03
3 Tầng 2 107 5.56 594.92
4 Tầng 3 69 8.36 576.84
5 ống khói giả 34 11.8 401.2
6 Tổng 398.3 4.89 1951.23
2

- Tr-ờng hợp 2:
Diện tích và tọa độ tâm chịu gió tại D = 1550.9 tấn, d = 1.89
(m).
Bảng 3.11: Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió
TH2.
STT Thành phần S
d
(m
2
) Z
t
(m) Mômen (m
3
)
1 Mạn khô 70 0.71 49.7
2 Tầng 1 120.3 2.80 336.96
3 Tầng 2 107 5.60 599.31
4 Tầng 3 69 8.40 579.67
5 ống khói giả 34 11.84 402.59
6 Tổng 400.3 4.93 1968.23
3
- Tr-ờng hợp 3:
Diện tích và tọa độ tâm chịu gió tại D = 1513.2 tấn, d =
1.85(m).
Bảng 3.12: Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió TH
3.
STT Thành phần S
d
(m
2

) Z
t
(m) Mômen (m
3
)
1 Mạn khô 72 0.726 52.27
2 Tầng 1 120.3 2.893 348.03
3 Tầng 2 107 5.693 609.15
4 Tầng 3 69 8.493 586.02
5 ống khói giả 34 11.933 405.72
6 Tổng 402.3 4.97437 2001.19
-Tr-ờng hợp 4:
Diện tích và tọa độ tâm chịu gió tại D = 1475.9 tấn, d =
1.80( m).
Bảng 3.13: Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió
TH4.
STT Thành phần S
d
(m
2
) Z
t
(m) Mômen (m
3
)
1 Mạn khô 74 0.748 55.35
2 Tầng 1 120.3 2.898 348.63
3 Tầng 2 107 5.698 609.69
4 Tầng 3 69 8.498 586.36
4

5 ống khói giả 34 11.938 405.89
6 Tổng 404.3 4.96147 2005.92
Đối với tr-ờng hợp 5 & 6 giống nh- tr-ờng hợp 1 & 2.
Trong đó:
S
d
: Diện tích phần chịu gió của các tầng.
Z
t
: Chiều cao tính từ trọng tâm phần diện tích
chịu gió tới mặt đ-ờng n-ớc tại trạng thái đang xét.
5
3.4.3.2. Xác định đồ thị ổn định tĩnh và động.
Đồ thị ổn định tĩnh và động có thể đ-ợc coi là công cụ hữu
hiệu trong việc giải quyết bài toán đảm bảo cho nhà hàng không
bị lật. Đó chính là mục tiêu của phần tính toán này.
Tay đòn ổn định tĩnh đ-ợc xác đinh theo công thức sau:






SinZcZgfrfyfZcZcl
c
)()(.)()()(
0302.901090







. (3.25)
Trong đó:
+


SinZcoZga ).(sin.


: Tay đòn ổn định trọng l-ợng.
+ Z
co
: Cao độ tâm nổi của nhà hàng tại góc nghiêng
0
0

.
+
0
r
: Bán kính ổn định của nhà hàng tại góc nghiêng
0
0

.
+ Z
co
và

0
r
đ-ợc xác định theo công thức.
+ Z
co
đ-ợc xác định nhờ đo trực tiếp trong bản vẽ autocad.
T
B
r
12
2
0

(m). (3.26)
Xác định tọa độ tâm nổi của nhà hàng khi nghiêng
0
90

theo công thức Pozdynin:
)95.01(
2
90
H
TB
y
c
(m). (3.27)
)15.11(64.0
90
H

T
HZ
c

(m). (3.28)
+
90
r
: Bán kính ổn định của nhà hàng tại góc nghiêng
0
90

đ-ợc tính theo công thức Pazdianhom:
0
3
90
090
90
.
)(
r
y
ZZ
r
c
cc









(3.29)
6
Z
g
: Cao độ trọng tâm tàu đã đ-ợc tính ở trên.
)(

i
f
là hàm phụ thuộc vào góc nghiêng của nhà hàng giá trị của
nó đ-ợc tra theo bảng 3.14:
Bảng 3.14: Bảng giá trị của hàm )(

i
f :
)(

fi
)(

độ
)(
1

f )(2


f
)(
3

f
)(

Sin
0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
10 -0.0051 0.0156 0.1632 0.1736
20 -0.0376 0.1164 0.2632 0.3420
30 -0.1070 0.3480 0.2590 0.5000
40 -0.1952 0.6912 0.1468 0.6428
50 -0.2541 1.0554 -0.0353 0.7660
60 -0.2165 1.2900 -0.2165 0.8660
70 -0.0161 1.2688 -0.2130 0.9397
80 0.3899 0.8478 -0.2529 0.9848
90 1.0000 0.0000 0.0000 1.0000
Với l-ợng chiếm n-ớc của nhà hàng, dựa trên đồ thị tĩnh
thủy lực ta tìm đ-ợc các thông số cơ bản của nhà hàng và từ đó
tính đ-ợc các thông số hình học quy đổi nh- trong bảng 3.15.
)(

fi
7
B¶ng 3.15: B¶ng c¸c th«ng sè h×nh häc quy ®æi.
TT C¸c th«ng sè 1 2 3 4 5 6
1
HÖ sè α
1 1 1 1 1 1

