download

ĐỒ ÁN CẢNG BIỂN

Më §ÇU

KÕt cÊu cÇu tÇu lµ mét lo¹i kÕt cÊu cã rÊt nhiÒu u ®iÓm, hiÖn nay lo¹i kÕt cÊu nµy ®ang ®îc sö dông réng r·i ë rÊt nhiÒu níc trªn thÕ giíi . Nã thÝch hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt yÕu nh ë viÖt nam, ®Æc biÖt nã cã kÕt cÊu nhÑ, dÔ thi c«ng, chÞu t¶i lín. Nh»m t×m hiÓu kÜ vÒ kÕt cÊu cÇu tÇu, ®Ó ph¸t huy nh÷ng u ®iÓm vµ h¹n chÕ cña nã trong ®å ¸n m«n häc “ C¶ng BiÓn” nµy em xin tr×nh bµy lo¹i kÕt cÊu ”cÇu tµu cõ tríc”.

Néi dung cña ®å ¸n gåm cã :

Ch¬ng 1: Sè liÖu ®Çu vµo

Ch¬ng 2: TÝnh to¸n c¸c kÝch thíc c¬ b¶n vµ ®Ò xuÊt gi¶i ph¸p kÕt cÊu

Ch¬ng 3: TÝnh to¸n t¶i träng t¸c ®éng lªn bÕn

Ch¬ng 4: Ph©n phèi lùc ngang vµ tæ hîp t¶i träng

Ch¬ng 5: Ph©n tÝch kÕt cÊu bÕn cÇu tµu

Ch¬ng 6: TÝnh to¸n c¸c cÊu kiÖn

Ch¬ng 7: TÝnh to¸n æn ®Þnh bÕn cÇu tµu cõ tríc

Ch¬ng 8: Thèng kª vËt liÖu vµ nªu ph¬ng ph¸p thi c«ng

Ch¬ng 9: KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ

Tµi liÖu tham kh¶o

Phô lôc tÝnh to¸n

Sinh viªn thùc hiÖn :

NG¤ XU¢N THI£N

NGÔ XUÂN THIÊN_MSSV:758654


Ch¬ng 1 : Sè LIÖU §ÇU VµO Më §ÇU

1.1. Lo¹i kÕt cÊu : CÇu tµu cõ tríc1.2. Sè liÖu ®Þa chÊt

B¶ng 1: Sè liÖu ®Þa chÊt TÝnh chÊt Líp

M« t¶ líp ®Êth

(m)§é sÖt

B

(t/m3)

(®é

)

C (T/m2)

Líp 1 C¸t pha h¹t mÞn lÉn bïn sÐt

3.0 0.70 1.70 12 1.8

Líp 2 SÐt pha mµu n©u hång dÎo mÒm

4.0 0.50 1.75 16 2.56

Líp 3 SÐt pha dÎo cøng ®Õn nöa cøng

- 0.30 1.86 17 3.86

1.3. Sè liÖu khÝ tîng thñy v¨n

B¶ng 2 : §Æc trng khÝ tîng thñy v¨n

VËn tèc giã

(m/s)

VËn tèc dßng ch¶y

(m/s)MNCTK

(m)

MNTTK

(m)

MNTB

(m)

ChiÒu cao sãng

(m)Däc Ngang Däc Ngang

13 15 2.0 0.4 +3.5 +0,5 +2,0 0,9

1.4. Sè liÖu tµu thiÕt kÕB¶ng 1.3: §Æc trng tµu thiÕt kÕ

Träng t¶i (DWT)

Lîng d·n n-íc

(T)

Lt

(m)

Bt

(m)

T®

(m)

To

(m)

10,000 14,200 142 18,5 8,0 2,9

1.5 T¶i träng hµng hãa thiÕt bÞ



-CÊp t¶i träng : CÊp 1, q = 4 T/m2

-ThiÕt bÞ trªn bÕn: CÇn trôc b¸nh lèp,søc n©ng 35T,¸p lùc ch©n lín nhÊt Pmax = 30

T, « t« H30



Ch¬ng 2:TÝnh to¸n çc kÝch thíc c¬ b¶n vµ gi¶I ph¸p kÕt cÊu2.1. ChiÒu dµi bÕn

C«ng thøc x¸c ®Þnh chiÒu dµi bÕn nh sau:

Lb = Lt + d Trong ®ã: Lt : ChÒu dµi tµu tÝnh to¸n, Lt = 142m d : kháang çch dù phßng cho mét bÕn (Theo B¶ng 8 22TCN 207 - 92) Chän d =15 m Lb = 142+ 15 = 157(m).Chän chiÒu dµi bÕn lµm 5 ph©n ®o¹n gåm 4 ph©n ®o¹n dµi 32m vµ 1 ph©n ®o¹n dµi 29m2.2. ChiÒu s©u tríc bÕn H0 = Hct + z4

Trong ®ã: Hct - ChiÒu s©u ch¹y tµu Hct = T + z0 + z1 + z2 + z3 (m)Trong ®ã: T - mín níc chë ®Çy hµng, T = 8.0 m

Z0 - §é dù phßng do sù nghiªng lÖch tµu do xÕp hµng ho¸ lªn tµu kh«ng ®Òu vµ do hµng ho¸ xª dÞchZ1 - §é dù phßng ch¹y tµu tèi thiÓu tÝnh víi an toµn l¸i tµu

Z2 - §é dù phßng do sãng = 0Z3 - §é dù phßng vÒ tèc ®é tÝnh tíi sù thay ®æi mín níc cña

tµu khi ch¹y so v¬I khi tµu neo ®Ëu khi níc tÜnhZ4 - §é dù phßng do xa båi.

Çc ®é dù phßng z0, z1, z2, z3, z4 ®îc x¸c ®Þnh cô thÓ trong tiªu chuÈn thiÕt kÕ 22TCN 207- 92 Tra çc tiªu chuÈn ®ã ta ®îc:

Z0 = 0,026B = 0,026 x 18.5=0.481 m (b¶ng 6 22TCN 207-92)Z1 = 0,06T = 0.06 x 8.0 = 0.48 m (b¶ng 3 22TCN 207-92)Z2 = 0 (do sãng nhá)Víi v=2m/s suy ra Z3 = 0.2 m (b¶ng 5 22TCN 207-92)Z4 = 0.5 m

ChiÒu s©u thiÕt kÕ lµ: H0 = 8.0 + 0.481 + 0.48 + 0.2 + 0.5 = 9.661 m2.3. Cao tr×nh ®¸y bÕn

CT§B = MNTTK - H0 CT§B = +0.5 - 9.661 = -9.161 m2.4. X¸c ®Þnh cao tr×nh mÆt bÕn

LÊy a = 1 m theo tiªu chuÈn kiÓm tra. CTMB = MNCTK + a CTMB = +3.5 + 1 = +4.5 m



LÊy a=2 theo tiªu chÈn chÝnh. CTMB = MNTB + a CTMB = +2.0 + 2 = +4.5 mChän CTMB=+4.5 m2.5. ChiÒu cao tríc bÕn H = CTMB - CT§B = +4.5 - (-9.161) = 13.661 m2.6. ChiÒu réng bÕn: -CÇu tµu cõ tríc cã B=Ln víi Ln lµ chiÒu dµi thanh neo. -§èi víi cÇu tµu cõ tríc th× thanh neo chÝnh la b¶n dÇm cña bÕn cÇu tµu. VËy chän B=Ln= 21 m 2.7. Gi¶ ®Þnh kÕt cÊu BÕn x©y dùng ®Ó khai th¸c cã träng t¶i tµu lµ 10000 DWT nªn ta lùa chän bÕn liÒn bê.KÕt cÊu bÕn lµ bÕn cÇu tµu ®µi mÒm trªn nÒn cäc vu«ng BTCT kÝch thíc 40 x 40 cm -Víi chiÒu dµi bÕn lµ 157 m -Toµn bé bÕn ®îc chia lµm 4 ®o¹n:3 ®o¹n dµi 39m vs 1 do¹n dµi 40 m -Çc khe lón lµ 50 mm *VËt liÖu phÝa sau têng cõ: -§æ mét líp çt h¹t th« sau têng cõ,cã çc th«ng sè ®Þa chÊt sau: =18.5 T/m3 . -V× lµ çt rêi nªn cã ®é dÝnh c=0,gãc ma s¸t =300

-NÒn ®Êt ®Ó tù nhiªn *Cäc: -Chän cäc bª t«ng cèt thÐp tiÕt diÖn 40cm x 40cm, bè trÝ cäc xiªn xen kÏ cäc ®øng, ®ãng xuèng líp 3. -Chän bíc cäc theo ph¬ng ngang lµ 4 m -Chän bíc cäc theo ph¬ng däc lµ 4 m * B¶n: -KÕt cÊu ®µi bÕn lµ hÖ b¶n dÇm BTCT dµy 30cm ®îc thi c«ng ®æ t¹i chç b»ng bª t«ng m¸c 300 -DÇm ngang:bxh= 60x90 (cm) -DÇm däc : bxh=60x90 (cm) 2.10. MÆt b»ng tæng thÓ: H×nh



Ch¬ng 3: tÝnh to¸n t¶i träng t¸c ®éng lªn bÕn3.1. Giíi thiÖu kh¸i qu¸t vÒ t¶i träng lªn c«ng tr×nh

§Ó ®i vµo thiÕt kÕ chi tiÕt kÕt cÊu bÕn ta cÇn ph¶i ph©n tÝch ®îc nh÷ng lùc nµo t¸c dông lªn c«ng tr×nh.

