Thiết kế bến cầu tàu chịu ảnh hưởng động đất theo tiêu chuẩn BS6349

Đ IăH CăQU CăGIAăTHĨNHăPH ăH ăCHệăMINH Đ IăH CăBỄCHăKHOAă PORT and COASTAL ENGINEERING Department LU NăVĔNăT TăNGHI PăĐ IăH C THI TăK ăC NGăCONTAINER M ăTH I TÀU 15.000 DWT SVTH: MSSV: GVHD: NGUY NăKI T 81201778 TS.ăNGUY NăTH ăDUY Tp Hồ Chí Minh, tháng 12, 2016 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Lờiăc mă n Đầu tiên, em xin đ c gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô tr ờng Đại Học ψách Khoa Thành phố Hồ ωhí εinh, đư tận tình dạy dỗ, h ớng dẫn truyền đạt kinh nghiệm quý báu suốt bốn năm học vừa qua, kiến th c đư giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp đồng thời trang bị cho em hiểu biết tự tin b ớc vào chặng đ ờng Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Thế Duy đư h ớng dẫn em tận tình suốt trình thực đề tài Thầy đư g i ý em nhận sai śt giúp sửa chữa lỗi mà em mắc phải q trình tính toán, đồng thời ć thêm ý t ̉ng ph ơng án để giải vấn đề hiệu h p lý ψên cạnh đ́, Thầy theo sát cho em lời khuyên hữu ích giúp em ć thể hoàn thành luận văn thời hạn, đạt đ c yêu cầu nhiệm ṿ mà ban đầu đư đặt Cuối c̀ng, em xin chân thành cám ơn tồn thể thầy giáo giảng dạy ψộ mơn ωảng – ωơng trình ψiển đư tận tình bảo em suốt năm qua, truyền đạt cho em tảng lý thuyết cơng trình biển, từ đ́ ć thể vận ḍng vào luận văn tốt nghiệp cách tốt nhất, đồng thời tiền đề cho việc nghiên c u tìm hiểu sâu chuyên ngành sau Trong q trình làm luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu śt, em mong ǵp ý từ phía thầy để luận văn đ c hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ ωhí εinh, ngày βγ tháng 1β năm β016 Sinh viên thực Nguyễn Kiệt THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT M căl c Lờiăc mă n M căl c Danhăm căhìnhă nh Danhăm căb ng 10 T NGăQUANăCỌNGăTRÌNH 14 1.1 1.2 1.3 Giới thiệu 14 Vị trí 15 Điều kiện giao thông, xây dựng khai thác 16 THUăTH PăVĨăX ăLệăS ăLI U 17 2.1 Điều kiện tự nhiên 17 2.1.1 Địa hình 17 2.1.2 Địa chất 18 2.1.3 Khí t ng 20 2.1.4 Th y văn 20 2.2 Tình hình diễn biến lịng sơng 20 QUYăHO CHăC NG 21 3.1 Yêu cầu thiết kế 21 3.2 Đội tàu 21 3.3 δ ng hàng thông qua cảng 21 3.4 Đề xuất công nghệ thiết bị bốc xếp bến 22 3.4.1 Đề xuất quy trình xuất nhập hàng ph ơng án bốc xếp 22 3.4.2 δựa chọn thiết bị bốc xếp 26 3.4.3 Tính tốn số l ng thiết bị 29 3.5 Tính tốn số l ng bến 30 3.6 ωác đặc tr ng c a bến 31 3.6.1 ωhiều dài bến 31 3.6.2 ωhiều rộng bến 31 3.6.3 Độ sâu tr ớc bến 31 3.6.4 ωao trình đáy bến 32 3.6.5 ωao độ lưnh thổ cảng 32 3.7 Khu đất c a cảng 33 3.7.1 Diện tích bưi container 33 3.7.2 Diện tích kho ω.F.S 33 3.7.3 Đ ờng giao thông 34 3.7.4 ωơng trình pḥ tr 34 3.8 Khu n ớc c a cảng 35 3.8.1 Luồng chạy tàu 35 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT 3.8.2 Vũng chờ tàu 36 3.8.3 Vũng bốc xếp hàng chạy tàu 37 3.8.4 Vũng quay tàu 37 3.9 Quy hoạch mặt bến cảng 39 3.9.1 Nguyên tắc bố trí 39 3.9.2 Các hạng ṃc mặt 39 3.9.3 Ph ơng án bố trí mặt bến 39 3.9.4 Đánh giá lựa chọn ph ơng án mặt 42 PH NGăỄNăK TăC UăB N 43 4.1 ωác kiểu kết cấu bến cơng trình bến 43 4.2 Xác định kết cấu bến khả thi 43 4.2.1 Thi công 43 4.2.2 Vật liệu sử ḍng 44 4.2.3 Địa hình 44 4.2.4 Địa chất 44 4.2.5 Kết luận 44 4.3 εột số ph ơng án thiết kế sơ 44 MỌăHÌNHăTệNHăTOỄNăK TăC UăB N 47 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 Kết cấu bến cầu tàu 47 Quy trình tính tốn kết cấu 50 ωhi tiết