do an cang bien coc ống d60

§å ¸N C¶ng BiÓn

SVTH :NGUYÔN XU¢N L¦U MSSV : 87653 LíP 53CB1

- 1 -

I. Çc sè liÖu ®Çu vµo.

1. KÕt cÊu bÕn.

BÕn cÇu tµu ®µi mÒm trªn nÒn cäc èng BTCT ®êng kÝnh D = 60 ( cm )

2. Th«ng sè cña tµu .

Tµu chë dÇu cã çc th«ng sè nh sau:

3. Sè liÖu vÒ thuû v¨n.

Mùc níc ( m ) Vgiã (m /s ) Vdc ( m /s )

MNCTK MNTTK MNTB Vgdt Vgnt Vdcdt Vdcnt

+2,7 -0,6 1,1 5 14 1,6 0.1

4. Sè liÖu vÒ ®Þa chÊt c«ng tr×nh.

NÒn ®Êt gåm 4 líp cã çc chØ tiªu c¬ lÝ nh sau :

Líp ®Êt Tªn ®Êt ChiÒu dµy

m ϕ, ®é γ, T/m3 c, T/m2

1 Bïn sÐt ch¶y 9 5 1,56 1,5

2 SÐt gÇy lÉn çt 10 8 1,75 1,3

3 Çt h¹t trung 8 20 1,82

4 Çt h¹t th« RÊt dµy 29 1,95

5. §Æc trng vËt liÖu.

Bª t«ng m¸c M300 cã çc ®Æc tÝnh sau :

∗ Cêng ®é chÞu kÐo : Rk = 10 (kG/cm2).

∗ Cêng ®é chÞu nÐn : Rn = 135 (kG/cm2).

KÝch thíc (m) DiÖn tÝch c¶n giã (m2) D (T) P (T)

Lt Lw Bt Ht Td Tk Ld Lk Aqd Aqk And Ank

5000 3300 103 96 15 6,3 5,4 2,4 37 23 610 1030 200 270



- 2 -

∗ M« ®un ®µn håi : E = 2,9 .106 (kG/cm2).

Cèt thÐp AII cã :

* Ra = R a’ = 2800 (kG/cm2).

∗ Ra® = 2150 (kG/cm2).

II. X¸c ®Þnh kÝch thíc c¬ b¶n cña kÕt cÊu bÕn.

1. Cao tr×nh mÆt bÕn.

Cao tr×nh mÆt bÕn ®îc x¸c ®Þnh :

+). ∇CTMB = ∇MNTB + a

a - §é cao dù tr÷ . Ta lÊy a = 2,0 (m).

→ ∇CTMB = 1,1 + 2,0 = 3,1 (m).

+). ∇CTMB = ∇MNCTK + a

a - §é cao dù tr÷. Ta lÊy a = 1,0 (m).

→ ∇CTMB = 2,7 + 1,0 = 3,7 (m).

→ Chän ∇CTMB = 3,7 (m)

2. ChiÒu s©u tríc bÕn.

ChiÒu s©u tríc bÕn lµ ®é s©u níc tèi thiÓu sao cho tµu cËp bÕn kh«ng bÞ víng m¾c. Trong ®ã cã kÓ ®Õn mín níc cña tµu khi chøa ®Çy hµng theo quy ®Þnh vµ c¸c ®é s©u dù phßng kh¸c.

Ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh ®é s©u tríc bÕn nh sau:

H0 = T + Z0 + Z1 + Z2 + Z3 + Z4 (m).

Trong ®ã :

T - Mín níc khi tµu chë ®Çy hµng.

Z0 - Møc níc dù tr÷ cho sù nghiªng lÖch tµu do xÕp hµng ho¸ lªn tµu kh«ng ®Òu vµ do hµng ho¸ bÞ xª dÞch.

Z1 - §é dù phßng ch¹y tµu tèi thiÓu tÝnh víi an toµn l¸i tµu.

Z2 - §é dù tr÷ do sãng, theo bµi ra tríc bÕn kh«ng cã sãng.

Z3 - §é dù phßng vÒ tèc ®é tÝnh tíi sù thay ®æi mín níc cña tµu khi ch¹y so víi mín níc cña tµu neo ®Ëu khi níc tÜnh.

Z4 - §é dù phßng cho sa båi.



- 3 -

* X¸c ®Þnh çc ®é dù phßng Z0, Z1, Z2, Z3, Z4.

(§îc lÊy trong tiªu chuÈn 22-TCN-207-92[3])

Z0 = 0,017 . Bt = 0,017 . 15 = 0,255 (m).

Z1 = 0,04 . T = 0,04 . 5,4 = 0,216 (m).

Z2 = 0 (m).

Z3 = 0,15 (m).

Z4 = 0,5 (m).

VËy, thay vµo c«ng thøc trªn víi çc gi¸ trÞ nh trªn ta cã ®é s©u níc tríc bÕn lµ:

H0 = 5,4 + 0,255 + 0,216 + 0,15 + 0,5 = 6,5 (m).

3. Cao tr×nh ®¸y bÕn.

Cao tr×nh ®¸y bÕn ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

∇CT§B = ∇MNTTK - H0

∇CT§B = -0,6 - 6,5 = - 7,1 (m).

4. ChiÒu cao tríc bÕn.

ChiÒu cao tríc bÕn ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

H = ∇CTMB - ∇CT§B

H = 3,7 - (- 7,1 ) = 10,8 (m).

5. ChiÒu dµi tuyÕn bÕn.

ChiÒu dµi tuyÕn bÕn ®îc x¸c ®Þnh phô thuéc vµo chiÒu dµi tµu Lt vµ kho¶ng çch dù phßng d theo c«ng thøc sau:

Lb = Lt + d

Trong ®ã d ®îc lÊy theo b¶ng 1-3 [2] lÊy d = 15 (m).

Suy ra Lb = 103 + 15 = 118 (m).

6. ChiÒu réng bÕn.

ChiÒu réng bÕn cÇu tµu (cã kÓ ®Õn chiÒu cao têng ch¾n ®Êt) däc bê ®îc x¸c theo c«ng thøc sau [2]:

B = m.H

Trong ®ã:

H - ChiÒu cao bÕn. H = 10,8 (m).

m - §é dèc æn ®Þnh cña m¸i ®Êt díi gÇm cÇu tµu, chän m = 2,5



- 4 -

=> B = 10,8 . 2,5 = 10,8 . 2,5 = 27 ( m ). Chän B = 24 (m).

7. KÕt cÊu bÕn.

a. HÖ kÕt cÊu bÕn.

BÕn cÇu tµu ®µi mÒm trªn nÒn cäc èng BTCT ®êng kÝnh D = 60 cm

b. Ph©n ®o¹n bÕn.

Víi chiÒu dµi bÕn lµ : Lb = 118 (m).

VËy ta chia bÕn thµnh 3 ph©n ®o¹n, mçi ph©n ®äan dµi 40 (m). VËy chiÒu dµi bÕn

Lb = 120 (m).

Gi÷a c¸c ph©n ®o¹n bè trÝ c¸c khe lón cã bÒ réng 2 cm.

c. KÝch thíc cäc, b¶n, dÇm.

* Cäc:

Chän cäc èng bª t«ng cèt thÐp M300# ®êng kÝnh D= 60 (cm ) ,bÒ dµy t =15 (cm ) ®ãng th¼ng ®øng , bè trÝ mÆt b»ng cäc ®îc thÓ hiÖn chi tiÕt trong b¶n vÏ

Chän bíc cäc theo ph¬ng ngang 4 (m).

Chän bíc cäc theo ph¬ng däc 4 (m).

* B¶n:

B¶n bª t«ng cèt thÐp M300# dµy 30 ( cm )

* DÇm:

DÇm BTCT M300# cã kÝch thíc nh sau :

- DÇm däc : 80 x 120 (cm) ( cã kÓ b¶n BTCT )

- DÇm ngang : 80 x 120 (cm). ( cã kÓ b¶n BTCT )

d. Têng ch¾n ®Êt.

Têng ch¾n ®Êt ®îc chi tiÕt trong b¶n vÏ .