2
HÖ sè δ
0.93 0.94 0.93 0.94 0.93 0.94
3 Mín n-íc T 1.94 1.87 1.85 1.78 1.94 1.87
4 Hoµnh ®é träng t©m Xg -0.54 -0.65 -0.10 -0.60 -0.66 -0.82
5 Cao ®é träng t©m Zg 2.94 3.05 2.81 2.86 3.26 3.34
6 Hoµnh ®é t ©m næi Xc -0.41 -0.41 -0.41 -0.41 -0.41 -0.41
7 r
90
-0.01 0.00 0.00 0.00 -0.01 0.00
8 Zco 1.03 0.98 0.96 0.92 1.00 0.97
9 r
0
11.02 11.41 11.56 12.00 11.02 11.41
10 Y
c90
3.54 3.69 3.75 3.90 3.54 3.69
11 Z
c90
0.69 0.74 0.75 0.80 0.69 0.74
12 Z
c90
-Z
c0
-0.32 -0.23 -0.20 -0.11 -0.32 -0.23
13 Z
g
-Z
c0
1.93 2.08 1.86 1.95 2.26 2.37

8
áp dụng công thức tính toán cho từng tr-ờng hợp tải trọng khác nhau ta có bảng tính sau:
+ Tr-ờng hợp 1: Nhà hàng với 100% dự trữ, 100% khách.
Bảng 3.16: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động tr-ờng hợp 1.

(ZC90-
Zc0)*fi(

)
Yc90*f2(

) ro*(f3(

)
(Zg-
Zc0)*sin(

)
L(

)
Tổng từng
cặp
Tổng từ trên
xuống
Lđ
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
[9]
10 0.002 0.055 1.798 0.336 1.519 1.519 1.519 0.13291
20 0.012 0.412 2.899 0.661 2.662 4.181 5.700 0.49874

30 0.034 1.232 2.853 0.967 3.152 5.814 11.514 1.00747
40 0.062 2.447 1.617 1.243 2.883 6.035 17.549 1.53554
50 0.080 3.736 -0.389 1.481 1.947 4.830 22.379 1.95816
60 0.068 4.567 -2.385 1.674 0.576 2.523 24.902 2.17894
70 0.005 3.784 -2.878 1.816 -0.906 -0.330 24.572 2.15009
80 -0.123 3.001 -2.786 1.904 -1.811 -2.717 21.855 1.91232
90 -0.316 0.000 0.000 1.933 -2.249 -4.060 17.795 1.55704
9
10
+ Tr-ờng hợp 2: Nhà hàng với 10% dự trữ, 100% khách.0
Bảng 3.17: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động tr-ờng hợp 2.

(ZC90-
Zc0)*fi(

)
Yc90*f2(

) ro*(f3(

)
(Zg-
Zc0)*sin(

)
L(

)
Tổng từng
cặp

Tổng từ trên
xuống
Lđ
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
[9]
10 0.00131 0.057 1.841 0.370 1.529 1.529 1.529 0.13381
20 0.00966 0.424 2.969 0.728 2.674 4.204 5.733 0.50163
30 0.02750 1.268 2.921 1.065 3.152 5.827 11.560 1.01147
40 0.05017 2.519 1.656 1.369 2.856 6.009 17.568 1.53721
50 0.06530 3.846 -0.398 1.631 1.882 4.738 22.307 1.95182
60 0.05564 4.701 -2.442 1.844 0.471 2.353 24.660 2.15771
70 0.00414 3.895 -2.947 2.001 -1.049 -0.578 24.081 2.10711
80 -0.10020 3.089 -2.852 2.097 -1.960 -3.009 21.072 1.84384
90 -0.25700 0.000 0.000 2.129 -2.386 -4.346 16.726 1.46357
11
Tr-ờng hợp 3: Nhà hàng 100% dự trữ, không khách.
Bảng 3.18: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động tr-ờng hợp 3.

