Đồ Án Tính các kích thước cơ bản của bến cầu tầu đài mềm hệ dầm bản cọc ống bê tông cốt thép .

1. Kết cấu công trình bếnBến cầu tầu đài mềm hệ dầm bản cọc ống bê tông cốt thép .
1.1. Loại tầu thiết kế: Tàu chở hàng khô
1.2. Số liệu về tầu
[TABLE="width: 649, align: left"]
[TR]
[TD]D (T)
[/TD]
[TD]P (T)
[/TD]
[TD="colspan: 8"]KÝch th­íc (m)
[/TD]
[TD="colspan: 4"]DiÖn tÝch c¶n giã (m2)
[/TD]
[TD]§STB
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]L[SUB]t[/SUB]
[/TD]
[TD]L[SUB]w[/SUB]
[/TD]
[TD]B[SUB]t[/SUB]
[/TD]
[TD]H[SUB]t[/SUB]
[/TD]
[TD]T[SUB]d[/SUB]
[/TD]
[TD]T[SUB]k[/SUB]
[/TD]
[TD]L[SUB]d[/SUB]
[/TD]
[TD]L[SUB]k[/SUB]
[/TD]
[TD]A[SUB]qd[/SUB]
[/TD]
[TD]A[SUB]qk[/SUB]
[/TD]
[TD]A[SUB]nd[/SUB]
[/TD]
[TD]A[SUB]nk[/SUB]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]7000
[/TD]
[TD]4500
[/TD]
[TD]112
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]15,2
[/TD]
[TD]8,2
[/TD]
[TD]6,3
[/TD]
[TD]2,6
[/TD]
[TD]41
[/TD]
[TD]30
[/TD]
[TD]860
[/TD]
[TD]1300
[/TD]
[TD]220
[/TD]
[TD]280
[/TD]
[TD]7,35
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 15"]

B¶ng1: Các thông số của tàu

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Các thông số như sau :
Bảng 1

2. Hàng hóa và phương tiện bốc xếp trên bến.Trong phạm vi đồ án ta dung các sơ đồ công nghệ đã được tiêu chuẩn hóa là cấp II , số liệu và sơ đồ tải trọng như sau :

Bảng 2
[TABLE="width: 605, align: center"]
[TR]
[TD]CÊp t¶i träng khai th¸c trªn bÕn
[/TD]
[TD="colspan: 3"]T¶i träng do thiÕt bÞ vµ ph­¬ng tiÖn vËn t¶i
[/TD]
[TD="colspan: 3"]Träng t¶i do hµng ho¸ (KN/m[SUP]2[/SUP])
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]CÇn cÈu cæng
[/TD]
[TD]®oµn tµu
KN/m
[/TD]
[TD]¤ t«
[/TD]
[TD]q[SUB]1[/SUB]
[/TD]
[TD]q[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]q[SUB]3[/SUB]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]II
[/TD]
[TD]K-250
[/TD]
[TD]140
[/TD]
[TD]H-300
[/TD]
[TD]30
[/TD]
[TD]40
[/TD]
[TD]60
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]



Theo chiều rộng bến , tải trọng được phân vùng như hình vẽ sau :


3. Số liệu về địa chất công trình.Nền đất gồm 4 lớp có các chỉ tiêu cơ lí như sau :
Bảng 3
[TABLE="width: 603, align: left"]
[TR]
[TD]Líp ®Êt
[/TD]
[TD]Lo¹i ®Êt
[/TD]
[TD]ChiÒu dµy
h( m)
[/TD]
[TD]j, ®é
[/TD]
[TD]g, T/m[SUP]3[/SUP]
[/TD]
[TD]c, T/m[SUP]2[/SUP]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]Sét dẻo chảy
[/TD]
[TD]12
[/TD]
[TD]3
[/TD]
[TD]1.7
[/TD]
[TD]1,2
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]Sét cát dẻo mềm
[/TD]
[TD]5
[/TD]
[TD]12
[/TD]
[TD]1,9
[/TD]
[TD]12,5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]Cát pha dẻo cứng
[/TD]
[TD]Rất dày
[/TD]
[TD]25
[/TD]
[TD]1,8
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
4. Số liệu về thủy văn.Bảng 4

[TABLE="width: 842"]
[TR]
[TD="colspan: 3"]Số liệu mực nước
[/TD]
[TD="colspan: 2"]Sè liÖu vÒ giã
[/TD]
[TD="colspan: 2"]Sè liÖu vÒ dßng ch¶y
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]MNCTK
[/TD]
[TD]MNTTK
[/TD]
[TD]MNTB
[/TD]
[TD]V[SUB]gdt[/SUB]
[/TD]
[TD]V[SUB]gnt[/SUB]
[/TD]
[TD]V[SUB]dcdt[/SUB]
[/TD]
[TD]V[SUB]dcnt[/SUB]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]+3,7
[/TD]
[TD]+1,5
[/TD]
[TD]+2,8
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[TD]13
[/TD]
[TD]1,3
[/TD]
[TD]0,6
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

I. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH BẾN.
1. Tải trọng thường xuyên.
– Khối lượng bản thân công trình bến.
– Khối lượng đất lấp trong công trình bến.
– Tải trọng do công trình và các thiết bị công nghệ đặt cỗ định trên bến.
– Áp lực của đất lấp trong công trình bến.
2. Tải trọng tạm thời dài hạn.
– Tải trọng do các thiết bị bốc xếp di động, các phương tiện vận tải và hàng hóa đặt trên bến.
– Phần áp lực chủ động của đất, do các thiết bị và phương tiện hàng hóa đặt trên công trình bến.
– Áp lực thủy tính do mực nước ngầm sau công trình bến cao hơn mực nước trước bến, trong điều kiện hệ thống công trình thoát nước ngầm của bến vẫn hoạt động bình thường.
– Tác động của sự thay đổi nhiệt độ môi trường.
– Tác động hóa học của nước biển, nước ngầm và các hóa chất khác đối với công trình bến.
– Tác động của biến dạng không kèm theo sự thay đổi cấu trúc đất.
– Tác động do thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của đất nền và vật liệu.
3. Tải trọng tạm thời ngắn hạn gồm.
– Tải trọng do sóng dòng chảy.
– Tải trọng do tàu (gồm lực neo tàu, lực tựa tàu và lực va khi tàu cập bến).
– Tải trọng ngang do cần cẩu và các phương tiện vận tải.
– Tải trọng tác động trong giai đoạn xây dựng.
– Tải trọng do tác động lên các công trình cỗ định và cần cẩu hoạt động trên công trình bến.
4. Tải trọng đặc biệt.
– Tải trọng động đất sóng thần.
– Tải trọng do vi phạm nghiêm trọng trong quá trình xây dựng hoặc khai thác công trình bến, do thiết bị trục trặc hoặc hư hỏng tạm thời.
– Tải trọng do nổ trong hoặc gần công trình bến.
II. XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU TÀU.
1. Tải trọng bản thân.
Kết cấu bên trên của cầu tàu bao gồm bản , dầm dọc, dầm ngang và vòi voi được đổ liền khối với nhau. Tải trọng bản thân của kết cấu bến bao gồm tải trọng bản thân của bản, hệ dầm dọc, dầm ngang và vòi voi.
a. Tải trọng bản thân bản.
Bản của bến cầu tàu được giả định dày : h[SUB]b[/SUB] = 30cm.
Xét một dải bản có bề rộng 5,25 m theo phương song song và nằm phân bố đều về 2 phía của một dầm ngang bất kì.
Bê tông mác 350 có trọng lượng riêng 2,5 T/m[SUP]3[/SUP].