8. MÆt b»ng tæng thÓ bÕn.

Trong ph¹m vi ®å ¸n nµy ta chØ chän ra mét ph©n ®o¹n ®Ó tÝnh to¸n.



- 5 -

I II IIIHAØO COÂNG NGHEÄ BÍCH NEO HW5

III. TÝnh to¸n t¶i träng t¸c dông lªn cÇu tµu.

1. T¶i träng do giã.

Theo 22 TCN 222 – 95 (trang 520):

∗ Thµnh phÇn lùc däc: 5 249.10 . . .doc doc doc docW A V ξ−=

* Thµnh phÇn lùc ngang: 5 273,6.10 . . .ngang ngang ngang ngangW A V ξ−=

Trong ®ã:

Vdoc = 5 (m/s).

Vngang = 14(m/s).

Angang, Adoc - DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng ngang tµu vµ ph¬ng däc tµu.

Vnang, Vdoc - VËn tèc giã theo ph¬ng ngang tµu vµ ph¬ng däc tµu.

ξngang ,ξdoc - HÖ sè lÊy theo b¶ng 26 ( 22 TCN 222-1995 )

→ ξdoc = 1,0; ξngang = 0,65

Trêng hîp Adoc , m2 Angang ,m

2 Wdoc, KN Wngang, KN

§Çy hµng 200 610 2,45 57,198

Kh«ng hµng 270 1030 3,31 96,58



- 6 -

2. T¶i träng do dßng ch¶y.

Theo 22 TCN 222 - 95 (trang 521):

Thµnh phÇn ngang Qω vµ thµnh phÇn däc Nω cña t¶i träng do dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

20,59. .ngang ngangQ A Vω = vµ 20,59. .doc docN A Vω =

Trong ®ã :

Angang, Adoc - DiÖn tÝch ch¾n níc theo híng ngang vµ däc tµu (m2).

Vngang, Vdoc - VËn tèc dßng ch¶y theo híng ngang vµ däc tµu (m/s).

Ta cã :

Vngang = 0,1 (m/s); Vdoc = 1,6 (m/s).

Angang = T.Lw

Lw - ChiÒu dµi hai ®êng vu«ng gãc.

T - Mín níc cña tµu.

Adoc = T.Bt

Bt - BÒ réng tµu.

Trêng hîp Angang, m2 Adoc, m

2 Qω, KN Nω, KN

§Çy hµng 518,4 81 3,059 122,34

Kh«ng hµng 230,4 36 1,37 54,37

3. T¶i träng tùa tµu.

T¶i träng ph©n bè q do tµu ®ang neo ®Ëu ë bÕn tùa lªn c«ng tr×nh díi t¸c dông cña giã , dßng ch¶y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

1,1. 1,1. ngangtot

d d

W QQqL L

ω+= =

Ld - ChiÒu dµi ®o¹n tiÕp xóc gi÷a tµu víi c«ng tr×nh Ld = 37 ( m ), Lk = 23 (m)

Trêng hîp Qtot ,KN q, KN/ m

§Çy hµng 60,257 1,79

Kh«ng hµng 97,94 4,68



- 7 -

4. T¶i träng va tµu.

§éng n¨ng cña tµu ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

2..

2VDEq ψ=

Trong ®ã :

D - Lîng rÏ níc cña tµu D = 5000 (T )

V - Thµnh phÇn vu«ng gãc víi mÐp bÕn cña tèc ®é tµu cËp lÊy theo

b¶ng 29 [1 - Tr.523]; V = 0,15 (m/s)

ψ - HÖ sè lÊy theo b¶ng 30 (22TCN222-95, Tr.523) víi bÕn liÒn bê trªn nÒn cäc cã m¸i dèc díi gÇm bÕn . Khi tµu ®Çy hµng ψ = 0,55 , khi tµu kh«ng hµng ψ lÊy gi¶m ®i 15 % ,ψ = 0.4675

Trêng hîp D, TÊn V , m/s ψ Eq ,kJ

§Çy hµng 5000 0,15 0,55 30,94

Kh«ng hµng 5000 0,15 0,4675 26,3

Ta thÊy Eq khi tµu ®Çy hµng > Eq khi tµu cha hµng .VËy ta dïng gi¸ trÞ Eq khi tµu ®Çy hµng ®Ó tÝnh to¸n

Ta l¹i cã : §éng n¨ng tµu cËp bÕn b»ng tæng ®éng n¨ng biÕn d¹ng toµn bé hÖ thèng tµu - ®Öm tµu - c«ng tr×nh bÕn , bá qua n¨ng lîng biÕn d¹ng tµu ta cã :

Eq = Ed + Eb ( kJ )

ΔZ = Δd + Δb ( m )

Ed - N¨ng lîng biÕn d¹ng cña thiÕt bÞ ®Öm , kJ

Eb - N¨ng lîng biÕn d¹ng cña c«ng tr×nh bÕn , kJ

ΔZ - BiÕn d¹ng tæng thÓ cña toµn bé hÖ thèng , m

Δd - BiÕn d¹ng cña thiÕt bÞ ®Öm , m

Δb - BiÕn d¹ng cña c«ng tr×nh bÕn , m

Trong ®ã x¸c ®Þnh ®îc :

Eb = q 2

1 .E .2

lk

( kJ ) ; Δb = qFK

( m )

Trong ®ã :

Fq - Thµnh phÇn vu«ng gãc víi mÐp bÕn cña lùc va tµu , kN



- 8 -

K - HÖ sè cøng cña c«ng tr×nh bÕn theo híng n»m ngang vu«ng gãc víi mÐp bÕn , kN/ m

Theo b¶ng 2.5 / CTBC ta cã :

K = 3

12. .EI nl

EI - §é cøng cña cäc bÕn E- Modul ®µn håi cña vËt liÖu cäc , E =2,9.106 ( T /m2 ) I - Moomen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn cäc

I = 4 4. .(1 )64

dπα− (m4 )

VËy I = 4 40,15.0,6 .(1 ( ) )64 0,6π

− = 0,0063 ( m4 )

n - Sè lîng cäc , n = 60 ( cäc ) l - ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cäc, l= H +ηd l =10,05 +6 .0,6 = 13,65 ( m )

Tõ ®ã ta cã : K = 6

3

12.2,9.10 .0,0063.6013,65

= 5172 ( kN/ m )

Thay c¸c gi¸ trÞ ta tÝnh ®îc :

Eb = q 2

1 .E .2

lk

= 2

1 13,65.30,9.2 5172

= 7,88.10-6 ( kJ )

Ta nhËn thÊy n¨ng lîng biÕn d¹ng cña c«ng tr×nh bÕn lµ rÊt nhá nªn Eq = Ed = 30,9 ( kJ )

Theo h×nh 3- 22 TCN 222-1995 trang 563 ta chän lo¹i ®Öm ∆ 800 cã :

* Dung n¨ng biÕn d¹ng Eq = 30,9 ( kJ )

* Ph¶n lùc vu«ng gãc bÕn Fq = 180 ( kN )

* ThiÕt bÞ ®Öm tµu b»ng cao su µ = 0,5 → Thµnh phÇn lùc song song víi mÐp bÕn

Fn = µ.Fq = 0,5.180 = 90 (kN ).

5. T¶i träng neo tµu.

T¶i träng t¸c dông lªn c«ng tr×nh do lùc kÐo cña d©y neo.

X¸c ®Þnh theo môc 5.11 [1]. Lùc neo S (KN) t¸c dông lªn mét bÝch neo ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

.sin .costotQS

n α β=

Trong ®ã :

n - Sè lîng bÝch neo chÞu lùc, chän n = 4 (víi Lt = 103 < 150 (m ) ).

α , β - Gãc nghiªng cña d©y neo ®îc lÊy theo b¶ng 32[1, Tr.526]



- 9 -

Qt = Wngang + Qω - T¶i träng ngang do giã, dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu.

α

β

S¬ ®å tÝnh to¸n lùc neo.

Ta xÐt bÝch neo ®Æt t¹i vÞ trÝ mÐp bÕn.

