BAN NOP DAO VAN HOANG

THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG MỤC LỤC Trang A QUY HOẠC CẢNG LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ BỐC XẾP VÀ TÍNH TOÁN QUY MÔ CẢNG I CÔNG NGHỆ BỐC XẾP II TÍNH TOÁN SỐ LƯNG THIẾT BỊ 10 II.1 Cần trục SSG bến II.2 Số lượng thiết bò bốc xếp vận chuyển bãi 10 13 II.2.1 RTG 13 II.2.2 OMEGA ECH SP 14 II.2.3 Xe RƠ – MOOC 15 III SỐ LƯNG BẾN – KÍCH THƯỚC KHU BẾN 17 III.1 Số lượng bến 17 III.2 Kích thước bến 20 IV KHU NƯỚC CỦA CẢNG 29 IV.1 Vũng bốc xếp 29 IV.2 Vũng chờ tàu 30 IV.3 Vũng quay tàu 31 IV.4 Đường hãm tàu 31 IV.5 Luồng vào cảng 32 V KÍCH THƯỚC KHO BÃI CONTAINER 33 V.1 Bãi xuất container 33 V.2 Bãi container rỗng 34 VI KHO CFS 35 VII HỆ THỐNG ĐƯỜNG Ô TÔ 36 VIII LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH CẢNG 37 IX KẾT LUẬN – CHỌN PHƯƠNG ÁN MẶT BẰNG 37 SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG B THIẾT KẾ BẾN TÀU 30.000 DWT I SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 38 II THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 42 III TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG DO TÀU LÊN CÔNG TRÌNH 44 III.1 Lực neo tàu 44 III.2 Năng lượng cập tàu 45 III.3 Lực tựa tàu 51 IV TÍNH TOÁN NỘI LỰC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 52 IV.1 Tải trọng tác dụng lên đầu cọc 52 IV.2 Sức chòu tải cọc BTDƯL 58 IV.3 Chiều dài tính toán cọc 64 V PHÂN PHỐI LỰC NGANG 66 VI TÍNH TOÁN NỘI LỰC CÁC KHUNG TÍNH TOÁN 80 VI.1 Khung ngang 80 VI.2 Khung dọc ray cần trục ( dầm dọc ) 93 VII TÍNH TOÁN BẢN SÀN 103 VIII TÍNH TOÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 104 A TTGH 104 Cốt thép cho dầm ngang 105 Cốt thép cho dầm dọc ray cần trục 110 Cốt thép cho sàn 116 B TTGH IX KIỂM TRA CỌC SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG 117 118 Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG A QUY HOẠCH CẢNG SỐ LIỆU ĐẦU VÀO: H5 , L5 ,T6_17_ Loại hàng qua cảng : CONTAINER Lượng hàng qua cảng : 280.000 TEU/ năm ( 3.920.000 T/ năm ) Loại tàu : 30.000 DWT Hệ số qua kho : 0.8 Phương thức vận chuyển : Đến -bộ Đi- thủy Tàu đến cảng loại tàu container 30.000 DWT có thông số kỹ thuật sau: (theo tiêu chuẩn OCDI) • Chiều dài thiết kế tàu lớn nhất: Lt(max) = 218 m • Chiều rộng thiết kế tàu lớn : Bt( max) = 30.2 m • Mớn nước đầy tải: Tf = 11.1 m • Sức chở container : 1670 ( TEU) Các thông số xếp hàng container tàu (theo loại tiêu chuẩn 20 feet) + Theo chiều rộng tàu : 13 dãy + Theo chiều cao tàu : - Dưới hầm tàu : - Từ boong tàu trở lên: tần – tầng Những đặc trưng chủ yếu hàng hóa