kết cấu cọc ph ơng án 51 Tính tốn s c chịu tải c a cọc 52 ωhiều dài tính tốn cọc 61 εơ hình ph ơng án 65 εơ hình ph ơng án β 69 εơ hình ph ơng án γ 72 εơ hình ph ơng án 75 Nhận xét 78 Đ NGăĐ TăTRONGăCỌNGăTRÌNHăBI N 79 6.1 Giới thiệu 79 6.2 εột số ph ơng pháp phân tích tính tốn động đất 79 6.2.1 Ph ơng pháp phổ phản ng 80 6.2.2 Ph ơng pháp tính tốn tĩnh phi tuyến (đ̉y dần) 80 6.2.3 Ph ơng pháp phân tích phi tuyến theo lịch sử thời gian 81 6.3 δựa chọn ph ơng pháp tính tốn 81 6.4 Thiết kế cơng trình biển chịu động đất theo ph ơng pháp phổ phản ng 82 CỄCăLO IăT IăTR NGăTỄCăD NGăLểNăB N 89 7.1 Giới thiệu 89 7.2 Tĩnh tải 89 7.3 Tải trọng môi tr ờng 89 7.4 Tải trọng cần tṛc 90 7.5 Tải trọng tàu 91 7.5.1 Va tàu 91 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT 7.5.2 Neo tàu 97 7.6 Tải trọng hàng h́a ph ơng tiện vận chuyển 105 7.6.1 Tải trọng hàng h́a 105 7.6.2 Tải trọng xe đầu kéo 106 T ăH PăT IăTR NG 107 8.1 Kí hiệu loại tải trọng 107 8.2 Tổ h p tải trọng 107 8.2.1 Tổ h p tải trọng điều kiện th ờng 107 8.2.2 Tổ h p tải trọng xét đến động đất 141 GI IăTƾNHăL CăK TăC U 142 9.1 Khai báo tr ờng h p tải trọng SχPβ000 142 9.1.1 Tải hàng h́a 142 9.1.2 Tải cần tṛc 144 9.1.3 Tải dòng chảy 149 9.1.4 δực va tàu 150 9.1.5 δực neo tàu 150 9.1.6 Tải động đất 151 9.2 Nội lực chuyển vị điều kiện không xét động đất 157 9.2.1 Ph ơng án 157 9.2.2 Ph ơng án β 158 9.2.3 Ph ơng án γ 159 9.2.4 Ph ơng án 160 9.2.5 So sánh ph ơng án điều kiện không xét động đất 160 9.3 Nội lực chuyển vị điều kiện động đất 165 9.3.1 Ph ơng án 165 9.3.2 Ph ơng án β 166 9.3.3 Ph ơng án γ 168 9.3.4 Ph ơng án 169 9.3.5 So sánh nội lực chuyển vị điều kiện th ờng so với động đất 170 9.4 Kết luận 173 9.5 Kết nội lực ph ơng án chọn thiết kế 173 THI TăK ăCỄCăC UăKI N 178 10.1 Giới thiệu 178 10.2 Đặc tr ng vật liệu 178 10.3 Tính cốt thép dầm ngang (B x H = 1500 x 1600mm) 178 10.3.1 ωốt dọc 178 10.3.2 ωốt đai 180 10.4 Tính cốt thép dầm dọc cần tṛc (ψ x H = 1400 x 1600mm) 181 10.4.1 ωốt dọc 181 10.4.2 ωốt đai 183 10.5 Tính cốt thép dầm dọc ngồi ray cần tṛc (ψ x H = 1β00 x 1400mm) 184 10.5.1 ωốt dọc 184 10.5.2 ωốt đai 186 10.6 Tính cốt thép mặt 186 10.7 Kiểm tra độ m̉ rộng vết n t 187 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT 10.7.1 Kiểm tra hình thành khe n t thẳng ǵc 187 10.7.2 Tính tốn bề rộng vết n t 190 10.8 Kiểm tra độ võng hệ dầm 194 10.9 Kiểm tra xuyên th ng 196 10.9.1 Kiểm tra xuyên th ng tác ḍng cặp bánh xe 197 10.9.2 Kiểm tra xuyên th ng tác ḍng tṛc bánh xe 198 10.9.3 Kiểm tra xuyên th ng tác ḍng toàn xe 199 THI CÔNG CƠNG TRÌNH 201 11.1 Trình tự biện pháp thi cơng 201 11.1.1 Công tác chủn bị 201 11.1.2 ωông tác đ́ng cọc thử 201 11.1.3 ωông tác đ́ng cọc đại trà 201 11.1.4 ωông tác thi công bê tông cầu dẫn 201 11.1.5 ωông tác thi cơng bê tơng cầu 202 11.1.6 ωơng tác hồn thiện 202 TƠiăli uăthamăkh o 203 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Danhăm căhìnhă nh Hình 1.1 – Vị trí cảng εỹ Thới 15 Hình 2.1 – ψình đồ cảng hố khoan 17 Hình 2.2 – εặt cắt địa chất qua điểm χ HK1 HK4 19 Hình 3.1 – Tàu hàng tổng h p 15000 DWT 21 Hình 3.2 – Quy trình nhập hàng hệ thống xe mooc 23 Hình 3.3 – Quy trình xuất hàng hệ thống xe mooc 23 Hình 3.4 – Sơ đồ xuất nhập container 25 Hình 3.5 – Kích th ớc cần tṛc STS 26 Hình 3.6 – Đầu kéo container romooc 27 Hình 3.7 – Kích th ớc cần tṛc RTG 27 Hình 3.8 – Hình ảnh thực tế xe cḥp đầu 29 Hình 3.9 – Sơ đồ tính tốn