C¸c lùc t¸c dông lªn c«ng tr×nh gåm cã:

- T¶i träng b¶n th©n kÕt cÊu

- T¶i träng t¸c dông do tµu: lùc neo,cËp tµu

- T¶i träng do hµng hãa vµ thiÕt bÞ trªn bÕn

3.2. T¶i träng b¶n th©n

Gi¶ thiÕt tÝnh to¸n .

bá qua träng lîng cäc .

xÐt 1 d¶i tÝnh to¸n cã bÒ réng b»ng bíc cäc ph¬ng däc 4 (m)

- T¶I träng b¶n th©n cña b¶n:

Qb¶n = k.h .b.bt Trong ®ã: qb¶n – träng lîng b¶n th©n cña b¶n

h – chiÒu cao cña b¶nb – bÒ réng d¶I tÝnh to¸nk – hÖ sè träng lîng b¶n th©n

qb¶n = 1,1.0,3.4 = 1,32 (T/m)

- T¶I träng b¶n th©n do dÇm ngang:

qdÇm ngang=a.t. .bt Trong ®ã: q dÇm ngang– t¶I träng b¶n th©n dÇm ngang

a – bÒ réng dÇm ngangt – kho¶ng c¸ch tõ mÐp díi dÇm ngang ®Õn mÐp díi cña

b¶n qdÇm ngang=0,6.(0,9-0,3).2,5=0,9 (T/m)

- T¶I träng b¶n th©n do dÇm däc:

pdÇm däc=(b-a).a.t.bt=(4-0,6).0,6.(0,9-0,3).2,5=3,06 (T/m)

-T¶I träng cña vßi voi quy vÒ t¶i träng tËp trung:pvßi voi=5 (T/m)

3.3. T¶i träng do tµu



3.3.1. Th«ng sè tÝnh to¸n

a, DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng ngang tÇu

Al = T.L (m2)

TÇu chë ®Çy hµng Al = 8,0.142 = 1136 (m2)

TÇu kh«ng hµng: Al =2,9.142 = 411,8 (m2)

b, DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng däc tÇu

At = T.B (m2)

TÇu ®Çy hµng: At = 8,0.18,5 = 148 (m2)

TÇu kh«ng hµng: At = 2,9.18,5 = 53,65 (m2)

c, DiÖn tÝch c¶n giã cña tÇu

Theo tiªu chuÈn: 22TCN 222-95 ta cã

DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng ngang tÇu

- TÇu ®Çy hµng: Wq= 1150 (m2)

- TÇu kh«ng hµng: Wq= 1980 (m2)

DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng däc tÇu

TÇu ®Çy hµng: Wn = 310 (m2)

TÇu kh«ng hµng: Wn = 410(m2)

B¶ng 3.1. C¸c ®Æc trng do giã - dßng ch¶y t¸c dông lªn tÇu

stt YÕu tè§¬n vÞ

Gi¸ trÞ

1 VËn tèc giã theo ph¬ng ngang tÇu m/s 15

2 VËn tèc giã theo ph¬ng däc tÇu m/s 13

3DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng ngang khi tÇu ®Çy hµng

m2 1150

4DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng ngang khi tÇu kh«ng hµng

m2 1980

5DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng däc khi tÇu ®Çy hµng

m2 310

6DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng däc khi tÇu kh«ng hµng

m2 410

7 VËn tèc dßng ch¶y theo ph¬ng ngang tÇu m/s 0,4



8 VËn tèc dßng ch¶y theo ph¬ng däc tÇu m/s 2,0

9DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng ngang khi tÇu ®Çy hµng

m2 1136

10DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng ngang khi tÇu kh«ng hµng

m2 411,8

11DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng däc khi tÇu ®Çy hµng

m2 148

12DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng däc khi tÇu kh«ng hµng

m2 53,65

3.3.2. TÝnh to¸n t¶i träng do tµu t¸c ®éng lªn c«ng tr×nha, Lùc do giã thæi

Wq = 7,36 . 10-5 . Aq . v2q . (t) (híng vu«ng gãc tµu)

Wn = 4,9 . 10-5 . An . v2n . (t) (híng song song tµu)

Aq: diÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng vu«ng gãc víi thµnh tµu

An : diÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng song song víi thµnh tµu

Tra phô lôc 4,22TCN 222-95 ta cã diÖn tÝch c¶n giã:

B¶ng 3.2: DiÖn tÝch c¶n giã cña tµu

T.chÊt

Ph¬ng

§Çy hµng

Kh«ng hµng

Ngang tµu Aq (m2) 1150 1980

Däc tµu An (m2) 310 410

vq : vËn tèc giã theo híng vu«ng gãc tµu

vq =15 (m/s)

vn : vËn tèc giã theo híng song song tµu

Vn = 13 (m/s)

: hÖ sè phô thuéc chiÒu dµi tµu (tra b¶ng 26, 22TCN 222-95) , = 0,60

B¶ng 3.3: Lùc t¸c dông vµo tµu do giã thæi

T.chÊt

Ph¬ng

§Çy hµng

Kh«ng hµng



Lùc ngang tµu Wq (T) 11,4 19,67

Lùc däc tµu Wn (T) 1,54 2,04

b, Lùc do dßng ch¶y

Q = 0,059 . Al . vl 2 (t)

N = 0,059 . At . vt2 (T)

Trong ®ã :

Al : diÖn tÝch ch¾n níc theo ph¬ng ngang (m2).

At : diÖn tÝch ch¾n níc theo ph¬ng däc tÇu (m2).

vl , vt: vËn tèc theo ph¬ng ngang vµ däc thµnh tÇu

vl = 0,4 m/s

vt = 2,0 m/s

B¶ng 3.4: Lùc t¸c dông vµo tµu do giã thæi

T.chÊt

Ph¬ng

§Çy hµng

Kh«ng hµng

Lùc ngang tµu Qw(T) 10,72 3,89

Lùc däc tµu Nw (T) 34,93 12,66

c,Lùc neo tµu

-Lùc neo ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ph©n phèi thµnh phÇn vu«ng gãc víi mÐp bÕn , tæng céng lùc do giã vµ do dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu tÝnh to¸n cho c¸c bÝch neo lµm viÖc trªn bÕn .



-Lùc neo S ( KN ) t¸c ®éng lªn mét bÝch neo kh«ng phô thuéc vµo sè l-îng tµu buéc d©y neo vµo bÝch neo ®ã vµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :

S =

Qn .Sinα . Cos β

Trong ®ã : Q: Hîp lùc bao gåm t¸c dông cña giã vµ dßng ch¶y theo ph¬ng

ngangn : Sè bÝch neo lµm viÖc (n =4) tra b¶ng 31- 22TCN222-95

, : Gãc nghiªng cña d©y neo lÊy theo b¶ng 32 (TCN222-95 )- Khi tµu ®Çy hµng: = 30,= 20

S= = 11,77 (T)- Khi tÇu kh«ng hµng: = 30,= 40

S= = 15,38 (T) So s¸nh 2 kÕt qu¶ ta thÊy tµu đầy hàng cã lùc neo lín h¬n khi neo tµu kh«ng hµng, do ®ã ta chän S = 15,38 (T) ®Ó tÝnh to¸n . Chän lo¹i bÝch neo HW5 ®Ó neo tµu . H×nh chiÕu cña S lªn c¸c ph¬ng vu«ng gãc víi mÐp bÕn Sq

Sq=

Qn = = 5,89 (T)

H×nh chiÕu cña S theo ph¬ng song song víi mÐp bÕn Sn

Sn = S.Cos.Cos = 15,38.Cos300.Cos400 =10,2(T) H×nh chiÕu lªn ph¬ng th¼ng ®øng Sv Sv = S.Sin = 15,38.Sin400 = 9,89 (T)d,T¶i träng do tùa tµu

T¶i träng ph©n bè q (KN/m) do tµu ®ang neo ®Ëu ë bÕn tùa lªn c«ng tr×nh díi t¸c ®éng cña giã, dßng ch¶y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

q = 1,1.

Qt

ld

Trong ®ã: Qt - tæng lùc ngang t¸c ®éng cña giã, dßng ch¶y, (kN). ld - chiÒu dµi ®o¹n tiÕp xóc gi÷a tµu vµ c«ng tr×nh, (m), ld =

86m (ld ®îc lÊy theo phô lôc 4, 22TCN 222-95 )

VËy ta cã:

q = 1,1.19,67+3,89

54 =0,48 (T/m)

e,T¶i träng va khi cËp bÕn



§éng n¨ng cña tµu khi cËp lµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :

E = Ψ .

D . ν2

2. (kJ)

Trong ®ã :D = 14200 (T) : Lîng d·n níc cña tµu tÝnh to¸n : Thµnh phÇn vËn tèc vu«ng gãc cña tèc ®é cËp tµu.(LÊy theo b¶ng 29 cña tiªu chuÈn 22 TCN 222-95) = 0,12 (m/s) : HÖ sè ®éng n¨ng . (LÊy theo b¶ng 30 cña 22 TCN 222-

95) = 0,5

=> E = 0,5 . =5,1(Tm) Chän thiÕt bÞ ®Öm tµu V 1000H,kho¶ng çch çc bíc ®Öm tµu lµ 4.0m

ThiÕt bÞ ®Öm tµu cã nh÷ng ®Æc trng c¬ häc sau:- VËt liÖu vµ h×nh d¹ng : cao su h×nh thang rçng- Ph¬ng ph¸p treo : liªn kÕt cøng- ChiÒu dµi tiªu chuÈn: L = 3,0m- ChiÒu cao tiªu chuÈn : B = 1,0mTra trong tiªu chuÈn 22TCN222-95 ta ®îc lùc t¸c dông lªn c«ng tr×nh bÕn lµ :- Lùc va tµu Fq = 90kN=9,0T- Thµnh phÇn lùc va song song víi mÐp bÕn Fn= .Fq = 0,5.9,0 =4,5 (T)3.4 T¶i träng do hµng ho¸ vµ thiÕt bÞ -Theo bµi ra th× t¶i träng t¸c dông lªn c«ng tr×nh bÕn lµ t¶i träng cÊp I,q =4,0 T/m2

-ThiÕt bÞ trªn bÕn lµ: cÇn trôc b¸nh lèp,søc n©ng 35 TÊn,¸p lùc ch©n lín nhÊt P=30 TÊn;¤t« H30 -Tra sæ tay m¸y x©y dung ta chän çc lo¹i m¸y sau:

B¶ng 5.T¶i träng thiÕt bÞ hµng hãa

CÊp t¶i träng

khai th¸c trªn bÕn

T¶i träng do thiÕt bÞ vµ ph¬ng tiÖn vËn t¶i

Träng t¶i do hµng ho¸ (KN/m2)

¤ t« q1 q2 q3

I H-30 40 60 100

Theo chiÒu réng bÕn t¶I träng ®¬c ph©n bè çc vïng nh h×nh vÏ:


q = 4T/m²

21 m


3.5.¸p lùc ®Êt lªn têng cõ:

2.5.1.X¸c ®Þnh hÖ sè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng vµ bÞ ®éng:

HÖ sè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng:

ai=tg2(450-/2)

HÖ sè ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng

pi=tg2(450+/2)

B¶ng 6. x¸c ®Þnh hÖ s« ¸p lùc ®Êt:

– Líp ®Êt lÊp

Líp 1 Líp 2 Líp 3

(0) 30 12 16 17ai 0,33 0.656 0,568 0,704pi 3 1.525 1.761 1.42

3.5.2.X¸c ®Þnh biÓu ®å ¸p lùc ®Êt:

TÝnh ¸p lùc ®Êt theo tr¹ng th¸i giíi h¹n,®îc tÝnh nh sau:

3.5.2.1.¸p lc ®Êt chñ ®éng:

-X¸c ®Þnh hÖ sè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng:

a=tg2(450-/2)

-X¸c ®Þnh hÖ sè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng cã kÓ ®Õn lùc dÝnh:

aci=2tg(450-/2)

-¸p lùc ®Êt chñ ®éng tÝnh theo c«ng thøc sau:

Trong ®ã:

- Träng lîng riªng cña líp ®Êt ph©n tè.



hi - ChiÒu dµy líp ®Êt ph©n tè.

c - Lùc dÝnh cña líp ®Êt ph©n tè.

ac-HÖ sè thµnh phÇn ngang cña ¸p lùc ®Êt chñ ®éng do lùc dÝnh (tra b¶ng).

