Đồ án công nghệ nâng hạ triền ngang cho tàu 5000DWT Sử dụng xe giá nghiêng 2 tầng ở giai đoạn 1 kết hợp quay bánh xe 90 độ ở giai đoạn 2 để chuyển tàu từ khu vực dưới nước lên khu vực sửa chữa.
SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
Loại công trình khai thác
Sử dụng xe giá nghiêng 2 tầng ở giai đoạn 1 kết hợp quay bánh xe 90 độ ở giai đoạn 2 để chuyển tàu từ khu vực dưới nước lên khu vực sửa chữa.
Điều kiện tự nhiên khu vực
Nhà máy sửa chữa tàu được quy hoạch dựa theo bình đồ số 5
Cao độ mực nước ứng với các tần suất P%
Quan sát bảng số liệu trên thấy rằng số liệu chưa có giá trị mực nước thấp nhất năm Hmin Vì vậy, ta có thể chọn mực nước thấp nhất của đường chân triều Hmin = +0.30m ứng với tần suất P = 99% để tính toán.
Thông số tàu sửa chữa
Số lượng tàu sửa chữa nhà máy yêu cầu: 16 tàu
Theo TCVN 11820-2:2017 trang 274, ta có thông số tàu 3000T như sau:
Loại công trình: Triền ngang
QUY HOẠCH MẶT BẰNG NHÀ MÁY SỬA CHỮA TÀU THUỶ
Các bước hình thành mặt bằng nhà máy
Bộ phận chính để triền hoạt động:
Công trình: + Đường triền nghiêng kết hợp xe chở tàu có bánh xe quay 90 độ
Thiết bị: + Xe giá nghiêng, xe chở tàu
+ Tời, puly (hệ thống kéo tàu)
Hệ thống phụ trợ: bến trang trí, cần trục, kho chứa.
Sơ đồ kéo tàu
TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA CÁC BỘ PHÂN CÔNG TRÌNH
Bệ tàu
3.1.1 Chức năng của bệ tàu:
Bệ tàu là vị trí trong nhà máy đóng tàu hoặc sửa chữa tàu có chức năng:
+ Đặt tàu cần sửa chữa để sữa chữa phần dưới nước của thân tàu hoặc sửa chữa một số thiết bị máy móc khác sau khi nâng tàu lên cạn
+ Lắp ghép, định dạng thân tàu và hoàn thiện những công việc cần thiết trước khi hạ thuỷ trong quá trình đóng mới
𝑇 𝑛 Trong đó: 𝑛 𝑏 ∶ Số lượng bệ tàu
𝑘 𝑏 ∶ Hệ số không đều về công việc trong năm, 𝑘 𝑏 = 1.2
𝑇 𝑛 ∶ Tổng thời gian cần sử dụng bệ trong năm (ngày), 𝑇 𝑛 = 300 (ngày)
𝑇 𝑏 ∶ Tổng thời gian cần sử dụng bệ tàu trong năm, Tb = nt x tt
Trong đó: nt : số lượng tàu cần khai thác bệ trong năm tt : thời gian trung bình tàu nằm tại bệ (ngày)
Dự kiến công suất của nhà máy như sau:
+ Tàu sửa chữa: 3000T, số lượng 16 tàu/năm (8 tàu ở bệ và 8 tàu ở bến trang trí)
+ Tổng thời gian sửa chữa cho 1 con tàu trung bình là 120 ngày (100 ngày trên bệ và 20 ngày ở bến trang trí)
Suy ra: Số lượng bệ cần sửa chữa:
Bảng 1 Kết quả tính toán số lượng bệ tàu
Vậy số lượng bệ cần thiết là 4 bệ
3.1.3 Kích thước cơ bản của bệ tàu:
Trong đó: Ltàu (m) : Chiều dài tàu lớn nhất, Lt = 90m
Ldự trữ (m) : Khoảng dự trữ chiều dài ở 2 đầu bệ, (Ldự trữ 3 ÷ 10m tuỳ cỡ tàu) Chọn Ldự trữ = 5m
Trong đó: Btàu (m) : Chiều rộng tàu tính toán, Btàu = 14m
Bdự trữ (m) : Bề rộng dự trữ 2 bên để làm việc, (Bdự trữ 2 ÷ 3m) Chọn Bdự trữ 3m
Ltàu (m) Ldự trữ (m) Btàu (m) Bdự trữ (m) L bệ (m) B bệ (m)
Bảng 2 Kết quả tính toán kích thước bệ
Vậy ta chọn kích thước bệ tàu: Lbệ ×Bbệ = 100 ×20 (m)
3.1.3.3 Khoảng cách giữa các bệ:
Khoảng cách giữa mép 2 bệ cạnh nhau phải đảm bảo cho cần trục hoạt động
Sử dụng cần trục chạy trên ray với khoảng cách ray: 10.5m, nên lấy khoảng cách giữa các bệ lớn hớn khổ ray cần trục từ 3-5m
Vậy chọn khoảng cách giữa các bệ 14m
Cao trình mặt bệ thường lấy bằng cao trình mặt xưởng, như vậy việc vận chuyển và liên hệ giữa các bộ phận trong xưởng được thuận tiện
Bến trang trí
3.2.1 Chức năng bến trang trí:
Trong sơ đồ công nghệ sửa chữa tàu, bến trang trí là điểm đầu và cũng là điểm cuối của quá trình công nghệ sửa chữa một con tàu Khi tàu vào sữa chữa, con tàu phải cập vào bến để được khảo sát và lên kế hoạch sửa chữa Tại đây, máy tàu hoặc một số
7 bộ phận con tàu có thể được tháo ra để đưa vào khu vực sửa chữa Phần vỏ tàu sẽ được kéo lên bờ sửa chữa
Bến trang trí phải được bố trí ở nói có khu nước yên tĩnh để đảm bảo vẫn có thể hoạt động bình thường trong điều kiện có gió cấp 5 trở xuống
3.2.2 Số lượng bến trang trí:
𝑇 𝑛 Trong đó: 𝑇 𝑛 : Số ngày khai thác trong 1 năm của bến, 𝑇 𝑛 = 300 (ngày)