thông số c a luồng tàu 35 Hình 3.10 – Kích th ớc vũng đ i tàu 37 Hình 3.11 – Q trình tàu cập bến ng c dịng 38 Hình 3.12 – Q trình tàu cập bến xi dòng 38 Hình 3.13 – εặt bố trí ph ơng án 40 Hình 3.14 – εặt bố trí ph ơng án β 41 Hình 4.1 – ωác kiểu kết cấu cơng trình bến 43 Hình 5.1 – Kích th ớc dầm dọc dầm ngang 47 Hình 5.2 – Kết cấu bên cầu tàu 48 Hình 5.3 – εặt phân đoạn I cầu tàu 49 Hình 5.4 – δ u đồ thiết kế chọn kích th ớc cọc tối u 50 Hình 5.5 – Sơ đồ tính tốn s c chịu tải cọc theo đất 52 Hình 5.6 – ψiểu đồ s c chịu tải c a cọc bê tông thép theo c ờng độ đất D700 59 Hình 5.7 – ψiểu đồ s c chịu tải c a cọc bê tông thép theo c ờng độ đất D1000 60 Hình 5.8 – Sơ đồ tính chiều dài chịu uốn cọc 61 Hình 5.9 – Sơ đồ tính tốn độ lún đầu cọc 62 Hình 5.10 – εơ hình cọc tính tốn SχPβ000 63 Hình 5.11 – Khai báo độ c ng lị xo 64 Hình 5.12 – Khai báo ngàm tr t 64 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 5.13 – Mơ hình 3D ph ơng án 65 Hình 5.14 – εặt cắt ngang bến ph ơng án 67 Hình 5.15 – εơ hình γD ph ơng án β 69 Hình 5.16 – εặt cắt ngang bến ph ơng án β 71 Hình 5.17 – εơ hình γD ph ơng án γ 72 Hình 5.18 – εặt cắt ngang bến ph ơng án γ 74 Hình 5.19 – Mơ hình γD ph ơng án 75 Hình 5.20 – εặt cắt ngang bến ph ơng án 77 Hình 6.1 – ωác ph ơng pháp tính tốn kết cấu chịu động đất 79 Hình 6.2 – Sơ đồ xác định phổ thiết kế phản ng đàn hồi 83 Hình 6.3 – Dạng c a phổ phản ng đàn hồi 84 Hình 6.4 – Phổ phản ng đàn hồi cho loại đất từ χ đến E (độ cản 5%) 85 Hình 6.5 – ψiểu đồ phổ phản ng đàn hồi 87 Hình 7.1 – Sơ đồ tải trọng cần tính tốn 89 Hình 7.2 – ψiểu đồ tra hệ số ωD tính toán 90 Hình 7.3 – Sơ đồ vị trí tải cần tṛc 91 Hình 7.4 – Sơ đồ tính tốn thiết kế đệm va 92 Hình 7.5 – Kích th ớc tṛ đệm va 94 Hình 7.6 – ψiểu đồ l ng, biến dạng phản lực c a đệm va 94 Hình 7.7 – Kích th ớc bề mặt đệm va 95 Hình 7.8 – Áp lực lớn phân bố lên đệm 96 Hình 7.9 – Phạm vi tàu tác ḍng lên bến 96 Hình 7.10 – δực va tàu tác ḍng lên bến 97 Hình 7.11 – Sơ đồ tính tốn neo tàu 98 Hình 7.12 – Sơ đồ vị trí dây neo cho tàu 100 Hình 7.13 – Sơ đồ tính tốn ǵc 101 Hình 7.14 – Sơ đồ phân bố tải trọng neo tàu bích neo 102 Hình 7.15 – ψích neo bố trí cho bến 104 Hình 7.16 – εặt cắt ngang hoạt tải hàng h́a 105 Hình 7.17 – εặt hoạt tải hàng h́a 105 Hình 8.1 – Sơ đồ tr ờng h p tổ h p tính tốn 107 Hình 9.1 – Tải hàng h́a U1 142 Hình 9.2 – Tải hàng h́a Uβ U3 142 Hình 9.3 – Tải hàng h́a U4 U5 142 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 9.4 – Tải hàng h́a U6 U7 143 Hình 9.5 – Tải hàng h́a U8, U9 U10 143 Hình 9.6 – Gán giá trị tải hàng h́a mép bến 143 Hình 9.7 – Gán giá trị tải hàng h́a bến 144 Hình 9.8 – Khai báo liệu xe dầm cần tṛc tr ớc 144 Hình 9.9 – εặt kí hiệu phần tử dầm c a cần tàu 145 Hình 9.10 – Tải trọng cần tṛc tác ḍng lên ray tr ớc 146 Hình 9.11 – Tải trọng c a cần tṛc tác ḍng lên ray sau 146 Hình 9.12 – Tổng số thiết bị khai báo 147 Hình 9.13 – Nh́m tải trọng tác ḍng lên ray tr ớc 147 Hình 9.14 – Nh́m tải trọng tác ḍng lên ray sau 148 Hình 9.15 – ωác nh́m tải trọng ray tr ớc ray sau 148 Hình 9.16 – Gán nh́m tải trọng ray tr ớc cho 148 Hình 9.17 – Gán nh́m tải trọng ray sau cho β 149 Hình 9.18 – Gán giá trị lực dịng chảy 149 Hình 9.19 – εơ hình lực dịng chảy 149 Hình 9.20 – δực va tàu mơ hình 150 Hình 9.21 – δực neo tàu ε1 mơ hình 150 Hình 9.22 – Gán giá trị lực neo tàu 151 Hình 9.23 – Khai báo mass source 151 Hình 9.24 – Khai báo phổ phản ng