đề cương đồ án thiết kế cảng

Thiết kế sơ bộ cho các phương án kết cấu CHƯƠNG 2: Tính toán tải trọng và các tác động của tàu lên công trình 2.1.. Tính toán sơ bộ tải trọng lên các đầu cọc 3.2.. Kiểm tra khả năng chịu

Trang 1

THIẾT KẾ BẾN TÀU CONTAINER 25.000 DWT CHƯƠNG 1: Số liệu đầu vào và các giải pháp kết cấu

1.1 Số liệu đầu v ào

1.2 Thiết kế sơ bộ cho các phương án kết cấu

CHƯƠNG 2: Tính toán tải trọng và các tác động của tàu lên công trình

2.1 Lực neo tàu

2.2 Tính toán năng lượng cập tàu

2.3 Chọn đệm và tính lực va

2.4 Kiểm tra khoảng cách đệm và bố trí đệm

CHƯƠNG 3: Tính toán sơ bộ lực lên kết cấu

3.1 Tính toán sơ bộ tải trọng lên các đầu cọc

3.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền

3.3 So sánh và chọn sức kháng của cọc

3.4 Tính chiều dài tính toán của cọc

3.5 Phân phối lực neo, lực va lên bến

3.6 Kiểm tra khả năng chịu lực ngang của cọc

CHƯƠNG 4: Tính toán nội lực

4.1 Tính toán khung ngang

4.2 Tính toán khung dọc ray cần trục

4.3 Tính toán khung dọc phụ

4.3 Tính toán cầu dẫn

4.5 Tính toán nội lực bản sàn

CHƯƠNG 5: Thiết kế cốt thép

5.1 Tính toán cốt thép cho các cấu kiện

5.1.1 Vật liệu

5.1.2 Tính toán cốt thép theo trạng thái giới hạn 1

5.1.3 Tính toán cốt thép theo trạng thái giới hạn 2

5.1.4 Tính toán cốt thép chịu cắt của dầm

5.1.5 Tổng hợp tính toán và bố trí cốt thép

CHƯƠNG 6: Kiểm tra chọc thủng của bản và nội lực của cấu kiện

6.1 Kiểm tra chọc thủng của bản

6.2 Kiểm tra nội lực cấu kiện

SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM

KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG

Trang 2

CHƯƠNG 1: Số liệu đầu vào và các giải pháp kết cấu

I. S Ố LI ỆU Đ ẦU V ÀO

I.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẢNG

I.1.1 ĐỊA HÌNH

Hệ thống Sông Thị Vải bao gồm sông Thị Vải, sông Gò Gia và sông Cái Mép Sông Thị Vải - Cái Mép chạy theo hướng Bắc Nam gần song song với đường quốc lộ 51

Độ sâu trung bình từ (15 ÷ 20)m, chỗ sâu nhất (ở ngã ba Thị Vải - Gò Gia - Cái Mép) đạt tới 60m Bề rộng trung bình (500 ÷ 600)m, riêng ở sông Cái Mép có chỗ rộng tới 1000m

Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa hình, địa chất khu vực xây dựng cảng khảo sát năm

2007 của Công ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Cảng – Kỹ thuật Biển, địa hình khu vực xây dựng cảng có thể tóm lược như sau:

 Địa hình dưới nước: tại vị trí xây dựng cảng nằm trong đoạn cong Tắc Cá Trung có cao độ đáy trung bình từ -10,00m đến -18,00m (hệ cao độ Hòn Dấu)

 Khu vực trên bờ: hiện là rừng đước và chà là ngập mặn, cao độ trên bờ thay đổi

từ +0,50m đến +1,50m (hệ cao độ Hòn Dấu)

I.1.2 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Căn cứ vào kết quả khảo sát địa chất tại các khu vực lân cận (Cảng Thép – Thép Việt

ở thượng lưu, dự án Nhà máy đóng tàu An Phú ở hạ lưu), địa tầng tại khu vực xây

dựng cảng Quốc tế Sao Biển, từ trên xuống dưới được thể hiện trên Hình 1-1 và Hình