Lùc t¸c dông lªn c«ng tr×nh theo 2 ph¬ng: Ph¬ng vu«ng gãc vµ ph¬ng song víi mÐp bÕn, ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

totq

QSn

=

βα cos.cos.SSn =

βsin.SSv =

Trêng hîp α β n Qtot , kN S, kN Sn, kN Sq, kN Sv, kN

§Çy hµng 30 20 60,26 32,06 26,09 15,1 10,97

Kh«ng hµng 30 40 4

97,94 63,93 42,4 24,5 41,1

Tõ b¶ng t¶i träng trªn ta x¸c ®Þnh ®îc çc ®Æc ®iÓm cÊu t¹o cña bÝch neo theo b¶ng 11 - 3 ( CTBC ). Chän lo¹i bÝch neo HW5 cã çc kÝch thíc vµ s¬ ®å liªn kÕt ®îc thÓ hiÖn trong b¶n vÏ.

6. T¶i träng thiÕt bÞ vµ hµng ho¸ bèc xÕp trªn c¶ng.

Víi nhiÖm vô thiÕt kÕ cña ®å ¸n ta ®· chän cÊp t¶i träng khai th¸c trªn bÕn lµ cÊp II, víi çc sè liÖu t¶i träng díi b¶ng sau ®©y :

T¶i träng do thiÕt bÞ vµ ph¬ng tiÖn vËn t¶i Träng t¶i do hµng ho¸ (KN/m2)

CÊp t¶i träng khai th¸c trªn

bÕn ¤ t« q1 q2 q3

III H-100 15 20 20



- 10 -

Theo chiÒu réng bÕn , t¶i träng ®îc ph©n thµnh çc vïng nh h×nh vÏ sau :

0,5 q1q1

q2 q3

275 1000 1125

S¬ ®å t¶i träng ph©n bè trªn bÕn.

TÝnh to¸n víi mét d¶i bÕn cã bÒ réng 4 m ta cã :

q1 = 15 . 4 = 60 KN/m = 6 (T/m)

q2 = 20 . 4 = 80 KN/m = 8 (T/m)

q3 = 20 . 4 = 80 KN/m = 8 (T/m)

7. T¶i träng b¶n th©n.

Bao gåm träng lîng cña b¶n, dÇm ngang, dÇm däc. §Ó tÝnh to¸n néi lùc cña bÕn ta c¾t mét d¶i b¶n song song víi dÇm ngang cã chiÒu réng b»ng kho¶ng çch gi÷a hai hµng cäc.

* T¶i träng b¶n th©n cña b¶n:

T¶i träng b¶n th©n cña b¶n ®îc x¸c ®Þnh:

qb¶n = b . h . γbt

Trong ®ã:

b - Kho¶ng c¾t ®Ó tÝnh to¸n ,b = 4 ( m).

h - ChiÒu cao b¶n.

γbt- Khèi lîng riªng cña bª t«ng.

VËy ta cã:

qb¶n = 4 .0,3 .2,5 = 3 (T/m).

* T¶i träng b¶n th©n do dÇm ngang:

T¶i träng b¶n th©n cña dÇm ngang ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

qdÇm ngang = a . t . γbt

Trong ®ã:

a - BÒ réng dÇm ngang.

t - Kho¶ng çch tõ mÐp díi dÇm ngang ®Õn mÐp díi b¶n, hay b»ng chiÒu cao



- 11 -

dÇm ngang trõ ®i chiÒu cao b¶n.

Thay çc gi¸ trÞ vµo ta cã:

qdÇm ngang = 0,8 . (1,2 - 0,3) . 2,5 = 1,8 ( T/m ).

* T¶i träng b¶n th©n do dÇm däc:

T¶i träng b¶n th©n do dÇm däc lµ ®îc quy vÒ thµnh t¶i träng tËp trung t¹i çc ®Çu cäc vµ ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

PdÇm däc = (b - a) . a . t . γbt = (4 - 0,8) . 0,8. (1,2 - 0,3) .2,5 = 5,76 (T).

* T¶i träng cña dÇm vßi voi vµ dÇm tùa tµu :

T¶i träng cña dÇm vßi voi vµ dÇm tùa tµu ®îc tÝnh mét çch t¬ng ®èi vµ quy vÒ thµnh t¶i träng tËp trung t¹i çc ®Çu cäc nh sau:

Pvßi voi = 8 (T).

8. Çc tæ hîp t¶i träng.

Çc tæ hîp c¬ b¶n ®Ó tÝnh to¸n néi lùc cÊu kiÖn nh sau :

* Tæ hîp c¬ b¶n:

- Bao gåm t¶i träng thêng xuyªn , t¶i träng t¹m thêi t¸c ®éng dµi h¹n , t¶i träng t¹m thêi t¸c ®éng ng¾n h¹n

Tæ hîp t¶i träng B¶n th©n Hµng hãa Neo Va Tùa

TH 1 X X X

TH 2 X X X

TH 3 X X X

* HÖ sè ®é tin cËy cña t¶i träng:

- Träng lîng riªng cña cÊu kiÖn cÇu tµu : 1,05

- T¶i träng do ph¬ng tiÖn bèc xÕp : 1,2

- T¶i träng do hµng ho¸ : 1,3

- T¶i träng do tµu : 1,2



- 12 -

IV. TÝnh to¸n néi lùc kÕt cÊu.

1. X¸c ®Þnh to¹ ®é t©m ®µn håi.

* X¸c ®Þnh s¬ bé chiÒu dµi tÝnh to¸n cña cäc vµ chiÒu dµi tù do cña cäc:

ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cäc ®îc x¸c ®Þnh theo ph¬ng ph¸p kinh nghiÖm nh sau:

ltt = l0 + η.d

Trong ®ã:

l0 - chiÒu dµi tù do cña cäc ( lµ kho¶ng c¸ch tõ trôc trung hoµ cña dÇm tíi mÆt ®Êt ) ®îc x¸c ®Þnh dùa vµo mÆt c¾t ®Þa chÊt, cao ®é ®Æt bÕn vµ kho¶ng c¸ch gi÷a mçi hµng cäc.

η - HÖ sè kinh nghiÖm ®îc lÊy trong kho¶ng tõ (5 ÷ 7), ta chän η = 6.

d - §êng kÝnh cäc, d = 0,6 ( m )

Ta cã b¶ng sè liÖu tÝnh to¸n chiÒu dµi cäc díi b¶ng sau:

Hµng cäc l0, m ltt, m

A 9,16 12,76

B 7,65 11,25

C 6,14 9,74

D 4,64 8,24

E 3,13 6,73

F 1,9 5,50



- 13 -

* X¸c ®Þnh to¹ ®é t©m ®µn håi :

1

x

y

2 3 4 5 6 7 8 9 10

A

B

C

D

E

F

* X¸c ®Þnh to¹ ®é t©m ®µn håi :

Gäi to¹ ®é t©m ®µn håi lµ C( xC, yC).

550

673

824

974

1125

1276

400 400 400 400 400 275125

F

E

D

C

B

A



- 14 -

To¹ ®é t©m ®µn håi C ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau :

∑

∑=iy

iiyC H

xHx

.

∑∑=

ix

iiyC H

yHy

.

Trong ®ã :

∑ ixH ; ∑ iyH lµ tæng ph¶n lùc do chuyÓn vÞ ngang ®¬n vÞ cña çc cäc theo

ph¬ng x vµ ph¬ng y.

xi, yi - To¹ ®é ®Çu cäc thø i ®èi víi gèc to¹ ®é ban ®Çu.

iix yH .∑ , iiy xH .∑ - M« men tæng céng cña çc ph¶n lùc øng víi trôc x vµ trôc y. Víi gi¶ thiÕt cäc ®Òu ngµm chÆt trong ®Êt vµ ë ®Çu cäc th× ph¶n lùc ngang Hix vµ Hiy cña cäc ®¬n ®îc x¸c ®Þnh nh lùc c¾t Q g©y ra do çc chuyÓn vÞ ®¬n vÞ theo çc c«ng thøc cña c¬ häc kÕt cÊu :

ixH = iyH = Q = 3

12

i

EIl

• M« men qu¸n tÝnh cña cäc :

I = 4 4. .(1 )64

dπα− = 4 40,15.0,6 .(1 ( ) )

64 0,6π

− = 0,0063 (m4).