SχPβ000 152 Hình 9.25 – Khai báo tr ờng h p tải trọng động theo ph ơng X 153 Hình 9.26 – Khai báo tr ờng h p tải trọng động theo ph ơng Y 153 Hình 9.27 – Khai báo tải động đất theo ph ơng X 154 Hình 9.28 – Khai báo tải động đất theo ph ơng Y 154 Hình 9.29 – Khai báo tổ h p động đất 155 Hình 9.30 – Khai báo tổ h p động đất β 155 Hình 9.31 – Khai báo tổ h p bao tr ờng h p động đất 156 Hình 9.32 – ωác dạng dao động cơng trình chịu động đất 156 Hình 9.33 – ψiểu đồ so sánh chuyển vị lớn 161 Hình 9.34 – ψiểu đồ so sánh khối l ng chi phí cọc 161 Hình 9.35 – ψiểu đồ so sánh s c chịu tải lực dọc c a cọc Pχ1 Pχγ 162 Hình 9.36 – ψiểu đồ so sánh momen cọc Pχ1 Pχγ 162 Hình 9.37 – ψiểu đồ so sánh s c chịu tải lực dọc c a cọc Pχβ Pχ4 163 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 9.38 – ψiểu đồ so sánh momen cọc Pχβ Pχ4 163 Hình 9.39 – ψiểu đồ so sánh khả tối u chịu tải theo ph ơng đ ng 164 Hình 9.40 – ψiểu đồ so sánh chuyển vị điều kiện động đất ng c lại 171 Hình 9.41 – ψiểu đồ so sánh lực dọc điều kiện động đất ng c lại 171 Hình 9.42 – ψiểu đồ so sánh momen điều kiện động đất ng c lại 172 Hình 9.43 – ψiểu đồ so sánh khả chịu lực cọc điều kiện động đất ng c lại 172 Hình 9.44 – εomen nội lực hệ dầm cầu tàu 174 Hình 9.45 – δực cắt c a hệ dầm cầu tàu 174 Hình 9.46 – εomen ε11 theo ph ơng uốn ngang cầu tàu 175 Hình 9.47 – εomen εββ theo ph ơng uốn dọc cầu tàu 175 Hình 9.48 – ψiểu đồ so sánh momen điều kiện th ờng động đất 177 Hình 10.1 – Tiết diện tính tốn nhịp gối 179 Hình 10.2 – Tiết diện tính tốn nhịp gối 182 Hình 10.3 – Tiết diện tính tốn nhịp gối 185 Hình 10.4 – Sơ đồ tính tốn momen chống n t tiết diện 187 Hình 10.5 – εomen nội lực εC1 tác ḍng ngắn hạn c a toàn tải trọng 189 Hình 10.6 – Sơ đồ tính n t cho cấu kiện chịu uốn chữ nhật 190 Hình 10.7 – εomen nội lực tải trọng dài hạn εC2 192 Hình 10.8 – Sơ đồ tính tốn độ võng nhịp biến dạng uốn 194 Hình 10.9 – Diện tích bánh xe tác ḍng lên mặt bến 196 Hình 10.10 – Sơ đồ tải trọng bánh xe tác ḍng lên mặt bến 197 Hình 10.11 – Diện tích khuếch tán lực xuyên th ng tác ḍng tr ờng h p 197 Hình 10.12 – Diện tích khuếch tán lực xuyên th ng tác ḍng tr ờng h p β 198 Hình 10.13 – Diện tích khuếch tán lực xuyên th ng tác ḍng tr ờng h p γ 199 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 10.5 ậ Momenăn iăl căMC1 doătácăd ngăngắnăh năcủaătoƠnăb ăt iătr ng 189 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Vậy, hệ dầm c a cầu tàu hình thành khe n t thẳng ǵc ̉ nhịp 10.7.2 Tínhătốnăb ăr ngăv tănứt Theo ṃc 7.β.β [23], bề rộng vết n t đ c tính tốn với sơ đồ bên d ớiμ σs = Mc / ( As x Z) Hình 10.6 ậ S ăđ ătínhănứtăchoăc uăki năch uău năch ănh t đ́μ hệ số đặc tr ng đàn hồi dẻo c a bê tông v̀ng nén, lấy 0.15 cho tải dài hạn 0.45 cho tải ngắn hạn MC2 momen tác ḍng dài hạn c a tải th ờng xuyên tải tạm thời dài hạn (lấy từ tổ h p nội lực “quasi”) Rb, ser c ờng độ tiêu chủn, lấy 22 εPa cho bê tông nặng lấy 1.8 bê tông nặng 190 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT µ hàm l ng cốt thép c a tiết diện Ł lấy 1.0 cho cấu kiện chịu uốn φl lấy 1.75 cho tải trọng dài hạn, 1.0 cho tải trọng ngắn hạn η hệ số bề mặt cốt thép, lấy 1.0 cho thép gân d đ ờng kính cốt thép chịu kéo, lấy nidi2 / nidi (mm) Theo bảng 18 [24], bề rộng vết n t tính tốn phải thỏa mưn điều kiện sau: a crc1 = a crc1t  a crc1d  a crc2  a crc1   0.25 mm  a crc2  a crc2   0.15 mm  đ́μ a crc1 bề rộng khe n t ngắn