Trang 3

Hình 1-1: Mặt cắt địa chất và các thông số tính toán Khu vực trên bờ

Trang 4

Hình 1 – 2:Mặt cắt địa chất và các thông số tính toán Khu vực dưới nước I.1.2 ĐIỀU KIỆN THỦY HẢI VĂN

Thủy triều

Dựa trên số liệu quan trắc tại trạm thủy văn Vũng Tàu từ năm 1955-2000, mực nước thiết kế được chọn như sau:

Mực nước cao thiết kế: +1,08m (Hệ cao độ Hòn Dấu)

Mực nước trung bình: -0,22m (Hệ cao độ Hòn Dấu)

Mực nước thấp thiết kế: -2,31m (Hệ cao độ Hòn Dấu)

Sóng

Theo số liệu quan sát tại Sao Mai và Nghinh Phong từ năm 1986 đến năm 1987, chiều cao sóng (H) lớn nhất là 1,2m, chu kỳ sóng (T) là 3,8 giây, và chiều dài sóng (L) là 45

m tại Sao Mai, còn tại Nghinh Phong các giá trị này lần lượt là H=1,97 m, T=5,9 m và L=57m Tuy nhiên, vị trí dự án nằm sâu vào bên trong đất liền, nên ảnh hưởng của sóng đến công trình không đáng kể

Trang 5

Dòng chảy

a Tốc độ lớn nhất của dòng chảy

Theo kết quả nghiên cứu, tốc độ dòng chảy lớn nhất trên hệ thống sông Thị Vải - Cái Mép khoảng 2,5 m/s tại cửa Cái Mép, và 1,33 m/s tại Thị Vải

b Đo đạc dòng chảy

Năm 2001, đoàn nghiên cứu Jica đã tiến hành đo dòng chảy hai lần vào tháng 6 và tháng 12 ở tất cả 7 điểm tại Vịnh Gành Rái Hướng và tốc độ dòng chảy ở ba độ sâu khác nhau được đo đồng thời bằng bốn dụng cụ đo dòng chảy liên tục trong 15 ngày đêm (từ ngày 14 đến 29 tháng 6, và từ ngày 2 đến 17 tháng 6 năm 2001), các lần đo cách nhau 1 giờ Quá trình đo được tiến hành bởi ba dụng cụ đo dòng tại ba điểm khảo sát, V1, V2 và V3 Đồng thời quan trắc trong cùng 1 thời gian trên trong 25 giờ liên tiếp, các lần đo cách nhau 1 giờ bằng dụng cụ đo bổ sung tại bốn điểm phụ V4, V5, V6 và V7

Vận tốc dòng chảy lớn nhất quan sát tại mỗi điểm tại hai thời điểm triều lên, xuống

được trình bày trong Bảng 1-3 và Hình 1-9, Hình 1-10 vào tháng 6 và tháng 12 Như

trong các hình biểu diễn, phần lớn dòng chảy đổi chiều, hướng dòng chảy trong cả hai trường hợp gần như song song với luồng chạy tàu hiện tại, điều này giúp giảm thiểu

sự bồi lắng cho luồng

Vận tốc dòng chảy lớn nhất tại Vịnh Gành Rái (14 ÷ 29)/6/2001

Ghi chú: Góc so với hướng bắc theo chiều kim đồng hồ

Dòng

chảy Dòng chảy khi triều lên Dòng chảy theo triều xuống

Điểm

Lớp

Vận

tốc

(m/s

)

Góc (0)

Vận tốc (m/s)

Gó c (0)

Vận tốc (m/s )

Góc (0)

Vận tốc (m/s )

Gó c (0)

Vận tốc (m/s )

Góc (0)

Vận tốc (m/s )

Góc (0)

V1 1,08 007 1,08 35

4 1,22 354 1,37 173 1,74 169 1,77 160 V2 0,89 307 1,17 31

4 1,30 318 0,95 128 1,16 126 1,32 127 V3 0,81 335 0,94 33 1,22 338 0,73 16 0,96 160 1,07 155

Trang 6

8 5 V4 0,78 025 0,78 01

7 0,83 020 0,65 017 0,60 195 1,03 185 V5 0,55 354 0,61 35

5 0,64 358 0,47 160 0,69 157 0,79 163 V6 0,65 257 0,74 25

8 0,77 264 0,84 245 1,11 259 1,22 260 V7 0,68 295 1,02 29

6 1,40 134 0,92 116 1,35 109 1,62 120

(Nguồn: Đoàn nghiên cứu Jica)