• Cäc bª t«ng cèt thÐp m¸c 300, ta cã :

E = 2,9.106 (T/m2)

=> EI = 2,9.106.0,0063 = 18270 (Tm2)

KÕt qu¶ tÝnh to¸n :

∑ ixH = ∑ iyH = 29256

iix yH .∑ = 448894

iiy xH .∑ = 526614

Do ®ã to¹ ®é t©m ®µn håi lµ :

xC = 18 (m).

yC = 15,34 (m).

2. X¸c ®Þnh lùc x« ngang lªn mét hµng cäc.

XÐt mét sè trêng hîp cÇu tµu chÞu t¸c dông cña çc t¶i träng t¸c dông theo ph¬ng ngang vµ chän ra trêng hîp nguy hiÓm nhÊt ®Ó tÝnh to¸n.



- 15 -

* C¸c trêng hîp tÝnh to¸n:

• CÇu tµu chÞu lùc neo tµu.

Lùc neo tµu t¸c ®éng lªn tõng ph©n ®o¹n cña cÇu tµu th«ng qua lùc c¨ng d©y neo. Thµnh phÇn lùc ngang cña d©y neo nµy lµ: Sq vµ Sn ®· tÝnh to¸n ë trªn. Trong hai trêng hîp tµu ®Çy hµng vµ kh«ng hµng th× trêng hîp tµu ®Çy hµng cã t¶i träng neo lín h¬n do ®ã lÊy t¶i träng neo trong trêng hîp nµy ®Ó tÝnh to¸n.

C

2,45 2,45

4,24

X

Y

4,24

• CÇu tµu chÞu lùc va tµu:

9

C

18

X

Y

®å ¸n c¶ng biÓn

SVTH :NGUYÔN XU¢N L¦U MSSV : 87653 LíP 53CB1 - 16 -

• CÇu tµu chÞu lùc tùa tµu:

Tµu tùa vµo bÕn cÇu tÇu coi nh g©y ra mét t¶i ph©n bè q.

C X

Y

q=0,468 ( T/m )

* Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n:

§Æt: ΣX, ΣY lµ tæng hîp çc t¶i träng t¸c dông theo ph¬ng ngang vµ ph¬ng ®øng (T).

X, Y lµ täa ®é cña ®iÓm ®Æt çc lùc ΣX, ΣY so víi cäc A1.

Lx, Ly lµ çnh tay ®ßn cña ®iÓm ®Æt ΣY, ΣX so víi t©m ®µn håi (m).

Ta cã:

Mo = ΣX . Ly + ΣY . Lx (Tm)

)(mHX

xix∑

∑=∆

)(mHY

yiy∑

∑=∆

)(..

M22

O RadxHyH iiyiix ∑∑ +

=ϕ



Lùc ngang ph©n bè theo c¶ hai ph¬ng cho cäc thø i ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

)( 'ϕiixix yxHH ±∆=

)( 'ϕiiyiy xyHH ±∆=

Trong ®ã: 'ix , '

iy - To¹ ®é cña cäc thø i ®èi víi hÖ to¹ ®é míi cã gèc t¹i t©m ®µn håi C. KÕt qu¶ tÝnh to¸n nh b¶ng tæng hîp sau :

Thµnh phÇn Neo Va Tùa

Δx , m 2,9.10-4 -3,08.10-4 0

Δy , m -1,7.10-4 6,15.10-4 6,4.10-4

φ , rad -8,22.10-6 2,3.10-5 0

Khung Däc Neo Va Tùa

Hx (T )

A 0,17 -0,7 0

B 0,30 -0,88 0

C 0,54 -1,13 0

D 1,03 -1,5 0

E 2,12 -2,1 0

F 4,33 -2,65 0

MAX 4,33 -2,65 0

Neo Va Tùa Khung Däc Hy ( T )

A -0,18 0,65 0,68

B -0,26 0,95 0,98

C -0,40 1,46 1,52

D -0,67 2,41 2,51

E -1,22 4,42 4,60

F -2,24 8,1 8,43 MAX -2,24 8,1 8,43



Neo Va Tùa Khung Ngang Hx ( T )

1 0,85 -0,75 0

2 0,85 -0,75 0

3 0,85 -0,75 0

4 0,85 -0,75 0

5 0,85 -0,75 0

6 0,85 -0,75 0

7 0,85 -0,75 0

8 0,85 -0,75 0 9 0,85 -0,75 0

10 0,85 -0,75 0 MAX 0,85 -0,75 0

Neo Va Tùa Khung Ngang Hy ( T )

1 -0,06 2,51 1,87

2 -0,16 2,28 1,87

3 -0,26 2,06 1,87

4 -0,35 1,84 1,87

5 -0,45 1,61 1,87

6 -0,55 1,4 1,87

7 -0,64 1,17 1,87

8 -0,74 0,94 1,87

9 -0,83 0,72 1,87

10 -0,93 0,50 1,87

MAX -0,06 2,51 1,87

Nh vËy khung däc nguy hiÓm nhÊt lµ khung F , Khung ngang nguy hiÓm nhÊt lµ khung 1. LÊy t¶i träng ph©n bè trªn c¸c ®Çu cäc t¹i khung ngang 1 ®Ó tÝnh to¸n néi lùc nh mét bµi to¸n ph¼ng:



Neo ( T ) Va ( T ) Tùa ( T ) Khung Ngang 1 Hy

A -0,002 0,11 0,07

B -0,003 0,16 0,10

C -0,005 0,24 0,15

D -0,009 0,4 0,25

E -0,016 0,74 0,46

F -0,029 1,36 0,84 Tæng -0,06 3 1,87

Neo ( T ) Va ( T ) Tùa ( T ) Khung däc F Hx

Tæng 4,33 -2,65 0

Pvv 8 T

400 400 400 400 400 275125

F

E

D

C

B

A

qb 3 T/mqdn 1,8 T/m

Pdd 5,76 T

T¶i träng b¶n th©n ( dÇm ngang )



F

E

D

C

B

A

3 T/m6 T/m

8 T/m

1125 2751000

T¶i träng hµng hãa ( dÇm ngang )

F

E

D

C

B

A

Pneo 0,06 T

400 400 400 400 400 275125

T¶i träng neo tµu ( dÇm ngang )



F

E

D

C

B

A

0,070,10,150,250,460,85

400 400 400 400 400 275125

T¶i träng tùa tµu ( dÇm ngang )

F

E

D

C

B

A

0,110,160,240,40,741,36

400 400 400 400 400 275125

T¶i träng va tµu ( dÇm ngang )



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

qb 3 T/m qdd 1,8 T/m

200 400 400 400 400 400 400 400 400 400 200

Pdn 5,76 T

T¶i träng b¶n th©n ( dÇm däc )

200 400 400 400 400 400 400 400 400 400 200

8 T/m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 T¶i träng hµng hãa ( dÇm däc )

Pneo 4,33 T

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

200 400 400 400 400 400 400 400 400 400 200

T¶i träng neo tµu ( dÇm däc )

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

200 400 400 400 400 400 400 400 400 400 200

Pva 2,65 T

T¶i träng va tµu ( dÇm däc )



3. KÕt qu¶ tæ hîp néi lùc

Sau khi gi¶i khung ph¼ng b»ng phÇn mÒm sap 2000 ta cã b¶ng kÕt qu¶ néi lùc sau : `

CÊu kiÖn DÇm ngang Cäc DÇm däc

M max ( Tm ) 12,7 3,9 8,76

Mmin ( Tm ) -51,5 -3,48 -25,6

Q max ( T ) 28,7 0,07 28,1

Q min ( T ) -29,5 -1,3 -27,9

N max ( T ) 0,2 -43,7 4,33

N min ( T ) -0,01 -63,9 -2,7

V. TÝnh to¸n cÊu kiÖn.

1. DÇm ngang .

DÇm ngang khi tÝnh to¸n coi lµ dÇm liªn tôc ®Æt trªn c¸c gèi tùa lµ c¸c cäc. TÝnh to¸n cèt thÐp cña dÇm ®îc tÝnh to¸n theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ TCVN 4116 - 85.

