CÔNG TRÌNH THUỶ CÔNG TRONG NHÀ máy ĐÓNG tàu và sửa CHỮA tàu THỦY

N MễN HC: CễNG TRèNH THY CễNG
Chng 1
CễNG TRèNH THU CễNG TRONG NH
MY ểNG TU V SA CHA TU
THY
1.1 Yờu cu.
Thit k h thng cỏc cụng trỡnh thy cụng dng trin tu cho c s úng tu kt
hp vi sa cha tu thy loi nh v va.
1.2 Ti liu xut phỏt.
- Th t phng ỏn: 29
1.2.1 S liu v tu bố
1.2.1.1 Chng loi v kớch thc tu.
Bng 1.1. Chn kớch thc cỏc loi tu
Cỏc s liu
Cỏc loi tu
Loi I Loi II Loi III
Trng lng h thy ca tu, T 300 450 600
Chiu di tu, m 40 45 50
Chiu rng, m 6 8 10
Mn nc, m 1,2 2 2,5
1.2.1.2 K hoch sa cha v úng mi hng nm (bng 2)
Bng 1.1. K hoch sa cha v úng mi hng nm
Hỡnh thc sa
cha úng mi
Loi I Loi II Loi III
S
lng
S
ngy
trờn b
S

lng
S
ngy
trờn b
S
lng
S
ngy
trờn b
- Tiu tu 15 7 10 10 12 15
- Trung tu 5 10 8 15 10 25
- i tu 2 30 5 30 3 35
- úng mi 2 60 2 70 3 80
(Định mức thời gian tàu đỗ ở bến bằng 1/3 thời gian tàu nằm trên bệ).
1.2.2 S liu v mc nc.
- Khu vc xõy dng l Hi Phũng cú ch thu vn nht triu thun nht vi
ng biu din mc nc triu in hỡnh ti Hũn Du nh hỡnh sau:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG

1.2.3

Số liệu địa hình
Bình đồ 5
1.2.4 Số liệu địa chất:
Gồm ba lớp: Lớp1 - là sét màu vàng nhạt, trạng thái dẻo cứng; Lớp 2 - là sét màu
nâu nhạt, trạng thái dẻo mềm và lớp ba là cát hạt mịn màu xám kết chặt vừa.
Bảng 1.1. Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền
TT Các chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3
1 Độ ẩm tự nhiên W % 20 24.0 22.7
2 Khối lượng thể tích

γ
w
g/cm
3
2.08 2.0 1.97
3 Khối lượng thể tích khô
γ
c
g/cm
3
1.73 1.61 1.61
4 Khối lượng riêng
∆
g/cm
3
2.68 2.68 2.67
5 Hệ số rỗng e 0.456 0.658 0.662
6 Độ rỗng n % 35.3 39.7 39.8
7 Độ bão hoà G % 98 97 91
8 Giới hạn chảy WL % 24.3 22.0
9 Giới hạn dẻo WP % 12.4 15.7
10 Chỉ số dẻo IP % 11.9 6.3
11 Độ sệt IS 0.64 1.31
12 Lực dính C kG/cm
2
0.18 0.12
13 Góc nội ma sát
ϕ
độ 7
o

35’ 18
o
α
w
=22
o
14 Hệ số nén lún a
1-2
Cm
2
/kG 0.023 0.022
15 áp lực tính toán qui ước R
0
kG/cm
2
0.56 0.82
16
Môđun biến dạng tổng quát
E
0
kG/cm
2
13.02 18.29
17 Chiều dày trung bình lớp h m 0.5 – 1 2 - 5 > 15
1.3 Nội dung thiết kế:
1.3.1 Phần qui hoạch chung:
1.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
-/ Lựa chọn, tính toán nhu cầu kế hoạch sửa chữa, đóng mới hàng năm (dựa vào
bảng 1 và 2);

