Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
CHƯƠNG I: TÍNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA BẾN VÀ GIẢ ĐỊNH
KẾT CẤU
I. SỐ LIỆU THIẾT KẾ.
1. Kết cấu công trình bến.
- Công trình bến Cầu tàu đài mềm trên nền hệ cọc lăng trụ BTCT.
1.1. Loại tầu thiết kế.
- STT = 10 : Tầu thiết kế là tàu chở Khách + hàng.
1.2. Số liệu về tầu.
- Theo bảng phụ lục 4 Tiêu chuẩn 22TCN222-95 ta có các số liệu:
- Lượng rẽ nước : 30000 (Tấn)
- Trọng tải : 10000 (Tấn)
- Kích thước :
+ Chiều dài lớn nhất : L
t,max
= 218 (m).
+ Chiều dài giữa 2 đường vuông góc : L
w
=195 (m).
+ Bề rộng tầu : B
t
= 26,5 (m).
+ Chiều cao mạn 17,0 (m).
+ Mớn nước tầu đầy hàng : T
1
= 9,2 (m).
+ Mớn nước tầu chưa có hàng : T
2
= 6,0 (m).
+ Chiều dài đoạn thẳng của thành tầu đầy hàng : 76 (m).
+ Chiều dài đoạn thẳng của thành tầu chưa có hàng : 67 (m).
t,mac
L
w
B
t
H
s
L
1
L
2
T
1
T
2
A
q1
A
q2
A
n1
A
n2
3000
0
1000
0
218 195 26,
5
17,
- Mực nước cao thiết kế : MNCTK = +5,3 (m).
- Mực nước thấp thiết kế : MNTTK = +1,5 (m).
- Mực nước trung bình : MNTB = +2,5 (m).
4.2. Số liệu về gió.
- Tốc độ gió theo phương dọc tầu: V
gdt
= 5 (m/s).
- Tốc độ gió theo phương ngang tầu: V
gnt
= 12 (m/s).
4.3. Số liệu về dòng chảy.
- Tốc độ dòng chảy theo phương dọc tầu : V
dcdt
= 1,5 (m/s).
- Tốc độ dòng chảy theo phương ngang tầu : V
dcnt
= 0,5 (m/s).
Bảng3:
Mực nước V
Gió
(m/s) V
Dòng chảy
(m/s)
MNCT
K
MNTB MNTT
K
V
gdt
V
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 2
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
a - độ vượt cao được tra bảng 27 trang 65 “ Quy hoạch thiết kế công nghệ cảng
biển”, ứng với biển có thủy triều a = 2 (m).
Suy ra :
CTMB
c
= MNTB (H
50%
) + a = 3,5 + 2 = 5,5 (m)
+ Theo tiêu chuẩn kiểm tra: là nhằm đảm bảo cho khu đất không bị ngập nước.
CTMB
kt
= MNCTK (H
1%
) + a
H
1%
= MNCTK – mực nước đảm bảo suất 1% . Lấy với đường tần suất mực nước giờ
H
1%
= MNCTK = 5,3 (m).
a - độ vượt cao được tra bảng 27 trang 65 “ Quy hoạch thiết kế công nghệ cảng
biển”, ứng với biển có thủy triều a = 1 (m)
Suy ra :
CTMB
kt
= +5,3 + 1 = 6,3 (m).
- Ta có : CTMB = Max (CTMB
c
0
+ Z
1
+Z
2
+Z
3
+ T = 9,2 (m) - Mớn nước của tàu tính toán khi chở đầy hàng.
+ Z
0
- Độ dự phòng cho sự nghiêng lệch của tàu do xếp hàng hoá lên tàu không đều
và do hàng hoá bị nghiêng lệch.
+ Theo Bảng 6/22TCN207-92 : Đối với tàu chở hµng kh«,tµu hçn hîp ta có:
Z
0
= 0,026.B
t
= 0,026 . 26,5= 0,689 (m).
+ Z
1
- Độ dự phòng chạy tàu tối thiểu đối với an toàn khi chạy tàu.