𝑘 𝑏 ∶ Hệ số không đều về công việc trong năm, 𝑘 𝑏 = 1.2
𝑇 𝑏 : Thời gian cần thiết để tiến hành trang trí tàu trên bến
Dự kiến thời gian tàu đậu trên bến trang trí:
+ Tàu sửa chữa: 3000T, số lượng 8 tàu/năm
+ Tổng thời gian sửa chữa cho 1 con tàu trung bình là 20 ngày
Suy ra: Số lượng tàu cần sửa chữa:
Bảng 3 Kết quả tính toán số lượng bến trang trí
Vậy chọn 1 bến trang trí
3.2.3 Kích thước cơ bản của bến trang trí:
Vì thiết kế cho một bến độc lập do vậy công trình bến giảm so với chiều dài tính toán, tham khảo sách Công trình thuỷ công Ts Phạm Văn Thứ:
Lb = (0.6 ÷ 0.8) x 90 = (54 ÷ 72) (m) Vậy chọn chiều dài bến trang trí là 60m
Sử dụng cần trục Gotwald HSK300, khoảng cách ray Br = 10.5m
Trong đó: Bt (m) : Khoảng cách từ ray trước cần trục đến mép trước bến, Bt = 2.75m
Bs (m) : Khoảng cách từ ray sau đến mép sau bến, phụ thuộc vào việc để các thiết bị trên tàu xuống bến, Bs = 6.75m
Bảng 4 Kết quả tính toán chiều rộng bến
Vậy ta chọn kích thước bến trang trí: Lb ×Bb = 60 ×20 (m)
Cao trình đỉnh bệ lấy bằng cao trình nhà máy:
Tính toán cao trình đáy bến trang trí không được đề cập đến, tuy nhiên để biết được chính xác chiều sâu nạo vét ta cần tính toán cao trình đáy dựa theo TCVN 11820- 5:2021:
∇𝐶ĐĐ𝐵 = 𝑀𝑁𝑇𝑇𝐾 − Đ𝑆𝑇𝐵 a Chức năng sửa chữa tàu không hàng: Độ sâu trước bến (ĐSTB) được xác định theo công thức: Đ𝑆𝑇𝐵 = 𝑇 + ∑ 𝑍 𝑖
Trong đó: T (m) : Mớn nước đầy tải của tàu chở vật liệu
Z1 (m) : Độ sâu dự trữ tối thiếu (đảm bảo việc tàu quay trở an toàn)
Z2 (m) : Dự phòng do sóng (Khu vực bể cảng không có sóng)
Z3 (m) : Độ sâu dự trữ do tăng lượng mớn nước khi tàu chạy
Z3 = 0 (TH sử dụng tàu lai dắt)
Z4 (m) : Dự phòng do vấn đề sa bồi
Z5 (m) : Dự phòng do tàu nghiêng lệch do chất tải không đều
Z5 = 0 (tàu cập bến ở trạng thái không hàng)
Cao trình đáy bến đối với tàu chở vật liệu:
∇𝐶ĐĐ𝐵 = +0.3 − 2.39 = −2.09𝑚 b Chức năng nhập vật liệu vào đối với tàu đầy tải: Đ𝑆𝑇𝐵 = 𝑇 + ∑ 𝑍 𝑖
Trong đó: T (m) : Mớn nước tính toán của tàu
Z1 (m) : Độ sâu dự trữ tối thiếu (đảm bảo việc tàu quay trở an toàn)
Z2 (m) : Dự phòng do sóng (Khu vực bể cảng không có sóng)
Z3 (m) : Độ sâu dự trữ do tăng lượng mớn nước khi tàu chạy
Z3 = 0 (TH sử dụng tàu lai dắt)
Z4 (m) : Dự phòng do vấn đề sa bồi
Z5 (m) : Dự phòng do tàu nghiêng lệch do chất tải không đều
Z5 = 0 (tàu cập bến ở trạng thái không hàng)
Cao trình đáy bến đối với tàu chở vật liệu:
Kết luận : Vậy cao độ của bến trang trí: min (-2.09; -2.81)m = -2.81m
Chiều cao tự do của bến được xác định:
Theo mục 5.1 TCVN 11820-1:2017 kết luận công trình nhà máy sửa chữa tàu là công trình cấp IV.
Xe chở tàu
Xe chở tàu là xe phân đoạn (con tàu được đặt trên nhiều xe), trong trường hợp không dùng đường hào thì xe chở tàu phải cấu tạo bánh xe có thể quay được 90 0 để đưa tàu vào bệ Ở phương án này ta chọn xe giá nghiêng 2 tầng kết hợp quay bánh xe 90 0 để đưa tàu vào bệ
Các thông số tính toán kích thước xe chở tàu dựa theo sách Công trình thuỷ công của thầy Phạm Văn Thứ, trang 65 ta có:
3.3.1 Bề rộng xe chở tàu:
𝐵 𝑥𝑒 = 𝑎 + 2 × ∆𝑎 Trong đó: a (m) : Khoảng cách giữa 2 trục bánh xe (2.4 ÷ 3)m, chọn a = 2.5m
∆𝑎 (m) : Khoảng cách dự trữ tính từ mép ngoài đến tim trục bánh xe (0.6 ÷ 1)m, chọn ∆𝑎 = 0.75𝑚
Kết luận: Chiều rộng xe chở tàu Bxe = 4m
3.3.2 Chiều dài xe chở tàu:
Chiều dài xe chở tàu phụ thuộc vào chiều rộng tàu, được xác định:
Trong đó: Bt (m) : Bề rộng tàu tính toán, Bt = 14m
Kết luận: Chọn chiều dài xe chở tàu Lxe = 10m
3.3.3 Chiều cao xe chở tàu:
Chiều cao xe chở tàu được lấy từ (0.6 ÷ 1.0)m
Kết luận: Chọn chiều cao xe Hxe = 0.65m
Bảng 5 Kích thước xe chở tàu
Xe chở tàu có bánh xe quay 90 0
Phương án này yêu cầu bánh xe của xe chở tàu có thể quay 90 0 để di chuyển theo hướng vuống góc với hướng di chuyển ban đầu Trên mặt xưởng bố trí hệ thống ray ngang tương tự như đường hào nhưng cao độ đỉnh ray ngang và ray trong bệ phải bằng nhau
Xe giá nghiêng
Xe giá nghiêng là xe phân đoạn dùng để chở xe chở tàu trên đường trượt nghiêng Kích thước xe giá nghiêng phải đủ để xe chở tàu đặt lên nó