thông qua cảng gồm loại thùng container tiêu chuẩn 20 feet, 40 feet Trong :  Tỷ lệ container 40 feet dự tính ≈ 35 ÷ 40%  Tỷ lệ container loại 20 feet từ 60 ÷65% SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ BỐC XẾP VÀ TÍNH TOÁN QUY MÔ CẢNG I/ CÔNG NGHỆ BỐC XẾP : I.1 Thông số kỹ thuật container 20 feet • Trọng lượng thân : 2,2 T • Dài : 6,065 m • Rộng : 2,438 m • Cao : 2,438 m • Dung tích chứa: 29,9 m3 • Diện tích Container tiêu chuẩn : 14,8 m2 I.2 Thông số kỹ thuật container 40 feet • Trọng lượng thân : 4,4 T • Dài : 12,13 m • Rộng : 2,438 m • Cao : 2,438 m • Dung tích chứa : 59,8 m3 • Diện tích container tiêu chuẩn : 19,6 m2 I.2 Sơ đồ công nghệ nhập – xuất hàng hóa (Sơ đồ công nghệ bốc xếp bến Container) SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG Công tác bốc xếp Container xuống tàu thực sau: Hàng hóa vận chuyển từ nơi sản xuất đến cảng xe rơ mooc.20% lượng hàng xe đưa thẳng đến cẩu chuyên dụng SSG bến để đưa hàng trực tiếp lên tàu 80% lượng hàng xe kéo xe rơ mooc đưa đến bãi chứa hàng kho, xe rơ moóc dừng lại gầm cần trục bánh lốp (RTG) bên cạnh xe nâng thủy lực, công tác xếp chồng container kho bãi đưa lên xe để đến cẩu chuyên dụng RTG xe nâng thủy lực đảm nhận I.3 Thiết bò bốc xếp trước tuyến bến Cần trục Container chuyên dụng Ship Shore Grantry : SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG • Sức nâng : Tải trọng với khung chụp chuẩn loại 10T, tự thay đổi độ dùng cho container 20 feet : 40T • Tải trọng móc nâng : 50T • Tầm với max : + Tính từ tâm ray phía biển : 35m + Tính từ tâm ray phía bờ : 16m • Độ cao nâng : + Chiều cao nâng khung chụp tính từ mặt đường ray + Độ sâu hạ tính từ mặt ray : 27m : 12m • Khung cẩu : + Khẩu độ ray : 18m + Đường kính bánh xe : 630mm + Chiều cao khoảng không dầm ngang : 13,5m + Khoảng trống chân (theo phương dọc ray) : 17m • Số bánh xe : + Phía bờ :4 x = + Phía biển :4x2=8 + Số bánh xe chủ động phía bờ :4 + Số bánh xe chủ động phía biển : • Tốc độ hoạt động : + Nâng hạ tải 40 T khung chụp : 50 m/phút + Nâng hạ khung chụp không tải : 120m/phút + Tốc độ di chuyển xe tời đầy tải : 120m/phút + Tốc độ di chuyển xe tời không tải : 150m/phút + Tốc độ di chuyển giàn cẩu : 46m/phút + Thời gian thu/ hạ cần : phút • Tải trọng : SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG + Điều kiện làm việc chòu tác động gió lực quán tính + Tải trọng tối đa góc phía biển + Tải trọng tối đa góc phía bờ : 3000 KN : 3000 KN • Tổng trọng lượng cần cẩu : 620 T • p lực lớn bánh xe + Phía biển : 31,2 T + Phía bờ : 24,4 T • Năng suất nâng hạ container : 