-X¸c ®Þnh çc tung ®é ¸p lùc chñ ®éng:

-Víi líp sau cõ lµ líp çt nªn gi¸ trÞ çc hÖ sè nh sau:

=300

=1,85 (T/m3)

c = 0 (T/m2)

-KÕt qu¶ tÝnh ¸p lùc ®Êt chñ ®éng ®îc m« t¶ trong b¶ng sau:

B¶ng 7: ¸p lùc ®Êt chñ ®éng

STT

Cao tr×n

hh

i(m)i(T/m3) i

i*hi(T/m2) a aci

Ci(T/m2) pi(T/m2)

1 4,5 0 030 0 0 0 0 0

2 2,0 2,5 1,8530 4,625

0,333 1,15 0 2.875

3 2,0 0 1,8530 4,625

0,333 1,15 0 2,875

4 0,5 1.5 1,8530 7,4

0,333 1,15 0 3,8

5 0,5 0 0,8530 7,4

0,333 1,15 0 3,8

6 -9,169,66 0,85

30 15,611

0,333 1,15 0 6,537

7 -9,16 0 0,712 15,611

0,656 1,62 1,8 9,945

8

-12,1

6 3 0,712 17,711

0,656 1,62 1,8 11,322

9

-12,1

6 0 0,7516 17,711

0.568

1,507 2,56 8,47

10

-16,1

6 4 0,7516 20,711

0,568

1,507 2,56 10,174

11

-16,1

6 0 0,8617 20,711

0,548 1,48 3,86 7,818



12

-20,1

6 4 0,8617 24,151

0,548 1,48 3,86 9,701

3.5.2.2.¸p lc ®Êt bị ®éng:

C«ng thøc x¸c ®Þnh:

p=pi.(i.hi+q)+pci.ci

Trong ®ã:

-pci=2.tg(450+/2)

- ,,hi,q,ci nh ë ¸p lùc ®Êt chñ ®éng.

-pi=tg2(450+/2)

-¸p lùc chñ ®éng ta chØ cÇn tÝnh tõ cao tr×nh ®¸y bÕn trë xuèng.

KÕt qu¶ ®îc thÓ hiÖn díi b¶ng sau:

B¶ng 8.¸p lùc ®Êt bÞ ®éng

STT

Cao tr×n

h

hi

(m) ∑hi*Ɣi

pc C p i(0)i

T/m2

p

T/m

1 -9.16 0 0 2.46 1,8 1.52 12 0.7 02 -

12.163 2.1 2.46 1.8 1.52 12 0.7 7.62

2 -12.16

0 2.1 2.65 2.56 1.76 16 0.75 10.48

3 -16.16

4 5.1 2.65 2.56 1.76 16 0.75 15.76

3 -16.16

0 5.1 2.51 3.86 1.82 17 0.86 18.97

4 -20.16

4 8.54 2.51 3.86 1.82 17 0.86 25.23

3.5.2.3.X¸c ®Þnh chiÒu s©u ch«n cõ b»ng ph¬ng ph¸p ®å gi¶iTõ b¶ng trªn ta x¸c ®Þnh ®îc biÓu ®å ¸p lùc ®Êt lªn têng cõ:

- Gi¶ sö chän chiÒu dµi cõ lµ 20m.- Chän mùc níc thÊp thiÕt kÕ lsmf mùc níc tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt lªn têng cõ.- KÕt qu¶ tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt lªn têng cõ ®îc thÓ hiÓn ë b¶ng 7 vs8.- Gi¶I cõ b»ng ph¬ng ph¸p ®å gi¶I ®îc thÓ hiªn nh h×nh vÏ.

C¸c bíc c¬ b¶n cña ph¬ng ph¸p ®å gi¶i:



- x©y dùng biÓu ®å ¸p lùc ®Êt- quy ®æi ¸p lùc ®Êt vÒ lùc tËp trung- VÏ çc ®êng song song víi çc ®êng th¼ng nèi t©m O t¬ng øng ë ®a gi¸c lùc

§a gi¸c d©yTõ ®a gi¸c d©y vµ ®êng nèi khÐp kÝn cña ®a gi¸c d©y ta x¸c ®Þnh ®îc chiÒu s©u ch«n cõ tÝnh to¸n.

Tp=t0 + t (1,1 1,2).t0 theo (22TCN207-92)Trong ®ã: t0-chiÒu s©u ch«n cõ tÝnh theo ®å gi¶I,tÝnh tõ mÆt ph¼ng ngang ®Õn giao ®iÓm cña ®êng khÐp kÝn víi ®a gi¸c d©y.

T0=10,631mTa cã : tp= 1,1t0 = 1,1.10,631 = 11,69 m 11,7m

Tæng chiÒu dµi cõ lµ: Lcõ = tp + H0 = 10,6 + 8,86 = 19,46 m.Chän chiÒu dµi cõ lµ 19,5m

vËy ta tiÕn hµnh c¾t chiÒu dµi cõ chän ban ®Çu lµ 0,5m.

H0:lµ kho¶ng çch tõ mÆt ngang ®Õn ®iÓm neo cõ.

Theo ph¬ng ph¸p då gi¶I :- Momen lín nhÊt cña cõ lµ: Mcõ (max)= ymax.= 2,56.20=51,2 (T.m)- ymax=y1=y2=2,56 (T) :tung ®é max cña ®a gi¸c d©y.- = 20m :täa ®é cc cña ®a gi¸c lùc.

-Chän cõ larsesen IV cã çc th«ng sè kü thuËt sau: + KÝch thíc:B= 420 mm ;h=220 mm +M«mem kh¸ng uèn tiÕt diÖn :W=4200 cm3

+ChiÒu dµy bông d=22 mm, chiÒu dµy thµnh t=14mm +Momen quan tinh cña tiÕt diÖn J=92400 cm4

+DiÖn tÝch tiÕt diÖn F=420cm2

Ch¬ng 4: PH¢N PHèI LùC NGANG Vµ Tæ hîp t¶I träng

4.1. X¸c ®Þnh s¬ bé chiÒu dµi tÝnh to¸n cña cäc.S¬ ®å tÝnh to¸n chiÒu dµi cäc tÝnh to¸n s¬ bé.



ChiÒu dµi tÝnh to¸n cäc ®îc x¸c ®Þnh nh sau:Ltt=l0+.d

Trong ®ã:L0-chiÒu dµi tù do cña cäc-hÖ sè kinh nghiÖm ë ®©y ta chän:=7§êng kÝnh cña cäc d=0,4m

b¶ng 9: sè liÖu x¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n s¬ bé cña cäc nh sau:

Hµng cäc L0,(m) Ltt,(m)A 13,66 16,46B 13,66 16,46

C1 12,54 15,34C2 11,34 14,14D 10,16 12,96E 8,41 11,21F 6,66 9,46G 4,91 7,71

ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cõ lÊy t¹i ®iÓm cã momen lín nhÊt:Ltt cõ=8,0m

4.2. Gi¶I bµi to¸n ph©n phèi lùc ngang



4.2.1. X¸c ®Þnh ph¶n lùc ®¬n vÞ Hµng cäc xiªn trôc C :

Trong ®ã: - 1 ,2: Góc nghiêng của cọc so với phương thẳng đứng

1 = 2 = arctg (1/8 ) = 7,120 - K1 , K2 : Hệ số lún đàn hồi được xác định theo công thức:

K1 = lo1 / EF + 1/ η RK2 = lo1 / EF + 1/ η R

E: Mô đun đàn hồi của vật liệu làm cọc F : Là tiết diện cọc

η : hệ số, η =( 350 ÷500 )m-1 . Chọn η =400 m-1 lo : Chiều dài tự do của cọc ( m )

R : Sức chịu tải cho phép của cọc.

=> K1 = = 5,01.10-5

K2 = = 4,75.10-6

Sin2 (2.7,12 )/[5,01.10-5 .Cos2(7,12)+ 4,75.10-5 .Cos2(7,12)]=405,69 (T/m)

Với J = ( m4 ) Ta coi cừ đóng vai trò như cọc,khi đó ta quy đổi EJcừ EJcọc

EIcõ = [10x21.106x880.10-6(180.10-3)/2] = 16632 (T.m2)Với a là khoảng cách của 1 nhịp cọ theo phương dọc bến

Hàng cọc đứng trục A:

Hàng cọc đứng trục B:

Hàng cọc đứng trục D:



Hàng cọc đứng trục E:

Hàng cọc đứng trục F:

Hàng cọc đứng trục G:

b¶ng 10: Tæng ph¶n lùc do chuyÓn vÞ ngang ®¬n vÞ cña c¸c cäc theo ph¬ng x,y

Trôc A B C D E F G44,75 16,62 88,42 34,05 52,62 87,56 161,7344,75 16,62 405,69 34,05 52,62 87,56 161,73

4.2.2. X¸c ®Þnh täa ®é t©m ®µn håi

VËy vÞ trÝ t©m ®µn håi ë vÞ trÝ C(18,0;11,05) so víi hÖ trôc täa ®ä chän nh h×nh vÏ:



Y

X

C(18;11,05)

Y

X

O

H×nh 4.1: S¬ ®å x¸c ®Þnh t©m ®µn håi4.3. X¸c ®Þnh lùc ngang lªn ®Çu cäc4.3.1. Ph©n bè lùc ngang cho lùc tùa tµuT¶i träng tùa tµu cã d¹ng ph©n bè ®Òu trªn ®o¹n chiÒu dµi tiÕp xóc gi÷a th©n tµu vµ bÕn.XÐt cho 1 ph©n ®o¹n bÕn th× t¶I träng tùa tµu cã d¹ng ph©n bè ®Òu toµn bé chiÒu dµi ph©n ®o¹n bÕn ®ã.Do ®ã ta tÝnh lùc tùa cña tµu lªn mét bíc cäc .