Theo Bảng 3/22TCN207-92 : Đối với khu nước có đất đáy là bùn sét ta lấy:
Z
1
= 0,03.T = 0,03. 9,2 = 0,276 (m).
+ Z
2
- Độ dự phòng d sóng (xét đến độ chìm gia tăng của đầu cuối tàu khi có sóng).
Z
H = CTMB - CTĐB = +6,3 – (-8,2) = 14,5(m).
Vậy chọn : H = 14,5 (m) ≤ 20 (m)
Theo mục 2.3 của Tiêu chuẩn thiết kế công trình bến cảng 22TCN207-92 → Công trình
thuộc cấp III.
Bảng4:
CTMB(m) CTĐB(m)
+6,3 -8,2
2. Xác định chiều dài bến.
- Chiều dài bến được xác định theo công thức :
L
b
= L
t,max
+ d
- Trong đó :
L
t,max
= 218 (m) : Chiều dài tàu thiết kế.
d : Khoảng cách dự phòng cho 1 tuyến bến (nhằm thuận tiện cho các thao tác của
tàu khi cập bến cũng như bốc xếp hàng).
- Theo bảng 8/22TCN207-92 ta có : d = 25 (m).
- Suy ra : L
b
= 218 + 25 = 243 (m).
3. Xác định chiều rộng bến.
- Chiều rộng bến phụ thuộc vào các yếu tố như:
- Công nghệ xây dựng bến,việc bố trí đường sắt,đường cần trục và các trang thiết bị
phục vụ cho công tác bốc xếp trên cảng.
- Kết cấu gia cố mái dốc gầm bến và điều kiện ổn định của mái dốc đó.
- Kết cấu phần tiếp giáp sau bến với bờ và với các công trình hiện có.
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
- Trên mỗi phân đoạn bố trí các hàng cọc theo phương dọc bến với khoảng cách là 3,5
(m) và theo phương ngang bến với khoảng cách là 4,1(m).
- Ngoài các hàng cọc thẳng đứng còn có các hàng cọc xiên 1:10 để chịu lực ngang tốt
hơn.
Hình 1: Mặt bằng tổng thể công trình bến
4.3.Giả định về cọc:
- Cọc BTCT tiết diện 40x40cm.
- Bêtông mác 300 có trọng lượng riêng γ=2500kG/m
3
.
- Các cọc được đóng vào lớp đất tốt để đỡ kết cấu ở bên trên.
- Dự kiến chiều dài cọc :
*Theo phương pháp kinh nghiệm,chiều dài tính toán sơ bộ của cọc có thể được xác
định thông qua công thức tính chiều dài cọc trang 205 – sách “Công trình bến cảng” :
l
tt.cọc
= l
0
+ η.d
*Trong đó : η = 5÷8 .Chọn η = 6
d : Kích thước cọc.Ở đây d=0,35(m)
l
0
= H = 14,5 (m)
Suy ra : l
tt.cọc
= 14,5+ 6.0,4= 16,9 (m).
- Vậy dự kiến chiều dài tính toán sơ bộ của cọc là : 17 (m).
4.4.Giả định về hệ dầm bản:
5. Đặc trưng vật liệu
- Cốt thép chịu lực nhóm AII có các đặc trưng về cường độ:
+ Cường độ chịu kéo : R
s
= 280 MPa =28000 T/m
2
+ Cường độ chịu nén : R
sc
= 280 MPa = 28000 T/m
2
+ Môdun đàn hồi : E = 2,1.10
7
T/m
2
- Cốt thép đai nhóm AI có các đặc trưng về cường độ:
+ Cường độ chịu kéo : R
s
= 225 MPa =22500 T/m
2
+ Cường độ chịu nén : R
sc
= 175 MPa = 17500 T/m
2
+ Môdun đàn hồi : E = 2,1.10
7
T/m
2
- Bêtông cấp độ bền B25 với các đặc trưng về cường độ:
+ Cường độ chịu nén : R
- Xét một dải bản có bề rộng b = 3,5 (m) theo phương song song với dầm ngang và nằm
phân bố đều về hai phía của 1 dầm ngang bất kì.