Vậy tải trọng bản thân bản phân bố đều trên 1m dài bề rộng bến dưới cần trục là:
G[SUB]b[/SUB] = 2,5.0,3.5,25= 3,9375 (T/m[SUP]3[/SUP].)
Xét một dải bản có bề rộng 5m theo phương song song và nằm phân bố đều về 2 phía của một dầm ngang bất kì.
Bê tông mác 350 có trọng lượng riêng 2,5 T/m[SUP]3[/SUP].
Vậy tải trọng bản thân bản phân bố đều trên 1m dài bề rộng bến là:
G[SUB]b[/SUB] = 2,5.0,3.5= 3,75 (T/m[SUP]3[/SUP].)

b. Tải trọng bản thân dầm ngang.
Trọng lượng bản thân dầm ngang có dạng phân bố đều trên chiều dài, có giá trị trên một mét dài (trừ đi phần dầm nằm liền khối trong bản) là :
G[SUB]dn[/SUB] = 2,5.(1,4 – 0,3).1 = 2,75 T/m[SUP]3[/SUP]
c. Tải trọng bản thân dầm dọc.
Xét một đoạn dầm dọc có chiều dài 4.5 m nằm vuông góc và phân bố đều về 2 phía của một dầm ngang bất kì. Tải trọng bản thân đâm dọc có dạng tải trọng tập trung dặt tại điềm giao nhau của dầm ngang và dầm dọc và được tính như sau.
G[SUB]dd[/SUB] = 2,5.( 1,4 – 0,3).1.(4.5 – 1) = 9.24 T/m[SUP]3[/SUP]
d. Tải trọng bản thân vòi voi.
Tải trọng bản thân vòi voi được tính một cách tương đối theo các kich thước đã chọn và thiên về an toàn, có dạng tập trung dặt tại đầu dầm và có giá trị.
G[SUB]vv[/SUB] =8,25 T
2. Tải trọng do tàu tác dụng lên công trình bến.
Theo 22TCN222 – 95 khi tính toán công trình thủy chịu tải trọng do tàu (vật nổi) cần xác định :
Ø Tải trọng do gió, dòng chảy và sóng tác động lên tàu.
Ø Tải trọng tàu đang neo đậu ở bến tựa lên công trình bến dưới tác dụng của gió, dòng chảy và sóng gọi là tải trọng tựa tàu.
Ø Tải trọng va khi tàu cập vào công trình bến.
Ø Tải trọng kéo vào dây neo khi gió, dòng chảy tác động lên tàu.

a. Tải trọng gió tác dụng lên cầu tầu:
Theo mục 5.2/22TCN222-95 – trang 65, ta có thành phần ngang W[SUB]q[/SUB] (KN) và thành phần dọc W[SUB]n[/SUB] (KN) của lực gió tác dụng lên vật nổi phải xác định theo các công thức sau:



Trong đó:
· A[SUB]q, [/SUB]A[SUB]n[/SUB] – diện tích cản gió theo hướng ngang tàu và dọc tàu (m[SUP]2[/SUP])
· V[SUB]q[/SUB], V[SUB]n[/SUB] – thành phần ngang và thành phần dọc của tốc độ gió có suất đảm bảo 2%, m/sec
· x[SUB]q[/SUB] ,x[SUB]n[/SUB]- hệ số lấy theo bảng 26/22TCN222-95 - trang 65
Kết quả tính toán tải trọng gió được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 5
[TABLE]
[TR]
[TD]Trường hợp
[/TD]
[TD]A[SUB]q[/SUB]
[/TD]
[TD]A[SUB]n[/SUB]
[/TD]
[TD]V[SUB]q[/SUB]
[/TD]
[TD]V[SUB]n[/SUB]
[/TD]
[TD="colspan: 2"]x
[/TD]
[TD]W[SUB]q[/SUB]
[/TD]
[TD]W[SUB]n[/SUB]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]m [SUP]2[/SUP]
[/TD]
[TD]m [SUP]2[/SUP]
[/TD]
[TD]m/s
[/TD]
[TD]m/s
[/TD]
[TD]Ngang
[/TD]
[TD]Dọc
[/TD]
[TD]kN
[/TD]
[TD]kN
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Đầy hàng
[/TD]
[TD]860
[/TD]
[TD]220
[/TD]
[TD]13
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[TD]0.65
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]69,53
[/TD]
[TD]8,73
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chưa hàng
[/TD]
[TD]1300
[/TD]
[TD]280
[/TD]
[TD]13
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[TD]0.65
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]105,10
[/TD]
[TD]11,11
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]