40 Teu/giờ • Chiều rộng lớn toàn cần cẩu theo phương dọc ray : 24,8 m • Chiều dài di chuyển cần cẩu : +/ - 150 m • Nguồn điện : sử dụng điện bờ + Tổng công suất tiêu thụ : 964 KW + Nguồn điện bờ xoay chiều : AC 15 kV +/ - 10%, pha, 50 HZ+/-2% SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG I.4 Thiết bò bốc xếp bãi I.4.1 Khung cẩu RTG Bốc xếp container có hàng xuất nhập : Sử dụng thiết bò cẩu khung RTG: bố trí hàng container, bố trí xe ô tô chạy khung cẩu Xếp 4+1 tầng container • Tải trọng nâng hàng : 40T • Khẩu độ cổng trục : 23,47m • Khoảng cách di chuyển xe :19,07m • Số bánh xe : bánh (2 bánh chân) • Tải trọng bánh xe: - Không tải :19T - Có tải • Tốc độ nâng hàng - Không tải : 40m/phút - Có tải • Tốc độ di chuyển xe : 70m/phút • Tốc độ di chuyển giàn cần trục : 90m/phút SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG :28.2T : 17m/phút Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG I.4.2 Xe nâng container Omega 7ECH SP • Sức nâng loại Container 20 ÷ 40 feet • Chiều cao nâng max : 18,9 m • Tốc độ nâng : 0,65 m/s • Tốc độ di chuyển xe : 27 km/h o Tốc độ di chuyển có hàng : 90 m/phút I.4.3 Xe Nâng Điện Sức nâng 1,6 - 2,5 dùng nâng kiện hàng container kho CFS I.4.4 Xe đầu kéo chuyên dụng Tractor-Trailer tương đương xe tải H30 Đặc tính kỹ thuật xe tải H30 sau : • Tải trọng trục bánh sau :12T • Tải trọng trục bánh trước : 6T • Trọng lượng xe : 30T • Bề rộng bánh sau : 0,6m • Bề rộng bánh trước : 0,3m • Chiều dài tiếp xúc : 0,2m SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT • Khoảng cách tim trục xe GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG : 6m + 1,6m • Khoảng cách tim bánh xe :1,9m II TÍNH TOÁN SỐ LƯNG THIẾT BỊ II.1 Xác đònh số lượng cần trục SSG bến II.1.1 Năng lực thông qua cảng 3600.q p = k T ck Trong  Pk : Năng lực bốc xếp bến ( TEU/giờ )  q : Khối lượng mã hàng, TEU  Tck :Chu kỳ làm việc cần trục container chuyên dụng SSG : Tck = Tn1 + Th1 + Tvc1 + Tn2 + Th2 + Tvc2 + Tk Tn1 : Thời gian nâng hàng Tn1 = Hn/Vn = 20/50 = 0, phút = 24 s Th1 : Thời gian hạ hàng Th1 = Hh/Vh = 10/50 = 0,2 phút = 12 s Tvc1 : Thời vận chuyển hàng từ tàu lên xe Tvc1 = L/Vvc = (17 + 18)/120 = 0,292 phút = 17,5 s Tn2 : Thời gian nâng không hàng Tn2 = Hn/Vn = 20/120 = 0,167 phút = 10 s Th2 : Thời gian hạ không hàng SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG Trang: 10  kn : hệ số cấp công trình Đối với công trình cấp III : kn = 1,15  nc : hệ số tổ hợp tải trọng, lấy nc = 1,0  Q : lực cắt dầm, Q+max = 114,2 T  mb3 : hệ số điều kiện làm việc Dầm có h > 60 cm, mb3 = 1,15  