- Bêtông mác 300 có trọng lượng riêng γ
bt
= 2500 kG/m
3
= 2,5 T/m
3
.
- Tải trọng bản thân bản được phân bố trên 1m dài bề rộng bến tính như sau:
Q
b
=γ
bt
.h
b
.(b – a)
=2,5.0,3.(3,5-0,8)= 2,625 (T/m)
2.2 Tải trọng bản thân dầm ngang.
- Dầm ngang có tiêt diện 80x100 (cm
2
).
- Trọng lượng bản thân dầm ngang có dạng phân bố trên chiều dài,có giá trị trên 1m dài
của dầm được tính như sau:
Q
dn
= γ
bt
. t.a (T/m)
-b
dầm
)/2= 2,5.0,8.(1,0-0,3).(4,1-0,8) = 4,62 (T).
2.4 Tải trọng bản thân vòi voi :
- Tải trọng bản thân của vòi voi được tính một cách tương đối và thiên về an toàn,có
dạng tập trung đặt tại đầu dầm và có giá tri : P
vv
=10.4 (T).
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 7
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
Bảng 5:
Bản Dầm ngang Dầm dọc Vòi voi
2,625 1,4 4,62 10.4
3. Tải trọng do gió tác dụng lên tầu.
- Theo mục 5.2/22TCN222-95 ta có thành phần ngang W
q
và thành phần dọc W
n
của tải
trọng gió tác dụng lên tàu được xác định theo công thức :
W
q
= 73,6.10
-5
.A
q
.v
q
2
.ξ
A
n
V
q
V
n
ξ W
q
W
n
(m
2
) (m
2
) (m/s) (m/s) Ngan
g
Dọc (kN) (kN)
Đầy hàng 4510 846 12 5 0,5 1 238,9
9
10,36
Chưa
hàng
5240 910 12 5 0.5 1 277,6
8
11,15
4. Tải trọng do dòng chảy tác dụng lên tầu.
- Theo mục 5.3/22TCN222-95 ta có thành phần ngang Q
w
(kN) và thành phần dọc N
w
t
.T ( Với : L
w
= 218m , B
t
= 26,5m ).
v
l
và v
t
– Thành phần ngang và thành phần dọc của vận tốc dòng chảy với suất
đảm bảo 2% (m/s).
- Kết quả tính toán tải trọng dòng chảy được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 7:
Pha tàu T (m) A
l
(m
2
) A
t
(m
2
) v
l
(m/s) v
t
(m/s)
Q
ω
(kN) N
α
β
TUYEN MEP BEN
Hình 3: Sơ đồ phân bố tải trọng neo tàu trên một bích neo
Trong đó:
+, n - Số lượng bích neo chịu lực.
- Theo bảng 31/22TCN222-95,lấy n = 6.
+, α,β - Góc nghiêng của dây neo,được lấy theo bảng 32/22TCN222-95 như sau:
Bảng 8:
Loại tàu Vị trí bích neo
Góc nghiêng của dây neo,độ
α,độ β,độ
Tàu đầy hàng Tàu không hàng
Tàu biển Tại mép bến 30 20 40
- Hình chiếu của lực S lên các phương vuông góc với mép bến S
q
,song song với mép
bến S
n
và theo phương thẳng đứng S
v
được xác định theo công thức:
S
q
Q
tot
n
=
; S
534,82 30 20 189,7
1
154,3
9
89,14 64,88
Chưa hàng 277,6
8
192,8
3
470,51 30 40 204,7 135,8 74,42 131,58
- Nhận xét: Tải trọng neo tàu khi tàu chưa có hàng (S = 204,7kN ≈ 20,5 (Tấn) ) lớn hơn
tải trọng neo khi tàu chở đầy hàng (S = 189,71 kN ≈ 19 (Tấn) ), do đó dùng giá trị S = 20,5
(Tấn) để chọn loại bích neo để neo tàu.