Lùc tùa theo ph¬ng X=p Lùc tùa theo ph¬ng Y =q.a= 0,48 .4=1,92 T/m

Trong ®ã:- q – Lùc tùa tµu.- a – Bíc cäc theo ph¬ng däc bÕn

4.3.2. Ph©n bè lùc ngang cho lùc neoLùc neo tµu t¸c ®éng lªn tong ph©n ®o¹n cña cÇu tµu th«ng qua

lùc c¨ng d©y neo.Thµnh phÇn lùc ngang cña d©y neo lµ:Sq vµ Sn ®· tÝnh to¸n ë trªn.Trong hai trêng hîp tµu ®Çy hµng vµ tµu kh«ng hµng th× trêng hîp tµu ®Çy hµng cã t¶I träng neo lín h¬n do ®ã lÊy t¶I träng neo ®Ó tÝnh to¸n.

XÐt hai trêng hîp neo tµu sau:



Y

X

C(18;11,05)

10,2 T 10,2 T

5,89 T 5,89 T

ChuyÓn lùc neo vÒ t©m ®µn håi:X=2.Sn=2.10,2=20,4 TY=-2.Sq=-2.5,89=11,78TM0=-10,2.(11,05+1,5).2 – 5,89.18 + 5,89.6 =-326,7 T.m

Çc thµnh phÇn chuyÓn vÞ:

= 2,7.10-4(rad)

x = (X / Hix)= 4,19 x 10-3(m).

y = (Y / Hiy) = -1,46x 10-3 (m). Lùc ngang ph©n bè theo c¶ 2 ph¬ng cho cäc bÊt k× thø I ®îc x¸c ®Þnh b»ng çc biÓu thøc:

Hix = .(x ± .).

Hiy = .(y ± .).Trong ®ã:xi,yi lµ täa ®é cña cäc thø I ®èi víi hÖ täa ®é míi cã gèc täa ®é ®Æt t¹i t©m ®µn håi C:

B¶ng ph©n bè lùc neo tµu lªn çc khung ngang vµ khung däc theo ph¬ng X

STT HAix HB

ix HCix HD

ix HEix HF

ix HGix Tổng

1 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,1104112 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,1104113 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,1104114 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,1104115 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,110411



6 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,1104117 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,1104118 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,1104119 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,11041110 0,339138 0,119224 0,550724 0,179903 0,228292 0,297135 0,395996 2,110411

Tổng 21,10411 Sai số = (21,104-20,4)/21,104 . 100%=3,34%

B¶ng ph©n bè lùc neo tµu lªn c¸c khung ngang vµ khung däc theo ph¬ng Y

STT HAiy HB

iy HCiy HD

iy HEiy HF

iy HGiy Tổng

1 0,15215 0,056508 1,379346 0,11577 0,178908 0,297704 0,549882 2,7302682 0,10382 0,038558 0,941201 0,078996 0,122078 0,203139 0,375214 1,8630063 0,05549 0,020609 0,503056 0,042222 0,065249 0,108574 0,200545 0,9957454 0,00716 0,002659 0,06491 0,005448 0,008419 0,01401 0,025877 0,1284835 -0,04117 -0,01529 -0,37323 -0,03133 -0,04841 -0,08056 -0,14879 -0,738786 -0,0895 -0,03324 -0,81138 -0,0681 -0,10524 -0,17512 -0,32346 -1,606047 -0,13783 -0,05119 -1,24953 -0,10487 -0,16207 -0,26968 -0,49813 -2,47338 -0,18616 -0,06914 -1,68767 -0,14165 -0,2189 -0,36425 -0,6728 -3,340569 -0,23449 -0,08709 -2,12582 -0,17842 -0,27573 -0,45881 -0,84747 -4,2078210 -0,28282 -0,10504 -2,56396 -0,2152 -0,33256 -0,55338 -1,02213 -5,07509

Tổng -11,7241 Sai số = (11,78-11,724)/11,78.100%=0,47% 4.3.2. Ph©n bè lùc ngang cho lùc vaTa cã t¶I träng va tµu bao gåm 2 thµnh phÇn ®· ®îc tÝnh ë trªn lµ-Thµnh phÇn vu«ng gãc víi tuyÕn mÐp bÕn : Fq = 9 (T)-Thµnh phÇn vsong song víi tuyÕn mÐp bÕn : Fn =4,5 (T)S¬ ®å ph©n phèi lùc va tµu lªn c¸c ®Çu cäc cña ph©n ®o¹n bÕn nh trªn h×nh vÏ:

Y

X

C(18;11,05)

4,5 T

10T



ChuyÓn çc thµnh phÇn lùc vÒ t©m ®µn håi ta cã:X = Fn = -4,5TY = Fq = 10TM0 = 4,5.(11,05 + 2,5) + 10.18= 240,975 T.m

Çc thµnh phÇn chuyÓn vÞ:

= 2,0 . 10-4(rad)

x = = 9,26 . 10-4 (m)

y = = 1,25.10-3 (m).

Lùc ngang ph©n bè theo ca 2 ph¬ng cho cäc bÊt k× thø I dduocj x¸c ®Þnh b»ng çc biÓu thøc:

Hix = .(x ± .).

Hiy = .(y ± .). Trong ®ã: xi,yilµ täa ®é cäc thø I ®èi víi hÖ täa ®é míi cã gèc täa ®é ®Æt t¹i t©m ®µn håi C.

B¶ng ph©n bè lùc va tµu lªn çc khung ngang vµ khung däc theo ph¬ng X

STT HAix HB

ix HCix HD

ix HEix HF

ix HGix Tổng

1 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4682 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4683 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4684 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4685 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4686 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4687 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4688 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,4689 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,46810 0,153761 0,05212 0,215391 0,059111 0,054514 0,02942 -0,05887 0,468

Tổng 4,68 Sai sô =(4,68-4,5)/4,68.100%=3,8%

B¶ng ph©n bè lùc va tµu lªn çc khung ngang vµ khung däc theo ph¬ng Y



STT HAiy HB

iy HCiy HD

iy HEiy HF

iy HGiy Tổng

1 0,105163 0,039057 0,953372 0,080018 0,123657 0,205766 0,380066 1,892 0,069363 0,025761 0,62882 0,052778 0,081561 0,135718 0,250682 1,243 0,033563 0,012465 0,304268 0,025538 0,039465 0,06567 0,121298 0,604 -0,00224 -0,00083 -0,02028 -0,0017 -0,00263 -0,00438 -0,00809 -0,045 -0,03804 -0,01413 -0,34484 -0,02894 -0,04473 -0,07443 -0,13747 -0,686 -0,07384 -0,02742 -0,66939 -0,05618 -0,08682 -0,14447 -0,26685 -1,327 -0,10964 -0,04072 -0,99394 -0,08342 -0,12892 -0,21452 -0,39624 -1,978 -0,14544 -0,05402 -1,31849 -0,11066 -0,17102 -0,28457 -0,52562 -2,619 -0,18124 -0,06731 -1,64304 -0,1379 -0,21311 -0,35462 -0,65501 -3,2510 -0,21704 -0,08061 -1,9676 -0,16514 -0,25521 -0,42467 -0,78439 -3,89

Tổng -10,04 Sai sô=(10,04-10,0)/10,04.100%=0,398%

4.4. Tæng hîp lùc ngang t¸c dông lªn c¸c khung däc vµ khung ngang cña cÇu tµu

Tæng lùc ngang t¸c dông lªn khung ngang vµ khung däc

theo ph¬ng x vs y

Phương X Phương YHàng cọc Lực neo Lực va Lực tựa Tổng Lực neo Lực neo Lực tựa Tổng1 2.1104 0.468 0 2.578 2.7303 2.7303 1.92 7.3812 2.1104 0.468 0 2.578 1.8630 1.8630 1.92 5.6463 2.1104 0.468 0 2.578 0.9957 0.9957 1.92 3.9114 2.1104 0.468 0 2.578 0.1285 0.1285 1.92 2.1775 2.1104 0.468 0 2.578 -0.7388 -0.7388 1.92 0.4426 2.1104 0.468 0 2.578 -1.6060 -1.6060 1.92 -1.2927 2.1104 0.468 0 2.578 -2.4733 -2.4733 1.92 -3.0278 2.1104 0.468 0 2.578 -3.3406 -3.3406 1.92 -4.7619 2.1104 0.468 0 2.578 -4.2078 -4.2078 1.92 -6.49610 2.1104 0.468 0 2.578 -5.0751 -5.0751 1.92 -8.230

KÕt luËn:khung sè 10 lµ khung nguy hiÓm nhÊt.

4.5. Tæ hîp t¶i träng4.5.1. C¸c ph¬ng ¸n t¶i träng

T¶I träng t¸c dông lªn bÕn bao gåm:- T¶I träng thêng xuyªn:T¶I träng b¶n th©n c«ng tr×nh vµ lùc neo

cõ.- T¶I träng t¹m thêi dµi h¹n:T¶I träng hµng hãa vµ thiÕt bÞ c«ng

nghÑ trªn bªn.



- T¶I träng t¹m têi ng¾n h¹n:t¶I träng neo tµu,t¶I träng va tµu,t¶I träng tùa tµu.Tæ hîp t¶I träng bo gåm tæ hîp c¬ b¶n vµ t¶I träng ®Æc biÖt.Tuy nhiªn trong ph¹m vi ®å ¸n chØ xÐt ®Õn tæ îp t¶I träng c¬ b¶n.C¸c tæ hîp t¶I träng ®îc tr×nh bµy trong b¶ng sau:

Các loại tải trọngTổ

hợp 1Tổ

hợp 2Tổ

hợp 3

Tải trọng bản thân(bản, dầm dọc, dầm ngang,vòi voi)

X X X

Tải trọng hàng hoá, thiết bị công nghệ X X X

Tải trọng do neo cừ X X X

Tải trọng neo tàu X

Tải trọng va tàu X

Tải trọng tựa tàu X

4.5.2. C¸c tæ hîp t¶I tränga) Tæ hîp 1



Pvv = 5,0 T

Phh= 4 T/m

Qb?n= 1,32 T/m

Qdn= 0,9 T/m

Pneo tàu = 5,08 T

Pdd= 3,06 T/m

2500 3500 3500 3500 3500 3500 1000

b, Tæ hîp 2

Pvv = 5,0 T

Phh= 4 T/m

Qb?n= 1,32 T/m

Qdn= 0,9 T/m

Pva tàu = 3,89 T

Pdd= 3,06 T/m

2500 3500 3500 3500 3500 3500 1000

c, Tæ hîp 3



Pvv = 5,0 T

Phh= 4 T/m

Qb?n= 1,32 T/m

Qdn= 0,9 T/m

Pt?a tàu = 1,92 T

Pdd= 3,06 T/m

2500 3500 3500 3500 3500 3500 1000

Ch¬ng 5 : PH¢N TÝCH KÕT CÊU

5.1. Tãm t¾t ph¬ng ph¸p tÝnhGi¶I theo ph¬ng ph¸p Antonov:

- Víi gi¶ thiÕt cäc ®Òu lµ cÊu kiÖn mÒm,chuyÓn vÞ ngang cña c¸c nót lµ nh nhau.Atonov dùa vµo quy luËt ph©n bè momen, viÕt hÖ ph¬ng tr×nh chÝnh t¾c cho mét s¬ ®å ph¶ng bÊt k× mµ hÖ c¬ b¶n.NÕu hÖ cã nót th× sÏ cã n=m+1 hÖ ph¬ng tr×nh chÝnh t¾c cã n Èn s« 1 , 2 ,…m,n.