Rn : cường độ chòu nén bê tông Bê tông mác 500 : Rn = 2200 T/m2  b : bề rộng dầm, b =100 (cm)  ho : chiều cao làm việc hữu hiệu, h0 = 147,5 (cm) Suy ra: kn nc Q ≤ 0,25 mb3 Rn b ho ⇔ 1,15 114,2 ≤ 0,25 1,15 2200 1,475 ⇔ 114,2 (T) 811,25 (T) ≤ Cho nên: tính toán cốt xiên  Điều kiện : kn nc Q ≤ mb3 Qb Trong đó:  Qb : lực cắt bê tông vùng chòu nén mặt cắt nghiêng Qb = k Rk b ho tgβ  k : hệ số, lấy k = 0,5 + 2ξ  ξ : chiều cao tương đối vùng bê tông chòu nén mặt cắt Đối với cấu kiện chòu uốn : ξ = As Ra bho Rn Tiết diện chòu môment âm gối: M = 321,86 Tm ; As = 141,38 cm2; b = 100cm , h0 = 147,5 cm Suy ra: ξ =  As Ra 141,38 28000 = = 0,122 bho Rn 100.147,5 2200 ⇒ k = 0,5 + 0,122 = 0,744 β : góc mắt cắt nghiêng trục dọc cấu kiện tgβ = M 1+ Qho = 0,687 = + 321,86 114,2.1,475 0,5 ≤ tgβ = 0,687 ≤ 1,5 => thỏa  Rk : cường độ chòu kéo bê tông, Rk = 100 T/m2  M , Q : momen lực cắt mặt cắt thẳng góc qua điểm cuối mặt cắt nghiêng vùng chòu nén Do đó: Qb = k Rk b ho tgβ = 0,744 100 1,475 0,687 = 75,4 (T) Vậy : kn nc Q ≤ mb3 Qb ⇔ 1,15 114,2 ≤ 1,15 75,4 ⇔ 114,2 (T) ≥ 75,4 (T) Cho nên phải tính toán cốt ngang Tiết diện chòu môment dương nhòp:M = 247,2 Tm ; As = 127,242 cm2;b = 100cm ,h0 = 147,5cm Suy ra: ξ =  As Ra 127,242 28000 = = 0,11 ⇒ k = 0,5 + 0,11 = 0,72 bho Rn 100.147,5 2200 β : góc mắt cắt nghiêng trục dọc cấu kiện tgβ = M 1+ Qho = 0,81 = + 247,2 114,2.1,475 0,5 ≤ tgβ = 0,81 ≤ 1,5 => thỏa  Rk : cường độ chòu kéo bê tông, Rk = 100 T/m2 Do đó: Qb = k Rk b ho tgβ = 0,72 100 1,475 0,81 = 86,02 (T) Vậy : kn nc Q ≤ mb3 Qb ⇔ 1,15 114,2 ≤ 1,15 86,02 ⇔ 114,2 (T) ≥ 86,02 (T) Cho nên phải tính toán cốt ngang Tính toán cốt ngang: Chọn đai nhánh φ10 AII , fa = 0,785 cm2 , Rad = 18000 T/m2  Khoảng cách tính toán cốt đai : Rk bh02 −4 8.100.1.1, 475 u tt = Rad nf d = 18000.4.0,785.10 = 0,75m = 75cm Q2 114,2  Khoảng cách lớn cốt đai : u max =  1,5 Rk bh02 1,5.100.1.1,475 = = 2,86m = 286cm Q 114,2 Đối với đoạn gần gối (1/4 nhòp) : Do 45cm < h = 160 cm ≤ 200 cm uct ≤  160 hd = = 53,33cm uct ≤ 50cm 3 Đối với đoạn lại nhòp: Do 30cm < h =160cm < 200cm uct ≤ 3.160 hd = = 120cm uct ≤ 50cm 4 Chọn u = 30 cm Khả chòu lực cốt đai: qd = Rad n f d 18000.4.0,785.10 −4 = = 30,57(T / m) u 0,3 Khả chòu cắt cốt đai bê tông: q d −b = 8.Rk b.h0 q d = 8.100.1.1,457 2.30,57 = 227,85(T ) Suy ra: Qmax = 114,2 T < qd-b = 227,85 T Vậy dầm đảm bảo khả chòu lực cắt Dầm có chiều cao h = 160 cm, tiến hành bố trí φ18 làm thép giá, bố trí lớp Mặt cắt bố trí thép dầm ngang Tính toán cốt thép cho dầm dọc chân cần trục: Từ kết giải nội lực ta có: M+max = 302,3 