Néi lùc tÝnh to¸n ®îc lÊy theo c«ng thøc sau :

Stt = kn. nc .n .m®. S

Trong ®ã :

n - hÖ sè vît t¶i , n =1,25

nc - hÖ sè tæ hîp t¶i träng , víi tæ hîp c¬ b¶n nc = 1

m® - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc m® = 0,9

kn - hÖ sè ®¶m b¶o , c«ng tr×nh cÊp III lÊy kn = 1,15

∗ TÝnh to¸n cèt däc víi momen ©m t¹i gèi M = - 46( T m)

à Mtt = kn. nc .n .m®. M = 1,15.1.1,25.0,9.51,5 = 66,6 ( Tm )

Ta cã :

- TiÕt diÖn dÇm : b x h = 80 x 120 (cm.)

Chän abv = 7 (cm) → h0 = 120 - 7 = 113 (cm).



- Bª t«ng m¸c M300 cã : Rn = 135 (kG/cm2); Rk = 10 (kG/cm2).

- ThÐp A-II cã : Ra = 2800 (kG/cm2).

Theo TCVN 4116-85,®èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt ®îc tÝnh theo :

≤ − + −− =

0 . 0

.

. . . . . .( 0,5. ) . . ' .( '). . . . ' . . .

n c b n a a n a

a a a a a n a b n

k n M m R b x h x m R F h am F R m R F m R b x

( 1 )

Trong ®ã :

kn - HÖ sè ®é tin cËy, víi c«ng tr×nh cÊp III lÊy kn = 1,15

nc - HÖ sè tæ hîp t¶i träng, víi tæ hîp c¬ b¶n , nc = 1,0

mb - HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng, lÊy mb = 1,15

ma - HÖ sè ®é lµm viÖc cña cèt thÐp , ma = 1,1

Rn , - cêng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng ,Rn =135 kG /cm2

Ra ,Ra.n - cêng ®é chÞu kÐo vµ chÞu nÐn cña cèt thÐp , Ra = Ra.n =2800 kG /cm2

§Ó b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn ph¸ ho¹i dÎo th× m rα α≤ (ξ ≤ ξr )

Víi mα =ξ.(1-0,5. ξ) ; ξ = x/h0 ; αr = ξr.(1-0,5ξr )

Bª t«ng M300 , cèt thÐp AII , tra b¶ng trang 17 ( TCVN 4116 - 85 ) ta cã ξr = 0,6

Nªn αr = ξr.(1-0,5ξr ) = 0,6. (1- 0,5.0,6) = 0,42

Gi¶ thiÕt ®Æt cèt ®¬n Fa ,Fa’ = 0 , tõ c«ng thøc ( 1 ) ta cã :

α = 20

. .. . .n c

mb n

k n Mm R b h

= 2

1,15.1.66,61,15.1350.0,8.1,13

= 0,048 < αr = 0,375

à Cèt thÐp trong dÇm tÝnh theo tiÕt diÖn ®Æt cèt ®¬n

Fa = ξ−0

. .. . .(1 0.5. )

n c

a a

k n Mm R h

Víi mα = 0,048 tra phô lôc 9 s¸ch kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp ( Phan Quang Minh )

Ta cã : ξ = 0,048

Nªn : Fa = ξ−0

. .. . .(1 0.5. )

n c

a a

k n Mm R h

=( )

3

1 0,5.0,048−

−1,15.1.66,6 = 2,25.10

1,1.28000.1,13. ( m2 )



Chän 10 φ25 cã Fa = 49 ,1 ( cm2 )

µ = 0

49,1 .100%80.113

aFbh

= = 0,54 % > µmin = 0,05%

∗ TÝnh to¸n theo sù h×nh thµnh vµ më réng vÕt nøt

ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn TCVN 4116 - 85 nh sau :

at = ( ). . . .7.(4 100. ).a og

a

k C d mmE

σ ση µ

−−

Trong ®ã:

k - HÖ sè víi cÊu kiÖn chÞu uèn lÊy b»ng 1,0

Cg - HÖ sè víi t¶i träng thêng xuyªn vµ t¶i träng t¹m thêi, Cg = 1,3

η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1,0

σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :

σa = .a

MF Z

Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.

Trong ®ã :

Z = h0 - x/2 víi x lµ chiÒu cao vïng nÐn . Cho phÐp lÊy :

00 0

. 0,048.113113 110,32 2 2

hxZ h h ξ= − = − = − = ( cm )

⇒ σa = ( )5

266,6.10 1230 /49,1.110,3

kG cm=

σo - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt cÊu

n»m trªn kh« th× σ0 = 200 ( kG/ cm2 ).

µ - Hµm lîng cèt thÐp trong tiÕt diÖn. µ = 0,54 %

d - §êng kÝnh thanh cèt thÐp (d = 25 mm)

Ea - M«®un ®µn håi cña thÐp. Ea = 2,1 . 106 (kG/cm2).



at = 61230 2001.1,3.1. .7.(4 0,54). 25 0,077 ( )

2,1.10mm−

− = < [at ] = 0,08 ( mm )

VËy tháa m·n vÒ ®iÒu kiÖn nøt cho phÐp .

∗ TÝnh cèt thÐp víi momen d¬ng M = 12,7 ( Tm )

à Mtt = kn. nc .n .m®. M = 1,15.1.1,25.0,9.12,7 = 16,4 ( Tm )

Tõ c«ng thøc ( 1 ) ta cã :

α = 20

. .. . .n c

mb n

k n Mm R b h

= 2

1,15.1.16,41,15.1350.0,8.1,13

= 0,012 < αr = 0,42

à Cèt thÐp trong dÇm tÝnh theo tiÕt diÖn ®Æt cèt ®¬n

Fa = ξ−0

. .. . .(1 0.5. )

n c

a a

k n Mm R h

Víi mα = 0,012 tra phô lôc 9 s¸ch kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp ( Phan Quang Minh )

Ta cã : ξ = 0,012

Nªn : Fa = ξ−0

. .. . .(1 0.5. )

n c

a a

k n Mm R h

=( )

4

1 0,5.0,012−

−1,15.1.16,4 = 5,4.10

1,1.28000.1,13. ( m2 )

Chän 6 φ22 cã Fa = 22,8 ( cm2 )

µ = 0

22,8 .100%80.113

aFbh

= = 0,25 % > µmin = 0,05%

KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn sù h×nh thµnh vµ më réng vÕt nøt :

00 0

. 0,012.113113 112,3( )2 2 2

hxZ h h cmξ= − = − = − =

σa = ( )5

216,4.10 641 /22,8.112,3

kG cm=

at = ( ). . . .7.(4 100. ).a og

a

k C d mmE

σ ση µ

−−

at= ( )6641 2001.1,3.1. .7.(4 0,25). 22 0,042,1.10

mm−− = < [at ] = 0,08 ( mm )

VËy tháa m·n ®iÒu kiÖn vÒ nøt cña bª t«ng



∗ TÝnh to¸n cèt ®ai :

Lùc c¾t lín nhÊt trong dÇm Qmax = 29,5 ( T )

à Qtt = kn. nc .n .m®. Q = 1,15.1.1,25.0,9.29,5 = 38,2 ( T )

KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng :

Ta cã :

Qnk cn = 1,15 . 1 . 38,2 = 43,9 ( T ).

Qb = k okR bh tg1,2

β

Víi :

- Rk = 10 ( kG /cm2 ) , b = 80 ( cm ) , h0 = 113 ( cm )

- k = 0,5 + 2ξ víi ξ = .a a

o n

F Rbh R

= 49,1 2800.

80.113 135 = 0,11

Nªn k = 0,5 + 2 .0,11= 0,72

- tgβ = 2

1o

MQh

+=

266,61

38,2.1,13+

= 0,79

Qb = 0,72.100.0,8.1,13.0,79

1,2 = 42,8 ( T )

mb3.Qb = 1,15. 42,8 = 49,2 ( T )

Ta thÊy Qnk cn < mb3.Qb nªn bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t nªn ta bè trÝ cèt ®ai cÊu t¹o

Chän cèt ®ai φ8a300 , 2 nh¸nh

* Bè trÝ cèt thÐp :

Cèt thÐp dÇm ngang ®îc bè trÝ nh sau:



2. DÇm däc

B¶ng tÝnh to¸n cèt thÐp

M ( T ) Mtt ( T ) Fa ( cm2 ) Sè thanh µ ( % ) at ( mm )

25,6 33,1 10,8 7 φ22

Fa = 26,6 ( cm2 ) 0,29 0,07

Bè trÝ cèt thÐp dÇm däc



3.TÝnh to¸n b¶n sµn.

