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.

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

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

ldTrong ®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

10,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

20,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

30,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1



40,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

50,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

60,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

70,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

80,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

90,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

100,33913

80,11922

40,55072

40,17990

30,22829

20,29713

50,39599

62,11041

1

Tổng 21,1041

1

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

10,1521

50,05650

81,37934

6 0,115770,17890

80,2977

040,5498

822,7302

68

20,1038

20,03855

80,94120

10,07899

60,12207

80,2031

390,3752

141,8630

06

30,0554

90,02060

90,50305

60,04222

20,06524

90,1085

740,2005

450,9957

45

40,0071

60,00265

9 0,064910,00544

80,00841

90,0140

10,0258

770,1284

83

5

-0,0411

7 -0,01529 -0,37323 -0,03133 -0,04841

-0,0805

6

-0,1487

9

-0,7387

8

6 -0,0895 -0,03324 -0,81138 -0,0681 -0,10524

-0,1751

2

-0,3234

6

-1,6060

4

7

-0,1378

3 -0,05119 -1,24953 -0,10487 -0,16207

-0,2696

8

-0,4981

3 -2,4733

8

-0,1861

6 -0,06914 -1,68767 -0,14165 -0,2189

-0,3642

5 -0,6728

-3,3405

6

9

-0,2344

9 -0,08709 -2,12582 -0,17842 -0,27573

-0,4588

1

-0,8474

7

-4,2078

210 -

0,2828-0,10504 -2,56396 -0,2152 -0,33256 -

0,5533-

1,0221-

5,0750



2 8 3 9

Tổng

-11,724

1

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 çc ®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 c¸c khung ngang vµ khung däc theo ph¬ng X

STT HAix HB

ix HCix HD

ix HEix HF

ix HGix Tổng

10,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

20,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

30,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

40,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

50,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

60,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

70,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

80,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

90,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 0,02942-

0,05887 0,468

100,15376

1 0,052120,21539

10,05911

10,05451

4 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 c¸c khung ngang vµ khung däc theo ph¬ng Y

STT HAiy HB

iy HCiy HD

iy HEiy HF

iy HGiy Tổng

10,1051

630,03905

70,95337

20,08001

80,12365

70,2057

660,3800

66 1,89

20,0693

630,02576

1 0,628820,05277

80,08156

10,1357

180,2506

82 1,24

30,0335

630,01246

50,30426

80,02553

80,03946

50,0656

70,1212

98 0,60

4

-0,0022

4-

0,00083-

0,02028 -0,0017-

0,00263

-0,0043

8

-0,0080

9 -0,04



5

-0,0380

4-

0,01413-

0,34484-

0,02894-

0,04473

-0,0744

3

-0,1374

7 -0,68

6

-0,0738

4-

0,02742-

0,66939-

0,05618-

0,08682

-0,1444

7

-0,2668

5 -1,32

7

-0,1096

4-

0,04072-

0,99394-

0,08342-

0,12892

-0,2145

2

-0,3962

4 -1,97

8

-0,1454

4-

0,05402-

1,31849-

0,11066-

0,17102

-0,2845

7

-0,5256

2 -2,61

9

-0,1812

4-

0,06731-

1,64304 -0,1379-

0,21311

-0,3546

2

-0,6550

1 -3,25

10

-0,2170

4-

0,08061 -1,9676-

0,16514-

0,25521

-0,4246

7

-0,7843

9 -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 XPhương

YHàng cọc

Lực neo

Lực va

Lực tựa Tổng

Lực neo Lực neo

Lực tựa Tổng

1 2.1104 0.468 0 2.5782.730

3 2.7303 1.92 7.381

2 2.1104 0.468 0 2.5781.863

0 1.8630 1.92 5.646

3 2.1104 0.468 0 2.5780.995

7 0.9957 1.92 3.911

4 2.1104 0.468 0 2.5780.128

5 0.1285 1.92 2.177

5 2.1104 0.468 0 2.578

-0.738

8 -0.7388 1.92 0.442

6 2.1104 0.468 0 2.578

-1.606

0 -1.6060 1.92 -1.2927 2.1104 0.468 0 2.578 - -2.4733 1.92 -3.027



2.4733

8 2.1104 0.468 0 2.578

-3.340

6 -3.3406 1.92 -4.761

9 2.1104 0.468 0 2.578

-4.207

8 -4.2078 1.92 -6.496

10 2.1104 0.468 0 2.578

-5.075

1 -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 1

Tổ hợp

2

Tổ 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:

r11δ 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 = 0



r71 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. Cäc6.1.1. 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