Tm; M-max = -245,1 Tm; Q+max = 163,86 T • Tính toán cốt thép dọc: Kích thước dầm ngang: b x h = 100 x 160 cm Tiết diện chòu môment âm gối: M = 245,1 Tm  Cánh nằm vùng chòu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng cánh Tiết diện làm việc theo hình chữ nhật (b x h) Giả thiết: a = 30 cm Chiều cao có ích tiết diện: h0 = h – a = 160 – 30 = 130 (cm) αm = M 245,1 = = 0,066 ⇒ ξ = − − 2α m = 0,068 2200.1.1,32 Rn b.h0 Suy ra: Lượng cốt thép cần bố trí: As = ξ Rn b.h0 0,068.2200.1.1,3 = = 0,006945(m ) = 69,45(cm ) Ra 28000 Chọn 18 φ 30 có As = 127,242 cm2 Bố trí làm lớp cốt thép, lớp bố trí φ 30 cách 5cm Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép: c = 19(cm)  a0 = 19 + + + 5/2= 25,5 cm < agt, thiên an toàn  h0 = 160 – 25,5 = 134,5 cm Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ max = 2% > µ = 100% Khoảng thông thủy: t = As 127,242 = 100% = 0,95% > µ = 0,15% b.h0 100.134,5 100 − × − × − 1× = 7,375cm > 5cm Vậy: chọn 18 φ 30 thỏa mãn ( bố trí cốt thép hình vẽ)  Tiết diện chòu môment dương nhòp: M = 302,3 Tm Giả thiết: a = 15 cm Chiều cao có ích tiết diện: h0 = h – a = 160 – 15 = 145 (cm) Cánh nằm vùng chòu nén, diện tích bê tông chòu nén tăng thêm so với tiết diện dầm (b x h), tiết kiệm vật liệu Chiều rộng cánh dầm: bc = b + 2.c1 (cm) hf’ = 40cm > 0,1.h = 0,1.160 cm = 16 cm, độ vươn c1 cánh không vượt 1/6 nhòp cấu kiện không lớn nửa khoảng cách hai mép dầm: c1 < 460 = 76,67cm c1 < 360 = 180cm Vậy chọn c1 = 70 cm ⇒ bc = b + 2.c1 = 100 + 2.70 = 240 cm Xác đònh vò trí trục trung hòa: Mc = Rn bc hf ( h0 - hf ) = 2200 × 2,4 × 0,4(1,45 − 0,4 ) = 2640 Tm Suy ra: Mc > Mmax , nên trục trung hòa qua cánh, tính tiết diện chữ nhật: b c x h (cm) αm = M 302,3 = = 0,027 ⇒ ξ = − − 2α m = 0,027 2200.2,4.1,45 Rn bc h0 Suy ra: Lượng cốt thép cần bố trí: As = ξ Rn bc h0 0,027.2200.2,4.1,45 = = 0,00738(m ) = 73,8(cm ) Ra 28000 Chọn 20 φ 30 có As = 141,38 cm2 Bố trí thành lớp – lớp cách 5cm 10 φ 30 Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép: c = (cm)  a0 = + + + 5/2= 12,5 cm < agt, thiên an toàn  h0 = 160 – 12,5 = 147,5 cm Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ max = 2% > µ = 100% Khoảng thông thủy: t = As 141,38 = 100% = 0,96% > µ = 0,15% b.h0 100.147,5 100 − × − 10 × − 1× = 6,2cm > 5cm Vậy: chọn 20 φ 30 thỏa mãn ( bố trí cốt thép hình vẽ) • Tính toán cốt thép ngang: Lực cắt lớn dầm: Qmax = 163,86 T Kiểm tra khả chòu lực dầm với hàm lượng cốt thép tính toán theo điều kiện:  Điều kiện : kn nc Q ≤ 0,25 mb3 Rn b ho Trong đó:  kn : hệ số cấp công trình Đối với công trình cấp