hạn a crc1t bề rộng khe n t tác ḍng ngắn hạn c a toàn tải trọng a crc1d bề rộng khe n t tác ḍng ngắn hạn c a tải trọng th ờng xuyên tạm thời dài hạn a crc2 bề rộng khe n t tác ḍng dài hạn c a tải trọng th ờng xuyên tạm thời dài hạn 191 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 10.7 ậ Momenăn iăl cădoăt iătr ngădƠiăh năMC2 192 φl A's (mm ) φf  l d  As Z d (mm) (mm ) (kN/ (mm) m) acrc (mm) acrc1 (mm) MC1 2541 1.0 0.45 8621 0.03 0.01 0.03 0.186 1383 10455 163 30 acrc1t 0.144 Dầm MC2 1300 1.0 ngang 0.45 8621 0.03 0.01 0.03 0.187 1382 10455 83.2 30 acrc1d 0.074 0.197 MC2 1300 1.75 0.15 8621 0.08 0.01 0.08 0.163 1407 10455 81.7 30 acrc2 0.127 Dầm dọc CT MC1 3215 1.0 0.45 8005 0.03 0.01 0.03 0.01 0.203 1371 12064 194 30 acrc1t 0.169 MC2 0.45 8005 0.03 0.01 0.03 0.205 1370 12064 35.3 30 acrc1d 0.031 0.191 584 1.75 0.15 8005 0.08 0.01 0.08 0.179 1397 12064 34.6 30 acrc2 0.053 C M 584 1.0 C 1563 1.0 0.45 4909 0.02 Dầm M dọc C M 371 1.0 0.45 4909 0.02 CT C M 371 1.75 0.15 4909 0.06 0.02 0.174 1206 7389 189 25 acrc1t 0.171 0.02 0.175 1205 7389 44.8 25 acrc1d 0.041 0.200 0.06 0.156 1219 7389 44.3 25 acrc2 0.070 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT M (kNm) s B ngă10.7 ậ K tăqu ătínhătốnăb ăr ngăv tănứtăh ădầmăcầuătƠu Vậy, hệ dầm thỏa điều kiện m̉ rộng vết n t Hạng ṃc C 193 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT 10.8 Ki mătraăđ ăvõngăh ădầm Theo ṃc 5.γ.β [20], độ võng nhịp cho phép đ c yêu cầu nh sauμ B ngă10.8 ậ Giáătr ăđ ăvõngăchoăphép δoại dầm Dầm công xôn Dầm hai đầu ngàm Độ võng c a hệ dầm đ [f] L / 180 L / 200 c tính tốn theo ṃc 7.4 [23] ωác b ớc tính tốn gồmμ m  Rbt ,serW pl MC  s  1.25   ls   m  M  s b     r h Z  EsAs  f    bh Ebv  1 f i   m   L2  r i f  f1  f  f   f  Hình 10.8 ậ S ăđ ătínhătốnăđ ăvõng gi aănh p doăbi năd ngău n đ́μ f1 độ võng tác ḍng ngắn hạn c a toàn tải trọng f2 độ võng tác ḍng ngắn hạn c a tải trọng th ờng xuyên tải trọng tạm thời dài hạn f3 độ võng tác ḍng dài hạn c a tải trọng th ờng xuyên tải trọng tạm thời dài hạn L chiều dài nhịp dầm tính tốn m φls lấy 1/4 cho dầm công xôn 5/48 cho dầm hai đầu ngàm theo pḥ ḷc F [23] hệ số xét đến ảnh h ̉ng tác ḍng dài hạn c a tải trọng, lấy 1.1 cho tải ngắn hạn 0.8 cho tải dài hạn 194 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT hệ số xét đến biến dạng không c a mép bê tông, lấy 0.9 cho bê tông nặng b ωác kết tính tốn đ phần tính n t c trình bày bảng sau, hệ số đư tính tốn đ c thể B ngă10.9 ậ K tăqu ăki mătraăđ ăvõngădầmăngang Hạng ṃc Công xôn sau bến C M (kNm) φls Wpl (m ) φm s b βm L (m) 1/r (1/mm) fi (mm) f [f] (mm) (mm) MC1 346 1.1 1.27 1.0 0.15 0.9 1/4 3.1E-08 f1 0.03 C 242 1.1 1.27 1.0 0.15 0.9 1/4 2.2E-08 f2 0.02 0.07 C 242 0.8 1.27 1.0 0.45 0.9 1/4 5.9E-08 f3 0.06 MC1 2541 1.1 1.27 0.9 0.26 0.9 5/48 2.9E-07 f1 1.08 1.27 1.0 0.15 0.9 5/48 1.2E-07 f2 0.44 1.83 1.27 1.0 0.45 0.9 5/48 3.2E-07 f3 1.19 M M Hai đầu MC2 1300 1.1 ngàm C M 1300 0.8 11.1 30.0 B ngă10.10 ậ K tăqu ăki mătraăđ ăvõngădầmăd căcầnătr c Hạng ṃc C M (kNm) C φls Wpl (m ) φm s b βm L (m) 1/r (1/mm) fi (mm) f [f] (mm) (mm) M 1490 1.1 1.06 1.0 0.15 0.9 1/4 1.3E-07 f1 0.06 MC2 361 1.1 1.06 1.0 0.15 0.9 1/4 3.2E-08 f2 0.01 0.09 C 361 0.8 1.06 1.0 0.45 0.9 1/4 8.7E-08 f3 0.04 3215 1.1 1.06 0.59 0.60 0.9 5/48 5.6E-07 f1 1.46 Hai đầu MC2 ngàm 584 1.1 1.06 1.0 0.15 0.9 5/48 5.2E-08 f2 0.14 1.69 C 584 0.8 1.06 1.0 0.45 0.9 5/48 1.4E-07 f3 0.37 Công