Các kích thước cơ bản:
Chiều cao phía trong của xe: a’ = (0.5 ÷ 1.0)m Lấy a’ = 0.65m
Chiều cao phía ngoài của xe: hx = h’ + Lx x i hx = 0.6 + 10 x 1/10 = 1.6m
Hình Kích thước xe triền a Mặt đứng xe triền b Mặt bằng xe triền
Khoảng cách giữa 2 tổ ray được xác định:
Khoảng cách giữa 2 tổ ray được tính toán theo công thức 5.17 trang 123 sách Công trình thuỷ công của thầy Phạm Văn Thứ:
Trong đó: 𝑘 ′′ : Hệ số phân bố không đều của tải trọng lên các bánh xe trên nền BTCT lấy 𝑘 ′′ = 1.5
𝑚 0 ∶ Tải trọng tác dụng lên 1 mét dài tàu thì xét đến trọng lượng 1 xe m0 = (k1 + k2 + k3 + k’).m
Trong đó: k1 : Tỷ số giữa trọng lượng 1 mét dài của tầng xe trên cùng so với trọng lượng
1 mét dài tàu (0.07 ÷ 0.1), chọn 0.07 k2 : Tỷ số giữa trọng lượng 1 mét dài của tầng xe giữa so với trọng lượng 1 mét dài tàu (0.05 ÷ 0.07), vì là xe 2 tầng nên k2 = 0 k3 : Tỷ số giữa trọng lượng 1 mét dài của tầng xe dưới so với trọng lượng 1 mét dài tàu (0.05 ÷ 0.07), chọn 0.05 k’ : Hệ số xét đến sự phân bố không đều của tải trọng giữa các xe (1.25 ÷ 2.5), chọn 1.5 m : Trọng lượng bản thân tàu
90 = 20𝑇 Suy ra: m0 = (0.07 + 0 + 0.05 + 1.5) x 20 = 32.4T [P] (T) : Tải trọng cho phép tác dụng lên 1 bánh xe, [P] = (20÷50)T lấy 50T n : Số bánh xe của 1 xe tỳ trên 1 ray, chọn n = 8 bánh r : Số lượng ray trong 1 tổ ray, r = 2
Số phận đoạn xe được tính toán theo công thức 5.18 trang 123 sách Công trình thuỷ công của thầy Phạm Văn Thứ:
Trong đó: Lmax (m) : Chiều dài tàu lớn nhất, Lmax = 90m
Vậy có tổng cộng 5 tổ ray, mỗi xe phân đoạn chạy trên 1 tổ ray, khoảng cách tim giữa các tổ ray là 16m, khoảng cách giữa 2 ray trong tổ là 2.5m.
Đường triền (Triền ngang)
3.6.1 Độ dốc đường triền: Độ dốc đường triền là số liệu quan trọng bậc nhất của triền tàu Nó ảnh hưởng đến chiều dài đường triền (tức là ảnh hưởng đến giá thành xây dựng), công suất bàn tời… tham khảo trang 107 sách Công trình thuỷ văn của thầy Phạm Văn Thứ Đối với tàu nhỏ và vừa (Lt < 150m):
Góc nghiêng của đường triền:
Bề rộng đường triền phải đảm bảo cho xe đường triền (xe giá nghiêng) di chuyển, phụ thuộc vào chiều dài tàu tính toán, và được tính như sau:
𝐵 𝑑𝑡 = 𝐿 𝑡 + 2∆𝑎 Với ∆𝑎 = 2.5𝑚 Khoảng dự trữ hai đầu
Bảng 6 Bề rộng đường triền
Chọn bề rộng đường triền là 95m
Do tần suất kéo tàu trên đường triền lớn hơn rất nhiều so với đà tàu nên MNHT sẽ lấy theo đường tần suất ngày
Trong đó: n : Số lần kéo tàu trên đường triền trong 1 ngày
Công suất sửa chữa tàu là 16 tàu/năm Tức là 300 ngày hạ thuỷ được 16 tàu, vậy 1 ngày hạ thuỷ 0.053 tàu
Cứ mỗi chiếc cần sửa chữa phải 1 lần kéo lên và 1 lần kéo xuống nên suy ra: n = 2 x 0.053 = 0.106 (lần/ngày) t (giờ) : thời gian cần thiết kéo tàu trên đường triền Giả thiết mỗi lần kéo mất
6 giờ vậy MNHT lấy với tần suất:
Trong số liệu thuỷ văn ứng với đường tần suất mực nước chân triều
3.6.4 Chiều sâu mút đường trượt:
Chiều sâu mút đường trượt được tính toán từ MNHT, xác định theo công thức 5.3 trang 109 sách Công trình thuỷ công của thầy Phạm Văn Thứ:
Đối với xe giá nghiêng Chiều sâu mút đường trượt được xác định như sau:
𝐻 𝑚 = 𝑇 + 𝑘 + 𝐻 𝑘 + 𝑎 + 𝑎 ′ + 𝑎 ′′ + 𝑙 𝑥 × 𝑖 Trong đó: T : Mớn nước hạ thuỷ của tàu hay mớn nước không tải, T = 2.4m k : Độ sâu dự trữ tàu đệm tàu và đáy tàu thường lấy khoảng 0.2 ÷ 0.3m, lấy k = 0.3m
Hk : Chiều cao đệm sống tàu, kích thước này thường tính gộp vào trong xe chở tàu nên Hk = 0 a : Chiều cao đầu trên của xe giá nghiêng, khoảng 0.5 ÷ 1m (trung bình khoảng 0.6m) a’ : Chiều cao xe tầng giữa, khoảng 0.8 ÷ 1.4m, trường hợp này chỉ có 2 tầng xe nên a’ = 0 a’’ : Chiều cao của tầng xe trên cùng, khoảng 0.6 ÷ 1.0m, lấy a’’ = 0.8 lx : Chiều dài xe chở tàu, lx = 10m i : Độ dốc đường trượt, i = 1
3.6.5 Chiều dài hình chiếu đường trượt:
Chiều dài hình chiếu đường trượt lên phương ngang tính từ đỉnh đường trượt nghiêng (C) đếm điểm mút đường trượt (M) được tính theo công thức:
