ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI TÀU 20 000 DWT SVTH LÊ MINH KHOA MSSV 1711770 GVHD ThS Lê Như Thạch Tp Hồ Chí Minh,[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI TÀU 20.000 DWT SVTH: LÊ MINH KHOA MSSV: 1711770 GVHD: ThS Lê Như Thạch Tp Hồ Chí Minh, tháng 12, 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PORT and COASTAL ENGINEERING Department LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI TÀU 20.000 DWT SVTH: LÊ MINH KHOA MSSV: 1711770 GVHD: ThS Lê Như Thạch Tp Hồ Chí Minh, tháng 12, 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -oOo - BỘ MƠN CẢNG – CƠNG TRÌNH BIỂN NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: LÊ MINH KHOA MSSV: 1711770 NGÀNH : CẢNG – CƠNG TRÌNH BIỂN LỚP : XD17CB Đầu đề luận văn: Thiết kế cảng container Mỹ Thới tàu 20000DWT Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): - Thu nhập xử lý số liệu đầu vào (5%) - Tính tốn quy hoạch cho bến cho tàu 20000DWT (25%) - Thiết kế bến cho tàu 20000DWT neo đậu thiết bị xếp dỡ hàng (65%) - Lập trình tự mơ q trình thi cơng (5%) Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 6/9/2021 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 14/12/2021 Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn ………………………………… …………………………………… ………………………………… …………………………………… ………………………………… …………………………………… Nội dung yêu cầu LVTN thông qua Bộ môn Ngày tháng năm CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ) : Đơn vị : Ngày bảo vệ : Điểm tổng kết : Nơi lưu trữ luận văn : LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế Cảng Container Mỹ Thới tàu 20000 DWT Thuyết minh LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến Quý thầy cô Trường Đại học Bách Khoa – TP.HCM, đặc biệt lời cảm ơn đến quý thầy cô Bộ môn Cảng – Cơng trình Biển, người ln cống hiến cho hệ sinh viên, góp phần xây dựng đội ngũ kỹ sư kỹ thuật chất lượng Trong suốt năm qua, trường đại học Bách Khoa ngày luyện nên thân em ngày cứng cáp Chính nhờ cơng sức thầy giảng viên mơn nói riêng thầy giảng viên tồn trường nói chung mà thân em có đủ kiến thức chuyên ngành để hồn thành luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngày hôm Trong suốt trình học tập, Bách Khoa mang đến cho em nhiều trải nghiệm mà trước chưa gặp phải, từ hơm thức thâu đêm để hồn thành đồ án, cuối tuần họp bạn bè để vượt qua kì thi, lần điểm rớt mơn, lần sớm muộn,… vui có, buồn có, hết trải nghiệm thúc đẩy thân sinh viên, giúp người tự hoàn thiện hướng đến mục tiêu ý nghĩa sau Qua trình làm hoàn thiện luận văn tốt nghiệp này, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Như Thạch, giảng viên Bộ mơn Cảng – Cơng trình biển anh Nguyễn Kiệt, cựu sinh viên, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt q trình thực luận văn Để hồn thành luận văn, thân em có khơng thắc mắc, khó khăn nhờ có trợ giúp thầy anh Kiệt, hỗ trợ nhiều để em hồn thành thời hạn, đảm bảo nhiệm vụ luận văn đề Hơn hết, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy giảng viên Bộ mơn Cảng – Cơng trình biển, người tạo nên gia đình nghĩa, tập thể thúc đẩy, hỗ trợ lẫn Chính kiến thức chuyên ngành, đời sống mà quý thầy cô truyền cho bao hệ sinh viên góp phần khơng nhỏ việc thay đổi nhận thức, góp phần tạo nên mục tiêu riêng, tảng vững cho bạn sinh viên, thân em ngoại lệ Những điều truyền đạt khơng nhiều tiền đề cho việc