xôn sau bến M C M M 11.1 25.0 195 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT B ngă10.11 ậ K tăqu ăki mătraăđ ăvõngădầmăd căngoƠiăcầnătr c Hạng ṃc Công xôn sau bến C M (kNm) φls Wpl (m ) φm s b βm L (m) 1/r (1/mm) fi (mm) f [f] (mm) (mm) MC1 607 1.1 0.69 1.0 0.15 0.9 1/4 1.2E-07 f1 0.12 C 297 1.1 0.69 1.0 0.15 0.9 1/4 5.7E-08 f2 0.06 0.22 C 297 0.8 0.69 1.0 0.45 0.9 1/4 1.6E-08 f3 0.16 0.69 0.79 0.38 0.9 5/48 4.5E-07 f1 1.18 M M MC1 1563 1.1 Hai đầu MC2 ngàm C M2 371 1.1 0.69 1.0 0.15 0.9 5/48 7.1E-08 f2 0.19 1.51 371 0.8 0.69 1.0 0.45 0.9 5/48 2.0E-07 f3 0.51 11.1 25.0 Vậy, hệ dầm cầu tàu thỏa mưn điều kiện độ võng 10.9 Ki mătraăxuyênăthủng Kiểm tra xuyên th ng cho mặt bến đ c chia làm γ tr ờng h p nh sauμ  Kiểm tra xuyên th ng tác ḍng cặp bánh xe  Kiểm tra xuyên th ng tác ḍng tṛc bánh xe  Kiểm tra xuyên th ng tác ḍng toàn xe ωác số liệu tải trọng, kích th ớc xe đ hình bên d ớiμ c lấy theo ṃc 4.6.5 [25], đ c thể rõ ̉ Hình 10.9 ậ Di nătíchăbánhăxeătácăd ngălênămặtăb n 196 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT A B D C 3400 6000 1800 A 3.4 70 B 6.0 140 C 1.8 90 90 D Hình 10.10 ậ S ăđ ăt iătr ngăbánhăxeătácăd ngălênămặtăb n 2d=519 10.9.1 Ki mătraăxuyênăthủngădoătácăd ngăm tăcặpăbánhăxe a=320 2d=519 220 220 b=540 Hình 10.11 ậ Di nătíchăkhu chătánădoăl căxunăthủngătác d ngătr ờngăh pă1 197 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Kết tính tốn đ c ghi bảng sauμ B ngă10.12 ậ K tăqu ătínhătốnăl căxunăthủngătr ờngăh pă1 Định nghĩa ωhiều rộng v̀ng tác ḍng ωhiều dài v̀ng tác ḍng δực tṛc xe lớn tác ḍng lên sàn ωông th c a b Pmax = 1.35 x 140 /2 ωhiều cao v̀ng bê tông làm việc ph ơng X h0X = 600 - 90 ωhiều cao v̀ng bê tông làm việc ph ơng Y h0Y = 600 - 92 Hàm l Hàm l ng thép c a tiết diện ph ơng X ng thép c a tiết diện ph ơng Y X Y ωhiều cao trung bình v̀ng bê tơng làm việc d = 0.5 x (h0X + h0Y) Tỉ lệ phần trăm thép trung bình = ( X x Y)^0.5 kmin [2.0 , + (200/d)^0.5] ωhu vi v̀ng tác ḍng b̉i bánh xe u = 2(a + b) ωhu vi v̀ng tác ḍng gây xuyên th ng u1 = β(a + b) + 4πd = = = Kết 320 540 94.5 Đơn vị mm mm kN Ghi = = 510 mm 508 mm = = 0.23 % 0.34 % = = 509 mm 0.28 % 6.4.2 BS EN 1992-1-1:2004 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 = = = 1.63 1720 mm 8116 mm 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 ng suất cho phép tác ḍng lên sàn vRd,c = 0.12k x (100 1Rb)^1/3 = δực xuyên th ng cho phép VRd,c = vRd,c x d x u1 = 0.3 N / mm 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 1278.0 kN Th aămưnăđi uăki năv ăxuyênăthủngăPmax < VRd,c 2d=519 10.9.2 Ki mătraăxuyênăthủngădoătácăd ngăm tătr căbánhăxe a=320 2d=519 220 220 220 220 b=2540 Hình 10.12 ậ Di nătíchăkhu chătánădoăl căxuyênăthủngătácăd ngătr ờngăh păβ Kết tính toán đ c ghi bảng sauμ 198 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT B ngă10.13 ậ K tăqu ătínhătốnăl căxunăthủngătr ờngăh păβ Định nghĩa ωhiều rộng v̀ng tác ḍng ωhiều dài v̀ng tác ḍng δực tṛc xe lớn tác ḍng lên sàn ωông th c a b Pmax = 1.35 x 140 ωhiều cao v̀ng bê tông làm việc ph ơng X h0X = 600 - 90 ωhiều cao v̀ng bê tông làm việc ph ơng Y h0Y = 600 - 92 Hàm l Hàm l ng thép c a tiết diện ph ơng X ng thép c a tiết diện ph ơng Y X Y ωhiều cao trung bình v̀ng bê tơng làm việc d = 0.5 x (h0X + h0Y) Tỉ lệ phần trăm thép trung bình = ( X x Y)^0.5 kmin [2.0 , + (200/d)^0.5] ωhu vi v̀ng tác ḍng b̉i bánh xe u = 2(a + b) ωhu vi v̀ng tác ḍng gây xuyên th ng