𝑖 Trong đó: ∇ 𝑀𝑁 : Cao trình nhà máy, ∇ 𝑀𝑁 = +5.6𝑚 a : Chiều cao nhỏ của xe giá nghiêng, a = 0.65m
∇ 𝑀 : Cao trình mút đường trượt, ∇ 𝑀 = −3.32𝑚 i : Độ dốc đường trượt, i = 1/10
Bảng 7 Kết quả tính toán chiều dài hình chiếu đường trượt
Quá trình chuyển tàu
Quá trình này sẽ được chia thành 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Kéo tàu từ dưới nước lên đoạn bậc nhô cao trên đường triền nghiêng + Giai đoạn 2: Dùng xe chở tàu có bánh xe quay 90 độ để đưa tàu vào bệ sửa chữa a Đưa tàu lên bệ:
Bước Thao tác làm Xe sử dụng
1 Tại cao trình mút đường triền, cho hệ thống xe 2 tầng vào dưới tàu, dùng kích nâng tàu để đưa lên xe 2 tầng
Xe giá nghiêng phân đoạn + xe giá bằng tầng 2 liên tục
2 Hệ thống puly và tời kéo tàu trượt trên đường trượt nghiêng, tại đây ta dùng 2 tầng xe gồm xe giá nghiêng + xe giá bằng tầng 2
Xe gái nghiêng phân đoạn + xe giá bằng tầng 2 liên tục
3 Trên mặt bằng sau khi xe giá nghiêng di chuyển tới đỉnh đoạn nghiêng thì dừng lại, tại đây xe chở tàu tầng 2 tiếp tục di chuyển vào
Xe giá bằng tầng 2 liên tục
4 Tiếp theo khi hệ thống di chuyển đến ngang với bệ, dùng phương pháp quay bánh xe 90 độ và hệ thống tời, hệ thống puly kéo xe đưa tàu vào bệ Dùng các đệm kê vào dưới tàu sau đó lấy các xe ra
Xe giá bằng tầng 2 liên tục kết hợp quay bánh xe 90 độ b Đưa tàu xuống nước:
Bước Thao tác làm Xe sử dụng
1 Tại bệ tàu, ta đặt các xe giá bằng vào dưới tàu, rút các đệm kê tàu ra khỏi đáy tàu, hệ thống puly và tời kéo tàu di chuyển đến vị trí đường triền ngang thì quay bánh xe
90 độ để đưa tàu đến vị trí đường triền nghiêng
Xe giá bằng liên tục
2 Tại đây, cho xe giá bằng di chuyển lên xe giá nghiêng, chốt hãm 2 xe với nhau, dùng tời kéo xe xuống tới mép đường triền, cho hệ thống puly tiến hành hạ thuỷ
Xe giá nghiêng phân đoạn + xe giá bằng tầng 2 liên tục
Quy hoạch mặt bằng nhà máy
Sau khi phân tích các yếu tố khu đất khu nước, địa chất địa hình, ta quyết định xây dựng nhà máy sửa chữa tàu 3000DWT là công trình thuỷ công triền ngang Với các kích thước sau:
+ Bề rộng đường triền: Bdt = 95m
+ Chiều dài hình chiếu đường trượt : L = 83m
+ Bố trí 5 tổ ray trên đường trượt nghiêng và khoảng cách giữa các ray trong một tổ là 2.5m
+ Khoảng cách giữa các tổ ray: lt = 16m
+ Quá trình vận chuyển trên đường trượt nghiêng dùng xe giá nghiêng 2 tầng: xe tầng trên cùng là xe giá bằng (xe chở tàu theo phân đoạn) + xe tầng dưới cùng là xe giá nghiêng (theo phân đoạn) Quá trình tính toán được tính trên mục 3.7
+ Quá trình vận chuyển trên mặt bằng cách quay bánh xe 90 độ để chuyển tàu vào bệ + Trên khuôn viên khu đất của nhà máy bố trí các hạng mục công trình sau:
Trạm nước, trạm điện: mỗi trạm có S = 26 x 20m
Xưởng lắp ráp, xưởng cơ khí, xưởng máy, xưởng mộc, xưởng sơn, xưởng trang trí, xưởng vỏ, kho dự trữ, kho trung gian, bãi chứa thep Mỗi hạng mục đều có diện tích như nhau bằng S = 50 x 24m
PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT VÀ LỰA CHỌN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
Phân tích điều kiện địa chất công trình
Khi lựa chọn hình thức kết cấu đường triền phải quan tâm đến các yếu tố có tính chất quyết định như: điều kiện địa chất, điều kiện địa hình, tính chất của tải trọng tác dụng, điều kiện về thi công, khả năng cung cấp vật liệu… Địa chất số 5:
Lớp đất số 1: Bùn sét
Lớp đất số 2: Cát mịn
Lớp đất số 3a: Cát hạt bụi
Lớp đất số 3: Cát hạt trung
Lớp đất số 4: Sét pha
Với số liệu đại chất, bình đồ khu vực nhận thấy:
+ Mặt bằng xây dựng nhà máy khá bất lợi với dạng địa hình không thuận lợi địa hình lỗi lõm ở một số vị trí
+ Lớp 1 là lớp sét yếu, sức chịu tải nhỏ mức độ nén lún cáo, nên bỏ qua ảnh hưởng của lớp đất này, bề dày 5.5m
+ Với đường triền nghiêng thường có tải trọng lớn
+ Khu vực thuộc vùng chịu ảnh hưởng của thuỷ triều, do đó tính xâm thực của môi trường nước cần được quan tâm, bởi vì tính xâm thực của môi trường nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ công trình.