III : kn = 1,15  nc : hệ số tổ hợp tải trọng, lấy nc = 1,0  Q : lực cắt dầm, Q+max = 163,86 T  mb3  Rn : cường độ chòu nén bê tông Bê tông mác 500 : Rn = 2200 T/m2  b : bề rộng dầm, b =100 (cm)  ho : chiều cao làm việc hữu hiệu, h0 = 153,5 (cm) : hệ số điều kiện làm việc Dầm có h > 60 cm, mb3 = 1,15 Suy ra: kn nc Q ≤ 0,25 mb3 Rn b ho ⇔ 1,15 163,86 ≤ 0,25 1,15 2200 1,475 ⇔ 163,86 (T) ≤ 811,25 (T) Cho nên: tính toán cốt xiên  Điều kiện : kn nc Q ≤ mb3 Qb Trong đó:  Qb : lực cắt bê tông vùng chòu nén mặt cắt nghiêng Qb = k Rk b ho tgβ  k : hệ số, lấy k = 0,5 + 2ξ  ξ : chiều cao tương đối vùng bê tông chòu nén mặt cắt Đối với cấu kiện chòu uốn : ξ = As Ra bho Rn Tiết diện chòu môment âm gối: M = 245,1 Tm ; As = 127,242 cm2; b = 100cm , h0 = 134,5 cm Suy ra: ξ =  As Ra 127,242 28000 = = 0,12 bho Rn 100.134,5 2200 ⇒ k = 0,5 + 0,12 = 0,74 β : góc mắt cắt nghiêng trục dọc cấu kiện tgβ = M 1+ Qho = 0,95 245,1 = 1+ 163,86.1,345 0,5 ≤ tgβ = 0,95 ≤ 1,5 => thỏa  Rk : cường độ chòu kéo bê tông, Rk = 100 T/m2  M , Q : momen lực cắt mặt cắt thẳng góc qua điểm cuối mặt cắt nghiêng vùng chòu nén Do đó: Qb = k Rk b ho tgβ = 0,74 100 1,345 0,95 = 94,55 (T) Vậy : kn nc Q ≤ mb3 Qb ⇔ 1,15 163,86 ≤ 1,15 104,74 ⇔ 163,86 (T) Cho nên phải tính toán cốt ngang ≥ 94,55 (T) Tiết diện chòu môment dương nhòp:M = 302,3 Tm ; As = 141,38 cm2;b = 100cm ,h0 = 147,5cm Suy ra: ξ =  As Ra 141,38 28000 = = 0,12 bho Rn 100.147,5 2200 ⇒ k = 0,5 + 0,12 = 0,74 β : góc mắt cắt nghiêng trục dọc cấu kiện tgβ = M 1+ Qho = 0,89 302 ,3 = 1+ 163,86.1,475 0,5 ≤ tgβ = 0,89 ≤ 1,5 => thỏa  Rk : cường độ chòu kéo bê tông, Rk = 100 T/m2 Do đó: Qb = k Rk b ho tgβ = 0,74 100 1,475 0,89 = 97,14 (T) Vậy : kn nc Q ≤ mb3 Qb ⇔ 1,15 163,86 ≤ 1,15 97,14 ⇔ 163,86 (T) ≥ 97,14 (T) Cho nên phải tính toán cốt ngang Tính toán cốt ngang: Chọn đai nhánh φ10 AII , fa = 0,785 cm2 , Rad = 18000 T/m2  Khoảng cách tính toán cốt đai : Rk bh02 −4 8.100.1.1, 475 u tt = Rad nf d = 18000.4.0,785.10 = 0,37 m = 37cm Q2 163,86  Khoảng cách lớn cốt đai : u max  1,5 Rk bh02 1,5.100.1.1,475 = = = 2m = 200cm Q 163,86 Đối với đoạn gần gối (1/4 nhòp) : Do 45cm < h = 160 cm ≤ 200 cm uct ≤  Đối với đoạn lại nhòp: 160 hd = = 53,33cm uct ≤ 50cm 3 Do 30cm < h =160cm < 200cm uct ≤ 3.160 hd = = 120cm uct ≤ 50cm 4 Chọn u = 30 cm Khả chòu lực cốt đai: Rad n f d 18000.4.0,785.10 −4 qd = = = 18,84(T / m) u 0,3 Khả chòu cắt cốt đai bê tông: q d −b = 8.Rk b.h0 q d = 8.100.1.1,475 2.18,84 = 181,1(T ) Suy ra: Qmax = 163,86 T < qd-b = 181,1 T Vậy dầm đảm bảo khả chòu lực cắt Dầm có chiều cao h = 160 