Thit k bn cu tau chu nh hng dng

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 15.000 DWT SVTH: MSSV: GVHD: NGUYỄN KIỆT 81201778 TS NGUYỄN THẾ DUY Tp Hồ Chí Minh, tháng 12, 2016 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Lời cảm ơn Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, tận tình dạy dỗ, hướng dẫn truyền đạt kinh nghiệm quý báu suốt bốn năm học vừa qua, kiến thức giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp đồng thời trang bị cho em hiểu biết tự tin bước vào chặng đường Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Thế Duy hướng dẫn em tận tình suốt trình thực đề tài Thầy gợi ý em nhận sai sót giúp sửa chữa lỗi mà em mắc phải q trình tính tốn, đồng thời có thêm ý tưởng phương án để giải vấn đề hiệu hợp lý Bên cạnh đó, Thầy theo sát cho em lời khuyên hữu ích giúp em có thể hồn thành luận văn thời hạn, đạt yêu cầu nhiệm vụ mà ban đầu đặt Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn toàn thể thầy cô giáo giảng dạy Bộ môn Cảng – Công trình Biển tận tình bảo em suốt năm qua, truyền đạt cho em tảng lý thuyết cơng trình biển, từ đó có thể vận dụng vào luận văn tốt nghiệp cách tốt nhất, đồng thời tiền đề cho việc nghiên cứu tìm hiểu sâu chuyên ngành sau Trong q trình làm luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong góp ý từ phía thầy để luận văn hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 12 năm 2016 Sinh viên thực Nguyễn Kiệt THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Mục lục Lời cảm ơn Mục lục Danh mục hình ảnh Danh mục bảng 10 TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 14 1.1 1.2 1.3 Giới thiệu 14 Vị trí 15 Điều kiện giao thông, xây dựng khai thác 16 THU THẬP VÀ XỬ LÍ SỐ LIỆU 17 2.1 Điều kiện tự nhiên 17 2.1.1 Địa hình 17 2.1.2 Địa chất 18 2.1.3 Khí tượng 20 2.1.4 Thủy văn 20 2.2 Tình hình diễn biến lịng sơng 20 QUY HOẠCH CẢNG 21 3.1 Yêu cầu thiết kế 21 3.2 Đội tàu 21 3.3 Lượng 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 phương án bốc xếp 22 3.4.2 Lựa chọn thiết bị bốc xếp 26 3.4.3 Tính tốn số lượng thiết bị 29 3.5 Tính tốn số lượng bến 30 3.6 Các đặc trưng bến 31 3.6.1 Chiều dài bến 31 3.6.2 Chiều rộng bến 31 3.6.3 Độ sâu trước bến 31 3.6.4 Cao trình đáy bến 32 3.6.5 Cao độ lãnh thổ cảng 32 3.7 Khu đất cảng 33 3.7.1 Diện tích bãi container 33 3.7.2 Diện tích kho C.F.S 33 3.7.3 Đường giao thông 34 3.7.4 Công trình phụ trợ 34 3.8 Khu nước 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 mục mặt 39 3.9.3 Phương án bố trí mặt bến 39 3.9.4 Đánh giá lựa chọn phương án mặt 42 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU BẾN 43 4.1 Các kiểu kết cấu bến công 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 dụng 44 4.2.3 Địa hình 44 4.2.4 Địa chất 44 4.2.5 Kết luận 44 4.3 Một số phương án thiết kế sơ 44 MƠ HÌNH TÍNH TỐN KẾT CẤU BẾN 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 Chi tiết kết cấu cọc phương