-/ Xác định số lượng bệ tàu cần thiết cho các loại tàu điển hình;
-/ Xác định số lượng bến cần thiết cho mỗi loại tàu điển hình;
-/ Chọn số lượng bệ và bến;
-/ Xác định các kích thước cơ bản cho các loại bệ và bến tàu;
-/ Lựa chọn loại đường triền (ngang, dọc) và hình thước chuyển tàu tương ứng;
-/ Xác định các thông số và các kích thước cơ bản của các bộ phận triền tàu;
-/ Dự kiến bố trí mặt bằng tổng thể và ướm thử lên bình đồ theo tỷ lệ phù hợp và
điều chỉnh cho thích hợp với mặt bằng tự nhiên tại nơi xây dựng.
1.3.2 Thiết kế kết cấu công trình:
-/ Lựa chọn và tính toán sơ bộ kích thước kết cấu các bộ phận của triền tàu;
Hòn D u n m 1984-1994ấ ă
Đỉnh Triều
tTTtriều
Chân triều
Trung bình
Giờ
Đường tần suất luỹ tích trạm Hòn Dấu năm 1984 - 1994
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
-/ Lập bản vẽ mặt bằng tổng thể, mặt cắt dọc, ngang và một số mặt cắt điển hình thể
hiện được ý đồ thiết kế các bộ phận kết cấu;
-/ Sơ bộ xác định kích thước xe các loại, số lượng bánh xe, số tầng (khi cần thiết),
xác định áp lực bánh xe và thành lập đoàn tải trọng tác động lên các bộ phận khác nhau
của triền tàu;
-/ Tiến hành tính toán các bộ phận kết cấu về độ bền và biến dạng theo yêu cầu của
các trạng thái giới hạn 1 và 2. Hiệu chỉnh kích thước của chúng khi không bảo đảm các
yêu cầu của các trạng thái giới hạn;
-/ Tính toán lực cản kéo, chọn tời, cáp và tính toán puly;
-/ Lập sơ đồ thao tác kéo tàu: lên - xuống, ra - vào bệ;
-/ Xác định lực tác dụng lên các bệ tời và bệ puly các loại cho các trường hợp làm
việc khác nhau;

-/ Tính toán bệ puly và bệ tời cũng như các bộ phận khác.
(khuyến khích tham khảo các tài liệu qui trình, qui phạm hiện hành, khi áp dụng
cần ghi rõ lấy theo tài liệu nào).
1.4 Thuyết minh và bản vẽ
1.4.1 Thuyết minh:
Trình bày đầy đủ, rõ ràng nội dung bao gồm các hình vẽ minh hoạ (khuyến khích
chế bản trên máy vi tính):
- Nêu nhiệm vụ được giao và toàn bộ tài liệu xuất phát của phương án được giao;
- Phân tích yêu cầu nhiệm vụ và điều kiện tự nhiên nơi dự kiến xây dựng công trình
và khả năng có thể sử dụng hình thức, phương án công nghệ chuyển tàu có thể;
- Tính toán nhu cầu bệ và bến phục vụ công tác sản xuất của nhà máy;
- Đề xuất phương án mặt bằng, tính toán thông số kích thước các bộ phận chủ yếu;
- Lựa chọn hình thức kết cấu, tính toán thiết kế cụ thể tất cả các bộ phận;
- Tính toán công nghệ kéo tàu, bố trí tời, puly, cáp.
1.4.2 Bản vẽ:
- Thể hiện mặt bằng tổng thể, các mặt cắt dọc và ngang triền, một số mặt cắt cần
thiết qua bệ, hào nếu có;
- Thể hiện công nghệ kéo tàu: gồm tời, puly, cáp v.v. và bố trí tổng thể công trình
trên bình đồ. Bản vẽ phải đảm bảo yêu cầu của bản vẽ kỹ thuật theo qui định hiện hành.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Chương 2
PHẦN QUI HOẠCH CHUNG
2.1 Lựa chọn, tính toán nhu cầu kế hoạch sửa chữa, đóng mới hàng năm.
Bảng 1.1. Nhu cầu sửa chữa đóng mới hàng năm.
Hình thức sửa chữa
đóng mới
Loại I Loại II Loại III
Số
lượng
Số ngày

trên bệ
Thời
gian
Số
lượng
Số ngày
trên bệ
Thời
gian
Số
lượng
Số ngày
trên bệ
Thời
gian
Tiểu tu 10 8 80 12 10 120 15 10 150
Trung tu 12 10 120 8 10 80 12 25 300
Đai tu 6 20 120 4 30 120 4 40 160
Đóng mới 1 60 60 1 70 65 2 75 150
Tổng 380 385 760
Tổng thời gian tàu trên bệ là: 1525 (ngày)
2.2 Xác định số lượng bệ tàu cần thiết cho các loại tàu điển hình
Để đơn giản trong thiết kế và phục vụ cho sửa chữa, đóng mới cho 3 loại tàu
ta chỉ cần tính cho 2 loại tàu III và (I,II)
Tổng thời gian tàu loại I,II trên bệ là: 765(ngày)
Tổng thời gian tàu loại III trên bệ là: 760 (ngày)
Số ngày khai thác bệ trong năm là 300 ngày
Số lượng bệ cho tàu loại I,II là: N
bệ
=