αm=kn .nc .M

mb .Rb. b . ho2 =

1,25.1,0 .13,19

1,15.1700.0,4 .0,352 = 0,17< αR = 0,414

Ta cã : ζ = 0,5.(1+√1−2αm ) = 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 . Mmax

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.Cdησa−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

FaZ1

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

Z1= h0 - x2 = h0 -

ξh0

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 => Tinh 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



αm=kn .nc .M

Rb . b . ho2 =

1,25.1,0.3,32

1700.1 .0,252 = 0,039 < αR = 0,414

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

Ta cã: : ζ = 0,5.(1+√1−2αm ) = 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 . Mmax

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

Kiê m tra sư hinh thanh va mơ rô ng vê t nưt:

Chiê u rô ng vê t nứt aT vuông go c với truc dâ m đươc xac đinh theo

tiêu chuâ n TCVN4116-85 như sau: aT = k.Cdησa−σbd

Ea.7.(4−100 μ )√d

Trong đo:

k: hê sô kê đên ti nh châ t chi u lực cua câ u kiê n với dâ m ngang chi u uô n k=1

η: hê sô kê đên loa i cô t the p với thep AII co gơ η = 1Cd: hê sô phu thuô c ti nh châ t ta c du ng ta i tro ng, xem câ u

kiê n chi u ta c đông lâu da i lâ y Cd = 1,3σ a: ứng suâ t trong cô t the p chi u ke o ta i tiê t diê n xuâ t hiê n

khe nứt, đôi với câ u kiê n chi u uô n σ a = M

FaZ1

Z1: la canh tay đon cua nô i ngâ u lực tai tiê t diê n co khe nứt ( khoang cach từ trong tâm cô t the p chi u ke o đên tro ng tâm vu ng

ne n) Z1= h0 - x2 = h0 -

ξh0

2

σ bd: ứng suâ t ke o ban đâ u trong cô t the p do trương nơ bê tông, với câ u kiê n năm trên khô thi lâ y σ bd = 0

μ: ham lương cô t the p trong tiê t diê n


1,11 T

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

3,3 m


d: đương kinh thanh cô t the p (d = 16 mm)Ea: mô đun đan hô i cu a the p; Ea = 2,1.106kG/cm²

Thay cac sô liê u va o ta co :

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 đo ta co:

aT=1.1,3.1.1337,4−0

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

0,08mm

Thoa man vê điê u kiê n bê rô ng vê t nứt.

Vâ y bô tri ϕ16a200 đôi với phia trên va phi a dưới ban

Theo ph¬ng c¹nh ng¾n

αm=kn .nc .M

Rb . b . ho2 =

1,25.1,1.67

1300.1.0,252 = 0,025 < αR = 0,414

Thoa man vê điê u kiê n ha n chê chiê u cao vu ng ne n

Ta co: ζ = 0,5.(1+√1−2αm ) = 0,5.(1+√1−2.0,025 ) = 0,987



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

Diên tich côt thep cân thiêt la: Fa= kn .nc . Mmax

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 mãn điêu

kiên ham lượng côt thep

Kiêm tra sư hinh thanh va mơ rông vêt nưt:

Chiêu rông vêt nứt aT vuông goc với truc dâm được xác định theo

tiêu chuân TCVN4116-85 như sau: aT = k.Cdησa−σbd

Ea.7.(4−100 μ )√d

Trong đó:

k: hê sô kê đên tinh chât chiu lưc của câu kiên với dâm ngang chiu uôn k=1

η: hê sô kê đên loai côt thep với thép AII có gơ η = 1

Cd: hê sô phu thuôc tinh chât tac dung tai trong, xem câu kiên chiu tac đông lâu dai lây Cd = 1,3