12345678

5.2. HÖ bÊt ph¬ng tr×nh chÝnh t¾cHÖ ph¬ng tr×nh gåm 8 Èn sè:1 , 2 , 3 , 4 , 5 ,7 :Lµ c¸c chuyÓn vÞ th¼ng ®øng.

8 : Lµ chuyÓn ngang.HÖ ph¬ng tr×nh chÝnh t¾c:

r11 δ 1+r12 δ2+r13 δ3+r14 δ 4+r15 δ5+r16 δ6+r17 δ7+r18 δ8+r1 = 0r21 δ1+r22 δ2+r23 δ3+r24 δ 4+r25 δ5+r26 δ 6+r27 δ7+r28 δ 8+r2 = 0r31 δ1+r32 δ2+r33 δ3+r34 δ 4+r35 δ5+r36 δ6+r37 δ7+r38 δ8+r3 = 0r 41δ1+r 42δ 2+r 43δ 3+r 44δ 4+r 45δ 5+r 46δ 6+r 47δ 7+r 48δ 8+r4 = 0r51 δ1+r52 δ2+r53 δ3+r54 δ 4+r55 δ5+r56 δ6+r57 δ7+r58 δ8+r5 = 0r61 δ1+r62 δ2+r63 δ3+r64 δ 4+r65 δ5+r66 δ 6+r67 δ7+r68 δ 8+r6 = 0r71 δ1+r72 δ2+r73 δ3+r74 δ 4+r75 δ5+r76 δ6+r77 δ7+r78 δ8+r7 = 0r81 δ1+r82 δ2+r83 δ3+r84 δ 4+r85 δ5+r86 δ 6+r87 δ 7+r88 δ 8+r8 = 0

PhÇn tö Mmax

(Tm)

Mmin

(Tm)

Qmax

(T)

Qmin

(T)

Nmax

(T)

Nmin

(T)

DÇm ngang

11,63 -22,08 34,25 -28,49 -8,82 -37,17

cäc 13,29 -12,85 -5,32 -5,32 -25,61 -116,45



Ch¬ng 6 : TÝNH TO¸N CÊU KIÖN CÇU TµU

6.1. Cäc



6.1.1. TÝnh to¸n chiÒu dµi cäca. Søc chÞu t¶I cña cäc tÝnh theo ®Êt nÒn

§îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :

Trong ®ã:Fs =1,4 (víi cäc chÞu nÐn)

Pgh = m.(1.Ra.Fc + 2.ui.i.li)

Trong ®ã:m:hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc,lÊy m=1.

1, 2HÖ s« ¶nh hëng cña ph¬ng ph¸p h¹ cäc. ë ®©y dïng phuong ph¸p ®ãng Ðp cäc nªn lÊy: 1 = 2 = 1.

Ri : Søc kh¸ng ®Çu mòi cña líp ®Êt thø I ngay mòi cäc.

Fc,ui :DiÖn tÝch vµ chu vi tiÕt diÖn cäc, Fc = 0,16 (m2) , ui = 1,6(m).

i : Cêng ®é ma s¸t thµnh bªn cña líp ®Êt thø I víi bÒ mÆt xung quanh cäc.(dùa vµo ®é sÖt vµ chiÒu s©u ch«n cäc)

Gi¶ thiÕt cäc ®ãng vµo líp ®Êt 3.chiÒu s©u cäc chän lµ 22m,chia lµm 2 ®o¹n .Cao tr×nh mòi cäc lµ 19,4m.NhËn thÊy cäc mÐp bÕn cã chiÒu c¾m trong ®¸t lµ nhá nhÊt nªn ta dïng ta dïng ®Ó tÝnh to¸n søc chÞu t¶I cña cäc.

∑ ui.ili = 3.1,5.1,6+4.3.1,6+4,5.8.1,6 =84 (T)

Pgh = 1 x ( 1 x 0.16 x 600 + 1 x 84) = 180 (T)

P®= (Pgh/Fs) = 180/1,4 = 128,57 > Nmin = 116,45 T

b. TÝnh to¸n cäc trong qu¸ tr×nh thi c«ng.Cäc chiÒu dµi 22 m ,chia lµm 2 ®o¹n cäc mçi ®o¹n 12m

Cäc trong qu¸ tr×n cÈu l¾p 1 mãc cÈu:



a

p

S¬ ®å lµm viÖc cña cäc trong qu¸ tr×nh cÈu l¾p cã thÓ xem lµ dÇm ®¬n gi¶n cã gèi tùa t¹i ®iÓm mãc cÈu vµ ®iÓm tiÕp xóc víi mÆt ®Êt.

q

m1

m1

a

§iÓm ®Æt mãc cÈu ®îc x¸c ®Þnh sao cho momen d¬ng lín nh¸t t¹i gi÷a nhÞp b»ng trÞ sè momen ©m t¹i gèi trong qu¸ tr×nh cÈu l¾p.

a = 0,294.L =0,292.12=3,504 m

T¶I träng t¸c dông lªn cäc lµ t¶I träng b¶n th©n cäc cã d¹ng ph©n bè ®Òu trªn chiÒu dµi ®o¹n cäc.Gi¸ trÞ t¶I träng nµy ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

q = n . . Fc = 1,5 . 2,5 . 0,42 = 0,6 (T/m).

Khi ®ã momen lín nhÊt trªn chiÒu dµi ®o¹n cäc lµ:

M1 =

Lùc c¾t lín nhÊt :Q1.max= q.a = 0,6 . 3,504 = 2,102 (T)

Trêng hîp cÈu l¾p 2 mãc cÈu vµ vÉn chuyÓn cäc:



p

b b

S¬ ®å lµm viÖc cña cäc trong qu¸ t×nh vËn chuyÓn cäc cã thÓ

xem lµ dÇm ®¬n gi¶n cã gèi tùa t¹i 2 ®Çu ®iÓm mãc.

bq

m2

m2

§iªm ®Æt mãc cÈu ®îc x¸c ®Þnh sao cho momen d¬ng lín nhÊt

t¹i gi÷a nhÞp b»ng trÞ s« momen ©m lín nhÊt t¹i gèi trong qu¸

tr×nh cÇu l¾p.

b = 0.207xL = 0.207x12 = 2,484 (m).

Khi momen lín nhÊ trªn chiÒu dµi cäc lµ :

M2 =

Lùc c¾t lín nhÊt : Q2.max = q.b =0,6.2,484 =1,49 (T).

NhËn they M1 > M2 Néi lùc trong cäc t¬ng øng víi trêng hîp cÈu

l¾p 1



mãc cÈu nguy hiÓm h¬n,dïng gi¸ trÞ néi lùc nµy ®Ó tÝnh to¸n

trong qu¸ tr×nh thi

c«ng.

Néi lùc tÝnh to¸n:

Mmax = M1 = 3,68 (T.m)

Qmax = Q1 = 2,102 (T)

Néi lùc trong qu¸ tr×nh sö dông:

Mmax = 13,19 (Tm)

Qmax = 5,32 (T)

LÊy néi lùc trong qu¸ tr×nh khai th¸c ®Ó tÝnh to¸n cèt thÐp.

TÝnh to¸n cèt thÐp cho c¸c cÊu kiÖnChän :

Kn - hÖ sè ®¶m b¶o, kn =1,25Nc – hÖ sè tæ hîp t¶I träng,víi tæ hîp c¬ b¶n nc= 1,0Mb – hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng,mb = 1,15Rs – cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Rs = 2800 KG/cm2

Rb-cêng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng vµ cèt thÐp,Rb = 170 KG/cm2

6.1.2 TÝnh to¸n cèt thÐp cäc6.1.2.1 TÝnh cèt thÐp däc

- Cäc vu«ng cã kÝch thíc 40 x 40 (cm)- Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cèt thÐp ®Õn mÐp tiÕt diÖn lµ :

a = 5cm. H0 =40-5=35cm

Gi¶ thiÕt chiÒu dµy líp b¶o vÖ a0 = 5cm chiÒu cao lµm viÖc cña cäc:

h0=40-5=35cm



CÊu kiÖn chÕ t¹o tõ BTCT mac 350,cèt thÐp AII vµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc =0,9

Ta cã: R = 0,65 ; R = 0,414

α m=kn .nc .M

mb . Rb. b . ho2 =

1,25.1,0 .13,19

1,15.1700.0,4 . 0,352 = 0,17< α R = 0,414

Ta cã : ζ = 0,5.(1+√1−2α m ) = 0,5.(1+√1−2.0,17 ) = 0,9

ξ=2(1−ζ ) = 2(1-0,9) = 0,2

DiÖn tÝch cèt thÐp cÇn thiÕt lµ : Fa= kn .nc . M max

R s ζ ho =

1,25.1,0.13,1928000.0,9.0,35 =

18,69 (cm2)

Chän 822 cho toµn bé tiÕt diÖn cäc: Fa=30.411 cm2

HÇm lîng cèt thÐp : : = = 2,17 % > min = 0.05%

KiÓm tra sù h×nh thµnh vµ më réng vÕt nøt

ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo

tiªu chuÈn nh sau: aT = k.Cd ησa−σbd

Ea.7.(4−100 μ )√d

Trong ®ã:

k: hÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn víi dÇm ngang chÞu uèn k=1

: hÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp víi thÐp AII cã gê = 1

Cd: hÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông t¶I träng, xem cÊu kiÖn chÞu t¸c ®éng l©u dµi,l©y Cd = 1,2

a : øng suet trong cèt thÐp chÞu kÐo t¹i tiÕt diÖn xuÊt hiÖn

khe nøt,®èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn σ a = M

Fa Z1

Z1 :c¸nh tay ®ßn cña néi ngÉu lùc t¹i tiÕt diÖn khe nøt

Z1= h0 - x2 = h0 -

ξ h0

2

bd:øng suet kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng, víi cÊu kiÖn n»m trªn kh« th× lÊy bd = 0

: hµm lîng cèt thÐp trong tiÕt diÖn



d: ®êng kÝnh thanh thÐp (d=25mm)

Ea: m« ®un ®µn håi c¶u thÐp,Ea = 2,1.106 kG/cm2

Thay sè liÖu vµo ta cã:

M = 13,19T.m; d=25mm ; Fa= 30,411 cm2 ; h0= 35cm ; =2,17%; = 0,3;

Z1 = 35 – 0,3.35/2 =29,75 cm; σ a=13,19. 105

30,411.29,75 = 1457,9kG/cm²

Tõ ®ã ta cã :

aT=1.1,2.1.1457,9−0

2,1. 106 7(4-100.2,17 %)√22 = 0,05 mm < [a ] =

0,08mm

Tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒ réng vÕt nøt.