án 51 Tính tốn sức chịu tải cọc 52 Chiều dài tính tốn cọc 61 Mô hình phương án 65 Mơ hình phương án 69 Mơ hình phương án 72 Mơ hình phương án 75 Nhận xét 78 ĐỘNG ĐẤT TRONG CƠNG TRÌNH BIỂN 79 6.1 Giới thiệu 79 6.2 Một số phương pháp phân tích tính tốn động đất 79 6.2.1 Phương pháp phổ phản ứng 80 6.2.2 Phương pháp tính tốn tĩnh phi tuyến (đẩy dần) 80 6.2.3 Phương pháp phân tích phi tuyến theo lịch sử thời gian 81 6.3 Lựa chọn phương pháp tính tốn 81 6.4 Thiết kế cơng trình biển chịu động đất theo phương pháp phổ phản ứng 82 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẾN 89 7.1 Giới thiệu 89 7.2 Tĩnh tải 89 7.3 Tải trọng môi trường 89 7.4 Tải trọng cần trục 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 hóa phương tiện vận chuyển 105 7.6.1 Tải trọng hàng hóa 105 7.6.2 Tải trọng xe đầu kéo 106 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 107 8.1 Kí hiệu loại tải trọng 107 8.2 Tổ hợp tải trọng 107 8.2.1 Tổ hợp tải trọng điều kiện thường 107 8.2.2 Tổ hợp tải trọng xét đến động đất 141 GIẢI TĨNH LỰC KẾT CẤU 142 9.1 Khai báo trường hợp tải trọng SAP2000 142 9.1.1 Tải hàng hóa 142 9.1.2 Tải cần trục 144 9.1.3 Tải dòng chảy 149 9.1.4 Lực va tàu 150 9.1.5 Lực 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 Phương án 157 9.2.2 Phương án 158 9.2.3 Phương án 159 9.2.4 Phương án 160 9.2.5 So sánh phương án điều kiện không xét động đất 160 9.3 Nội lực chuyển vị điều kiện động đất 165 9.3.1 Phương án 165 9.3.2 Phương án 166 9.3.3 Phương án 168 9.3.4 Phương án 169 9.3.5 So sánh nội lực chuyển vị điều kiện thường so với động đất 170 9.4 Kết luận 173 9.5 Kết nội lực phương án chọn thiết kế 173 THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN 178 10.1 Giới thiệu 178 10.2 Đặc trưng vật liệu 178 10.3 Tính cốt thép dầm ngang (B x H = 1500 x 1600mm) 178 10.3.1 Cốt dọc 178 10.3.2 Cốt đai 180 10.4 Tính cốt thép dầm dọc cần trục (B x H = 1400 x 1600mm) 181 10.4.1 Cốt dọc 181 10.4.2 Cốt đai 183 10.5 Tính cốt thép dầm dọc ngồi ray cần trục (B x H = 1200 x 1400mm) 184 10.5.1 Cốt dọc 184 10.5.2 Cốt đai 186 10.6 Tính cốt thép mặt 186 10.7 Kiểm tra độ mở rộng vết nứt 187 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT 10.7.1 Kiểm tra hình thành khe nứt thẳng góc 187 10.7.2 Tính tốn bề rộng vết nứt 190 10.8 Kiểm tra độ võng hệ dầm 194 10.9 Kiểm tra xuyên thủng 196 10.9.1 Kiểm tra xuyên thủng tác dụng cặp bánh xe 197 10.9.2 Kiểm tra xuyên thủng tác dụng trục bánh xe 198 10.9.3 Kiểm tra xuyên thủng tác dụng toàn xe 199 THI CƠNG CƠNG TRÌNH 201 11.1 Trình tự biện pháp thi công 201 11.1.1 Công tác chuẩn bị 201 11.1.2 Công tác đóng cọc thử 201 11.1.3 Công tác đóng cọc đại trà 201 11.1.4 Công tác thi công bê tông cầu dẫn 201 11.1.5 Cơng tác thi cơng bê tơng cầu 202 11.1.6 Công tác hoàn thiện 202 Tài liệu tham khảo 203 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Danh mục hình ảnh Hình 1.1 – Vị trí cảng Mỹ Thới 15 Hình 