cm, tiến hành bố trí φ18 làm thép giá, bố trí lớp Mặt cắt bố trí cốt thép dầm dọc ray cần trục Tính toán cốt thép cho sàn: M11 M22 Mtc b h ao ho αm (Tm) M+ MM+ M- (m) 1 1 (m) 0.4 0.4 0.4 0.4 (m) 0.06 0.06 0.06 0.06 (m) 0.34 0.34 0.34 0.34 0.02 0.05 0.02 0.04 3.39 7.84 2.88 6.64 Kiểm tra Fa Chọn Fa thực ξ 0.02 0.05 với 0,6 Thỏa Thỏa (cm2) 3.60 7.78 thép Þ12a200 Þ14a200 (cm2) 5.65 7.89 µ (%) 0.17 0.23 kiện Thỏa Thỏa 0.02 0.05 Thỏa Thỏa 3.05 7.14 Þ12a200 Þ14a200 5.65 7.89 0.17 0.23 Thỏa Thỏa Điều B.Tính toán theo TTGH2: Kiểm tra điều kiện mở rộng vết nứt Tính toán theo điều kiện mở rộng vết nứt cần đảm bảo bề rộng vết nứt: α t < [α t ] = 0,08mm Bề rộng khe nứt cấu kiện BTCT xác đònh theo tiêu chuẩn thiết kế sau: σ α n = K C.η a (70 − 20 P )3 d (mm) Ea Trong đó:  K = – cấu kiện chòu uốn nén lệch tâm  K = 1,2 – cấu kiện chòu kéo  C – hệ số xét đến tính chất tải trọng tác dụng C = : tải ngắn hạn C = 1,5 : tải dài hạn  η : hệ số xét đến bề mặt cốt thép ; η = thép có gờ Fa  P = b.h × 100 ≤  d – đường kính cốt thép  Modul đàn hồi: Ea = 2,1.107 T/m2 M  Ứng suất cốt thép σ a tính theo công thức: σ a = F Z a Z1 = h0 – 0,5x  Ra Fa ( m) Rn b x= Tính toán kiểm tra kết Phần tử σa P an mm 2921,4 0.086 0.053 0,575 3959,2 0.096 0.072 0,575 3718,6 0.096 0.072 -245.1 0.127242 1.345 1,62 0,665 2896,6 Kết bề rộng vết nứt tính nhỏ so với bề rộng vết nứt cho phép 0.086 0.053 Dầm ngang Dầm dọc ray Moment Tm Fa m2 b m h0 m x m Z1 M T/m 247.2 0.127242 1.475 1,62 0,665 -321.86 0.14138 1.475 1,8 302.3 0.14138 1.475 1,8 Suy ra: cấu kiện thỏa điều kiện mở rộng vết nứt IX Kiểm tra cọc: IX.1/ Kiểm tra nội lực cọc Theo khung ngang: Từ kết giải nội lực ta có giá trò độ lớn lực dọc, môment uốn lớn xuất cọc: Nmax = 165,9 T ; Mmax = 10,3 Tm Sức chòu tải cọc theo đất nền: Qa = 279,3 (T) Sức chòu tải cọc theo vật liệu ( theo Phan Vũ – Đồng Nai): Qvl = 353,3 (T) Moment uốn nứt cho phép ( theo Phan Vũ – Đồng Nai): Mcr = 37,28 Tm Suy ra: Nmax = 165,9 T < Qa = 279,3 (T) < Qvl = 353,3 (T) Mmax = 10,3 Tm < Mcr = 37,28 Tm Do điều kiện nội lực thỏa mãn Theo khung dọc ray cần trục ( dầm dọc chính) Tương tự ta có: Nmax = 180,03 T ; Mmax = 13,7 Tm Suy ra: Nmax = 180,03 T < Qa = 279,3 (T) < Qvl = 353,3 (T) Mmax = 13,7 Tm < Mcr = 37,28 Tm Do điều kiện nội lực thỏa mãn IX.2/ Kiểm tra ứng suất cọc Điều kiện: σ =± N M + ≤ [σ ] F W Trong đó: N,M – lực dọc, moment thu từ kết giải nội lực F = 0,2039 m2 – tiết diện mặt cắt ngang cọc W = 0,0228 m3 – moment kháng uốn tiết diện cọc [σ ] = 6,3 Mpa = 630 T/m2 – ứng suất kéo cho phép Theo khung ngang Ta có: Cọc chòu