845
2,8
300
=
bệ
Số lượng bệ cho tàu loại III là: N
bệ
=
775
2,6
300
=
bệ
=> chọn số bệ là 6 bệ
Tính bệ phục vụ cho đóng mới cả 3 loại tàu trong đó sẽ có 3 bệ loại II và 3 bệ loại
III vì vậy ta chỉ tính cho bệ loại III và bệ loại II thì sẽ đảm bảo cho cả 3 loại tàu
2.3 Xác định số lượng bến cần thiết cho mỗi loại tàu điển hình
- Thời gian tàu nằm trên bến lấy bằng
1
3
thời gian tàu nằm trên bệ:
T
t
=
1620
3
= 540 ngày
- Số lượng bến được tính theo công thức:
N
b

=
t
ot
T
T
.
kd
K
T
t
:Số ngày cần bến trong năm .
T
ot
: Số ngày làm việc của bến trong năm (300 ngày)
K
kd
: Hệ số không đều lấy K
kd
=1.5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
=> N
b
=
t
ot
T
T
.
kd
K

=
540
300
.1,5 = 2,7 bến
=> Chọn số bến trang trí là 3 bến. Kích thước bến trang trí lấy theo tiêu chuẩn
ngành 22TCN 207-92
2.4 Chọn số lượng bệ và bến
Với số lượng bệ và bến cần thiết cho mỗi loại tàu như trên ta chọn số lượng bệ và
bến như sau:
Chọn 6 bệ gồm: 3 bệ loại III và 3 bệ loại II
Chọn 3 bến gồm : 3 bến loại III ( Chọn 3 Chọn 6 bệ gồm: 3 bệ loại III và 3 bệ loại II
bến cho tàu loại III thì các tàu loại I, II đều có thể sử dụng được).
2.5 Xác định các kích thước cơ bản của bệ và bến
2.5.1 Xác định các kích thước cơ bản của bệ
2.5.1.1 Chiều dài bệ.
Chiều dài bệ được tính nhằm đảm bảo khi tàu ra vào và sửa chữa trên bệ sẽ không
gây ảnh hưởng tới các tàu khác di chuyển trên đường hào.
Chiều dài bệ xác định theo công thức:
L
b
= L
t
+ 2l
Trong đó:
L
t
: Chiều dài của tàu tính toán được đóng trên bệ
l: Khoảng cách dự trữ hai đầu của bệ (3
÷
10 m). Chọn l = 5 m

- Với tàu 450 T: L
bệ1
= 45 + 2.5 = 55 (m)
- Với tàu 600 T: L
bệ2
= 50 + 2.5 = 60 (m)
2.5.1.2 Chiều rộng bệ.
Chiều rộng bệ phụ thuộc vào chiều rộng tàu tính toán và được xác định theo công
thức sau:
B
b
= B
t
+ 2b
Trong đó:
B
t
: chiều rộng tàu tính toán
b: Bề rộng dự trữ hai bên mạn tàu để dựng dàn giáo khi sửa chữa (lấy bằng 2-3
m).Chọn b = 2 m
- Với tàu 450 T: B
b1
= 8 + 2.2 = 12 (m)
- Với tàu 600 T: B
b2
= 10 + 2.2 = 14 (m)
2.5.1.3 Khoảng cách giữa các bệ.
Khoảng cách giữa các bệ phụ thuộc vào nguyên tắc bố trí cần trục ở hai bên. Để phù
hợp với tàu tính toán và sơ đồ công nghệ chọn cần trục bánh lốp và khoảng cách giữa hai
mép bệ chọn bằng 6 m.

2.5.1.4 Cao trình mặt bệ.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Để việc vận chuyển liên hệ giữa các bộ phận trong xưởng thuận tiện, cao trình mặt
bệ lấy bằng cao trình mặt xưởng.
Theo tiêu chuẩn thiết kế công trình cảng biển, cao trình mặt xưởng xác định theo
hai tiêu chuẩn sau:
- Tiêu chuẩn chính:
∇
CTĐ
= H
P=50%
+ a
H
P=50%
: Mực nước ứng với tần suất P = 50% của đường tần suất lũy tích mực nước
giờ quan sát trong nhiều năm.Tra hình 3 phần phụ lục có H
P=50%
= 2 (m)
a: Độ vượt cao của bệ, a = 2 (m)
⇒
∇
CTĐ
= 2 + 2 = 4 (m)
- Tiêu chuẩn kiểm tra:
∇
CTĐ
= H
P=5%
+ a'
H