2.1 – Bình đồ cảng hố khoan 17 Hình 2.2 – Mặt cắt địa chất qua điểm A HK1 HK4 19 Hình 3.1 – Tàu hàng tổng hợp 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 thước cần trục STS 26 Hình 3.6 – Đầu kéo container romooc 27 Hình 3.7 – Kích thước cần trục RTG 27 Hình 3.8 – Hình ảnh thực tế xe chụp đầu 29 Hình 3.9 – Sơ đồ tính tốn thơng số luồng tàu 35 Hình 3.10 – Kích thước vũng đợi tàu 37 Hình 3.11 – Q trình tàu cập bến ngược dịng 38 Hình 3.12 – Q trình tàu cập bến xi dịng 38 Hình 3.13 – Mặt bố trí phương án 40 Hình 3.14 – Mặt bố trí phương án 41 Hình 4.1 – Các kiểu kết cấu cơng trình bến 43 Hình 5.1 – Kích thước dầm dọc dầm ngang 47 Hình 5.2 – Kết cấu bên cầu tàu 48 Hình 5.3 – Mặt phân đoạn I cầu tàu 49 Hình 5.4 – Lưu đồ thiết kế chọn kích thước cọc tối ưu 50 Hình 5.5 – Sơ đồ tính tốn sức chịu tải cọc theo đất 52 Hình 5.6 – Biểu đồ sức chịu tải cọc bê tông thép theo cường độ đất D700 59 Hình 5.7 – Biểu đồ sức chịu tải cọc bê tông thép theo cường độ đất D1000 60 Hình 5.8 – Sơ đồ tính chiều dài chịu uốn cọc 61 Hình 5.9 – Sơ đồ tính toán độ lún đầu cọc 62 Hình 5.10 – Mơ hình cọc tính tốn SAP2000 63 Hình 5.11 – Khai báo độ cứng lò xo 64 Hình 5.12 – Khai báo ngàm trượt 64 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 5.13 – Mơ hình 3D phương án 65 Hình 5.14 – Mặt cắt ngang bến phương án 67 Hình 5.15 – Mơ hình 3D phương án 69 Hình 5.16 – Mặt cắt ngang bến phương án 71 Hình 5.17 – Mơ hình 3D phương án 72 Hình 5.18 – Mặt cắt ngang bến phương án 74 Hình 5.19 – Mơ hình 3D phương án 75 Hình 5.20 – Mặt cắt ngang bến phương án 77 Hình 6.1 – Các phương pháp tính tốn kết cấu chịu động đất 79 Hình 6.2 – Sơ đồ xác định phổ thiết kế phản ứng đàn hồi 83 Hình 6.3 – Dạng phổ phản ứng đàn hồi 84 Hình 6.4 – Phổ phản ứng đàn hồi cho loại đất từ A đến E (độ cản 5%) 85 Hình 6.5 – Biểu đồ phổ phản ứng đàn hồi 87 Hình 7.1 – Sơ đồ tải trọng cần tính toán 89 Hình 7.2 – Biểu đồ tra hệ số CD tính tốn 90 Hình 7.3 – Sơ đồ vị trí tải cần trục 91 Hình 7.4 – Sơ đồ tính tốn thiết kế đệm va 92 Hình 7.5 – Kích thước trụ đệm va 94 Hình 7.6 – Biểu đồ lượng, biến dạng phản lực đệm va 94 Hình 7.7 – Kích thước bề mặt đệm va 95 Hình 7.8 – Áp lực lớn phân bố lên đệm 96 Hình 7.9 – Phạm vi tàu tác dụng lên bến 96 Hình 7.10 – Lực va tàu tác dụng lên bến 97 Hình 7.11 – Sơ đồ tính toán neo tàu 98 Hình 7.12 – Sơ đồ vị trí dây neo cho tàu 100 Hình 7.13 – Sơ đồ tính tốn góc β 101 Hình 7.14 – Sơ đồ phân bố tải trọng neo tàu bích neo 102 Hình 7.15 – Bích neo bố trí cho bến 104 Hình 7.16 – Mặt cắt ngang hoạt tải hàng hóa 105 Hình 7.17 – Mặt hoạt tải hàng hóa 105 Hình 8.1 – Sơ đồ trường hợp tổ hợp tính tốn 107 Hình 9.1 – Tải hàng hóa U1 142 Hình 9.2 – Tải hàng hóa U2 U3 142 Hình 9.3 – Tải hàng hóa U4 U5 142 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 9.4 – Tải hàng hóa U6 U7 143 Hình 9.5 – Tải hàng hóa U8, U9 U10 143 Hình 9.6 – Gán giá trị tải hàng hóa mép bến 143 Hình 