VËy chän 822

6.1.2.2 TÝnh to¸n cèt ®ai- KiÓm tra kh¶ nang chÞu c¾t cña bª t«ng:

kn.nc.Q ≤ mb . Qb với Qb = 0,6.Rk.b.h0

Cèt thÐp däc ®îc bè trÝ nh trªn a = 5+ 1,8/2 =5,94 cmh0=40-5,9=34,1cm

kn.nc.Q = 1.25 x 1 x 5,32 = 6,65 (T)

mb . Qb = 1.15 x 0.6 x 11 x 40 x 32,76 = 9945 KG = 9,94 (T)

kn.nc.Q < mb . Qb bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t kh«ng cÇn

tÝnh cèt ®ai.

Do ®ã ®Æt cèt thep theo yªu cÇu cÊu t¹o : chän ®ai 8 ,kho¶ng

c¸ch gi÷a c¸c cèt ®ai ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

Hcäc =400 mm < 450 mm a

Chän a = 200 mm cèt thÐp ®ai lµ :8a200.

6.1.2.3TÝnh to¸n cèt thÐp lµm mãc cÈu

ThÐp ding lµm mãc cÈu thuéc nhãm AI cã Ra= 2100 kG/cm2


6Ø22

40 0 30 0

400

50 50300

1

3Ø8a200

6Ø25 1

Ø8a2002

5050


Lùc kÐo trong trêng hîp cÈu l¾p : Fk=q.l

Lùc kÐo trong mét nh¸nh lµ : Fk

' = q . l2

= 0,6 . 112

= 3,3 (T )

DiÖn tÝch cèt thÐp mãc cÈu :

Fa =Fk

'

Ra

= 3,32800

= 1 , 17 (cm2)

Chän thÐp mãc cÈu 20 cã Fa=3,14 cm2

6.2. TÝnh b¶n sµn cÇu tµu

§Ó tÝnh cèt thÐp cho b¶n,ta xÐt 1 d¶I b¶n cã bÒ réng 1m.D¶I

b¶n ®îc tÝnh nh mét cÊu kiÖn chÞu uèn cã tiÕt diÖn h×nh

chò nhËt víi bÒ réng 1m.



6.2.1 X¸c ®Þnh néi lùc cña b¶n

chän oo b¶n cã t¶I träng hµng hãa lín nhÊt ®Ó tÝnh to¸n: qn =

8 (T/m2)

T¶I träng tÝnh to¸n cña b¶n :

T¶I träng hµng hãa : qn= 1,3 . 8 = 10,4 T/m2

T¶I träng b¶n th©n b¶n: qb =1,05.(0,3.2,5) = 0,787 T/m2

T¶I träng t¸c dông lªn b¶n: q = qn + qb =10,4 +

0,787=11,187 T/m2

TÝnh to¸n theo s¬ ®å khíp deá.Ta cã:

l02

l01 =

l2−bd

l1−bd=

4−0,73,5−0,7 = 1,18 => Tính theo trương hơp ban kª 4

canh

S¬ ®å tÝnh momen


1

F

2

E

MI

M1

M2MI

I

MI

MII

MII

M2

MII

MI

MI

M1

L02 = 3,3 (m)

L01

=

2,8

(m

)


Çc momen trong b¶n quan hÖ bëi biÓu thøc :

q l012 (3 l02−l01 )

12 = (2 M 1+M I+M I

' ) l 02+(2 M 2+M II+M II' ) l01 (*)

Chän tû sè néi lùc gi÷a çc tiÕt diÖn:M1

M2 = 2 ;

M I

M1 = 1,5;

M II

M 2 = 1,5; M I=M I

' ; M II=M II'

`Thay çc gias trÞ vµo biÓu thøc (*) ta cã:

11,187.2,82 (3.3,3−2,8 )12

= (2.M 1+1,5M 1+1,5M 1).3,3+(2.0,5M 1+0,75M 1

+0,75M 1).2,8

51,89 = 23,5 M 1 M 1 = 2,21 (T.m)

VËy M1= 2,21 T.m; M2= 1,11 T.m

MI =M’I =3,32 T.m ; MII=MII’=1,67T.m

BiÓu ®å tÝnh cèt thÐp b¶n:


2,21 T

3,32 T.m 3,32 T.m

2,8 m


6.2.2. TÝnh to¸n cèt thÐp b¶n

TÝnh to¸n theo tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt bÒ réng lµ 1m.

Gi¶ thiÕt chiÒu dµy líp bª t«ng lµ 5cm chiÒu cao lµm viÖc cña

b¶n lµ

h0=30-5=25cm.BTCT mac 300,cèt thÐp chÞu lùc AII vµ hÖ sè

®iÒu kiÖn lµm viÖc =0,9 ta cã:R=0,588;R=0,414

Theo ph¬ng c¹nh ng¾n



α m=kn . nc . M

Rb . b . ho2 =

1,25.1,0.3,32

1700.1 . 0,252 = 0,039 < α R = 0,414

Tháa m·n vÒ ®iÒu kiÖn h¹n chÕ chiÒu cao vïng nÐn

Ta cã: : ζ = 0,5.(1+√1−2α m ) = 0,5.(1+√1−2.0,039 ) = 0,98

ξ=2(1−ζ ) = 2(1-0,98) = 0,04 < ξR = 0,588

DiÖn tÝch cèt thÐp cÇn thiÕt lµ :

Fa= kn .nc . M max

R s ζ ho =

1,25.1,0 .3,3228000.0,98.0,25 = 6.10−4 (m²) = 6,05 cm²

Chän 516 thÐp AII (Fa=10,05cm2)

μ = Fa

b .ho100 =

10,05100.25100 = 0,402 % > μmin = 0,05% tháa m·n ®iÒu

kiÖn hµm lîng cèt thÐp

Kiêm tra sư hinh thanh va mơ rông vêt nưt:

Chiều rông vết nứt aT vuông góc với trục dầm được xác định theo tiêu chuân

TCVN4116-85 như sau: aT = k.Cd ησa−σbd

Ea.7.(4−100 μ )√d

Trong đó:

k: hệ số kê đến tinh chât chịu lực của câu kiện với dầm ngang chịu uốn k=1

η: hệ số kê đến loai cốt thép với thép AII có gơ η = 1Cd: hệ số phụ thuôc tinh chât tác dụng tải trọng, xem câu kiện chịu tác đông

lâu dài lây Cd = 1,3σ a: ứng suât trong cốt thép chịu kéo tai tiết diện xuât hiện khe nứt, đối với

câu kiện chịu uốn σ a = M

Fa Z1

Z1: là cánh tay đòn của nôi ngâu lực tai tiết diện có khe nứt ( khoảng cách từ

trọng tâm cốt thép chịu kéo đến trọng tâm vung nén) Z1= h0 - x2 = h0 -

ξ h0

2

σ bd: ứng suât kéo ban đầu trong cốt thép do trương nơ bê tông, với câu kiện năm trên khô thi lây σ bd = 0

μ: hàm lượng cốt thép trong tiết diện

d: đương kinh thanh cốt thép (d = 16 mm)Ea: mô đun đàn hồi của thép; Ea = 2,1.106kG/cm²


1,11 T

1,67 T.m 1,67 T.m

3,3 m


Thay các số liệu vào ta có:

M = 3,32 T.m; d=16mm; Fa= 10,05cm²; ho= 25cm ; μ=0,4 %; ξ=0,029;

Z1=25-0,029.25/2=24,63 cm; σ a=3,32. 105

10,05.24,7 = 1337,4 kG/cm²

Từ đó ta có:

aT=1.1,3.1.1337,4−0

2,1. 106 7(4-100.0,4 %)√16 = 0,078mm < [a ] = 0,08mm

Thoa man về điều kiện bề rông vết nứt.

Vậy bố tri ϕ16a200 đối với phia trên và phia dưới bản

Theo ph¬ng c¹nh ng¾n

α m=kn . nc . M

Rb . b . ho2 =

1,25.1,1.67

1300.1.0,252 = 0,025 < α R = 0,414

Thoa man về điều kiện han chế chiều cao vung nén

Ta có: ζ = 0,5.(1+√1−2α m ) = 0,5.(1+√1−2.0,025 ) = 0,987

ξ=2(1−ζ ) = 2(1-0,987) = 0,026 < ξR = 0,588

Diện tich cốt thép cần thiết là: Fa= kn .nc . M max

R s ζ ho =

1,25.1,0.1,6728000.0,987 .0,25 = 3,02.10−4 (m²) =

3.02 cm²

Chọn 4ϕ16 thép AII ( Fa = 8,04 (cm² )



μ = Fa

b .ho100 =

8,04100.25100 = 0,32 % > μmin = 0,05% thoa man điều kiện hàm lượng

cốt thép

Kiêm tra sư hinh thanh va mơ rông vêt nưt:

Chiều rông vết nứt aT vuông góc với trục dầm được xác định theo tiêu chuân

TCVN4116-85 như sau: aT = k.Cd ησa−σbd

Ea.7.(4−100 μ )√d

Trong đó:

k: hệ số kê đến tinh chât chịu lực của câu kiện với dầm ngang chịu uốn k=1

η: hệ số kê đến loai cốt thép với thép AII có gơ η = 1

Cd: hệ số phụ thuôc tinh chât tác dụng tải trọng, xem câu kiện chịu tác đông lâu dài lây Cd = 1,3

σ a: ứng suât trong cốt thép chịu kéo tai tiết diện xuât hiện khe nứt, đối với

câu kiện chịu uốn σ a = M

Fa Z1

Z1: là cánh tay đòn của nôi ngâu lực tai tiết diện có khe nứt ( khoảng cách từ

trọng tâm cốt thép chịu kéo đến trọng tâm vung nén) Z1= h0 - x2 = h0 -

ξ h0

2

σ bd: ứng suât kéo ban đầu trong cốt thép do trương nơ bê tông, với câu kiện năm trên khô thi lây σ bd = 0

μ: hàm lượng cốt thép trong tiết diện

d: đương kinh thanh cốt thép (d = 16 mm)Ea: mô đun đàn hồi của thép; Ea = 2,1.106kG/cm²

Thay các số liệu vào ta có:

M = 1,67 T.m; d=16mm; Fa= 8,04 cm²; ho= 25cm ; μ=0,32 %; ξ=0,026;

Z1=25-0,026.25/2=24,68 cm; σ a=1,67 . 105

8,04.24,68 = 841,62kG/cm²

Từ đó ta có:

aT=1.1,3.1.841,62−0

2,1. 106 7(4-100.0,32 %)√16 = 0,053 mm < [a ] = 0,08mm

Thoa man về điều kiện bề rông vết nứt.