Víi 11

2 =ll

nªn tÝnh to¸n b¶n kª 4 c¹nh

Ta c¾t mét d¶i b¶n cã bÒ réng 1(m) ra tÝnh to¸n

- T¶i träng hµng ho¸ : qh = 2 ( T/m ).

- T¶i träng b¶n th©n cña b¶n :

qb = 0,3 . 2,5 = 0,75 ( T/m ).

T¶i träng t¸c dông lªn b¶n : q = qh + qb = 2 + 0,75 = 2,75 ( T/m ).

MI MI'

M1

M2

MII

MII'

400

400

* S¬ ®å tÝnh m« men:

Do ta chän ph¬ng ¸n tÝnh to¸n cho cèt thÐp ®Æt ®Òu nªn:

=−

12)3( 12

21 lllq 1

'2 )2( lMMM IIII ++ + 2

'1 )2( lMMM II ++

Víi 11

2 =ll

, ta cã :

11

2 =MM

; =1M

M I =1

'

MM I =

1MM II 4,1

1

'

=MM II

Thay c¸c gi¸ trÞ q, l1, l2 vµ dùa vµo c¸c tû sè trªn ta cã:



24 (3.4 4)2,75.12

−= 1 1 1(2 1,4 1,4 ).4M M M+ + + 1 1 1(2 1,4. 1,4 ).4M M M+ +

⇔ 29,3 = 38,4 M1

Tõ ®ã ta cã :

M1 = M2 = 0,8 Tm

MI = M’I = MII =M’II = 1,12 Tm

à Mtt = kn. nc .n .m®. M = 1,15.1.1,25.0,9.1,12 = 1,5 ( Tm )

Ta cã biÓu ®å néi lùc dïng ®Ó tÝnh to¸n thÐp b¶n nh sau :

* TÝnh to¸n cèt thÐp cho b¶n:

B¶n ®îc tÝnh to¸n nh tiÕt diÖn ch÷ nhËt chÞu uèn cã tiÕt diÖn b x h = 100 x 30 (cm).

T¶i träng t¸c dông lªn b¶n :

Mmax = 1,5 Tm; Qmax = . 1,5.42 2

q l= = 3 ( T )

Gi¶ thiÕt a0 = 3 cm → h0 = 30 - 3 = 27 cm.

Ta cã : αr = ξr.(1-0,5ξr ) = 0,5. (1- 0,5.0,6) = 0,42

(ξr = 0,5 tra b¶ng 17 - TCVN 4116 - 85 )

α = 20

. .. . .n c

mb n

k n Mm R b h

= 2

1,15.1.1,51,15.1350.1.0,27

= 0,015 < αr = 0,42

1 1 2.2

mαζ

+ −= =

1 1 2.0,0152

+ − = 0,99

1,5 Tm 1,5 Tm

1,04Tm

400



Fa = 5

0

1,15.1.1,5.101,1.2800.0,99.27

n c

a a

k n Mm R hγ

= = 2,01 (cm2 )

Chän cèt thÐp ∅16 cã fa = 2,01 cm2. Kho¶ng c¸ch ( )2,01.100 1002,01

a cm= =

Chän a = 200 (mm), suy ra ( )22,01.100 10,0520aF cm= =

Hµm lîng cèt thÐp : µ = 0

10,05 .100%100.27

aFbh

= = 0,37 % > µmin = 0,05%

- KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng:

Ta cã:

Qnk cn = 1,15 . 1 . 3 = 4,5 ( T )

- k = 0,5 + 2ξ víi ξ = .a a

o n

F Rbh R

= 10,05 2800.100.27 135

= 0,077

Nªn k = 0,5 + 2 .0,077 = 0,654

- tgβ = 2

1o

MQh

+= 5

3

21,12.101

2,24.10 .27+

= 0,75

- Qb = k okR bh tgβ = 0,654.10.100.27.0,75 = 13244 ( kG ) = 13,24( T )

- mb3.Qb = 1,15. 13,24 = 15,22 ( T )

Ta thÊy Qnk cn < mb3.Qb nªn bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t

∗ KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn sù h×nh thµnh vµ më réng vÕt nøt :

ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

at = . . . .7.(4 100 ).a od

a

k C dE

σ ση µ

−−

Trong ®ã:

k =1; η = 1,0 ; Cd = 1,3

σa = ZF

M

a

víi 00 0

. 0,015.27272 2 2

hxZ h h ξ= − = − = − = 26,8( cm )

→ σa = 51,5.10

10,05.26,8= 557 ( Kg/cm2 )



σbd = 200 ( Kg/cm2 ); µ = 0,37%; d = 16 (mm ); Ea = 2.1 . 106 ( Kg/cm2 )

→ at = 6557 2001.1,3.1. .7.(4 0,37). 16

2,1.10−

− = 0,022 ( mm ) < [at ] = 0,08 ( mm )

VËy tháa m·n ®iÒu kiÖn vÒ nøt cña bª t«ng .

3. TÝnh to¸n vµ kiÓm tra cäc.

5.3.1 Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn:

Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn ®îc x¸c ®Þnh:

Rg = i iF. u. h .σ + ∑ τ

Trong ®ã :

σ - Cêng ®é chÞu t¶i cña ®Êt díi mòi cäc,

F - DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña cäc, F = 2.4

Dπ= 2.0,6

4π

= 0,283 (m2)

u - Chu vi tiÕt diÖn cäc. u = .Dπ = .0,6π = 1,88 (m)

τi - Cêng ®é ma s¸t thµnh líp ®Êt thø i víi bÒ mÆt xung quanh cña cäc.

hi - §é dµy líp ®Êt thø i

Çc líp ®Êt cã çc ®Æc trng nh sau :

Líp ®Êt γ (T/m3) ϕ (°) Tr¹ng th¸i

1 1,56 5 Bïn sÐt ch¶y

2 1,75 8 SÐt gÇy lÉn çt

3 1,82 20 Çt h¹t trung

Víi mçi líp ®Êt ta chia nhá thµnh nhiÒu ph©n líp råi tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc, chän cäc cã néi lùc lín nhÊt ®Ó kiÓm tra.



KÕt qu¶ tÝnh to¸n thÓ hiÖn trong b¶ng sau :

Líp ®Êt

Lo¹i ®Êt hi ( m ) τι (T/m2) u.τιi.hi (T)

1 Bïn sÐt ch¶y 7,5 0,5 7,05

2 SÐt gÇy lÉn çt 10 5 94

3 Çt h¹t trung 2,2 6 24,8

Cäc h¹ vµo líp çt h¹t trung 2,2 m nªn øng suÊt ®Çu cäc σ = 25 ( T/ m2 )

Rg = . . .i iF u hσ + Σ τ = 0,283.25 +7,05 + 94 +24,8 = 133 ( T )

R = gRη

= 1331,6

= 83 ( T )

T¶i träng cña cäc chÞu nÐn lín nhÊt theo biÓu ®å lµ Nmax = 63,9 ( T )

à Ntt = kn. nc .n .m®. Nmax = 1,15.1.1,25.0,9.63,9 = 82 ( T )

R = 83 ( T ) > Ntt = 82 ( T )

Cäc ®ñ søc chÞu t¶i

5.3.3 TÝnh to¸n cäc trong qu¸ tr×nh thi c«ng :

ChiÒu dµi cäc lc = 30 (m). Chia lµm 2 ®o¹n, mçi ®o¹n dµi 15 ( m )

+ Trêng hîp cÈu mét ®iÓm:

a

p

Trêng hîp cÈu ®Ó thi c«ng

§iÓm ®Æt mãc cÈu ®îc x¸c ®Þnh sao cho néi lùc trong cäc cã trÞ sè m« men d¬ng lín nhÊt b»ng trÞ sè m« men ©m lín nhÊt khi cÈu. Ta cã:



a = 0,209.l =0,29.15 = 4,35 m.