9.7 – Gán giá trị tải hàng hóa bến 144 Hình 9.8 – Khai báo liệu xe dầm cần trục trước 144 Hình 9.9 – Mặt kí hiệu phần tử dầm cần tàu 145 Hình 9.10 – Tải trọng cần trục tác dụng lên ray trước 146 Hình 9.11 – Tải trọng cần trục tác dụng lên ray sau 146 Hình 9.12 – Tổng số thiết bị khai báo 147 Hình 9.13 – Nhóm tải trọng tác dụng lên ray trước 147 Hình 9.14 – Nhóm tải trọng tác dụng lên ray sau 148 Hình 9.15 – Các nhóm tải trọng ray trước ray sau 148 Hình 9.16 – Gán nhóm tải trọng ray trước cho 148 Hình 9.17 – Gán nhóm tải trọng ray sau cho 149 Hình 9.18 – Gán giá trị lực dịng chảy 149 Hình 9.19 – Mơ hình lực dịng chảy 149 Hình 9.20 – Lực va tàu mơ hình 150 Hình 9.21 – Lực neo tàu M1 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 ứng SAP2000 152 Hình 9.25 – Khai báo trường hợp tải trọng động theo phương X 153 Hình 9.26 – Khai báo trường hợp tải trọng động theo phương Y 153 Hình 9.27 – Khai báo tải động đất theo phương X 154 Hình 9.28 – Khai báo tải động đất theo phương Y 154 Hình 9.29 – Khai báo tổ hợp động đất 155 Hình 9.30 – Khai báo tổ hợp động đất 155 Hình 9.31 – Khai báo tổ hợp bao trường hợp động đất 156 Hình 9.32 – Các dạng dao động cơng trình chịu động đất 156 Hình 9.33 – Biểu đồ so sánh chuyển vị lớn 161 Hình 9.34 – Biểu đồ so sánh khối lượng chi phí cọc 161 Hình 9.35 – Biểu đồ so sánh sức chịu tải lực dọc cọc PA1 PA3 162 Hình 9.36 – Biểu đồ so sánh momen cọc PA1 PA3 162 Hình 9.37 – Biểu đồ so sánh sức chịu tải lực dọc cọc PA2 PA4 163 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 9.38 – Biểu đồ so sánh momen cọc PA2 PA4 163 Hình 9.39 – Biểu đồ so sánh khả tối ưu chịu tải theo phương đứng 164 Hình 9.40 – Biểu đồ so sánh chuyển vị điều kiện động đất ngược lại 171 Hình 9.41 – Biểu đồ so sánh lực dọc điều kiện động đất ngược lại 171 Hình 9.42 – Biểu đồ so sánh momen điều kiện động đất ngược lại 172 Hình 9.43 – Biểu đồ so sánh khả chịu lực cọc điều kiện động đất ngược lại 172 Hình 9.44 – Momen nội lực hệ dầm cầu tàu 174 Hình 9.45 – Lực cắt hệ dầm cầu tàu 174 Hình 9.46 – Momen M11 theo phương uốn ngang cầu tàu 175 Hình 9.47 – Momen M22 theo phương uốn dọc cầu tàu 175 Hình 9.48 – Biểu đồ so sánh momen điều kiện thường 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 toán momen chống nứt tiết diện 187 Hình 10.5 – Momen nội lực MC1 tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng 189 Hình 10.6 – Sơ đồ tính nứt cho cấu kiện chịu uốn chữ nhật 190 Hình 10.7 – Momen nội lực tải trọng dài hạn MC2 192 Hình 10.8 – Sơ đồ tính tốn độ võng nhịp biến dạng uốn 194 Hình 10.9 – Diện tích bánh xe tác dụng lên mặt bến 196 Hình 10.10 – Sơ đồ tải trọng bánh xe tác dụng lên mặt bến 197 Hình 10.11 – Diện tích khuếch tán lực xuyên thủng tác dụng trường hợp 197 Hình 10.12 – Diện tích khuếch tán lực xuyên thủng tác dụng trường hợp 198 Hình 10.13 – Diện tích khuếch tán lực xuyên thủng tác dụng trường hợp 199 