u1 = β(a + b) + 4πd = = = Kết 320 2540 189 Đơn vị mm mm kN Ghi = = 510 mm 508 mm = = 0.23 % 0.34 % = = 509 mm 0.28 % 6.4.2 BS EN 1992-1-1:2004 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 = = = 1.63 5720 mm 12116 mm 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 ng suất cho phép tác ḍng lên sàn vRd,c = 0.12k x (100 1Rb)^1/3 = δực xuyên th ng cho phép VRd,c = vRd,c x d x u1 = 0.3 N / mm 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 1907.8 kN Th aămưnăđi uăki năv ăxuyênăthủngăPmax < VRd,c a=320 2d=519 10.9.3 Ki mătraăxuyênăthủngădoătácăd ngătoƠnăb ăxe 2d=519 b=11520 Hình 10.13 ậ Di nătíchăkhu chătánădoăl căxunăthủngătácăd ngătr ờngăh păγ Kết tính tốn đ c ghi bảng sauμ 199 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT B ngă10.14 ậ K tăqu ătínhătốnăl căxunăthủngătr ờngăh păγ Định nghĩa ωhiều rộng v̀ng tác ḍng ωhiều dài v̀ng tác ḍng δực tṛc xe lớn tác ḍng lên sàn ωông th c a = b = Pmax = 1.35 x (70 + 140 + 90 + 90) = ωhiều cao v̀ng bê tông làm việc ph ơng X h0X = 600 - 80 ωhiều cao v̀ng bê tông làm việc ph ơng Y h0Y = 600 - 82 Hàm l Hàm l ng thép c a tiết diện ph ơng X ng thép c a tiết diện ph ơng Y X Y ωhiều cao trung bình v̀ng bê tơng làm việc d = 0.5 x (h0X + h0Y) Tỉ lệ phần trăm thép trung bình = ( X x Y)^0.5 kmin [2.0 , + (200/d)^0.5] ωhu vi v̀ng tác ḍng b̉i bánh xe u = 2(a + b) ωhu vi v̀ng tác ḍng gây xuyên th ng u1 = β(a + b) + 4πd ng suất cho phép tác ḍng lên sàn vRd,c = 0.12k x (100 1Rb)^1/3 δực xuyên th ng cho phép VRd,c = vRd,c x d x u1 Kết 2540 11520 526.5 Đơn vị mm mm kN Ghi = = 520 mm 518 mm = = 0.23 % 0.34 % = = 519 mm 0.28 % 6.4.2 BS EN 1992-1-1:2004 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 = = = 1.62 28120 mm 34642 mm 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 = = 0.3 N / mm 6.4.4 BS EN 1992-1-1:2004 5541.2 kN Th aămưnăđi uăki năv ăxuyênăthủngăPmax < VRd,c Vậy, mặt bến cầu tàu thỏa mưn điều kiện xuyên th ng 200 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT THIăCỌNGăCỌNGăTRÌNH 11.1 Trìnhăt ăvƠăbi năphápăthiăcông 11.1.1 Côngătácăchủnăb δoại bỏ ch ớng ngại vật khu vực xây dựng, thu dọn mặt xây dựng, định vị cơng trình, δập hàng rào, biển báo cơng trình thi cơng, Tập kết thiết bị, xây dựng lán trại, văn phịng cơng tr ờng cơng trình pḥ tr ωhủn bị kho bưi tập kết vật liệu, trạm trộn bê tông, ωhủn bị cọc thử 11.1.2 Cơngătácăđóngăc căth D̀ng thiết bị đ́ng cọc đặt sà lan kết h p với sàn đạo định vị cọc d̀ng tàu đ́ng cọc Kết thử cọc định thông số để sản xuất cọc đại trà, thiết bị ph ơng án thi công đ́ng cọc ph̀ h p 11.1.3 Công tác đóngăc căđ iătrƠ ωọc đ c sản xuất đại trà dựa kết thử cọc, đ sà lan ph ơng tiện vận chuyển ph̀ h p c vận chuyển đến công tr ờng Dùng búa nổ Diezel, ć thể d̀ng sàn đạo để đ́ng cọc d̀ng tàu đ́ng cọc Khi đ́ng cọc d̀ng máy kinh vĩ thiết bị định vị để theo dõi ωác cọc đ́ng vào cơng trình phải đảm bảo tọa độ, cao độ độ xiên theo yêu cầu thiết kế Giằng đầu cọc hệ giằng đ giữ b̉i pát thép hàn trực tiếp vào cọc c chế tạo thép hình, giằng đ c Đối với cọc đư hạ cao độ thiết kế, tiến hành phá đầu cọc để chủn bị cho công tác đổ bê tông Đối với cọc cao cao độ thiết kế nhiều tiến hành cắt cọc đến cao độ thiết kế 11.1.4 Côngătácăthiăcôngăbêătôngăcầuăd n δắp dựng ván khuôn, cốt thép cho hệ dầm Kiểm tra nghiệm thu Đổ bê tông, đầm bảo d ỡng bê tông 201 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Tháo dỡ ván khuôn bê tông đạt c ờng độ cho phép δắp ván khuôn, cốt thép mặt Kiểm tra tiến hành đổ bê tơng, hồn thiện mặt cầu dẫn 11.1.5 Cơngătácăthiăcơngăbêătơngăcầuăchính δắp dựng ván khn, cốt thép cho hệ dầm cầu Kiểm tra nghiệm thu Đổ bê tông, đầm bảo d ỡng bê tông Tháo dỡ ván khuôn bê tông đạt c ờng độ cho phép δắp ván khuôn, cốt thép mặt Kiểm tra tiến hành đổ bê tông, hồn thiện mặt cầu 11.1.6 CơngătácăhoƠnăthi n δắp đặt thiết bị cho cơng trình bếnμ bích neo, đệm va, lan can, thang, cột đèn, gờ chắn xe, trải nhựa đ ờng mặt bến, 202 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT TƠiăli uăthamăkh o [1] C A Thoresen, Port Designer's Handbook, London, 2014 [2] N N H ng, Giáo Trình Quy Hoạch ωảng, 2003 [3] Tiêu chủn thiết kế công nghệ cảng biển, TωωS 04 - β010/ωHHVN, Hà Nộiμ ω̣c Hàng Hải Việt Nam, β010 [4] T ε Quang, ωảng ωhuyên Ḍng, 1998 [5] ψản thảo tiêu chủn thiết kế kênh biển, Hà Nội, β015 [6] Recommended pratice for planning, designing and constructing fixed offshore platform load and resistance factor design, American Petroleum Institute, 1993 [7] Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings, 2005 [8] P Dũng, εột số vấn đề cần hiểu để tính cọc chịu lực ngang theo TωXD β05μ1998, Hồ ωhí εinh, β010 [9] M Tomlinson, Pile design and construction practice, New York, 2015 [10] Naval Facilities Engineering Command, 1986 [11] TωVN 9γ86μβ01β Thiết kế cơng trình chịu động đất, β01β [12] T T N T ờng, H ớng dẫn tính tốn cơng trình bến cầu tàu [13] Eurocode 2: Design of structures for earthquake resistance - Part 2: Bridges, 2005 [14] BS 6349-1:2000 Maritime structure - Part 1: Code of practice for general criteria, 2000 [15] Technical description ship to shore gantry cranes [16] BS 6349-4:2014 Maritime structures - Part 4: Code of practice for design of fendering and mooring systems, 2014 [17] Fender design manual, Germany: Fender Team, 2013 [18] QωXDVN 0βμβ008/ψXD, Quy chủn xây dựng Việt Nam số liệu điều kiện tự nhiên d̀ng xây dựng, ψộ Xây Dựng, β008 [19] Bollard application design manual, Trelleborg marine system, 2015 [20] BS 6349-2:2010 Maritime structures - Part 2: Code of practice for the design of quay walls, jetties and dolphins, 2010 [21] TωVN 9γ46μβ01β Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Yêu cầu bảo vệ chống ăn mịn mơi tr ờng biển, β01β [22] V ψ Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép - Tập 1μ ωấu kiện bản, β01β [23] TωVN 5574μβ01β, Tiêu chủn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, β01β [24] TCVN 4116-1985μ Kết cấu bê tông bê tông cốt thép bê tông thuỷ công, 1985 [25] Eurocode 1: Actions on structures - Part 2: Traffic loads on bridges, 2003 [26] P V Giáp, Quy Hoạch ωảng, Hà Nộiμ Nhà Xuất ψản Xây Dựng, β010 [27] Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings, 2004 [28] H Frandsen, Seismic design to Eurocode 8, 2015 203 ... lực hệ dầm cầu tàu không xét động đất 176 ψảng 9.15 – Kết tổng h p nội lực hệ dầm cầu tàu xét động đất 176 ψảng 9.16 – Kết tổng h p nội lực hệ sàn cầu tàu không xét động đất 176... ψảng 5.6 – Kết tính tốn s c chịu tải cọc D700 bê tông theo c ờng độ đất 55 ψảng 5.7 – Kết tính tốn s c chịu tải cọc thép D700 theo c ờng độ đất 56 ψảng 5.8 – Kết tính tốn s c chịu tải cọc... sâu thiết kế Ho (m) 10.4 6.5 ωao trình đáy thiết kế (m) -11.0 -6.3 Vậy cao trình đáy bến thiết kế cho bến -11.0 m 3.6.5 Caoăđ ălưnhăth ăc ng ωao độ lưnh thổ cảng cần đảm bảo khu đất c a bến không