σ a: ứng suât trong côt thep chiu keo tai tiêt diên xuât hiên

khe nứt, đôi với câu kiên chiu uôn σ a = M

FaZ1

Z1: là cánh tay đòn của nô i ngâ u lực tai tiê t diê n co khe nứt ( khoang cách từ trọng tâm cô t the p chi u ke o đên tro ng tâm vu ng

ne n) Z1= h0 - x2 = h0 -

ξh0

2

σ bd: ứng suât keo ban đâu trong côt thep do trương nơ bê tông, với câu kiên năm trên khô thi lây σ bd = 0

μ: hàm lương côt thep trong tiêt diên

d: đương kinh thanh côt thep (d = 16 mm)Ea: mô đun đan hôi cua thep; Ea = 2,1.106kG/cm²

Thay các sô liêu vao ta co:

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


1Ø16a250

1Ø16a2502Ø16a200

30

20

6060

350


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

8,04.24,68 = 841,62kG/cm²

Từ đo ta co:

aT=1.1,3.1.841,62−0

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

0,08mm

Thoa mãn vê điêu kiên bê rông vêt nứt.

Vây bô tri ϕ16a250 đôi với phia trên va phia dưới ban

6.1. Tính cấu kiện dầm

Đôi với dâm chê tao từ bê tông mác 300, thép chịu lực AII va hê sô điêu kiên lam viêc γ=¿0,9 nên ta co ξR=0,65 ; αR=0,414; hệ số = 0,9 ;Rb = 1,7 T

- Cốt thép của dầm đươc tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế

TCVN4116-85.

- Sơ đồ tính : Dầm ngang khi tính toán đươc xem như dầm liên

tục tục đặt trên các gối tựa là các cọc.



Nội lực tính 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 cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật có

kích 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:

{knnc M≤mbRnbX (h0−0,5 X )+maRanFa' (ho−a' )

maRaFa−maRanFa' =mbRnbX

(I)

Đê đam bao điêu kiên pha hoai deo thi: αm≤αR (ξ ≤ξ R)

Với αm=ξ (1−0,5ξ); ξ=X /ho

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

bảng 17 – tiêu chuẩn bê tông cốt thép thuỷ công 4116-85 ta

đươc r = 0.65

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

Gia sư chi đặt côt đơn Fa => Fa' = 0 từ công thức (I) ta co:

αm=knnc M

mbRnbho2

αm=1,25.1,0 .34,77

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

Từ (I) ta có: Fa= knncM

maRaho (1−0,5ξ ) = 1,25.1,0 .34,77

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



Suy ra hàm lương côt thep: μ=Fa

bho100% = 0,46 % > μmin = 0,05%

Tính toán sự hình thành và mở rộng vết nứt :

Chọn lại thép dọc: chọn 11ф25


bho100% = 0,81 % > μmin = 0,05%

Theo tiêu chuẩn 4116 – 85, chiều rộng vết nứt aT vuông góc với

trục dọc dầm đươc xác định theo công thức sau :

(mm)

Trong đó :

k : Hệ số kể đến tính chất chịu lực của cấu kiện, với cấu

kiện chịu uốn k = 1

Cg : Hệ số xét đến tính chất của tải trọng tác dụng , với tải

trọng thương xuyên và tải trọng tạm thơi là 1.2.

: Hệ số kể đến loại thép sư dụng , với cốt thép thanh AII

có gơ lấy là 1

a : Ứng suất trong cốt thép chịu kéo không kể đến cương

độ bê tông vùng chịu kéo của mặt cắt , với cấu kiện chịu uốn

thì a xác định theo công thức :

, với Z là cánh tay đòn nội lực, lấy theo kết quả

tính toán mặt cắt về độ 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 suất kéo ban đầu trong cốt thép do sự trương

nơ của bê tông, với kết cấu khô

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

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

d : Đương kính cốt thép d = 25 mm

Thay số ta đươc :

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 hơp lý.