Sơ bộ tải trọng và phương pháp tính
4.2.1.Tính toán tải trọng do tàu tác dụng lên xe:
Sự phân bố của trọng lượng bản thân tàu:
Theo đúng lý thuyết thì với mỗi loại tàu có sự phân bố lực khác nhau, tuy nhiên trong thực tế tính toán khó có thể có được đầy đủ những thông số này Vì vậy khi thiết kế sơ bộ ta có thể dùng sơ đồ gần đúng dưới đây:
Hình Sơ đồ phân bố tải trọng của bản thân tàu theo chiều dọc
Gọi m là lực phân bố ở đoạn giữa thì phía lái là 0.6m, phía mũi là 0.5m
𝐿 𝑡 (T/m) Trong đó: Q (T) : Trọng lượng hạ thuỷ tàu
- Phía mũi thì lực phân bố là mm = 0.5 x m = 0.5 x 20 = 10 T/m
- Phía lái thì lực phân bố là ml = 0.6 x m = 0.6 x 20 = 12 T/m
Kết cấu đường triền dầm trên nền cọc gồm 2 phần: Phần thi công đổ tại chỗ và phần thi công lắp ghép
+ Phần thi công đổ tại chỗ từ cao trình mực nước thi công đến cao trình mép xưởng + Phần thi công lắp ghép từ cao trình mực nước thi công đến cao trình mút triền
+ Chọn mực nước thi công với tần suất P = 99% mực nước giờ, theo số liệu thuỷ văn đưa ra ta có H99% = +0.4m
+ Ta có: ∇MNHT = +1.87m và ∇MX = +5.6m
+ Chiều dài phần đường triền thi công đổ tại chỗ (đoạn AC):
1/10 = 52𝑚 + Chiều dài phần đường triền thi công lắp ghép (đoạn CD):
Tính toán đường trượt thi công đổ tại chỗ AC:
Kích thước sơ bộ: Đường triền thi công đổ tại chỗ dài 52m
Bước cọc theo phương dọc: ad = 5m
Dựa vào địa chất cọc BTDUL D600 dài 24m cắm vào lớp đất số 5
Tải trọng tác dụng lên đầu cọc:
Tính toán phần thi công lắp ghép đoạn CD:
Kích thước sơ bộ: Đường triền thi công lắp ghép dài 38m
+ Dầm giằng ngang: bxh = 20x40cm
+ Cọc btct tiết diện 40x40, bước cọc 5m
Phương án kết cấu đề xuất
Qua phân tích địa chất và các điều kiện khai thác ở trên thì ta chọn kết cấu triền là kết cấu dầm BTCT trên nền cọc (với 2 phân đoạn thi công tại chỗ và thi công lắp ghép), cọc được cắm vào lớp đất thứ 5 là một lớp đất tốt Đoạn thi công đổ tại chỗ chọn cọc BTDUL D600 chiều dài cọc 24m Đoạn thi công lắp ghép chọn cọc vuông d@x40cm dài 24m
TÍNH TOÁN KIỂM TRA LẠI PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT
Tính toán tải trọng do tàu tác dụng lên xe và áp lực bánh xe
Để tính tải tọng bản thân tàu tác dụng lên các xe chở tàu, có thể xem tàu như 1 dầm kê trên các gối tựa
Phương án chuyển tàu: dùng xe phân đoạn Số lượng xe phân bố theo chiều dọc là 5 xe
Kích thước xe: Chiều dài xe Lxe = 10m, chiều rộng xe Bxe = 4m, đường kính bánh xe R = 0.35m
Ta giải kết cấu dầm liên tục trên 5 gối để tìm phản lực trên gối đó, các phản lực này chính là tải trọng mà mỗi xe phải chịu
Ta quy về tải phân bố đều như sau:
Dùng phần mềm Sap2000 để giải, ta được:
Vậy tải trọng tác dụng lên 1 xe là:
Trong đó: k’ : Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các xe, phụ thuộc vào kết cấu đường triền và cấu tạo xe
5.1.1.Trọng lượng bản thân mỗi mét dài xe:
+ Đối với xe chở tàu tầng trên cùng: m1 = (0.07 ÷ 0.1)m = (0.07 ÷ 0.1) x 20 = (1.4 ÷ 2) T/m
Chọn trọng lượng bản thân mỗi mét dài xe là: m1 = 1.6 T/m
+ Đối với xe chở tàu tầng dưới cùng: m2 = (0.05 ÷ 0.07)m = (0.05 ÷ 0.07) x 20 = (1.0 ÷ 1.4) T/m
Chọn trọng lượng bản thân mỗi mét dài xe là: m2 = 1.4 T/m
5.1.2 Trọng lượng bản thân mỗi xe:
Trong đó: Lxe (m) : Chiều dài phân đoạn xe, Lxe = 8m mi (T/m) : Trọng lượng bản thân trên mỗi mét dài xe, m1 = 1.6 T/m, m2 = 1.4 T/m
5.1.3 Áp lực bánh xe được tính theo công thức:
Trong đó: n : Số bánh xe của 1 xe tỳ trên 1 ray, n = 8 (bánh) r : Số lượng ray trong 1 tổ ray, r = 2 k’’ : Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các bánh xe, xe giá bằng 2 trục trên kết cấu BTCT lấy k’’ = 1.0
Bảng Kết quả tính toán áp lực trên mỗi bánh xe
5.1.4 Áp lực bánh xe tính toán đươc đảm bảo không vượt quá chịu tải của bánh xe:
Trong đó: R (m) : Bán kính bánh xe, R = 0.35m br (m) : Bề rộng bộ phân công tác của đỉnh ray, br = 0.07m
[σ] : Ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo bánh xe, bánh xe làm bằng vật liệu thép đúc với tải trọng ngẫu nhiên, [σ] = 80 (kG/cm 2 ) = 800 T/m 2
Ta có: Pk = 38.5 (T) < [Pk] = 2 x 0.35 x 0.07 x 800 = 39.2 (T) => Thoả
Kết luận: Vậy bánh xe đủ khả năng chịu được tải trọng do trọng lượng bản thân tàu và các tầng xe phía trên truyền lực xuống
5.1.5 Thay đổi tải trọng do tàu theo phương dọc đường trượt:
Coi trọng lượng của tàu chia cho mỗi xe là Qxe như đã được tính ở trên
Trên đoạn đường triền tàu vẫn chưa chịu tác dụng của lực đẩy nổi, tải trọng tác dụng lên mỗi tổ đường trượt là Qxe
Tại vị trí mút đường triền, tại đó tàu nổi hoàn toàn, có Qxe = 0
Diễn biến tải trọng giữa 2 điểm phụ thuộc giá trí áp lực đẩy nổi tác dụng lên tàu Tải tọng tác dụng lên đoạn này là Qxe – Qđn với:
Qđn = Ti x B x a x σ Trong đó: Ti (m) : Phần chính của thân tàu, chọn T = 1m
B (m) : Bề rộng tàu tính toán, B = 14m σ : Hệ số kể đến hình dạng tàu, σ = 0.7 – 0.9 Chọn σ = 0.7 a (m) : Khoảng cách giữa các xe, a = 16m
Bảng Kết quả tính toán áp lực đẩy nổi lên tàu
Ngoài tính toán tải trọng do tàu còn phải tính đến trọng lượng bản thân của các xe:
Hình Tải trọng thay đổi trên đường triền do áp lực đẩy nổi
Tính toán đường trượt thi công đổ tại chỗ AC
Bước cọc theo phương dọc: ad = 5m
Dựa vào địa chất cọc BTDUL D600 dài 24m cắm vào lớp đất số 5
Tải trọng tác dụng lên đầu cọc:
+ Trọng lượng bản thân dầm dọc:
Pdd = γbt x b x h x ad = 2.5 x 0.8 x 0.8 x 5 = 8 (T) + Trọng lượng bản thân dầm ngang:
Pdn = γbt x b x h x an/2 = 2.5 x 0.4 x 0.6 x 1.25 = 0.75 (T) Suy ra:
+ Được xác định thông qua đường ảnh hưởng của phản lực gối
+ Tải trọng tác dụng lên đầu cọc chính là phản lực của cọc lên dầm
+ Để xác định phản lực đầu cọc ta xét đến 2 dầm liên tục đại diện Vì chiều dài của xe giá nghiêng là 8m trong khi chiều dài 2 nhịp là 10m, nên xe giá nghiêng chỉ ảnh hưởng trong 2 nhịp
+ Đường ảnh hưởng của các lực đơn vị:
Các trường hợp chất tải của đoàn di động cách nhau 1 mét với áp lực Pk = 38.5T
P2 = 35.8 x (0.3 + 0.5 + 0.7 + 0.9) x 2 = 184.8T Như vậy ta lấy kết quả ở trường hợp 1 để tính toán:
Xác định sức chịu tải cọc:
Sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn 205-1998:
Trong đó: m : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, đường kính d < 0.8m chọn m
= 1 mR : Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, hạ thuỷ bằng búa Diezen chọn mR = 1 mf : Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bến của cọc, mf = 1
4 = 0.283 (𝑚 2 ) u : Chu vi tiết diện ngang cọc
𝑢 = 𝜋 × 𝐷 = 𝜋 × 0.6 = 1.885𝑚 li : Chiều dày lớp đất thứ I tiếp xúc với cọc fi : Ma sát bên của lớp đất thứ I theo mặt xung quanh thân cọc qp : Cường độ chịu tải của lớp đất dưới mũi cọc, tra bảng A1 Với h = 24m thì qp = 473.6 (kN/m 2 )
Chia đất nền thành các lớp đất đồng nhất như trong hình (chiều dày mỗi lớp đất này ≤
Loại đất Lớp đất Độ sâu Độ sâu trung bình
Li fi B đỉnh lớp đáy lớp
+ Sức chịu tải tiểu chuẩn của cọc:
Q = 1 x (1 x 473.6 x 0.283 + 1.855 x 88.72) = 298.60 (T) + Sức chịu tải tính toán của cọc:
Vậy chọn cọc DƯL D600 dài 24m thoả điều kiện sức chịu tải cọc
Xây dựng sơ đồ tính toán:
Dầm trên móng cọc được tính theo sơ đồ dầm trên gối đàn hồi hoặc dầm trên nền đàn hồi, phụ thuộc vào điều kiện sau:
+ Nếu bước cọc l < 3S thì tính toán như dầm trên nền đàn hồi
+ Nếu bước cọc l > 3S thì tính toán như dầm trên gối đàn hồi
Với: b : Bề rộng dầm, b = 80cm
B0 : Độ cứng quy đổi của dầm
E : Môdun đàn hồi của bê tông M300 có E = 2.9.10 6 T/m 2
J : Momen quán tính tương đương của dầm
Kpl : Hệ số biến dạng từ biến và biến dạng dẻo của bê tông, Kpl = 0.7 (lấy theo công trình thuỷ công)
K0 : Có thể xác định theo công thức kinh nghiệm sau:
𝐹 Trong đó: u : Chu vi tiết diện cọc, u = πd = π × 0.6 = 1.885m
𝜂 : Hế số tỷ lệ phụ thuộc đất nền Khi khoảng cách giữa các cọc l = (4 – 6)d thì lấy 𝜂 = 5MN/m 3 , đối với đất sét 𝜂 = 10MN/m 3 , đối với đất cát 𝜂 = 25MN/m 3 , đối với đất thổ nhưỡng 𝜂 = 10MN/m 3 = 1000T/m 3
F : Diện tích của một dầm tì lên 1 cọc bằng chính diện tích cọc, 𝐹 = 𝜋𝑑 2
Ta có: Bước cọc là 5m > 3S = 3 x 1.213 = 3.64
Kết luận: Dầm dọc được tính theo mô hình dầm nhiều nhịp kê trên gối đàn hồi Độ cứng gối như sau:
𝑘 = 2𝐴𝐸 2𝜆 + 𝑙 Với: A : Diện tích tiết diện ngang của cọc, A = 0.283m 2
E : Môdun đàn hồi của vật liệu làm cọc, E = 3.85x10 6 T/m 2
𝜆 : Chiều dài tự do của cọc, 𝜆 = 5.5𝑚 l : Chiều dài cọc nằm trong đất, l = 18.5m
Xác định chiều dài tính toán của cọc:
+ Chiều dài chịu nén của cọc:
𝑄 𝑎 Trong đó: E : Moddun biến dạng của vật liệu cọc; E = 3.85x10 6 T/m 2
F : Diện tích tiết diện ngang cọc; F = 0.283m 3
Qa : Sức chịu tải cọc; Qa = 213.29T
L0 : Chiều dài tự do của cọc; L0 = 5.5m
+ Chiều dài chịu uốn của cọc:
𝛼 𝑏𝑑 Trong đó: L0 : Chiều dài tự do của cọc; L0 = 5.5m
K : Hệ số tỉ lệ, lấy tuỳ thuộc vào loại đất xung quanh cọc tra theo bảng “ G1 TCVN 205- 1998”, xác định bằng cách nội suy
24 = 128.33 𝑇/𝑚 2 bc : Chiều rộng quy ước của cọc; bc = 1.5d + 0.5 = 1.4m d : Đường kính ngoài của cọc tiết diện tròn; d = 0.6m
E : Modun biến dạng của vật liệu cọc; E = 3.85x10 6 T/m 2
I : Momen quán tính tiết diện ngang cọc;
Sử dụng phần mềm SAP2000 để tính nội lực lên đoạn thi công đổ tại chỗ:
KẾT QUẢ NỘI LỰC DẦM DỌC ĐỔ TẠI CHỖ
KẾT QUẢ NỘI LỰC CỌC PHẨN ĐỔ TẠI CHỖ
Kiểm tra lại SCT cọc: Áp lực lớn nhất tác dụng lên đầu cọc:
Pmax = 180.57 (T) Áp lực tính toán:
Thoả điều kiện chịu tải
Vậy chọn cọc dài 24m tiết diện D600 hợp lí.