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 10.5 – Momen nội lực MC1 tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng 189 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Vậy, hệ dầm cầu tàu hình thành khe nứt thẳng góc ở nhịp 10.7.2 Tính tốn bề rộng vết nứt Theo mục 7.2.2 [23], bề rộng vết nứt tính tốn với sơ đồ bên dưới: σs = Mc / ( As x Z) Hình 10.6 – Sơ đồ tính nứt cho cấu kiện chịu uốn chữ nhật đó: ν hệ số đặc trưng đàn hồi dẻo bê tông vùng nén, lấy 0.15 cho tải dài hạn 0.45 cho tải ngắn hạn MC2 momen tác dụng dài hạn tải thường xuyên tải tạm thời dài hạn (lấy từ tổ hợp nội lực “quasi”) Rb, ser cường độ tiêu chuẩn, lấy 22 MPa cho bê tông nặng β lấy 1.8 bê tông nặng 190 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT µ hàm lượng cốt thép tiết diện δ 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 đường kính cốt thép chịu kéo, lấy nidi2 / nidi (mm) Theo bảng 18 [24], bề rộng vết nứt tính tốn phải thỏa mãn điều kiện sau: a crc1 = a crc1t  a crc1d  a crc2  a crc1   0.25 mm  a crc2  a crc2   0.15 mm  đó: a crc1 bề rộng khe nứt ngắn hạn a crc1t bề rộng khe nứt tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng a crc1d bề rộng khe nứt tác dụng ngắn hạn tải trọng thường xuyên tạm thời dài hạn a crc2 bề rộng khe nứt tác dụng dài hạn tải trọng thường xuyên tạm thời dài hạn 191 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Hình 10.7 – Momen nội lực tải trọng dài hạn MC2 192 l M C MC2 1.0 0.45 8005 0.03 0.01 0.03 0.02 0.02 0.06 0 584 1.75 0.15 8005 0.08 0.01 0.08 584 0 0 0.45 8005 0.03 0.01 0.03 0.01 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 Dầm dọc CT MC1 3215 1.0 d  MC2 1300 1.75 0.15 8621 0.08 0.01 0.08 φf (mm ) A's 0.45 8621 0.03 0.01 0.03 ν Dầm MC2 1300 1.0 ngang φl 0.45 8621 0.03 0.01 0.03 M (kNm) MC1 2541 1.0 Hạng mục C 0.156 0.175 0.174 0.179 0.205 0.203 0.163 0.187 0.186  1219 7389 1205 7389 1206 7389 44.3 44.8 189 1397 12064 34.6 1370 12064 35.3 1371 12064 194 1407 10455 81.7 1382 10455 83.2 1383 10455 163 25 25 25 30 30 30 30 30 30 As Z d (mm) (mm ) (kN/ (mm) m) s acrc2 acrc1d acrc1t acrc2 acrc1d acrc1t acrc2 acrc1d acrc1t acrc1 (mm) 0.070 0.041 0.200 0.171 0.053 0.031 0.191 0.169 0.127 0.074 0.197 0.144 acrc (mm) THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Bảng 10.7 – Kết tính tốn bề rộng vết nứt hệ dầm cầu tàu Vậy, hệ dầm thỏa điều kiện mở rộng vết nứt 193 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT 10.8 Kiểm tra độ võng hệ dầm Theo mục 5.3.2 [20], độ võng nhịp cho phép yêu cầu sau: Bảng 10.8 – Giá trị độ võng cho phép Loại dầm Dầm công xôn Dầm hai đầu ngàm [f] L / 180 L / 200 Độ võng hệ dầm tính tốn theo mục 7.4 [23] Các bước tính tốn gồm: 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 – Sơ đồ tính tốn độ võng nhịp biến dạng uốn đó: f1 độ võng tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng f2 độ võng tác dụng ngắn hạn tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời dài hạn f3 độ võng tác dụng dài hạn tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời dài hạn L chiều dài nhịp dầm tính tốn βm lấy 1/4 cho dầm công xôn 5/48 cho dầm hai đầu ngàm theo phụ lục F [23] φls hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng dài hạn 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 ψb hệ số xét đến biến dạng không mép bê tông, lấy 0.9 cho bê tơng nặng Các kết tính tốn trình bày bảng sau, hệ số tính tốn thể phần tính nứt Bảng 10.9 – Kết kiểm tra độ võng dầm ngang Hạng mục Công xôn sau bến C M (kNm) φls Wpl (m ) φm ψs ψb 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 Bảng 10.10 – Kết kiểm tra độ võng dầm dọc cần trục Hạng mục C M (kNm) C φls Wpl (m ) φm ψs ψb 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 Bảng 10.11 – Kết kiểm tra độ võng dầm dọc ngồi cần trục Hạng mục Cơng xôn sau bến C M (kNm) φls Wpl (m ) φm ψs ψb 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 mãn điều kiện độ võng 10.9 Kiểm tra xuyên thủng Kiểm tra xuyên thủng cho mặt bến chia làm trường hợp sau:  Kiểm tra xuyên thủng tác dụng cặp bánh xe  Kiểm tra xuyên thủng tác dụng trục bánh xe  Kiểm tra xuyên thủng tác dụng toàn xe Các số liệu tải trọng, kích thước xe lấy theo mục 4.6.5 [25], thể rõ ở hình bên dưới: Hình 10.9 – Diện tích bánh xe tác dụng lên mặt bến 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 – Sơ đồ tải trọng bánh xe tác dụng lên mặt bến 2d=519 10.9.1 Kiểm tra xuyên thủng tác dụng cặp bánh xe a=320 2d=519 220 220 b=540 Hình 10.11 – Diện tích khuếch tán lực xuyên thủng tác dụng trường hợp 197 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Kết tính tốn ghi bảng sau: Bảng 10.12 – Kết tính tốn lực xun thủng trường hợp Định nghĩa Chiều rộng vùng tác dụng Chiều dài vùng tác dụng Lực trục xe lớn tác dụng lên sàn Công thức a b Pmax = 1.35 x 140 /2 Chiều cao vùng bê tông làm việc phương X h0X = 600 - 90 Chiều cao vùng bê tông làm việc phương Y h0Y = 600 - 92 Hàm lượng thép tiết diện phương X μX Hàm lượng thép tiết diện phương Y μY Chiều cao trung bình vùng bê tơng làm việc d = 0.5 x (h0X + h0Y) Tỉ lệ phần trăm thép trung bình μ1 = (μX x μY)^0.5 kmin [2.0 , + (200/d)^0.5] Chu vi vùng tác dụng bởi bánh xe u = 2(a + b) Chu vi vùng tác dụng gây xuyên thủng u1 = 2(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 Ứng suất cho phép tác dụng lên sàn vRd,c = 0.12k x (100μ1Rb)^1/3 = Lực xuyên thủng 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 Thỏa mãn điều kiện xuyên thủng Pmax < VRd,c 2d=519 10.9.2 Kiểm tra xuyên thủng tác dụng trục bánh xe a=320 2d=519 220 220 220 220 b=2540 Hình 10.12 – Diện tích khuếch tán lực xuyên thủng tác dụng trường hợp Kết tính tốn ghi bảng sau: 198 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Bảng 10.13 – Kết tính tốn lực xun thủng trường hợp Định nghĩa Chiều rộng vùng tác dụng Chiều dài vùng tác dụng Lực trục xe lớn tác