Vậy bố tri ϕ16a250 đối với phia trên và phia dưới bản


1Ø16a250

1Ø16a2502Ø16a200

30

20

6060

350


6.1. Tính cấu kiện dầm

Đối với dầm chế tao từ bê tông mác 300, thép chịu lực AII và hệ số điều kiện làm việc γ=¿0,9 nên ta có ξR=0,65 ; α R=0,414; hệ số = 0,9 ;Rb = 1,7 T

- Cốt thép của dầm được tinh toán theo tiêu chuân thiết kế TCVN4116-85.

- Sơ đồ tinh : Dầm ngang khi tinh toán được xem như dầm liên tục tục đặt

trên các gối tựa là các cọc.

Nôi lực tinh toán :

Mmax(T.m) Mmin(T.m) Qmax(T) Qmin(T)

11,63 -34,77 37,5 -28,25

a. Tính toán cốt thép chịu momen âm

- Dầm ngang là câu kiện chịu uốn có tiết diện hinh chữ nhật có kich thước

bxh (60x90 cm)

Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép tiết diện là : a= 5 (cm)

h0 = 90- 5 = 85 (cm)



Theo tiêu chuân TCVN4116-85 ta có:

{kn nc M ≤ mb RnbX (h0−0,5 X )+ma Ran Fa' (ho−a' )

ma Ra Fa−ma Ran Fa' =mb Rn bX

(I)

Đê đảm bảo điều kiện phá hoai deo thi: α m ≤ αR (ξ ≤ξ R)

Với α m=ξ (1−0,5 ξ); ξ=X /ho

r = r.(1-0,5r ) ; Bê tông mác 300 , cốt thép nhóm AII , tra bảng 17 – tiêu

chuân bê tông cốt thép thuỷ công 4116-85 ta được r = 0.65

r = r.(1-0,5r ) = 0,65.(1-0,5.0,65) = 0,438

Giả sư chi đặt cốt đơn Fa => Fa' = 0 từ công thức (I) ta có:

α m=kn nc M

mb Rnb ho2

α m=1,25.1,0 .34,77

1,15.1700.0,6 .0,85 ² = 0,051 >r = 0,438 (Thoa man điều kiện)

Từ (I) ta có: Fa= kn nc M

ma Raho (1−0,5ξ ) = 1,25.1,0 .34,77

1,15.28000.0,85 .0,675 = 23,53 (cm2)

Suy ra hàm lượng cốt thép: μ=Fa

b ho100% = 0,46 % > μmin = 0,05%

Tính toán sự hình thành và mở rộng vết nứt :

Chọn lai thép dọc: chọn 11ф25


b ho100% = 0,81 % > μmin = 0,05%

Theo tiêu chuân 4116 – 85, chiều rông vết nứt aT vuông góc với trục dọc dầm

được xác định theo công thức sau :

(mm)

Trong đó :



k : Hệ số kê đến tinh chât chịu lực của câu kiện, với câu kiện chịu uốn k

= 1

Cg : Hệ số xét đến tinh chât của tải trọng tác dụng , với tải trọng thương

xuyên và tải trọng tam thơi là 1.2.

: Hệ số kê đến loai thép sư dụng , với cốt thép thanh AII có gơ lây là 1

a : Ứng suât trong cốt thép chịu kéo không kê đến cương đô bê tông

vung chịu kéo của mặt cắt , với câu kiện chịu uốn thi a xác định theo công

thức :

, với Z là cánh tay đòn nôi lực, lây theo kết quả tinh toán mặt cắt

về đô bền ,

Z = h0 – .h0/2

Z = 85 – 0,07.85/2 = 82,02 cm

a =

34 , 77×105

53 , 9×82, 02= 786 , 95 (kG /cm2 )

0 =0 : Ứng suât kéo ban đầu trong cốt thép do sự trương nơ của bê tông,

với kết câu khô

Ea : Mô đun đàn hồi của thép , Ea = 2,1.106 (kG/cm2 )

: Hàm lượng cốt thép trong tiết diện , = 7,4.10-3

d : Đương kinh cốt thép d = 25 mm

Thay số ta được :

at = 1×1 . 3×1×786 ,95−0

2. 1×106×7×( 4−100×0 , 81 % )×√25

mm = 0,05 < 0,08 mm

Chọn 11ф 25 là hợp lý.

b. Tính cốt thép khi dầm chịu momen dương



Giả sư chi đặt cốt đơn Fa => Fa' =0 từ công thức (I) ta có:

α m=kn nc M

mb Rnb ho2

α m=1,25.1,0 .11,63

1,15.1700.0,6 .0,85 ² = 0,017 < r = 0,438 (Thoa man điều kiện)

Từ (I) ta có: Fa= kn nc M

ma Raho (1−0,5ξ ) = 1,25.1,0 .11,63

1,15.28000.0,85 .0,96 = 5,53 (cm2)

Chọn thép dọc: chọn 7ф22


b ho100% = 0,44% > μmin = 0,05%

Tính toán sự hình thành và mở rộng vết nứt :

Chọn thép dọc: chọn 7ф22



(mm)

a =

11 , 63×105

26 , 6×82 , 02= 533 , 06 (kG /cm2 )


at = 1×1 . 3×1×533 ,06−0

2. 1×106×7×( 4−100×0 . 44 % )×√22

mm = 0,039 < 0,08 mm

Chọn 7ф22 là hợp lý.

c. Tính toán cốt đai

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông :

Theo “Kết câu bê tông cốt thép”, điều kiện đê không phải tinh cốt thép ngang

là :



kn.nc.Q ≤ mb . Qb với Qb = k1.Rb.b.h0 (k1=0.6 đối với dầm)

Cốt thép dọc bố tri như trên a = 5 + 2,8/2 = 6,4 cm h0 = 90 – 6,4 = 83.6

cm

kn.nc.Q = 1,2 x 1 x 37,55 = 45,06 (T)

mb . Qb = 1,15 x 0,6 x 170 x 0,6 x 0,836 = 58,84 (T)

kn.nc.Q < mb . Qb Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không cần tính cốt đai.

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm :

Theo “Kết câu bê tông cốt thép” :

Công thức kiêm tra : kn.nc.Q ≤ k0 .mb .Rn.b.h0

k0=0,35 : bê tông mác ≤ 400

k0 .mb . Rn.b.h0 = 0,35x1,15x170x0,6x0,836 = 34,32 (T)

kn.nc.Q = 25,1 T ≤ k0 .mb . Rn.b.h0

Bê tông bụng dầm không bị phá hoại bởi ứng suất nén chính.

Do đó ta đặt cốt đai theo yêu cầu câu tao : Chọn đai 10 , khoảng cách giữa

các đai xác định như sau : hdầm = 900 mm > 450 mm a

Đặt cốt thép đai : 10 a 200.


7Ø22

11Ø25

Ø10a200

Ø10a200

Ø10a200

2Ø14

30 0

90 00

50 50500

600

4

2

3

1

4'

5


6.2. Tính toán vòi voia. Tính toán cốt thép dọc :

Do dầm voi voi có tiết diện thay đổi theo chiều dài nên gần đúng ta tiến hành tinh

toán cho tiết diện trung binh b x h = 100x65cm.

Giả thiết : abv = 5cm. Suy ra : h0 = h – abv = 65 – 5 = 60 cm.

α m=kn .nc .M

mb . Rb. b . ho2 =

1,25.1,0 .3,73

1,15.1700.1 . 0,62 = 0,006 < α R = 0,414

Ta có: ζ = 0,5.(1+√1−2α m ) = 0,5.(1+√1−2.0,006 ) = 0,996

ξ=2(1−ζ ) = 2(1-0,996) = 0,008

Diện tich cốt thép cần thiết là: Fa= kn .nc . M max

R s ζ ho =

1,25.1,0 .3,7328000.0,996 .0,6 = 2,78 (cm2)

Dự định chọn 7ф16 có Fa = 14,07 (cm2)

Hàm lượng cốt thép : =

Fa

bh0

=14,07 100× 60

×100 %

= 0.23 % > min = 0.05%

b. Tính toán cốt đai :



Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông :

Theo TCVN4116-85 , điều kiện đê không phải tinh cốt thép ngang là :

kn.nc.Q ≤ mb . Qb với Qb = 0,6.Rk.b.h0

Cốt thép dọc bố tri như trên abv = 5+1,6/2 = 5,8 cm h0 = 60- 5,8= 54,2

cm

kn.nc.Q = 1.25 x 1 x 2,49 = 3,11 (T)

mb . Qb = 1.15 x 0.6 x 17 x 100 x 54,2 = 63576 ( K)G = 63.57(T)

kn.nc.Q < mb . Qb Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không cần tinh cốt đai.

Do đó ta đặt cốt đai theo yêu cầu câu tao : Chọn đai 10 , khoảng cách giữa

các đai xác định như sau : h = 650 mm > 450 mm

Cốt thép đai là : 10 a 150.

Tính toán sư hinh thanh va mơ rông vêt nưt :



(mm)

a =

3 ,73×105

14 , 07×54 , 2= 489 , 1 (kG /cm2 )


at = 1×1 . 2×1×489 ,1−0

2. 1×106×7×(4−100×0 .23 % )×√16

mm = 0,029 < 0,08 mm

Chọn 7ф16 là hợp lý.



Ø10a200Ø10a100

7Ø16

7Ø16

THÉP Ð? U C? CIII III 6

3'

7

4

8Ø10a150

97Ø22

94Ø22

900

600

6.3. Thép liên kêt cừ

Chọn 3ф20 hàn vào lòng máng của 1 cừ larssen rồi ngàm sâu vào dầm dọc

đê tăng liên kết giữa cừ và dầm dọc.