Tính toán phần thi công lắp ghép đoạn CD
Kích thước sơ bộ: Đường triền thi công lắp ghép dài 38m
+ Dầm giằng ngang: bxh = 20x40cm
+ Cọc btct tiết diện 40x40, bước cọc 5m
Thiết lập sơ đồ tính:
Hệ tính toán là hệ khung dầm lắp ghép nên ta tính như dầm tĩnh định Để tính cốt thép cho dầm và cọc ta tính toán với trường hợp 1 bước 5m
Sơ đồ tính 1: Dùng nội lực để thiết kế bê tông cốt thép Để xác định nội lực lên đầu cọc ta tính toán cho dầm tĩnh định 2 nhịp, mỗi nhịp 5m
Sơ đồ tính 2: Dùng nội lực để tính SCT đầu cọc
Tải phân bố đều q là trọng lượng bản thân dầm chính: q = 𝛾 𝑏𝑡 bh = 2.5 x 0.8 x 0.8 = 1.6 (T/m) Trọng lưởng bản thân giằng ngang tác dụng lên dầm chính dưới dạng lực tập trung:
Sử dụng đường ảnh hưởng để xác định nội lực do tĩnh tải gây ra:
Nội lực do tĩnh tải gây ra:
+ Momen lớn nhất giữa nhịp:
𝑀 𝑛ℎ 𝑡𝑡 = 𝑞 × 𝜔 + 𝑃 × ∑ 𝑦 𝑖 Trong đó: 𝜔 : Diện tích đường ảnh hưởng Momen giữa nhịp
2× 0.5 × 0.25) = 1.875 (𝑚 2 ) q (T/m) 𝜔 (m 2 ) P (T) y Mnh (T.m) 1.6 1.875 0.25 0.5 3.125 + Lực cắt lớn nhất:
Lực cắt lớn nhất chính là phản lực tại gối, do kết cấu chịu lực đối xứng nên ta có:
Xe đường triền là xe giá nghiêng gồm 8 bánh xe, khoảng cahcs giữa các bánh xe là 1m Đối với triền ngang, khi kéo tàu lên hay khi hạ thuỷ tàu sẽ xuất hiện áp lực đẩy nổi Dưới tác dụng của lực này, áp lực lên đường trượt sẽ giảm đi, ta tính toán áp lực bánh xe khi có áp lực đẩy nổi với Pkdn = 28.7T trên đường trượt lắp ghép
Nội lực do hoạt tải gây ra:
+ Momen lớn nhất tại giữ nhịp:
𝑀 𝑚𝑎𝑥 = 𝑃 𝑘 × ∑ 𝑦 𝑖 = 28.7 × (0.5 + 1 + 0.5) = 57.4(𝑇𝑚) + Lực cắt lớn nhất tại gối:
+ Nội lực trong dầm do tĩnh tải và hoạt tải tác dụng:
Tĩnh tải tác dụng lên cọc:
Tĩnh tải tác dụng lên đầu cọc do tải trọng bánh xe truyền xuống dầm thông qua hệ ray Từ dầm dọc truyền tải trọng xuống dầm ngang Tải trọng ngang truyền xuống 2 bên vai cọc dưới dạng lực tập trung (phản lực gối lớn nhất tính toán dầm ngang ở trên)
Vì vậy, tải trọng do tĩnh tải tác dụng lên đầu cọc bao gồm lực tập trung 2 bên vai cọc và trọng lượng bản thân vai cọc, cọc tác dụng
+ Trọng lượng bản thân dầm dọc:
Pdd = 2.5 x 0.8 x 0.8 x 5 = 8 (T) + Trọng lượng bản thân dầm ngang (2 dầm):
Pdn = 2 x 2.5 x 0.3 x 0.5 x 2.5/2 = 0.9375 (T) + Trọng lượng bản thân giằng ngang (2 dầm):
Hoạt tải tác dụng lền đầu cọc:
Xét trường hợp bất lợi nhất khi đoàn bánh xe di trên 2 nhịp liên kết liên tiếp gối lên cọc và có một bánh xe lăn trên đầu cọc tính toán
Xác định sức chịu tải cọc:
Sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn 205-1998:
Trong đó: m : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, đường kính d < 0.8m chọn m
= 1 mR : Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, hạ thuỷ bằng búa Diezen chọn mR = 1 mf : Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bến của cọc, mf = 1
Ap = 0.4 2 = 1.6 (m 2 ) u : Chu vi tiết diện ngang cọc u = 2 x (0.4 + 0.4) = 1.6 (m) li : Chiều dày lớp đất thứ I tiếp xúc với cọc fi : Ma sát bên của lớp đất thứ I theo mặt xung quanh thân cọc qp : Cường độ chịu tải của lớp đất dưới mũi cọc, tra bảng A1 Với h = 24m thì qp = 473.6 (kN/m 2 )
Chia đất nền thành các lớp đất đồng nhất như trong hình (chiều dày mỗi lớp đất này ≤
Loại đất Lớp đất Độ sâu Độ sâu trung bình
Li fi B đỉnh lớp đáy lớp
+ Sức chịu tải tiểu chuẩn của cọc:
Q = 1 x (1 x 473.6 x 0.16 + 1.6 x 88.72) = 217.728 (T) + Sức chịu tải tính toán của cọc:
Vậy cọc vuông d = 40x40cm dài 24cm thoả điều kiện về sức chịu tải cọc
TÍNH TOÁN CỐT THÉP
Tính toán BTCT theo TTGH1
Tính toán theo tiêu chuẩn bê tông thuỷ công “TCVN 4116-85”
- Tính toán cốt dọc cho cấu kiện chịu uốn của tiết diện chữ nhật:
𝑚 𝑏 × 𝑅 𝑛 × 𝑏 × ℎ 0 2 Trong đó: MI : Momen tính toán theo TTGH; MI = kn×nc×n×md×M kn : Hệ số đảm bảo, công trình cấp IV kn = 1.10 nc : Hệ số tổ hợp tải trọng; nc = 1.0 n : Hệ số vượt tải; n = 1.25 md : Hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc và sơ đồ tính; md = 1 mb : Hệ số điều kiện làm việc của bê tông; mb = 1
Rn : Cường độ chịu nén của bê tông; Rn = 135kg/cm 2 b : Chiều rộng tiết diện h0 : Chiều cao làm việc của tiết diện