b. Tính cốt thép khi dầm chịu momen dương

Gia sư chi đặt côt đơn Fa => Fa' =0 từ công thức (I) ta co:

αm=knnc M

mbRnbho2

αm=1,25.1,0 .11,63

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

Từ (I) ta có: Fa= knncM

maRaho (1−0,5ξ ) = 1,25.1,0 .11,63

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

Chọn thép dọc: chọn 7ф22


bho100% = 0,44% > μmin = 0,05%

Tính toán sự hình thành và mở rộng vết nứt :

Chọn thép dọc: chọn 7ф22



Theo tiêu chuẩn 4116 – 85, chiều rộng vết nứt aT vuông góc

với trục dọc dầm đươc xác định theo công thức sau :

(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 hơp lý.

c. Tính toán cốt đai

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông :

Theo “Kết cấu bê tông cốt thép”, điều kiện để không phải tính

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 trí 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 :


7Ø22

11Ø25

Ø10a200

Ø10a200

Ø10a200

2Ø14

30 0

90 00

50 50500

600

4

2

3

1

4'

5


Theo “Kết cấu bê tông cốt thép” :

Công thức kiểm 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 cấu tạo : 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.



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

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

αm=kn .nc .M

mb .Rb. b . ho2 =

1,25.1,0 .3,73

1,15.1700.1 .0,62 = 0,006 < αR = 0,414

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

ξ=2(1−ζ ) = 2(1-0,996) = 0,008

Diên tich côt thep cân thiêt la: Fa= kn .nc . Mmax

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 lương 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 để không phải tính cốt thép

ngang là :

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

Cốt thép dọc bố trí 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

tính cốt đai.

Do đó ta đặt cốt đai theo yêu cầu cấu tạo : 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 rộng vết nưt :

Theo tiêu chuẩn 4116 – 85, chiều rộng vết nứt aT vuông góc với

trục dọc dầm đươc xác định theo công thức sau :

(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 hơp lý.



Ø10a200Ø10a100

7Ø16

7Ø16

THÉP Ð? U C? CIII III 6

3'

7

4

8Ø10a150

97Ø22

94Ø22

900

600

6.3. Thép liên kết cừ

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

vào dầm dọc để tăng liên kết giữa cừ và dầm dọc.

Bảng thống kê bố trí cốt thép cho các cấu kiện

Câu kiên

M

T.m

Fa

cm²

Fa bô tri

cm²

Dâm 11,63 9,29 7ф22=26,6

-34,77 28,38 11 ф 25=53,9

Dâm voi 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 kiểm tra ổn định chung của cầu tau cừ trước

Cũng như các loại công trình bến khác, bến đươc kiểm tra ổn định sâu theo 1 trong 2 phương pháp : Phương pháp trươt cung tròn và mặt trươt gẫy khúc.

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

Tính thế ổn định trươt sâu theo phương pháp trươt cung tròn.

Công thức kiểm tra:

kn.nc.n.mđ.Mtr < m.Mg

Trong đó:

kn : Hệ số tin cậy phụ thuộc vào cấp công trình.

Đối với công trình cấp I : kn = 1,25

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

mđ :Hệ số điều kện làm việc bổ sung phụ thuộc vào đặc điểm khi tính trươt cung tròn theo bài toán phẳng mđ = 0,8

m: hệ số điều kiện làm việc m = 1,15

n: hệ số vươt tải n = 1,25

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

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

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

ci : Lực dính của đất nền năm ơ đáy cung trươt của dải thứ i.

Qi : Lực chống cắt của cấu kiện bị cắt qua

li : Lực chống cắt của dải thứ i.

i : Góc nghiêng của bán kính trươt qua điểm giữa đáy của dải thứ i.

Ta đưa công thức kiểm tra về dạng sau:

kn < mMg./(Mtr.nc.mđ)

Đặt kn* = m.Mg./(Mtr.nc.mđ)

Tính kn* cho một số cung trươt khác nhau và so sánh để chọn ra kn

*min

để so sánh mức độ ổn định của công trình.