- Tra bảng 11.3/Công trình bến cảng ,chọn loại bích neo HW20 để bố trí trên bến. Loại
bích này có đặc điểm thể hiện ở bảng sau:
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 9
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
Bảng 10:
Loại
bích
A B C D E F G H Số hiệu
Bulông
Lực căng
mm mm mm mm mm mm mm mm Tấn
HW2
0
598 838 838 635 305 456 305 64 7 20
BỐ TRÍ BÍCH NEO TRONG MỘT PHÂN ĐOẠN
Hình 4: Kích thước cho bích neo loại HW20
5.2 Lực tựa tàu.
l
(kN/m)
Trong đó :
Q
tot
- Lực ngang do tác động tổng hợp của gió, dòng chảy (kN).
l
d
- Chiều dài đoạn tiếp xúc giữa tàu và công trình (m).
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 10
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
- Kết quả tính toán tải trọng tựa tàu được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 12:
Trường hợp
l
d
(m)
q (KN/m)
Đầy hàng 76 7,04
Không hàng 67 7,02
5.3 Tải trọng va tầu (khi tàu cập bến).
- Theo mục 5.8/22TCN222-95 ta có: Khi tàu cập vào công trình bến cảng thì động năng
va của tàu E
q
(kJ) được xác định theo công thức :
E
q
=ψ.
.
2
A B
C
D
6500
q
1
q
2
q
3
Cần cẩu cổng
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
100 200 300 400
200
400
600
F
q
kN/m E
q
kJ/m
100
200
300
E
q
F
q
Hình 5: Phương pháp đồ thị xác định thành phần
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
- Cấp tải trọng khai thác trên bến là II.
- Theo bảng 2.10/Công trình bến cảng, ta có :
Bảng 14:
Cấp tải
trọng khai
thác trên
bến
Tải trọng do thiết bị và phương
tiện vận tải trên bến
Tải trọng do
hàng hóa
Cần cẩu
cổng
Đoàn tàu
(kN/m)
Ô tô
(Số hiệu)
q
1
kN/m
2
q
2
kN/m
2
q
3
kN/m
2
= l
0
+ ŋ.d
Trong đó:
l
o
– chiều dài tự do của cọc.
Ŋ – Hệ số kinh nghiệm lấy trong khoảng từ (5÷7)d, trong này ta lấy ŋ = 6.
d – đường kính cọc, d = 40(cm).
- Ta có bảng số liệu tính toán chiều dài các dầm ở bảng sau:
2250 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 2250
1
4
5
0
0
1
4
3
0
0
9
3
0
0
1
0
1
0
0
D
2
E F G H
l
o
(m) 14,5 14,3 13,1 11,4 10,1 9,3 7,9 6,1 4,4 2,6
l
tt
(m) 16,9 16,7 15,5 13,8 12,5 11,7 10,3 8,5 6,8 5,0
2. Xác định tâm đàn hồi.
- Một phân đoạn cầu tàu gồm có 9 khung ngang và 7 khung dọc trong đó khung dọc có
độ cứng lớn hơn khung ngang. Do đó có thể tiến hành giải phân đoạn cầu tàu bằng bài toán
phẳng theo phương ngang. Khung được chọn để giải bài toán phẳng là khung có ΣH
i,max
.
- Tọa độ tâm đàn hồi c (x
o
,y
o
) được tìm qua công thức của SBVL sau:
X
0
iy i
iy
H .X
H
=
∑
∑
; Y
,
i
iy
xH .
∑
– Mômen tổng cộng của các phản lực ứng với trục x và y.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2250 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500
1800 4100 4100 4100 4100 4100 4100 4100 1800
40500
28000
4100 4100
A
B
C
D
E
F
G
H
X
Y
1250
Hình 8: Sơ đồ giải bài toán phân bố lực ngang trên một phân đoạn bến
- Các phản lực ngang
ix
H
,
iy
H
4
).
l - Chiều dài tính toán của cọc (m). Do cọc của bến cầu tàu được ngàm vào nền đất
có dạng mái nghiêng nên chiều dài tính toán của các hàng cọc dọc bến là khác nhau.