S¬ ®å tÝnh to¸n cña cäc cã thÓ xem lµ dÇm ®¬n gi¶n cã gèi tùa t¹i ®iÓm mãc cÈu vµ ®iÓm tiÕp xóc víi ®Êt :

mi

mi

q

H×nh17 : S¬ ®å tÝnh to¸n cäc cÈu mét ®iÓm.

T¶i träng t¸c dông lªn cäc lµ t¶i träng b¶n th©n cäc :

q = n. γ. F = 1,5. 2,5. ( )2 2. 0,6 0,154π

− = 1 (T/m).

( n -hÖ sè ®éng , n =1,5 )

Khi ®ã:

M« men lín nhÊt : M1 = ( )2 2. 1.4,35 9,5

2 2q a Tm= =

Lùc c¾t lín nhÊt Q1 = q.a = 1.4,35 = 4,45 (T).

+ Trêng hîp cÈu 2 ®iÓm:

p

b b

Trêng hîp cÈu hai ®iÓm.



T¬ng tù trêng hîp trªn ta cã :

b = 0,207.l = 0,207 .15 = 3,1 (m).

q

m2 m2

m

S¬ ®å tÝnh to¸n cäc cÈu hai ®iÓm.

q = 1 (T/m) → M2 = 2q.b

2 =

21.3,12

= 4,8 ( Tm )

Lùc c¾t lín nhÊt Q2 = q.a = 1.3,1 = 3,1 (T).

Ta thÊy M1 > M2 → néi lùc trong cäc trong trêng hîp cÈu mét ®iÓm lµ nguy hiÓm nhÊt. Ta lÊy néi lùc trong trêng hîp nµy ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ cho trêng hîp thi c«ng.

Gi¸ trÞ néi lùc dïng ®Ó tÝnh to¸n lµ :

M = M1 = 9,5 (Tm)

Q = Q1 = 4,45 (T)

Chän 18∅18 ( Fa =45,8 cm2 ) ®îc bè trÝ ®Òu vßng quanh cäc

12Ø16

vuøng neùn

vuøng keùo

60 30

15 21 23

8



Chän líp b¶o vÖ cèt thÐp cña cäc lµ 5 cm

ChiÒu cao lµm viÖc ho ®îc x¸c ®Þnh :

1

.i in hh

n=

∑

∑ =

(2.8 2.15 2.21 2.23)10

+ + + = 13,4 ( cm )

ho = h1 + 40 = 13,4 + 30 = 43,4 ( cm )

KiÓm tra cèt thÐp ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc :

Mmax < a s o am . F . .h .R.n ck nζ

Víi :

Fs : diÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo , Fs = 22,9 ( cm2 )

ζ = 0,9 , Ra = 2800 ( kG / cm2 )

⇒ a s o am . F . .h .R.n ck nζ

=41,1. 22,9.10 .0,9.0,434.280001,15.1

−

= 23,9 ( T ) > Mmax = 9,5 ( T )

VËy cèt thÐp chän lµ hîp lý .

* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.

ChiÒu réng vÕt nøt at vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn TCVN - 4116 - 85 nh sau :

at = ( ). . . .7.(4 100 ).a od

a

k C d mmE

σ ση µ

−−

σa = ZF

Ma

víi 00 0

. 0, 2.43,443,42 2 2

hxZ h h ξ= − = − = − = 39 (cm).

→ σa = 59,5.10

22,9.39= 1064 (Kg/cm2).

→ at = 61064 2001.1,3.1. .7.(4 0,7). 18

2,1.10−

− = 0,053 mm < [at ] = 0,08 ( mm )

=> Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.

VËy ta bè trÝ thÐp cäc lµ 18∅18 vµ cèt ®ai ∅8a200.



5.4 TÝnh to¸n dÇm vßi voi.

DÇm vßi voi cã tiÕt diÖn thay ®æi phÇn díi tiÕt diÖn thu nhá dÇn tõ bÒ réng 0,7 (m ) xuèng 0,25 ( m ) dµi 2,1 (m).

DÇm vßi voi chÞu t¸c dông cña lùc tùa tµu vµ va tµu. PhÇn trªn cña dÇm vßi voi liªn kÕt víi dÇm ngang, truyÒn t¶i träng vµo dÇm ngang vµ chñ yÕu chÞu lùc nÐn nªn kh«ng cÇn thiÕt ph¶i tÝnh to¸n mµ chØ tÝnh to¸n víi phÇn dÇm bªn díi nh dÇm Conson chÞu uèn díi t¸c dông cña lùc tùa vµ lùc va tµu. Ta tÝnh to¸n víi trêng hîp cã lùc tùa q = 0,5 T/m vµ lùc va gi¸ trÞ cña lùc va theo ph¬ng vu«ng gãc víi mÐp bÕn lµ F = 18 T

+ Trêng hîp chÞu lùc tùa:

Lùc t¸c dông lªn dÇm trong trêng hîp tùa lµ :

F = 0,5 . 4 = 2 (T).

§Ó an toµn ta xem nh lùc nµy ®Æt ë ®Çu dÇm, khi ®ã m« men ë mÐp ngµm lµ :

M = 2 . 2,1 = 4,2 (Tm).

+ Trêng hîp chÞu lùc va:

Lùc t¸c dông lªn dÇm trong trêng hîp va lµ :

F = 18 (T).

§Ó an toµn ta xem nh lùc nµy ®Æt t¹i vÞ trÝ c¸ch mÐp ngµm lµ 2,1 (m)

M = 18 . 2,1 = 37,8 (Tm).

Ta thÊy trêng hîp chÞu lùc va lµ nguy hiÓm nhÊt nªn tÝnh to¸n theo trêng hîp nµy vµ tÝnh to¸n cho cÊu kiÖn chÞu uèn cã tiÕt diÖn b x h = 80 x 70 cm.

Chän abv = 5 cm suy ra h0 = h - abv = 70 - 5 = 65 (cm)

αm = 5

2 20

1,15.1.37,8.101,15.135.80.65

n c

b n

k n Mm R bh

= = 0,083 < αr = 0,42

ζ = 1 1 2.

2mα+ −

= 1 1 2.0,083

2+ −

= 0,96

Fa = 5

0

1,15.1.37,8.101,1.2800.0,96.65

n c

a a

k n Mm R hγ

= = 19,7 (cm2).

Chän 8∅28 cã Fa = 49,4 (cm2).



Hµm lîng cèt thÐp : µ = 0

49,4 .100%80.65

aFbh

= = 0,95 % > µmin = 0,05%

Bè trÝ cèt ®ai ∅8a300 , 2 nh¸nh

* TÝnh to¸n theo ®é më réng vÕt nøt:

ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn TCVN - 4116 - 85 nh sau :

at = ( ). . . .7.(4 100 ).a od

a

k C d mmE

σ ση µ

−−

σa = ZF

Ma

víi 00 0

0,083.65652 2 2

hxZ h h ξ= − = − = − = 62,3 ( cm )

σa = 538,7.10

49,4.62,3= 1257 ( Kg/cm2

)

→ at = 61257 2001.1,3.1. .7.(4 0,95). 28

2,1.10−

− = 0,074 mm < [at ] = 0,08 ( mm ).

Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.

VËy ta bè trÝ thÐp dÇm vßi voi lµ 8∅28 .

VI. KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ.

6.1. X¸c ®Þnh çc t©m trît.

Khi tÝnh to¸n æn ®Þnh trît, çc qui ph¹m thêng gi¶ thiÕt hai h×nh d¹ng mÆt trît: MÆt trît cung trßn vµ mÆt trît d¹ng mÆt ph¼ng gÉy khóc, trong ®ã mÆt trît d¹ng cung trßn ®îc sö dông phæ biÕn.

Gi¶ thiÕt ®Êt trît theo d¹ng cung trßn cã t©m 0, chia khèi trît thµnh mét sè phÇn nhá b»ng çc ®êng th¼ng ®øng.