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 động và chủ động tại cung trươt thứ i ;

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

lc : Chiều dài đoạn thẳng mà trong phạm vi đó áp lực chủ động và áp lực bị động của đất của đất truyền lên cọc.

lc = L khi L 3d

lc = 3dc khi L > 3d

dc : đương kính cọc. Nhận thấy L=3,65m >1,2m

lc = 3.0,4 = 1,2 m.

tz = ( ) .tn

tn :Khoảng cách từ mặt trươt đến chân cọc.

p : áp lực bị động của đất : p = tc.hi. a + c.ac

a : áp lực chủ động của đất : a = tc.hi. a - c.ac

c: lực dính của đất.

Lực cắt cọc đươc tính cùng với kiểm tra ổn định trươt sâu của đất.

7.3. Xác định vị trí tâm trượt nguy hiểm

Xét tỷ số: = < 1

Theo bảng 4.7 trang 68 sách Thiết Kế CTBC ta có

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

Lấy toạ độ tâm ban đầu O1 có : x1 = 12,1 .0,5=6,05 m ;

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

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

+Tính lực cắt dọc đối với tâm O1


8ap

25,1

1

5,1

1

H

t


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

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 trươt cắt qua là 6 cọc => Qci = 6.3,89 = 23,34 (T)

Tương tự tính đươc lực cắt cọc trong trương hơp tâm O2 và O3

Tâm O2 Qci = 23,45 (T)

Tâm O3 Qci = 23,55 (T)

7.4. Kiểm tra ổn định trượt sâu

Kiểm tra ổn định trươt sâu theo công thức

Nc.n.Mtr.mđ < .Mg

+ Kiểm tra ổn định tâm trươt 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

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

- Tính K1


8ap


K1 = 1


Ta có: O2 (6,53 ; 7,6) R= 29 (m)

CTMB+2.5

c t ®b-9.6

MNTTK-1.2

Cõ thÐpLarssen IV

m=2.51:71:

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

Hình 7.2.Kiểm tra ổn định cung tròn tâm O2 với R2 = 29m

- Tính 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

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

- Tính K3

K3 = 1

Kết luận : Cầu tầu cừ trước đã thỏa mãn về ổn định trươt sâu.



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

8.1 Thống kê vật liệu chính cho 1 phân đoạn bến.



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 đươc đúc sắn.– Hạ cọc băng phương pháp đóng, và hạ xuống độ sâu -19,9m,

xuống lớp đất thứ 3.– Kết cấu dầm bản đổ toàn khối tại chỗ.– Dầm vòi voi là cấu kiện lắp ghép.– Cừ thép đươc đóng xuống độ sâu -17,5 m. hàn thép vào đầu cừ

để liên kết cừ vào dầm dọc.



CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

9.1. Kết luận



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

9.2. Kiến nghị

Trong quá trình hoàn thành đồ án không tránh khỏi có những sai sót,vì thế em kính mong các Thầy cô tạo điều kiện giúp đỡ em có thể nắm kiến thức để có thể áp dụng vào thực tế.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

– Công trình bến cảng – Phạm Văn Giáp,Nguyễn Hữu Đẩu, Nguyễn Ngọc Huệ. NXB xây dựng,1998.

– Kết cấu bến cảng trên nền đất yếu – Phạm Văn Giáp, Nguyễn Mạnh Tiến.1991.

– 22 – TCN – 207 – 92. Công trình bến cảng biển. Hà Nội – 1992.

– 22 – TCN – 222 – 95. Tải trọng và tác động lên công trình thủy. Hà Nội – 1995.

– 22 – TCN – 219 – 94. Công trình bến cảng sông. Hà Nội – 1994.

– TCVN – 4116 – 85. Thiết kế bê tông và BTCT công trình thủy công. Hà Nội – 1985.

Kêt câu bê tông côt thep – GS.TS Ngô Thê Phong, GS.TS.Nguyên Đinh Công, PGS.TS.Phan Quang Minh


download

Documents

cu tu c trc c b

ca bn cu tu

c trng tu thit

c trng kh tng

n c kt cu nh

loi kt cu cu tu c tr

ti trng bn thn ca bn

v kt cu cu tu