P=5%
: Mực nước ứng với tần suất P = 5% của đường tần suất lũy tích mực nước
giờ quan sát trong nhiều năm.Tra hình 3 phần phụ lục có H
P=5%
= 3,3(m)
a': Độ vượt cao của bệ, a = 1 (m)
⇒
∇
CTĐ
= 3,3+ 1 = 4,3 (m)
Chọn cao trình bệ là: 4,3 (m)
2.5.1.5 Kết cấu bệ:
- Chọn kết cấu bệ dạng tà vẹt trên nền đá răm,phía trên lát bản bê tông cốt thép
2.5.2 Xác định các kích thước cơ bản của bến trang trí.
Kích thước bến lấy theo tiêu chuẩn ngành 22TCN 207-92
2.5.2.1 Chiều dài bến.
-Chọn hình thức tàu đậu song song với bến
L
b
= L
t
+ d
Trong đó:
L
t
: Chiều dài lớn nhất của tàu tính toán (L
t
= 50 m)
d: Khoảng cách dự phòng giữa các tàu trong bến, d = 10 (m) tra bảng 8(Trang 14)/
22TCN 207-92

⇒
L
b
= 50 + 10 = 60 (m)
-Chiều dài tuyến bến xác định theo công thức:
tb b b
L N L
α
= × ×
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
α: Hệ số kể đến hiện tượng không sử dụng thường xuyên các dự trữ an toàn (chọn
α= 0,9)
⇒

tb
L
= 0,9.3.60 = 162 (m )
2.5.2.2 Chiều rộng bến.
Chiều rộng bến nhằm phục vụ thao tác phần còn lại của công đoạn trang trí cuối
cùng của công tác hạ thủy, với yêu cầu như trên ta chọn bề rộng bến trang trí là 15 (m).
2.5.2.3 Cao trình mặt bến.
Để tiện liên hệ việc giao thông trong nhà máy lấy cao trình mặt bến bằng cao trình
mặt xưởng là +4,3 m.
2.5.2.4 Độ sâu trước bến.
4
ZHH
CTB
+=
Trong đó:

H
CT
: Chiều sâu chạy tàu, H
CT
= Z
1
+ Z
2
+ Z
3
+ T
T: Mớn nước của tàu tính toán, T = 2,5 m
Z
1
, Z
2
, Z
3
, Z
4
: Các độ sâu dự phòng được xác định theo 22TCN 207-92
Z
1
: Dự trữ độ sâu đảm bảo cho tàu quay trở tự do, đảm bảo cho sự làm việc hữu
hiệu của chân vịt và an toàn cho cỏ tàu. Phụ thuộc vào địa chất (bảng 3).
Với địa chất dạng bùn, Z
1
= 0,04.T = 0,04.2,5 = 0,1 (m)
Z
2

: Dự trữ độ sâu do sóng, Z
2
= 0
Z
3
: Dự phòng về vận tốc (tính đến sự mớn nước của tàu khi chạy so với mớn nước
của tàu neo đậu khi nước tĩnh), vì tàu không tự chạy nên Z
3
= 0,15 (m)
Z
4
: Độ sâu dự phòng do bồi lấp phù xa, không được nhỏ hơn trị số 0,4m để đảm
bảo tàu nạo vét có năng suất, chọn Z
4
= 0,5 (m)
⇒
H
B
= (0,1+0+0,15+2,5)+0,5 = 3,25 (m)
2.5.2.5 Mực nước thấp thiết kế (Mực nước hạ thủy).
Theo cách lấy mực nước thấp thiết kế (MNTTK) cho các công trình, công trình bên
cảng lấy theo H
P=95-98%
của đường tần suất lũy tích trung bình trong nhiều năm quan trắc.
Với tần suất này thì số lần suất hiện sẽ nhiều nhưng đối với các công trình thủy công việc
sử dụng mực nước với tần suất này gây ra nhiều lãng phí, trong 1 năm sử dụng mực nước
này rất ít gây khó khăn trong thi công. Vì vậy ta lấy MNTTK = MNHT dựa vào kế hoặch
sửa chữ đóng mới hàng năm.
- Tiểu tu: 37 tàu
- Trung tu: 23 tàu

- Đại tu: 10 tàu
- Đóng mới: 7 tàu
Vậy tổng số lượt cần kéo và hạ thuỷ là: (37 + 23 + 10).2 + 7= 147 (lần)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
⇒
Mỗi năm làm việc 300 ngày thì số lần kéo trung bình 1 ngày là:
147
300
= 0,49 (lần)
Giả sử mỗi lần kéo sử dụng 4 giờ thì mực nước hạ thủy lấy với tần suất:
P(%) =
0,49.4
.100 8,2(%)
24
=
của đường tần suất mực nước trung bình giờ trong mùa
kiệt quan trắc trong nhiều năm
⇒
Tra đồ thị ta có H
P=15 %
= + 3,2 (m)
Vậy MNHT = +3,2 m.
- Dựa vào đường biểu diễn mực nước triều trong một tháng tại Hòn Dấu (Hình 1-
Phụ lục) và ứng với một kì triều cường ta nhận thấy với H
P=7,83%
= 3,2 m thì trong 1 kì
triều cường có 2 lần mực nước
≥
3 m nhưng thời gian duy trì mực nước không đủ để hạ
thủy. Vì vậy ta cần hạ thấp sao cho ít nhất trong một tháng có 2 lần có nước đủ hạ thủy