6.3. Ph¬ng ph¸p tÝnh æn ®Þnh.

Theo 22TCN207 -92 æn ®Þnh cÇu tµu ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

tr gR R≤∑ ∑

Trong ®ã:

ΣRg: Tæng çc lùc hoÆc m« men gi÷ cho kÕt cÊu khái trît

ΣRtr: Tæng çc lùc hoÆc m« men g©y trît cho kÕt cÊu



Ta cã :

.. . .c d tr gn

mn n m M Mk

≤

Trong ®ã:

nC = 1: HÖ sè tæ hîp t¶i träng.

n = 1,25 : HÖ sè vît t¶i ®èi víi bÕn cÇu tµu.

md = 0,75 : HÖ sè phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc.

m = 1,15: HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc.

Kn = 1,15 : hÖ sè ®¶m b¶o ( c«ng tr×nh cÊp III )

Mg, Mtr: M« men gi÷ vµ m« men trît.

Víi t©m trît cung trßn nguy hiÓm nhÊt ta cã:

Mtr = R. Σgi.sinαi + Σwi.zi

Mg = R. ( Σgi.cosαi.tgϕi + ΣCi.∆li + ΣQci )

Trong ®ã:

R: b¸n kÝnh cung trît

gi: Tæng träng lîng cña líp ®Êt thø i vµ çc cÊu kiÖn c«ng tr×nh trong ph¹m vi ®ã.

αi : Gãc nghiªng so víi ®êng n»m ngang cña ®êng tiÕp tuyÕn víi cung trît ë giao ®iÓm cung trît vµ ®êng t¸c dông lùc gi.

Rri

i arcsin=α

ri: Kho¶ng çch ngang tõ t©m quay O1 ®Õn ®êng t¸c dông cña lùc gi.

ϕi, Ci : Gãc néi ma s¸t vµ lùc dÝnh cña ®¸y cét ®Êt thø i.

∆li: ChiÒu dµi ®o¹n cung ë ®¸y cét thø i.

wi = 0 : ¸p lùc thuû ®éng t¨ng thªm.

Zi : Kho¶ng çch cña t©m cung trît ®Õn ®êng t¸c dông gi.

Qci: Lùc kh¸ng trît cña cäc thø i .

X¸c ®Þnh lùc kh¸ng trît cña cäc:



ltMQ

z

cci .

.4=

Trong ®ã:

Mc : M« men uèn trong cäc ë díi mÆt trît ®îc x¸c ®Þnh theo 2 ®iÒu kiÖn:

a. §iÒu kiÖn ®é bÒn cña tiÕt diÖn BTCT, tÝnh theo c«ng thøc trong TCVN 4116-85

b. §iÒu kiÖn ngµm cña cäc díi mÆt trît mét ®o¹n 25,1n

ztt = , tÝnh theo c«ng thøc:

( )8

.. 2zcap

c

tlM

σσ −=

Trong ®ã :

tn : Kho¶ng c¸ch tõ mÆt trît ®Õn ch©n cäc.

lc : ChiÒu dµi ®o¹n th¼ng mµ trªn ph¹m vi ®ã ¸p lùc chñ ®éng vµ bÞ ®éng cña ®Êt sÏ truyÒn lªn.

σp, σa : ¸p lùc bÞ ®éng vµ ¸p lùc chñ ®éng cña líp ®Êt.

Víi ¸p lùc chñ ®éng vµ bÞ ®éng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

−= ∑

= 445.. 02

1

ii

n

iia tgh

ϕγσ

+= ∑

= 445.. 02

1

ii

n

iip tgh

ϕγσ

NÕu σp < σa th× ta lÊy Mc = 0.

∗ X¸c ®Þnh vÞ trÝ t©m trît nguy hiÓm

XÐt tû sè : tH

= 19,710,8

= 1,82 > 1

→ LÊy täa ®é t©m ban ®Çu O1 cã xH

= 0,41 , yH

= 0,53

→ Täa ®é t©m ban ®Çu O1 : ( x , y ) = ( 4,43 ; 5,7 )

Sau ®ã ta tÝnh thªm 2 t©m O2 ( 4,43 ; 8 ) vµ O3 ( 8 ; 5,7 )

∗ KiÓm tra æn ®Þnh t©m t©m trît O1 :



O1( 4,43 ; 5,7 )

1

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

18

2

R = 36,9 m

Ta cã O1 (4,43 ; 5,7 ) → R = 36,9 ( m )

ΣMg = 22260,1 ( Tm ) , ΣMtr = 10748 ( Tm )

1

.

. . .

gn

c d tr

m MkK

n n m M= =

1,15 .22260,11,15

1.1,25.0,75.10748 = 2,2 > 1


182

O2( 4,43 ;8 )

R = 39,16 m1

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17



Ta cã O2 (4,43 ; 8 ) → R = 39,16 ( m )

ΣMg = 24090 ( Tm ) , ΣMtr = 12153,1 ( Tm )

2

.

. . .

gn

c d tr

m MkK

n n m M= =

1,15 .240901,15

1.1,25.0,75.12153 = 2,1 > 1


1

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 172 3

O3( 8 ; 5,7 )

R = 37,76 m

Ta cã O3 (8 ; 5,7 ) → R = 37,76 ( m )

ΣMg = 23626 ( Tm ) , ΣMtr = 8854,68 ( Tm )

3

.

. . .

gn

c d tr

m MkK

n n m M= =

1,15 .236261,15

1.1,25.0,75.8865,68 = 2,8 > 1

VËy cÇu tÇu tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh trît s©u .



VII. Thèng Kª VËt LiÖu 1. Thèng kª cÊu kiÖn cho toµn bÕn

Sè lîng STT

Tªn cÊu kiÖn

VËt liÖu KÝch thíc

bxhxl ( m ) 1 ph©n ®o¹n Toµn bÕn

1 DÇm ngang BTCT M300# 0,8x1,2x24 10 30

2 DÇm däc BTCT M300# 0,8x1,2x40 6 18

3 Cäc èng BTCT M300# D=0,6 , t=0,15

L = 15 120 360

4 Vßi voi BTCT M300# 10 30

5 §Öm tµu Cao su ∆800 5 15

6 BÝch neo ThÐp HW5 2 6

2. Thèng kª vËt liÖu cho toµn bÕn

Tæng khèi lîng bª t«ng toµn bÕn lµ : 3342,3 m3

Tæng khèi lîng thÐp toµn bÕn lµ : 447,6 T

CÊu kiÖn Khèi lîng bª t«ng 1 ph©n ®o¹n ( m3 )

Khèi lîng thÐp 1 ph©n ®o¹n ( T )

DÇm ngang 172,8 17,1

DÇm däc 172,8 11,3

Cäc èng 381,7 79,5

B¶n 288 31,64

Têng ch¾n 80 5,81

B¶n tùa tµu 18,8 3,86

Tæng 1114,1 149,2



Tµi liÖu tham kh¶o

1. 22TCN - 207 - 92 . Tiªu chuÈn thiÕt kÕ c«ng tr×nh bÕn c¶ng biÓn

2. 22TCN - 222 - 95 . T¶i träng vµ t¸c ®éng ( do sãng vµ do tµu ) lªn c«ng tr×nh thñy

3. TCVN 4116 - 85 .Tiªu chuÈn thiÕt kÕ kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp thñy c«ng

4. C«ng tr×nh bÕn c¶ng - Ph¹m V¨n Gi¸p, NguyÔn H÷u §Èu , NguyÔn Ngäc HuÖ ,

nhµ xuÊt b¶n x©y dùng , hµ néi ,1998

5. ThiÕt kÕ c«ng tr×nh bÕn c¶ng - KS. Vò Minh TuÊn , Nhµ xuÊt b¶n x©y dùng , 2010

6. KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp - Pgs ,Ts .Phan Quang minh - Gs ,Ts . Ng« ThÕ Phong

Gs ,Ts . NguyÔn §×nh Cèng , Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt , hµ néi , 2008

do an cang bien coc ống d60

Documents

trong c

chiu rng bn cu tu c

bn b tng

bn btct

c su nc trc bn

chiu cao trc bn c xc

cao trnh y bn c xc nh

cao trnh mt bn c xc