Vật liệu đáy

Đoàn nghiên cứu Jica đã tiến hành đo lấy mẫu vật liệu đáy vào tháng 6 và tháng 12 tại tổng cộng chín điểm gồm bảy điểm tại dòng chảy đang đo lường và hai điểm khác ở phía nam bờ biển Cần Giờ Sau đó phân tích để biết cỡ hạt trung bình (d50) của vật liệu đáy Vịnh Gành Rái

Hình 1-11 và Hình 1-12 cho thấy cỡ hạt d50 có đường kính thay đổi từ khoảng 1,3

mm (phần lớn là hạt thô) tại cửa vịnh (luồng chạy tàu Vũng Tàu), 0,2mm ở giữa kênh, 0,1mm phía trước Cần Giờ và 0,06mm (hạt mịn) bên trong Vịnh

Các đặc trưng nước

a Nhiệt độ nước

Nhiệt độ trung bình tháng của nước trên sông Thị Vải và Vũng Tàu dao động từ 260C đến 320C Nhiệt độ cao nhất đo được là 34,50C, xuất hiện vào tháng 5, và nhiệt độ thấp nhất là 260C, xuất hiện vào tháng 1

b Độ mặn

Độ mặn của nước ở Vịnh Gành Rái không khác biệt nhiều so với nước biển, khoảng

25 đến 30‰ trên mỗi đơn vị Độ mặn của tháng lớn nhất 33,5‰ vào tháng 4, độ mặn

trung bình tháng nhỏ nhất 29,8‰ vào tháng 7 xem Bảng 1-4.

Độ mặn của nước tại Vịnh Gành Rái

Trang 7

(mỗi đơn vị) Trung bình của tháng lớn nhất 33,5 Tháng 4

Trung bình của tháng nhỏ

nhất

(Nguồn: Báo cáo thủy văn trên sông Thị Vải và Vũng Tàu, tháng 5 năm 1995)

I.2 THÔNG SỐ TÀU VÀ LƯỢNG HÀNG THÔNG QUA CẢNG

I.2.1 Lượng hàng thông qua cảng

Tổng lượng hàng thông qua cảng trong năm là: 230000 TEU/năm tương ứng

3220000 Tấn

Những đặc trưng chủ yếu về hàng hóa thông qua cảng gồm các loại thùng

container tiêu chuẩn 20 feet, 40 feet Trong đó :

+ Tỷ lệ container 40 feet dự tính ≈ 35 ÷ 40%; loại 20 feet từ 60 ÷65%

+ Tỷ lệ container đầy hàng tính mức trung bình cho toàn cảng 82,5 ÷ 85%,

trong đó container lạnh từ 2,5 ÷ 5%

+ Tỷ lệ container rỗng ≈ 15 ÷ 17,5%

I.2.2 Tàu đến cảng

Tàu lớn nhất đến cảng được lựa chọn tính toán là container 25.000 DWT (tra

theo PIANIC ) tương ứng 32.400 tấn

Loại Chiều dài Lmax(m) Chiều rộngB

max (m) Mớn đầy tảiT (m) Sức chở container(TEU)

I.2.3 Thiết bị bốc xếp trên bến

Bốc xếp container sử dụng các cần trục SSG chuyên dụng loại FEEDER

SERVER Các thông số kỹ thuật chính của cần trục như sau:

• Sức nâng max : 40T

• Tầm với max :

+ Tính từ tâm ray phía biển : 35m

+ Tính từ tâm ray phía bờ : 16m

• Độ cao nâng :

+ Chiều cao nâng dưới khung chụp tính từ mặt đường ray : 27m

+ Độ sâu hạ tính từ mặt ray : 12m

• Khung cẩu :