phát triển thân giúp đỡ cho việc nghiên cứu thêm chuyên ngành xây dựng nói chung, ngành Cảng – Cơng trình biển nói riệng sống sau Những sai sót q trình làm luận văn điều khơng thể tránh khỏi, em mong q thầy thơng cảm bỏ qua Em xin chân thành cảm ơn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 Sinh viên thực Lê Minh Khoa SVTH: Lê Minh Khoa - 1711770 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế Cảng Container Mỹ Thới tàu 20000 DWT Thuyết minh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN DỰ ÁN 12 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 12 1.2 NHIỆM VỤ THỰC HIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 13 1.3 CÁC QUY ĐỊNH CHUNG 13 1.3.1 Hệ đơn vị 13 1.3.2 Hệ cao độ sử dụng 13 CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 14 2.1 Vị trí xây dựng 14 2.2 Địa hình - địa chất 15 2.2.1 2.2.2 2.3 Địa hình 15 Địa chất 15 Khí tượng - thủy văn – tình hình diễn biến lịng sơng 17 2.3.1 Khí tượng 17 2.3.2 Thủy văn 17 2.3.3 Tình hình diễn biến lịng sơng 18 CHƯƠNG 3: QUY HOẠCH CẢNG 19 3.1 Yêu cầu thiết kế 19 3.2 Đề xuất sơ đồ công nghệ 19 3.2.1 3.2.2 3.3 Quy trình nhập hàng 19 Quy trình xuất hàng 20 Đội tàu 20 3.3.1 3.4 Thông số tàu 20 Lượng hàng thông qua cảng 20 3.5 Lựa chọn tính tốn thiết bị bốc xếp 22 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.6 Cần trục STS (Ship-to-shore) 22 Cần trục RTG (Rubber tyred gantry crane) 24 Xe nâng chụp (Reach Stacker) 24 Xe đầu kéo container 26 Số lượng thiết bị 26 Bến 27 3.6.1 3.6.2 3.6.3 Số lượng bến 27 Chiều dài bến 28 Chiều rộng bến 29 SVTH: Lê Minh Khoa - 1711770 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế Cảng Container Mỹ Thới tàu 20000 DWT Thuyết minh 3.6.4 3.6.5 3.6.6 3.7 Độ sâu trước bến 29 Cao trình đáy bến 30 Cao độ lãnh thổ 30 Khu đất cảng 31 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.8 Diện tích bãi Container 31 Diện tích kho C.F.S 31 Đường giao thông 32 Khu nước cảng 33 3.8.1 3.8.2 3.8.3 3.8.4 3.9 Luồng chạy tàu 33 Vũng chờ tàu 33 Vũng bốc xếp chạy tàu 34 Vũng quay tàu 35 Quy hoạch mặt cảng 35 3.9.1 Các hạng mục xây dựng 35 3.9.2 Phương án quy hoạch 36 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU BẾN 38 4.1 Lựa chọn dạng kết cấu 38 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.1.8 4.2 Điều kiện tự nhiên 38 Điều kiện xây dựng 38 Điều kiện kinh tế 39 Điều kiện sử dụng 39 Phương án kết cấu cho dầm sàn 39 Phương án kết cấu cho cọc 39 Đánh giá 40 Kết luận 42 Sơ phương án kết cấu bến 43 4.3 Đặc trưng vật liệu 43 4.4 Mơ hình tính toán 44 CHƯƠNG 5: KẾT CẤU NỀN MÓNG 45 5.1 Mô tả địa chất 45 5.2 Tổng tải trọng theo phương đứng 45 5.3 Sức chịu tải cọc 47 5.3.1 5.3.2 5.4 Thông số cọc 47 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 48 Mơ hình tính tốn cọc 55 5.4.1 5.4.2 Chiều dài chịu uốn cọc 55 Chiều dài chịu nén cọc 57 SVTH: Lê Minh Khoa - 1711770 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế Cảng Container Mỹ Thới tàu 20000 DWT 5.4.3 5.5 Thuyết minh Mơ hình sử dụng điểm ngàm cọc 58 Tổng kết 60 5.5.1 Kết cấu cầu tàu 60 5.5.2 Kết cấu cầu dẫn 67 CHƯƠNG 6: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 71 6.1 Giới thiệu 71 6.2 Tĩnh tải 71 6.3 (BS6349) Tính tốn tải trọng tác động 71 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.4 Tải trọng va theo tiêu chuẩn BS 6349 – 2018: 71 Tải trọng neo theo BS 6349 – 2018: 