nén: Nmax = 165,9 T ; Mmax = 10,3 T Suy ra: σ =− Cọc chòu nhổ: Nmax = 60 T ; Mmax = 8,9 T Suy ra: σ= 165,9 10,3 + = −361,9(T / m ) ≤ [σ ] = 630(T / m ) 0,2039 0,0228 60 8,9 + = 624,6(T / m ) ≤ [σ ] = 630(T / m ) 0,2039 0,0228 Vậy: cọc thỏa điều kiện ứng suất Theo khung dọc ray( dầm dọc chính) Cọc chòu nén: Nmax = 180,03 T ; Mmax = 13,7 T Suy ra: σ =− 180,03 13,7 + = −281,9(T / m ) ≤ [σ ] = 630(T / m ) 0,2039 0,0228 Vậy: cọc thỏa điều kiện ứng suất IX.3/ Kiểm tra chuyển vò cọc Chuyển vò cọc mặt đất: ≤ 1cm Chuyển vò đầu cọc: ≤ 10cm  Chuyển vò ngang yo góc xoay Ψo mặt đất :  yo = H o ε HH + M o ε HM  ψ o = H o ε MH + M o ε MM Trong :  Ho = H   M o = H Lo − M  ε HH ; ε HM = ε MH ; ε MM : tính toán mục kiểm tra khả chòu lực ngang cọc sau phân phối  Chuyển vò ngang cọc cao trình đặt lực ngang : ∆ n = yo +ψ o Lo + H L3o L2 + M o 3EJ EJ Từ kết tính toán phân phối lực ngang giải moment cọc ta có: cọc chòu lực có Hmax = 0,88 T Mmax = -10,43 T Suy ra:    H o = H = 0,88T   M o = H Lo + M = 0,88 × 24,5 −10, 43 =11,13T ε HH =1,33 ×10−3 ( m / T )  −4 ε MH = ε HM = 3,62 × 10 (1/ T )  −4 (1/ T m) ε MM =1,6 ×10  Chuyển vò ngang yo góc xoay Ψo mặt đất : −3 −4 −3  yo = 0,88 × 1,33 × 10 + 11,13 × 3,62 ×10 = 5, ×10 ( m) ⇒ −4 −4 −3 ψ o = 0,88 × 3,62 × 10 + 11,13 ×1,66 ×10 = 2,16 ×10 ( rad ) −3 Ta thấy : yo = 5, × 10 m ≈ 0,52 cm < [ yo ] =1cm Vậy điều kiện chuyển vò mặt đất đảm bảo  Chuyển vò cọc cao trình đặt lực ngang ∆n = 3,37 ×10 −3 +1,345 ×10 −3 × 24,5 + 0,88 × 24,53 × 2,85 ×106 × 9,351×10 −3 24,52 −13,51× × 2,85 ×106 × 9,351×10 −3 = 0, 046 m Ta thấy ∆ n = 0,046 m ≈ 4,6 cm < [ ∆ n ] =10 cm Điều kiện chuyển vò đầu cọc đảm bảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình “ Quy hoạch cảng” - Trường ĐH Xây Dựng – 1984 Quy Trình Thiết Kế Công Nghệ Cảng Biển –Cục Đường Sông Việt Nam Xí Nghiệp Khảo Sát Thiết Kế Đường Sông Hướng Dẫn Đồ Án : Công Trình Bến Cảng SUMITOMO Catalogue : Pi – Type Fender Catalogue Cọc BTDUL Phan Vũ – Đồng Nai Tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 “ TIÊU CHUẨN BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP” Tiêu chuẩn 22TCN 222 : 95 “ TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG ( DO SÓNG VÀ DO TÀU) TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH THỦY” Tiêu chuẩn 22TCN 207 : 92 “ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẢNG BIỂN” Tiêu chuẩn TCXD 205 : 1998 “ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế” 10 Tiêu chuẩn TCXD 327 : 2004 “ Bê tông cốt thép – Yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn môi trường biển”