dụng lên sàn Công thức a b Pmax = 1.35 x 140 Chiều cao vùng bê tông làm việc phương X h0X = 600 - 90 Chiều cao vùng bê tông làm việc phương Y h0Y = 600 - 92 Hàm lượng thép tiết diện phương X μX Hàm lượng thép tiết diện phương Y μY Chiều cao trung bình vùng bê tơng làm việc d = 0.5 x (h0X + h0Y) Tỉ lệ phần trăm thép trung bình μ1 = (μX x μY)^0.5 kmin [2.0 , + (200/d)^0.5] Chu vi vùng tác dụng bởi bánh xe u = 2(a + b) Chu vi vùng tác dụng gây xuyên thủng u1 = 2(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 Ứng suất cho phép tác dụng lên sàn vRd,c = 0.12k x (100μ1Rb)^1/3 = Lực xuyên thủng 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 Thỏa mãn điều kiện xuyên thủng Pmax < VRd,c a=320 2d=519 10.9.3 Kiểm tra xuyên thủng tác dụng tồn xe 2d=519 b=11520 Hình 10.13 – Diện tích khuếch tán lực xuyên thủng tác dụng trường hợp Kết tính tốn ghi bảng sau: 199 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Bảng 10.14 – Kết tính toán lực xuyên thủng trường hợp Định nghĩa Chiều rộng vùng tác dụng Chiều dài vùng tác dụng Lực trục xe lớn tác dụng lên sàn Công thức a = b = Pmax = 1.35 x (70 + 140 + 90 + 90) = Chiều cao vùng bê tông làm việc phương X h0X = 600 - 80 Chiều cao vùng bê tông làm việc phương Y h0Y = 600 - 82 Hàm lượng thép tiết diện phương X μX Hàm lượng thép tiết diện phương Y μY Chiều cao trung bình vùng bê tơng làm việc d = 0.5 x (h0X + h0Y) Tỉ lệ phần trăm thép trung bình μ1 = (μX x μY)^0.5 kmin [2.0 , + (200/d)^0.5] Chu vi vùng tác dụng bởi bánh xe u = 2(a + b) Chu vi vùng tác dụng gây xuyên thủng u1 = 2(a + b) + 4πd Ứng suất cho phép tác dụng lên sàn vRd,c = 0.12k x (100μ1Rb)^1/3 Lực xuyên thủng 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 Thỏa mãn điều kiện xuyên thủng Pmax < VRd,c Vậy, mặt bến cầu tàu thỏa mãn điều kiện xuyên thủng 200 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT THI CƠNG CƠNG TRÌNH 11.1 Trình tự biện pháp thi cơng 11.1.1 Cơng tác chuẩn bị Loại bỏ chướng ngại vật khu vực xây dựng, thu dọn mặt xây dựng, định vị cơng trình, Lập hàng rào, biển báo cơng trình thi cơng, Tập kết thiết bị, xây dựng lán trại, văn phịng cơng trường cơng trình phụ trợ Chuẩn bị kho bãi tập kết vật liệu, trạm trộn bê tông, Chuẩn bị cọc thử 11.1.2 Cơng tác đóng cọc thử Dùng thiết bị đóng cọc đặt sà lan kết hợp với sàn đạo định vị cọc dùng tàu đóng cọc Kết thử cọc định thông số để sản xuất cọc đại trà, thiết bị phương án thi công đóng cọc phù hợp 11.1.3 Cơng tác đóng cọc đại trà Cọc sản xuất đại trà dựa kết thử cọc, vận chuyển đến công trường sà lan phương tiện vận chuyển phù hợp Dùng búa nổ Diezel, có thể dùng sàn đạo để đóng cọc dùng tàu đóng cọc Khi đóng cọc dùng máy kinh vĩ thiết bị định vị để theo dõi Các cọc đóng vào cơng trình phải đảm bảo tọa độ, cao độ độ xiên theo yêu cầu thiết kế Giằng đầu cọc hệ giằng chế tạo thép hình, giằng giữ bởi pát thép hàn trực tiếp vào cọc Đối với cọc hạ cao độ thiết kế, tiến