+ Khẩu độ ray : 18m

+ Đường kính bánh xe : 630mm

+ Chiều cao khoảng không dưới dầm ngang : 13,5m

+ Khoảng trống giữa các chân (theo phương dọc ray) : 17m

• Số bánh xe :

Trang 8

+ Phía bờ : 4 x 2 = 8

+ Phía biển : 4 x 2 = 8

+ Số bánh xe chủ động phía bờ : 4

+ Số bánh xe chủ động phía biển : 4

• Tốc độ hoạt động :

+ Nâng hạ tải 40 T dưới 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 : 5 phút

• Tải trọng :

+ Điều kiện làm việc chịu tác động của gió và lực quán tính

+ Tải trọng tối đa góc phía biển : 3000 KN

+ Tải trọng tối đa góc phía bờ : 3000 KN

• Tổng trọng lượng cần cẩu : 620 T

• Ap lực lớn nhất của bánh xe

+ Phía biển : 31,2 T

+ Phía bờ : 24,4 T

• Năng suất nâng hạ container : 40 Teu/giờ

• Chiều rộng lớn nhất của toàn bộ cần cẩu theo phương dọc ray : 24,8 m

• Chiều dài di chuyển cần cẩu : +/ - 150 m

II. THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Trang 9

Dạng công trình bến bệ cọc cao đài mềm có bản mặt cầu, hệ dầm ngang, dầm dọc,

trên nền cọc BTDUL D700 - 480 mm, dày 110 mm, dài 40m, Cầu tàu gồm 4 phân đoạn với chiều dài một phân đoạn là:

Lpđ = 51 m, hệ dầm ngang, dầm dọc, dầm xiên trên nền cọc BTDUL, tiết diện

600x800mm

NỀN CỌC: Theo phương ngang bố trí 8 hàng cọc gồm 6 hàng cọc thẳng, 2 hàng cọc

xiên chụm tại hai chân cần trục là hàng thứ 2 và thứ 5tính từ ngoài mép bến vào Khoảng cách giữa các cọc là: 450-450-450-450-450-450-450-450

- Theo phương dọc: bố trí 11 hàng cọc, khoảng cách giữa các cọc là 10x470cm

- Tổng số cọc của một phân đoạn là 10x11 = 110 cọc Có 66 cọc đóng thẳng và 44 cọc đóng xiên 1:10

=> Tổng số cọc cho 4 phân đoạn là 440 cọc

 Cọc ống BTCT dự ứng lực

Cọc ống BTCT dự ứng lực sử dụng cho công trình theo cataloge của nhà sản xuất

và phải tuân thủ theo tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN 7888-2008 : bê tông ly tâm ứng lực trước

Bê tông cọc mác M600 :

E = 2,85~106 T/m2 (dưỡng hộ bằng hơi nước)

Các đặc trưng kỹ thuật của cọc ống BTCT dự ứng lực sử dụng cho công trình

- Cọc D700 – 480 mm loại C :

+ Đường kính ngoài : D = 700 mm

+ Đường kính trong : d = 480 mm

+ Chiều dày thành cọc : t = 110 mm

+ Mô men uốn nứt : Mcn = 44,14 T.m

+ Tải trọng dọc trục tối thiểu : 353,2 Tấn

- Cọc D400 – 240 mm :

+ Đường kính ngoài : D = 400 mm

+ Đường kính trong : d = 250 mm

+ Chiều dày thành cọc : t = 75 mm

+ Mô men uốn nứt tối thiểu : Mcn = 7,36 T.m

+ Tải trọng dọc trục tối thiểu : 117,7 Tấn

Hệ thống dầm.

- Dầm ngang : bxh = 100~150 cm, M300, dài 35m được bố trí 11 dầm cho mỗi phân đoạn => tổng số dầm ngang 44 dầm

- Dầm dọc dưới ray cần trục : bxh = 100~ 150 cm, M300, dài 51m bố trí hai

dầm cho mỗi phân đoạn, tổng số dầm 4x2=8 dầm

- Dầm dọc không dưới ray cần trục : bxh = 100~120 cm, M300, dài 51 m

được bố trí 6 dầm cho mỗi phân đoạn Tổng số dầm 24 dầm

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	61,09 KB