Bảng thống kê bố trí cốt thép cho các cấu kiện

Câu kiện

M

T.m

Fa

cm²

Fa bố tri

cm²

Dầm 11,63 9,29 7ф22=26,6

-34,77 28,38 11 ф 25=53,9

Dầm vòi voi 3,73 2,78 7 ф 16=14,07



CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH BẾN CẦU TÀU CỪ TRƯỚC7.1. Tóm tắt các vấn đề tính toán va kiêm tra ổn định chung của cầu tau cừ trước

Cũng như các loai công trinh bến khác, bến được kiêm tra ổn định sâu theo 1 trong 2 phương pháp : Phương pháp trượt cung tròn và mặt trượt gây khúc.

Đối với cầu tàu cừ trước thế ổn định được tao bơi ma sát giữa các cọc với đât và trong thành phần gây tao thế ổn định bao giơ có lực cắt của cọc.

Tinh thế ổn định trượt sâu theo phương pháp trượt cung tròn.

Công thức kiêm tra:

kn.nc.n.mđ.Mtr < m.Mg

Trong đó:

kn : Hệ số tin cậy phụ thuôc vào câp công trinh.

Đối với công trinh câp I : kn = 1,25

nc : Hệ số tổ hợp tải trọng, với tải trọng cơ bản, nc = 1

mđ :Hệ số điều kện làm việc bổ sung phụ thuôc vào đặc điêm khi tinh trượt cung tròn theo bài toán phẳng mđ = 0,8

m: hệ số điều kiện làm việc m = 1,15

n: hệ số vượt tải n = 1,25

Mg Tổng mô men giữ ( tổng mô men của các lực chống trượt )

Mg = [ ∑gi.cos i.tg i + ∑ci. li + ∑Qci ]

Mtr : Tổng mô men của các lực gây trượt : Mtr = R.∑gi. sini

ci : Lực dinh của đât nền năm ơ đáy cung trượt của dải thứ i.

Qi : Lực chống cắt của câu kiện bị cắt qua

li : Lực chống cắt của dải thứ i.

i : Góc nghiêng của bán kinh trượt qua điêm giữa đáy của dải thứ i.

Ta đưa công thức kiêm tra về dang sau:

kn < mMg./(Mtr.nc.mđ)

Đặt kn* = m.Mg./(Mtr.nc.mđ)

Tinh kn* cho môt số cung trượt khác nhau và so sánh đê chọn ra kn

*min đê so sánh mức

đô ổn định của công trinh.

7.2. Xác định lưc cắt dọc

Xác định lực cắt dọc theo điều 13.20.TCN.222-92:

Qi = (4Mc)/(tz.L)

Trong đó:



L: Khoảng cách cọc theo tuyến mép bến , L = 3,65 m

Mc: Mô men uốn của cọc khi cọc bị cắt.

MC= lc . tZ2

P , a : Áp lực bị đông và chủ đông tai cung trượt thứ i ;

tz : Nưa chiều dài đoan cọc bị uốn giữa 2 mặt phẳng ngàm ;

lc : Chiều dài đoan thẳng mà trong pham vi đó áp lực chủ đông và áp lực bị đông của đât của đât truyền lên cọc.

lc = L khi L 3d

lc = 3dc khi L > 3d

dc : đương kinh cọc. Nhận thây L=3,65m >1,2m

lc = 3.0,4 = 1,2 m.

tz = ( ) .tn

tn :Khoảng cách từ mặt trượt đến chân cọc.

p : áp lực bị đông của đât : p = tc.hi. a + c.ac

a : áp lực chủ đông của đât : a = tc.hi. a - c.ac

c: lực dinh của đât.

Lực cắt cọc được tinh cung với kiêm tra ổn định trượt sâu của đât.

7.3. Xác định vị trí tâm trượt nguy hiêm

Xét tỷ số: = < 1

Theo bảng 4.7 trang 68 sách Thiết Kế CTBC ta có

Do đó ta có thê lây : x = ( 0,5 ÷ 0,58 ) và y = ( 0,58 ÷ 0,65 )

Lây toa đô tâm ban đầu O1 có : x1 = 12,1 .0,5=6,05 m ;

y1 = 12,1.0,58 = 7,02 m ;

Sau đó tinh thêm 2 điêm tiếp theo O2(6,53 ; 7,6) và O3(7,02 ; 7,8)

+Tinh lực cắt dọc đối với tâm O1

tz=tn/1,25=4,5/1,25= 3,6

p = tc.hi. p = 0,75.7,9.1,698= 10,063T/m2

a =tc.hi. a = 0,75.7,9.0,588 = 3,4886 T/m2


8ap

25,1

1

5,1

1

H

t


Mc= lc . tz2 = = 12,78( Tm )

Qi = (4Mc)/(tz.L) =4.12,78 /(3,6.3,65)= 3,89 T

Mà số cọc mà cung trượt cắt qua là 6 cọc => Qci = 6.3,89 = 23,34 (T)

Tương tự tinh được lực cắt cọc trong trương hợp tâm O2 và O3

Tâm O2 Qci = 23,45 (T)

Tâm O3 Qci = 23,55 (T)

7.4. Kiêm tra ổn định trượt sâu

Kiêm tra ổn định trượt sâu theo công thức

Nc.n.Mtr.mđ < .Mg

+ Kiêm tra ổn định tâm trượt O1:

Ta có: O1 (6,05 ; 7,02) R= 28,32 (m)

CTMB+2.5

c t ®b-9.6

MNTTK-1.2

Cõ thÐpLarssen IV

m=2.5

1:71:7

X

YO1

0

R = 28,32 m1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-1-2

-3-4

-5-6

-7-8

-9-10

-11-12-13

Hinh 7.1.Kiêm tra ổn định cung tròn tâm O1 với R1 = 28,32m

- Tinh K1

K1 = 1


Ta có: O2 (6,53 ; 7,6) R= 29 (m)


8ap


CTMB+2.5

c t ®b-9.6

MNTTK-1.2

Cõ thÐpLarssen IV

m=2.5

1:71:7

X

YO2

R = 29 m2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-1-2

-3-4

-5-6

-7-8

-9-10

-11-12-13

Hinh 7.2.Kiêm tra ổn định cung tròn tâm O2 với R2 = 29m

- Tinh K2

K2 = 1


Ta có: O3 (7,02 ; 7,8) R= 29,31 (m)

CTMB+2.5

c t ®b-9.6

MNTTK-1.2

Cõ thÐpLarssen IV

m=2.5

1:71:7

X

YO3

R = 29,31 m3

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-1-2

-3-4

-5-6

-7-8

-9-10

-11-12-13



Hinh 7.3.Kiêm tra ổn định cung tròn tâm O3 với R3 = 29,31m

- Tinh K3

K3 = 1

Kêt luận : Cầu tầu cừ trước đa thoa man về ổn định trượt sâu.



CHƯƠNG 8: THỐNG KÊ VẬT LIỆU VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG

8.1 Thống kê vật liệu chính cho 1 phân đoạn bên.B?NG TH? NG KÊ C? T THÉP

TÊNC.KI? N

S?HI? U

HÌNH D? NG-KÍCH THU? CÐU? NG

KÍNH(mm)

CHI? UDÀI 1

THANH(mm)

S?LU? NG

T? NGCHI? U

DÀI(m)

T? NGS?

LU? NG(Kg)

11000

320

32

0

60

400 200

250 250150150

7070

1

2

3

4

5

6

7

750

320

16

0

60

360x360x108

21000

21000

21000

800

800 60

50

0

50

0

800

800 60

22

5

22

5

700

60

60

Ø22

Ø8

Ø20

Ø8

Ø30

Ø8

Ø8

Ø25

Ø22

Ø14

Ø10

Ø10

Ø10

11000

700

1940

4200

750

3500

1080

21000

21000

21000

2720

730

820

C? C

D? MNGANG

1

2

3

4

4'

5

840

8960

280

5040

280

280

19320

5040

440

440

120

1200

1200

600

9240

6272

543,2

21168

210

980

20865,6

9240

9240

2520

33264

876

492

6

7

8

9

900

900 60

70

0

70

0

2900

200

700

60

60

VÒIVOI

Ø16

Ø16

Ø10

Ø10

2100

200

2300

3100

3320

820

280

280

4200

840

644

868

13944

6888

B? N

C?

45800

25050

50

20900

1

2

3

Ø16

Ø16

Ø8

1500 Ø18

45800

20900

350

1500

7200

80

1000

1200

329760

1672

350

1800

27572

2477,44

1339,6

8361,36

1165,11

387,1

8241,9

35601,65

27572,05

3043,9

20523

540,5

303,5

1016

1369,4

8603,4

4249,9

52034,7

2683

138,2

9065,3

8.2.Phương pháp thi công.– Cọc bê tông cốt thép được đúc sắn.– Ha cọc băng phương pháp đóng, và ha xuống đô sâu -19,9m, xuống lớp đât thứ

3.– Kết câu dầm bản đổ toàn khối tai chỗ.– Dầm vòi voi là câu kiện lắp ghép.– Cừ thép được đóng xuống đô sâu -17,5 m. hàn thép vào đầu cừ đê liên kết cừ

vào dầm dọc.



CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

9.1. Kêt luận



Công trinh bến cầu tầu phu hợp với khu vực xây dựng có nền đât yếu ,dễ đóng cọc. Ngoài ra bến cầu tàu kết hợp với hàng cừ sau làm tăng ổn định chung cho công trinh bến.tuy nhiên thi công cừ chôn sâu xuống đât gặp nhiều khó khăn và tốn nhiều thơi gian.

9.2. Kiên nghị

Trong quá trinh hoàn thành đồ án không tránh khoi có những sai sót,vi thế em kinh mong các Thầy cô tao điều kiện giúp đỡ em có thê nắm kiến thức đê có thê áp dụng vào thực tế.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

– Công trinh bến cảng – Pham Văn Giáp,Nguyễn Hữu Đâu, Nguyễn Ngọc Huệ. NXB xây dựng,1998.

– Kết câu bến cảng trên nền đât yếu – Pham Văn Giáp, Nguyễn Manh Tiến.1991.

– 22 – TCN – 207 – 92. Công trinh bến cảng biên. Hà Nôi – 1992.– 22 – TCN – 222 – 95. Tải trọng và tác đông lên công trinh thủy. Hà Nôi –

1995.– 22 – TCN – 219 – 94. Công trinh bến cảng sông. Hà Nôi – 1994.– TCVN – 4116 – 85. Thiết kế bê tông và BTCT công trinh thủy công. Hà

Nôi – 1985.

Kết câu bê tông cốt thép – GS.TS Ngô Thế Phong, GS.TS.Nguyễn Đinh Cống, PGS.TS.Phan Quang Minh


download

Documents

cu tu c trc c b

c trng tu thit

ca bn cu tu

c trng kh tng

n c kt cu nh

ti trng bn thn ca bn

v kt cu cu tu

phn tch kt cu bn cu