hành phá đầu cọc để chuẩn 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 Công tác thi công bê tông cầu dẫn Lắp dựng ván khuôn, cốt thép cho hệ dầm Kiểm tra nghiệm thu Đổ bê tông, đầm bảo dưỡng bê tông 201 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Tháo dỡ ván khuôn bê tông đạt cường độ cho phép Lắp ván khuôn, cốt thép mặt Kiểm tra tiến hành đổ bê tơng, hồn thiện mặt cầu dẫn 11.1.5 Cơng tác thi cơng bê tơng cầu Lắp dựng ván khn, cốt thép cho hệ dầm cầu Kiểm tra nghiệm thu Đổ bê tông, đầm bảo dưỡng bê tông Tháo dỡ ván khuôn bê tông đạt cường độ cho phép Lắp ván khuôn, cốt thép mặt Kiểm tra tiến hành đổ bê tông, hồn thiện mặt cầu 11.1.6 Cơng tác hồn thiện Lắp đặt thiết bị cho cơng trình bến: bích neo, đệm va, lan can, thang, cột đèn, gờ chắn xe, trải nhựa đường mặt bến, 202 THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER MỸ THỚI – TÀU 15.000 DWT Tài liệu tham khảo [1] C A Thoresen, Port Designer's Handbook, London, 2014 [2] N N Hưng, Giáo Trình Quy Hoạch Cảng, 2003 [3] Tiêu chuẩn thiết kế công nghệ cảng biển, TCCS 04 - 2010/CHHVN, Hà Nội: Cục Hàng Hải Việt Nam, 2010 [4] T M Quang, Cảng Chuyên Dụng, 1998 [5] Bản thảo tiêu chuẩn thiết kế kênh biển, Hà Nội, 2015 [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, Một số vấn đề cần hiểu để tính cọc chịu lực ngang theo TCXD 205:1998, Hồ Chí Minh, 2010 [9] M Tomlinson, Pile design and construction practice, New York, 2015 [10] Naval Facilities Engineering Command, 1986 [11] TCVN 9386:2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất, 2012 [12] T T N Tường, Hướng 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] QCXDVN 02:2008/BXD, Quy chuẩn xây dựng Việt Nam số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng, Bộ Xây Dựng, 2008 [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] TCVN 9346:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Yêu cầu bảo vệ chống ăn mịn mơi trường biển, 2012 [22] V B Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép - Tập 1: Cấu kiện bản, 2012 [23] TCVN 5574:2012, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, 2012 [24] TCVN 4116-1985: 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 Cảng, Hà Nội: Nhà Xuất Bản Xây Dựng, 2010 [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 ... đ? ?nh k? ??t cấu bến khả thi 4.2.1 Thi công Các nh? ? thầu thi công ở Việt Nam có nhiều kinh nghiệm ở kiểu k? ??t cấu bến cọc tường cừ Kiểu bến trọng lực đòi hỏi lực thi công nhiều kinh nghiệm (khả... tr? ?nh gây ùn tắc Khu vực h? ?nh ch? ?nh, khu vực sinh hoạt cơng nh? ?n cần bố trí hợp mỹ quan, trồng nhiều hạn chế ? ?nh hưởng tác động từ khu vực nh? ?: tiếng ồn khu xưởng sửa chữa mùi từ kho 3.9.2 Các... tốn, tối đa khoảng 200 000 T/năm Dựa vào báo cáo t? ?nh h? ?nh kinh tế xã hội t? ?nh nhiều năm qua tổng hợp từ số liệu thống k? ? t? ?nh tốn ng? ?nh Giao Thơng Vận Tải T? ?nh lượng hàng hóa dự kiến thông qua