- Đối với các hàng cọc xiên A và D,một nút chụm đôi gồm 2 cọc nghiêng so với phương
thẳng đứng 1góc α
1
=α
2
=arctg(1/10) (Trên mặt phẳng khung tính toán).
ix
H
,
iy
H
ở đầu cọc
chụm của các hàng cọc A và D được tính theo công thức:
ix
H
=
iy
H
=
2
2 2
1 2
Sin ( + )
k Cos k Cos
1 2
ix
H
=
∑
iy
H
= 192049,18 (KN)
i
ix
yH .
∑
= 3101047,90 (KNm)
i
iy
xH .
∑
= 3543307,40 (KNm)
- Suy ra tọa độ tâm đàn hồi được xác định là:
X
o
= 18,45 (m)
Y
0
= 16,15 (m)
3. Bài toán phân bố lực ngang cho lực neo.
- Cầu tàu chịu lực neo: Lực neo tàu tác động lên từng phân đoạn của cầu tàu thông qua
lực căng dây neo. Thành phần lực ngang của dây neo này là : S
q
và S
n
phía. Trường hợp này lực neo gây tác động nguy hiểm hơn trường hợp 2 lực hướng vào
nhau.
- Chuyển lực neo về tâm đàn hồi:
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 16
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
ΣX = 2S
n
= 2x154,39= 308,78 (KN)
ΣY = -2S
q
= -2x89,14= -178,28(KN)
M
0
=-2xS
n
x(16,15+1.0)-S
q
x18,45+S
q
x18,45=-2xS
n
x(16,15+1.0)
=-2x17,15x154,39=-5295,58 (KN)
- Các chuyển vị thành phần:
= -3,3.10
-5
(rad)
=0.0016 (m).
= -0,00093(m).
- Lực ngang phân bố theo 2 phương cho cọc thứ i:
22.6
3 3.38 4.82
30.4
2
32.5
6
11.8
8
21.5
4
43.2
5
114.
4
- Phân bố lực neo lên khung ngang và khung dọc theo phương trục Y:
Bảng 19:
Hiy A1 A2 B C D1 D2 E F G H Σ
1 -0.96 -0.97 -0.17
-
0.28
-1.98 -2.12
-
0.86
-1.72
-
3.77
-
10.83
-
23.67
5 -0.96 -0.97 -0.17
-
0.28
-1.98 -2.12
-
0.86
-1.72
-
3.77
-
10.83
-
23.67
6 -0.96 -0.97 -0.17
-
0.28
-1.98 -2.12
-
0.86
-1.72
-
3.77
-
10.83
-
23.67
7 -0.96 -0.97 -0.17
-
0.28
-1.98 -2.12
3.77
-
10.83
-
23.67
10 -0.96 -0.97 -0.17
-
0.28
-1.98 -2.12
-
0.86
-1.72
-
3.77
-
10.83
-
23.67
=> Nhận xét : tại vị trí trục H lực neo theo phương x lớn nhất.
4. Bài toán phân bố lực ngang cho lực va.
- Theo chương 2 ta tính được tải trọng va tàu theo 2 phương là:
+ Tải trọng va tàu theo phương vuông góc với mép bến : F
q
= 440 (kN).
+ Tải trọng va tàu theo phương song song với mép bến :
F
n
= μ.F
q
= 0,5.440 = 220 (kN).
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
= 0,00229(m).