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt thép: ζ ≤ ζr; ζ = 1 − √1 − 2𝛼
Với ζr là trị số giới hạn chiều cao tương đối của vùng chịu nén, Ta tiêu chuẩn TCVN 4116-85 bảng 17, với thép CII, bê tông M300 ta được ζr = 0.6
Trong đó: ma : Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép Tra bảng 9 TCVN 4116-85, với:
+ Thanh thép chịu lực ở mặt cắt ngang < 10 thì ma = 1.1
+ Thanh thép chịu lực ở mặt cắt ngang ≥ 10 thì ma = 1.15
Ra : Cường độ chịu kéo của cốt thép; Ra = 2700kg/cm 2
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Với 𝐹 𝑎 𝑡ℎ là diện tích cốt thép thực tế
- Kiểm tra cường độ tiết diện hình chữ nhật cốt đơn:
Nếu 𝑥 ≤ ζr × ℎ 0 thì điều kiện là: kn × nc × M ≤ mb × Rn × b × (h0 – 0.5 𝑥) Nếu 𝑥 > ζr × ℎ 0 thì điều kiện là: kn × nc × M ≤ mb × Rn × ζr × (1 – 0.5 ζr)×b× ℎ 0 2
- Kiểm tra điều kiện cốt thép:
Xét điều kiện nếu: A0 ≤ Ar = ζr × (1 – 0.5 × ζr ) : Không cần tính diện tích cốt thép chịu nén F’a
Với ζr : Trị số giới hạn chiều cao tương đối của vùng bê tông chịu nén; tra bảng 17 mục 3.13 với thép CII, bê tông M300 ta được ζr = 0.6
Công thức tính diện tích cốt thép chịu kéo:
𝑚 𝑎 × 𝑅 𝑎 𝛾 × ℎ 0 Trong đó: ma : Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép tra bảng 9; số thanh thép chịu lực ở mặt cắt ngang nhỏ hơn 10 có ma = 1.1
Ra : Cường độ chịu kéo của cốt thép chủ; Ra = 2700kg/cm 2
𝛾 : Hệ số triết giảm cường độ
Nếu A0 > Ar : Cần tăng tiết diện hoặc thực hiện bài toán cốt kép tính toán diện tích cốt thép chịu nén F’a Tuy nhiên, trong tiêu chuẩn này chỉ đề cặp việc tính toán cốt đơn
Tính toán BTCT theo TTGH2
- Bề rộng vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện được xác định theo công thức 4.4 TCVN 4116-85:
𝐸 𝑎 ) × 7 × (4 − 100𝜇) × √𝑑 Trong đó: k : Hệ số đối với cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm; k = 1
Cg : Hệ số khi tính với tải trọng ngắn hạn; Cg = 1 (tải ngắn hạn)
𝜂 : Hệ số ứng với cốt thép; 𝜂 = 1 (thép gân)
𝜎 0 : Ứng suất kéo ban đầu trong cốt thép do sự trương nở của bê tông, đối với kết cấu bị phơi khô; 𝜎 0 = 0 d : Đường kính cốt thép chịu lực
Ea : Modun đàn hồi của cốt thép; Ea = 2.1x10 6 kg/cm 2
𝜎 𝑎 : Ứng suất trong cốt thép chịu kéo
Fa : Diện tích cốt thép chịu lực z : Cánh tay đòn nội lực
𝑥 : Chiều cao vùng bê tông chịu nén
𝑚 𝑏 × 𝑅 𝑛 × 𝑏 Với: ma : Hệ số làm việc của cốt thép; ma = 1.0 mb : Hệ số sai biến làm việc của bê tông; mb = 1.0
Ra : Cường độ chịu kéo cốt thép chủ tính toán đối với TTGH II bảng 8 mục
Rn : Cường độ chịu nén dọc trụ của bê tông đối với TTGH II bảng 4 mục
𝜇 : Hàm lượng cốt thép của mặt cắt
- Chiều rộng vết nứt cho phép:
[an]tt = k × [a] = 2 × 0.05 = 0.1mm Trong đó: k : Hệ số công trình cấp IV; k = 2.0
[a] : Bề rộng vết nứt giới hạn, TCVN 4116-85; [a] = 0.05mm
Tính toán khả năng chịu cắt của dầm
- Điều kiện 1: kn × nc × Q ≤ 0.25 × mb3 × Rn × b × h0
Trong đó: kn : Hệ số dẩm bảo, công trình cấp IV; k = 1.10 nc : Hệ số tổ hợp tải trọng; nc = 1 mb3 : Hệ số điều kiện làm việc; mb3 = 1.15
Rn : Cường độ chịu nén của bê tông; Rn = 170kg/cm 2 b : Chiều rộng của tiết diện h0 : Chiều cao làm việc của tiết diện
- Điều kiện 2: kn × nc × Q ≤ mb3 × Qb Trong đó: Qb : Lực cắt của bê tông ở vùng chịu nén trong mặt cắt nghiêng;
Qb = k × Pk × b × h0 × tan𝛽 k : Hệ số; k = 0.5 + 2 ζ ζ : Chiều cao tương đối của vùng bê tông chịu nén trên mặt cắt ngang; ζ = 𝐹 𝑎 ×𝑅 𝑎
𝛽 : Góc giữa mặt cắt nghiêng và trục dọc cấu kiện
Tính toán cốt đai cho dầm
- Khoảng cách tính toán giữa 2 đai:
8 × 𝑅 𝑘 × 𝑏 × ℎ 0 2 Trong đó: n : Số nhánh đai
Rad : Cường độ chịu kéo của cốt thép đai fd : Diện tích 1 thanh thép đai
- Khoảng cách lớn nhất giữa 2 cốt đai:
- Khoảng cách đai cấu tạo:
+ Tại gối: Khi h ≤ 450 thì uct ≤ 1
𝑄 2 Trong đó: Rsw : Cường độ tính toán cốt đai; Rsw = 1700kg/cm 2 n : Số nhánh đai dsw : Đường kính cốt đai (cm)
𝜑 𝑏2 : Hệ số xét đến sự ảnh hưởng của loại bê tông; 𝜑 𝑏2 = 2
𝜑 𝑛 : Hệ số xét đến sự ảnh hưởng của lực dọc; 𝜑 𝑛 = 0 b : Chiều rộng của tiết diện