(ZC90-
Zc0)*fi(

)
Yc90*f2(

) ro*(f3(

)
(Zg-
Zc0)*sin(


)
L(

)
Tổng từng
cặp
Tổng từ trên
xuống
Lđ
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
[9]
10 0.00103 0.059 1.887 0.323 1.624 1.624 1.624 0.14206
20 0.00760 0.437 3.043 0.636 2.851 4.475 6.098 0.5336
30 0.02161 1.305 2.994 0.930 3.391 6.243 12.341 1.07983
40 0.03943 2.592 1.697 1.195 3.134 6.525 18.866 1.65077
50 0.05133 3.958 -0.408 1.424 2.177 5.311 24.177 2.11545
60 0.04373 4.838 -2.503 1.610 0.768 2.945 27.122 2.37316
70 0.00325 4.008 -3.021 1.747 -0.757 0.012 27.134 2.3742
80 -0.07876 3.179 -2.924 1.831 -1.654 -2.411 24.723 2.16328
90 -0.20200 0.000 0.000 1.859 -2.061 -3.715 21.008 1.83821
12
Tr-ờng hợp 4: Nhà hàng 10% dự trữ, không khách.
Bảng 3.19: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động tr-ờng hợp 4.

(ZC90-
Zc0)*fi(

)
Yc90*f2(


) ro*(f3(

)
(Zg-
Zc0)*sin(

)
L(

)
Tổng từng
cặp
Tổng từ trên
xuống
Lđ
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
[9]
10 0.00072 0.060 1.934 0.347 1.649 1.649 1.649 0.14425
20 0.00530 0.449 3.119 0.683 2.891 4.539 6.188 0.54145
30 0.01509 1.342 3.070 0.998 3.428 6.319 12.507 1.09438
40 0.02752 2.665 1.740 1.283 3.149 6.577 19.084 1.66989
50 0.03583 4.069 -0.418 1.529 2.157 5.306 24.390 2.13416
60 0.03053 4.973 -2.566 1.729 0.709 2.866 27.256 2.38494
70 0.00227 4.120 -3.097 1.876 -0.850 -0.141 27.115 2.3726
80 -0.05498 3.268 -2.997 1.966 -1.750 -2.600 24.516 2.14511
13
90 -0.14100 0.000 0.000 1.996 -2.137 -3.887 20.629 1.80502
14
Tr-ờng hợp 4: Nhà hàng 100% dự trữ, 100%khách, khách tập trung ở trên sân th-ợng.
Bảng 3.20: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động tr-ờng hợp 4.


(ZC90-
Zc0)*fi(

) Yc90*f2(

) ro*(f3(

)
(Zg-
Zc0)*sin(

) L(

)
Tổng từng
cặp
Tổng từ trên
xuống Lđ
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
[9]
10 0.002 0.055 1.798 0.392 1.463 1.463 1.463 0.128
20 0.012 0.412 2.899 0.772 2.551 4.014 5.477 0.479
30 0.034 1.232 2.853 1.129 2.990 5.541 11.018 0.964
40 0.062 2.447 1.617 1.451 2.675 5.665 16.683 1.46
50 0.080 3.736 -0.389 1.729 1.699 4.373 21.056 1.842
60 0.068 4.567 -2.385 1.955 0.296 1.994 23.051 2.017
70 0.005 3.784 -2.878 2.121
-
1.210

-0.915 22.136 1.937
80 -0.123 3.001 -2.786 2.223
-
2.130
-3.341 18.795 1.645
90 -0.316 0.000 0.000 2.257
-
2.573
-4.703 14.092 1.233
15
16
Tr-ờng hợp 6: Nhà hàng 10% dự trữ, 100% khách, khách tập trung ở trên sân th-ợng.
Bảng 3.21: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động tr-ờng hợp 6.

(ZC90-
Zc0)*fi(

) Yc90*f2(

) ro*(f3(

)
(Zg-
Zc0)*sin(

) L(

)
Tổng từng
cặp

Tổng từ trên
xuống Lđ
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
[9]
10 0.00131 0.057 1.841 0.411 1.488 1.488 1.488 0.13
20 0.00966 0.424 2.969 0.810 2.592 4.080 5.568 0.487
30 0.02750 1.268 2.921 1.185 3.032 5.625 11.192 0.979
40 0.05017 2.519 1.656 1.523 2.702 5.734 16.926 1.481
50 0.06530 3.846 -0.398 1.815 1.698 4.400 21.327 1.866
60 0.05564 4.701 -2.442 2.052 0.263 1.961 23.288 2.038
70 0.00414 3.895 -2.947 2.226 -1.275 -1.012 22.276 1.949
80 -0.10020 3.089 -2.852 2.333 -2.196 -3.471 18.806 1.645
90 -0.25700 0.000 0.000 2.369 -2.626 -4.822 13.983 1.224
17
18
19