72 Tải trọng dòng chảy tác dụng lên cọc: 74 (22 TCN222 – 95) Tính tốn tải trọng tác động 76 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.5 Tải trọng môi trường tác dụng lên thân tàu 76 Tải trọng va theo tiêu chuẩn ngành 22 TCN 222-95: 79 Tải trọng neo theo tiêu chuẩn ngành 22 TCN 222-95: 79 Tải trọng hàng hóa phương tiện 81 6.5.1 6.5.2 6.6 Tải trọng hàng hóa 81 Tải trọng cần trục thiết bị 82 Tổng kết 82 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.7 Tải trọng va 82 Tải trọng neo 86 Tải trọng dòng chảy tác dụng lên cọc 88 Tải trọng hàng hóa 88 Khai báo tải trọng (sap2000) 88 6.7.1 Tĩnh tải 88 6.7.2 Tải trọng hàng hóa, oto 88 6.7.3 Tải trọng va 91 6.7.4 Tải trọng neo 91 6.7.5 Tải trọng cần trục 93 6.7.6 Tải trọng dòng chảy 96 CHƯƠNG 7: TỔ HỢP TẢI TRỌNG 97 7.1 Giới thiệu 97 7.2 Các trường hợp hệ số tải trọng 97 CHƯƠNG 8: GIẢI TĨNH LỰC KẾT CẤU 101 8.1 Biểu đồ nội lực 101 8.1.1 8.1.2 Cầu Phương án 101 Cấu Phương án 103 SVTH: Lê Minh Khoa - 1711770 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế Cảng Container Mỹ Thới tàu 20000 DWT Thuyết minh 8.1.3 8.2 Cầu dẫn 105 Kết nội lực 107 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.3 Monent lực cắt tác dụng lên hệ dầm 107 Moment chuyển vị cọc 109 Cầu dẫn 110 Kiểm tra 110 8.3.1 8.3.2 8.4 Kiểm tra dựa kết nội lực tính toán 110 Kiểm tra điều kiện chuyển vị đầu cọc 115 Kết luận 116 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ CẤU KIỆN CẦU TÀU 118 9.1 Thiết kế cấu kiện dầm 118 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.1.4 9.1.5 9.1.6 9.2 Dầm ngang (b × h = 1000 × 1400): 119 Dầm dọc cần trục trước (b × h = 1000 × 1400): 122 Dầm dọc cần trục sau (b × h = 1000 × 1400): 123 Dầm dọc phía trước bến (b × h = 800 × 1200): 123 Dầm dọc (b × h = 800 × 1200): 124 Tổng kết 125 Thiết kế cấu kiện sàn 127 9.3 Kiểm tra hình thành mở rộng vết nứt 129 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.4 Lý thuyết kiểm tra hình thành khe nứt 129 Lý thuyết tính toán bề rộng vết nứt 130 Kết tính tốn hình thành mở rộng vết nứt dầm cầu 132 Kiểm tra độ võng 134 9.4.1 9.5 Lý thuyết tính tốn kiểm tra độ võng 134 Kiểm tra xuyên thủng bề mặt cầu 138 CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ CẤU KIỆN CẦU DẪN 142 10.1 Thiết kế cấu kiện dầm 142 10.1.1 10.1.2 10.1.3 10.2 Dầm ngang (b × h = 800 × 1000): 142 Dầm dọc (b × h = 800 × 1000): 143 Tổng kết 144 Thiết kế cấu kiện sàn 145 10.3 Kiểm tra hình thành mở rộng vết nứt 145 10.4 Kiểm tra độ võng 146 10.5 Kiểm tra xuyên thủng bề mặt cầu dẫn 147 CHƯƠNG 11: CÔNG TÁC THI CÔNG 151 11.1 Trình tự thi công 151 11.1.1 Chuẩn bị mặt thi công 151 SVTH: Lê Minh Khoa - 1711770 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế Cảng Container Mỹ Thới tàu 20000 DWT Thuyết minh 11.1.2 11.1.3 11.1.4 11.1.5 11.1.6 11.2 Vận chuyển vật liệu đến công trường 151 Thi công cọc 151 Thi công mặt bến 151 Hoàn thiện mặt 152 Hồn thiện cơng trình 152 Biện pháp thi công 152 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4 11.2.5 11.2.6 11.3 Định vị tuyến bến 152 Thi cơng móng cọc 152 Công tác ván khuôn 153 Công tác cốt thép 154 Công tác đổ bê tông 154 Thi công cơng tác phụ trợ hồn thiện cơng trình 155 Quy định đảm bảo an tồn thi cơng 155 PHỤ LỤC 1: HỆ SỐ TÍNH TỐN TỔ HỢP TẢI TRỌNG 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO 206 SVTH: Lê Minh Khoa - 1711770