trong 1 tháng kỳ triều điển hình. Chọn MNHT = 2,4 m.
Kiểm tra: Ta thấy trong 1 kỳ triều cường có 3 lần mực nước
≥
2,4 m và thời gian
giữ mực nước này
≥
8h (đủ thời gian thực hiện 2 lần kéo tàu). Trong 1 tháng có 2 kì triều
cường,vậy có 6 lần mực nước
≥
2,4 m . Vậy trong 1 năm có thể thực hiện được số lần
kéo tàu là: 6x2x12=144 (lần). Vậy MNHT = 2,4 m đảm bảo được số lần có nước cần
thiết trong năm,ta chọn: MNHT = 2,4 m.
2.5.2.6 Cao trình đáy bến.(∇
CTĐB
)
Cao trình đáy bến được xác định theo công thức:
∇
CTĐB
= ∇
MNHT
- H
B
= + 0,6 – 3,25 = -2,65 (m)
Do MNTTK của bến phải lấy bằng H
p=95-98%
= 0,6 m.
2.6 Lựa chọn loại đường triền và hình thức chuyển tàu.
- Loại triền: Ngang
- Hình thức chuyển tàu:Dùng xe giá nghiêng 2 tầng xe.
2.7 Xác định các thông số và các kích thước cơ bản của các bộ phận triền

tàu.
2.7.1 Các kích thước cơ bản của bộ phận triền tàu. (Mặt đứng)
2.7.1.1 Chiều sâu mút đường triền.
a
a"
a
MNC
MNT
l
T
H
H
O
P
H
m
= T + k + H
k
+ a + a
’
+ a
’’
+ l
x
. i
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Trong đó:
T: Mớn nước của tàu hạ thủy, T = 2,5 m
k: Độ sâu dự trữ đệm tàu và đáy tàu (k = 0,2
÷

0,3 m). Chọn k= 0,2 m
H
k
: Chiều cao đệm sống tàu (H
k
= 0)
a: Chiều cao đầu trên xe giá nghiêng, khoảng 0,5
÷
1m chọn a= 0,6m
a
’
:chiều cao của tầng xe giữa. Vì xe 2 tầng nên a
’
= 0
a
’’
:chiều cao của tầng xe trên cùng , khoảng 0,6-1m chọn a
’’
=0,8m
l
x
:chiều dài xe chở tàu l
x
= (0,6-0,8)B
t
. Chọn l
x
= 0,7. 10 = 7(m)
i : độ dốc đường trượt i=1:10
⇒

H
m
= 2,5 + 0,2 + 0,6+0,8+7.0,1= 4,8 (m)
2.7.1.2 Chiều dài hình chiếu đường trượt.
Xác định chiều cao của đường trượt:
( ) 4,3 (2,4 4,8) 0,6 6,1( )
MX MNTTK m
H H a m= ∇ − ∇ − − = − − − =
Ta có :
1
10
tr
H
tg
L
α
= =
Chiều dài hình chiếu của đường trượt là:

10. 10.6,1 61( )
tr
L H m⇒ = = =
2.7.1.3 Chiều rộng xe đường triền.
Xe đường triền là xe chạy trên đoạn nghiêng. Vì hướng đi của xe chở tàu cùng
hướng với xe đường triền nên ta chọn xe phân đoạn. Chiều rộng xe được lấy như sau:
B
xe
= a + 2∆a
Trong đó:
a: Khoảng cách giữa 2 bánh xe. (2,4÷3)m, chọn a = 3m

∆a: Khoảng cách từ bánh xe đến mép ngoài thành xe.(0,6÷1)m, chọn ∆a = 1m
 B
xe
= 3 + 2.1= 5 m
2.7.1.4 Chiều rộng đường triền.
B
tr
=0,8 L
t
= 40(m)
Chiều rộng đường triền = 40(m)
2.7.2 Đường hào.
2.7.2.1 Chiều rộng đường hào.
B
h
= 0,7B
t
+ 2x
B
t
: Chiều rộng tàu tính toán
x: Dự trữ độ rộng của hào, x = 0,1 m
⇒
B
h
= 0,7.10 + 2.0,1 = 7,2 (m)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
2.7.2.2 Chiều dài đường hào.
ê1 ê2 ê
2 60 55 40 10 165