- Lực ngang phân bố theo 2 phương cho cọc thứ i:
- Với x', y' là toạ độ của cọc thứ i đối với hệ toạ độ mới có tâm đàn hồi C là gốc. Cuối
cùng ta có bảng kết quả sau:
- Phân bố lực va lên khung ngang và khung dọc theo phương trục x:
Bảng 20:
Hix A1 A2 B C D1 D2 E F G H
1 0.89 0.90 0.13 0.19 1.21 1.29 0.47 0.85 1.72 4.54
2 1.05 1.06 0.16 0.23 1.42 1.52 0.56 1.01 2.02 5.35
3 1.20 1.22 0.18 0.26 1.64 1.75 0.64 1.16 2.33 6.16
4 1.36 1.38 0.21 0.29 1.85 1.98 0.72 1.31 2.64 6.97
5 1.52 1.54 0.23 0.33 2.07 2.22 0.81 1.47 2.94 7.79
6 1.68 1.70 0.25 0.36 2.29 2.45 0.89 1.62 3.25 8.60
7 1.84 1.86 0.28 0.40 2.50 2.68 0.98 1.77 3.56 9.41
8 2.00 2.02 0.30 0.43 2.72 2.91 1.06 1.92 3.86 10.22
9 2.16 2.18 0.33 0.47 2.93 3.14 1.15 2.08 4.17 11.03
10 2.31 2.34 0.35 0.50 3.15 3.37 1.23 2.23 4.48 11.84
Σ 16.00 16.20 2.42 3.45 21.78 23.31 8.50 15.42
30.9
7 81.91
- Phân bố lực va lên khung ngang và khung dọc theo phương trục y:
Bảng 21:
Hiy A1 A2 B C D1 D2 E F G H Σ
1 2.92 2.96 0.46 0.69 4.53 4.85 1.84 3.47 7.23 19.81 48.78
2 2.92 2.96 0.46 0.69 4.53 4.85 1.84 3.47 7.23 19.81 48.78
3 2.92 2.96 0.46 0.69 4.53 4.85 1.84 3.47 7.23 19.81 48.78
4 2.92 2.96 0.46 0.69 4.53 4.85 1.84 3.47 7.23 19.81 48.78
5 2.92 2.96 0.46 0.69 4.53 4.85 1.84 3.47 7.23 19.81 48.78
6 2.92 2.96 0.46 0.69 4.53 4.85 1.84 3.47 7.23 19.81 48.78
= 0 (KN)
- Các chuyển vị thành phần :
= 0(rad)
=0 (m).
= 0,0028 (m).
- Lực ngang phân bố theo 2 phương cho cọc thứ i:
- Với x', y' là toạ độ của cọc thứ i đối với hệ toạ độ mới có tâm đàn hồi C là gốc. Cuối
cùng ta có bảng kết quả sau:
Bảng 22:
Hiy A1 A2 B C D1 D2 E F G H Σ
1 -3.89 -3.94 -0.59
-
0.84
-5.30 -5.67
-
2.07
-3.75
-
7.53
-
19.92
-
53.50
2 -3.89 -3.94 -0.59
-
0.84
-5.30 -5.67
-
2.07
-3.75
-
53.50
5 -3.89 -3.94 -0.59
-
0.84
-5.30 -5.67
-
2.07
-3.75
-
7.53
-
19.92
-
53.50
6 -3.89 -3.94 -0.59
-
0.84
-5.30 -5.67
-
2.07
-3.75
-
7.53
-
19.92
-
53.50
7 -3.89 -3.94 -0.59 - -5.30 -5.67 - -3.75 - - -
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 20
0.84
-5.30 -5.67
-
2.07
-3.75
-
7.53
-
19.92
-
53.50
- Nhận xét : Tổng lực tựa tàu tác dụng lên bến được phân thành tải trọng tập trung và
bằng nhau tại các mũi cọc. Nói cách khác là các khung ngang chịu lực tựa tàu là như nhau.
• Tổng hợp:
Bảng 23:
Tổng lực ngang tác dụng
lên khung ngang theo
phương x và y
H
àn
g
cọ
c
A
1
A
2
B C D
1
D
0
.
4
2
3
2
.
5
6
1
1
.
8
8
2
1
.
5
4
4
3
.
2
5
1
1
4
.
4
V
.
5
0
1
5
.
4
2
3
0
.
9
7
8
1
.
9
1
T
ự
a
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H
àn
g
cọ
c
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
T
,
7
-
2
3
,
7
-
2
3
,
7
-
2
3
,
7
-
2
3
,
7
-
2
3
,
7
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 21
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
y V
8
4
8
,
7
8
4
8
,
7
8
4
8
,
7
8
4
8
,
7
8
T
ự
a
-
5
3
,
5
-
5
3
,
5
-
5
3
,
5
-
5
3
,
5
- Nhận xét: Vậy trường hợp tải trọng gây bất lợi nhất là trường hợp tải tựa tàu, khung
ngang nguy hiểm nhất là khung ngang số 10 lực neo 23,7 (KN); lực va 48,78 (KN);lực tựa
tàu 53,5 (KN).
6. Các tổ hợp cơ bản của khung tính toán.
- Tổ hợp tải trọng bao gồm tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt. Tổ hợp tải trọng cơ bản
bao gồm các tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn
hạn. Tổ hợp tải trọng đặc biệt gồm có tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời ngắn hạn,
tải trọng tạm thời dài hạn và một số tải trọng đặc biệt.
- Ngoài ra còn có tổ hợp tải trọng đặc biệt như tải trọng động đất
- Ta có thể tạm thể hiện qua bảng dưới đây.
Bảng 24:
Trường hợp tải trọng Tổ hợp 1 Tổ hợp 2 Tổ hợp 3
Tải trọng bản thân x x x
TT hàng hóa và cần cẩu trục x x x
Tải trọng neo tàu x
Tải trọng va tàu x
18 1.76 -4.08 13.00 -19.58 -32.56 -28.48
19 2.37 -5.35 -10.40 -19.46 0.00 -33.59
- Nội lực trong dầm ngang trong trạng thái nguy hiểm nhất được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 26:
P V M
Max 2.37 41.70 25.74
Min -5.35 -47.14 -33.59
- Nội lực trong cọc:
Bảng 27:
STT Nmax Min
1 71.72 62.65
2 74.31 65.35
3 51.86 51.76
4 44.56 44.22
5 46.99 34.48
6 52.75 39.62
7 58.15 57.73
8 76.00 75.60
9 88.77 88.28
10 83.04 81.79
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 23
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
- Nội lực trong cọc tính theo dầm ngang trong trạng thái nguy hiểm nhất là: 88,77 (T).
3. Giải bài toán cầu tàu theo phương dầm dọc.
- Ta có biểu đồ nội lực ở phụ lục 4 đính kèm.
Bảng 28:
STT Pmax Pmin Vmax Vmin Mmax Mmin
11
-8.20 -11.44 44.37 44.37 -39.93 -39.93
12
3 31.49 31.39
4 31.24 31.24
5 38.22 38.22
6 40.04 40.04
7 39.82 39.81
8 39.37 39.28
9 38.76 38.62
10 41.54 40.65
- Nội lực trong cọc tính theo dầm dọc trong trạng thái nguy hiểm nhất là : 41,54 (T)
NGUYỄN VĂN THUẬN – MSSV: 7110.53 – LỚP 53CB1 Page 24
Đồ Án Cảng Biển năm 2011 GVHD: THS.NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
CHƯƠNG V:TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CẦU TÀU
1.Tính toán cốt thép và kiểm tra cọc.
- Sơ bộ chọn chiều dài cọc là 36 m, được chia thành 2 phân đoạn,mỗi phân đoạn dài
18m. Các phân đoạn cọc được đúc sẵn trong nhà máy với các đặc trưng vật liệu như đã trình
bày ở phần trên.
1.1 Tính toán cọc trong quá trình thi công.
1.1.1 Cọc trong quá trình cẩu lắp.
- Sơ đồ làm việc của cọc trong quá trình cẩu lắp có thể xem là dầm đơn giản có gối tựa
tại điểm móc cẩu và điểm tiếp xúc với đất.
m
i
m
i
q
Hình 12: Sơ đồ làm việc 1 gối tựa trong quá trình cẩu lp
- Điểm đặt móc cẩu được xác định sao cho mômen dương lớn nhất tại giữa nhịp bằng trị
số mômen âm lớn nhất tại gối trong quá trình cẩu lắp. Theo giáo trình Nền và Móng của tác
giả Phan Hồng Quân trang 194 thì a = 0,294.L = 0,294.18 = 5,29 (m) ≈ 5,3 (m).
- Tải trọng tác dụng lên cọc là tải trọng bản thân cọc có dạng phân bố đều trên chiều dài
Copyright: Tài liệu đại học ©