h b b tri n
L L L B B m
= + + + ∆ = + + + =
2.7.2.3 Kết cấu đường hào.
Kết cấu đường hào cũng chọn kết cấu tà vẹt trên nền đá dăm, tường hào bằng đá
hộc xây vữa xi măng cát, chiều cao tường bằng chiều cao xe đường hào.
2.7.2.4 Xe hào.
Xe giá bằng, có dạng phân đoạn.
2.7.3 Bệ buly và tời.
Bệ puli và bệ tời : Bằng BTCT toàn khối đổ tại chỗ.
2.7.4 Kè đá.
Bằng đá hộc, độ dốc 1:1. Kết cấu dạng tường nghiêng.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Chương 3
THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
3.1 Tính toán xe đường triền.
3.1.1 Tính số xe phân đoạn.và số tổ đường ray
Chọn sức chở của xe là 250T

Số đường tổ đường ray trong triền ngang:
'.600 1,5.600
3,6
250 250
k
Z = = =
Trong đó:
k’: Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các xe. Vì chỉ bố trí xe giá nghiêng
nên có: k’ = 1,5
Nên: Z = 4.
Lấy số tổ đường ray bằng 4 tổ. Chọn khoảng cách giữa tim các tổ đường ray là

12m
Tải trọng tính toán trên mỗi đơn vị chiều dài tàu có xét tới tải trọng của xe là:
m
o
= (k' +
'
m
k
+
''
m
k
).m
Trong đó:
k': Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các xe, với kết cấu cứng bằng BTCT và
dùng xe giá nghiêng nhiều trục có máy hãm và con lăn tra bảng 5-4/123/ CTTC ta
được k' = 1,5.
k
m
': Tỷ số giữa trọng lượng 1 m dài của xe chở tàu so với trọng lượng 1 m dài tàu,
chọn
'
m
k

= 0,1.
''
m
k
: Tỷ số giữa trọng lượng 1 m dài của xe đường triền so với trọng lượng 1 m dài

tàu, chọn
''
m
k
= 0,05.
m : Cường độ trọng lượng phân bố của tàu (lớn nhất ở đoạn giữa tàu) là:
1,2 1,2 600
14,4( / )
50
T
Q
m T m
L
× ×
= = =
(Trọng lượng hạ thủy của tàu tính toán Q = 600 (T))
Nên : m
o
= (1,5 + 0,1 + 0,05)
×
14,4 = 23,76 (T/m)
Vậy tải trọng truyền xuống 1 tổ đường ray: Q’ = 600/4=150 T.
3.1.2 Tính toán áp lực bánh xe.
Áp lực bánh xe tác dụng lên ray đường triền là:
' 150
'. ". 1,5.1,3. 14,625( )
' 20
K
Q
P k k T

n
= = =
Trong đó:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
n’: số bánh của 1 xe ( n’ = 20 bánh )
k’’: Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các bánh xe. Với kết cấu BTCT, xe
giá nghiêng 2 trục có máy hãm bánh xe k’’ = 1,3
3.1.3 Kiểm tra khả năng chịu tải của 1 bánh.
Khả năng chịu tải của 1 bánh xe được xác định theo công thức:
[ ] [ ]
x r
P 2R.b
σ
=

Trong đó:
R: Bán kính của 1 xe, lấy bằng 25 cm
b
r
: Chiều rộng bộ phận công tác của đỉnh ray thường bằng 6
÷
7 cm, lấy b
r
= 7 cm
[ ]
σ
: Ứng suất cho phép của vật liệu làm bánh xe, với bánh xe làm bằng thép CT5
tra bảng 5-6/125/ (sách "Công trình thủy công ") ta tra được
[ ]
σ

= 65 (kg/cm
2
)
⇒
[P
x
] = 2.25.7.65 = 22750 (kG) = 22,75 (T) > P
K
= 14,625 (T)
Vậy thoả mãn điều kiện áp lực bánh xe
3.1.4 Thành lập đoàn tải trọng tác động lên các bộ phận của triền tàu:
Thành lập đoàn tải trọng tác động lên triền tàu phụ thuộc vào cách lựa chọn xe
đường triền.Với xe phân đoạn có chiều dài 8,6m và số bánh xe tác dụng lên mỗi ray là 10
bánh ta có thể bố trí như hình vẽ:
Hình 1.1. Xe đường triền
`
P
k
=14,625 T P
k
=14,625 T
Hình 1.2. Sơ đồ tải trọng tác động lên đường triền
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
3.1.5 Tính toán kết cấu đường triền trên nền cọc ( triền nghiêng ):
3.1.5.1 Kích thước sơ bộ:
- Dầm dọc: Tiết diện chữ nhật bxh = 60x80 (cm).
- Giằng ngang: Tiết diện chữ nhật bxh = 40x40(cm)
- Cọc BTCT 40x40, M300.
Chọn bước cọc 3m theo phương dọc đường triền.
3.1.5.2 Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đầu mỗi cọc:

N = Q
dn
+ Q
dd
+ Q
Trong đó:
Q
dn
: tải trọng bản thân giằng ngang, được xác định như sau:
Q
dn
= 0,4.0,4.1,5.2,5 = 0,6 (T)
Q
dd
: tải trọng bản thân dầm dọc, được xác định như sau:
Q
dd
= 0,6.0,8.3.2,5 = 3,6 (T)
Q: Lực dọc tác dụng lên cọc do tải trọng của xe chở tàu di động gây nên, Q được
xác định bằng phương pháp đường ảnh hưởng. Đường ảnh hưởng của lực dọc
trong cọc có dạng hình tam giác, vị trí bất lợi nhất khi đoàn tải trọng có vị trí như
hình vẽ:
0,183
0,417
0,65
0,883
1
P
k
=14,625 T

Q = ∑P. y
i
= 14,625.2.(0,183+0,417+0,65+0,883) = 62,39 T
⇒ Tổng tải trọng thẳng đứng tác động lên đầu cọc:
N = Q + Q
dd
+ Q
dn
= 62,39 + 3,6 + 0,6 = 66,59 T
3.1.5.3 Xác định sức chịu tải của cọc:
Giả định chiều sâu chôn cọc là 17m
• Sức chịu tải giới hạn của cọc xác định theo điều kiện đất nền:

1
( . . . . . )
n
d R fi i i
i
P m m R F U m f l
=
= +
∑
Trong đó:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
+ m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, với cọc có d
≤
0,8m thì m = 1
+ m
R

, m
fi
: Hệ số điều kiện làm việc của đất, kể đến ảnh hưởng của phương pháp
thi công cọc đối với cường độ tính toán của đất dưới chân cọc và xung quanh cọc.
Các giá trị này được tra theo bảng 5.4 giáo trình “Nền và Móng” của Trường ĐH
Kiến Trúc Hà Nội (m
R
, m
fi
= 1 ).
+ R - Sức chống tính toán ở mũi cọc.
Giá trị này được tra bảng theo bảng 5.2 giáo trình “Nền và Móng” của Trường ĐH
Kiến Trúc Hà Nội.
Tra bảng với độ sâu hạ mũi cọc là 17m ta có R = 3020 Kpa . Đối với cát chặt ta
cần tăng 60% giá trị của R.
3020 0,6.3020 4830R Kpa→ = + =
+ F – Diện tích tiết diện cọc (F= 0,4.0,4 = 0,16(m
2
)
+ U : Chu vi cọc (= 4.0,4 = 1,6m)
+ l
i
- Chiều dày lớp đất thứ i mà mũi cọc đi qua
+ f
i
- Ma sát giữa cọc và đất của lớp đất thứ i. Tra bảng 5.3 giáo trình “Nền và
Móng”
Lớp đất thứ nhất có chiều dày trung bình 1m, lớp thứ 2 dày trung bình 4m
Lớp đất I
L

l
i
Z
i
f
i
f
i
.l
i
(m) (m) KN/m
2
KN/m
1 0.64 1 0.5 4 4
2 1.31
2 2 4 8
2 4 6 12
3 Cát nhỏ
2 6 42 84
2 8 44 88
2 10 46 92
2 12 48 96
2 14 50 100
2 16 52 104
=>
. 588( / )
i i
f l KN m=
∑
Vậy ta có: P

đ
= 1.(1.4830.0,16 + 1,6.1.588) = 1713,6 KN = 171,36 T
Sức chịu tải thực tế của cọc được xác định: P
tt
=
171,36
122,4
1,4
=
(T)
Ta xác định lại tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc có tính thêm trọng lượng bản
thân cọc:
Trọng lượng bản thân cọc là: P
cọc
= 0,4.0,4.17.2,5 = 6,8 T
⇒ N
tổng cộng
= N + P
cọc
= 66,59 + 6,8 = 73,39 < P
tt
=
122,4
T
Vậy cọc hoàn toàn đủ khả năng chịu lực.
3.1.6 Tính toán kết cấu dầm trên nền cọc:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
3.1.6.1 Tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất
• Xác định đặc tính đàn hồi của dầm theo công thức:

0
4
0
4.
.
B
b K
λ
=
Trong đó:
b: Chiều rộng của dầm( b = 0,6m )
K
0
: Được xác định theo công thức kinh nghiệm:
K
0
=
F
.S.Lc
η
S, L
c
: Chu vi tiết diện và chiều dài phần cọc được hạ vào đất nền, (m)
S = 4.0,4 = 1,6 (m) = 160 (cm); L
c
= 16,6 m = 1660(cm)
F: Diện tích của dầm tì lên cọc = b.a = 60.300 = 18000 (cm
2
)
(với a: là bước cọc. a= 3 m)

η: Hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào đất nền (η = 0,5 kG/cm
3
với đất sét)
⇒
3
0
0,5.160.1660
7,38( / )
18000
K KG cm= =
B
0
: Độ cứng quy đổi của dầm được tính như sau
B
0
= K
d
.E
b
.J
td
K
d
: Hệ số xét đến biến dạng dẻo và tính chất từ biến của bê tông dầm (K
d
= 0,7)
E
b
: Môđun đàn hồi của bê tông dầm ( Với BT Mác 300: E
b

= 2,9.10
5
kG/cm
2
)
J
td
: Mô men quán tính tính đổi của dầm BTCT và ray
J
td
= J
d
+ 0,8.J
ray
(hệ số 0,8 là xét đến khả năng biến dạng không đàn hồi của kết cấu liên kết ray với
dầm)
J
ray
: mômen quán tính tính đổi của ray đối với trục quán tính chính trung tâm
chung, tính bằng mômen quán tính của ray đối với trục quán tính chính chung
nhân với tỷ số giữa môdun đàn hồi của thép ray chia cho môdun đàn hồi của bê
tông, giá trị nhỏ nên bỏ qua.
J
d
: Mô men quán tính tính đổi của tiết diện dầm BTCT đối với trục quán tính chính
trung tâm chung, lấy bằng mômen quán tính của phần diện tích bê tông cộng với
diện tích của cốt thép chủ sau khi đã nhân với tỷ số giữa môdun đàn hồi của thép
với bê tông lấy đối với trục quán tính chung;
J
d

= J
a
+J
b
J
b
,J
a
: Mô men quán tính của phần diện tích BT và diện tích cốt thép đã quy đổi
thành diện tích BT lấy đối với trục quán tính chung
• Diện tích cốt thép lấy bằng 1% tiết diện dầm
⇒ F
a
= 0,01.F
b
= 0,01.( 60. 80) = 48(cm
2
)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Diện tích CT quy đổi được tính theo công thức:
F
aqđ
=(F
â
.E
a
)/E
b
E
b

=2,9.10
5
(Kg/cm
2
)
E
a
=2,1.10
6
(Kg/cm
2
)
⇒
6
2
5
48.2,1.10
347,59( )
2,9.10
aqd
F cm= =

O
2
O
1
O'
O
X'
X

2
X
1
X
Y
F
aqd
F
b
Hệ trục quán tính chính trung tâm XOY được xác định theo công thức

∑
∑
=
F
S
Y
x
c
∑S
x
= F
b
.y
1
+ F
aqđ
.y
2
: Tổng mô men tĩnh với hệ trục ban đầu X’O’Y

y
1
: Khoảng cách từ trọng tâm dầm đến O
’
, y
1
= 40 cm
y
2
: Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến O
’

y
2
= (347,59/(60.2)) + 3 = 6 (cm) ( lớp BT bảo vệ cốt thép là 3 cm )
⇒ ∑S
x
= 347,59.6 + 4800.40 = 195475,9(cm
3
)
∑F = F
b
+ F
aqđ
= 4800 + 347,59 = 5147,59(cm
2
)

cm
F

S
Y
x
c
97,37
59,5147
9,195475
===
∑
∑
⇒ J
td
= J
b
1
+ F
b
. O
1
O
2
+ J
2
aqđ
+ F
aqđ
.O
2
O
2

= (60.80
3
/12) + 4800.2,03
2
+(60.5,79
3
/12)+ 347,59.31,97
2
= 2,852.10
6
( cm
4
)
⇒ B
0
= K
d
.E
b
.J
td
= 0,7.2,9.10
5
.2,852.10
6
= 5,79.10
11
(kG.cm
2
)

⇒
11
4
4.5,79.10
269( ) 2,69( )
60.7,38
cm m
λ
= = =
Có bước cọc l= 3(m) < 3λ = 3.2,69= 8,07(m)⇒ Ta tính toán kết cấu như dầm trên
nền đàn hồi .
Vì hệ đối xứng, nên ta tiến hành tính toán cho 1/2 hệ.
Sử dụng mô hình biến dạng cục bộ của Wincler để tính toán:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
3
1
. . (sin cos )
8 .
kx
k
Y P e kx kx
EJ k
−
= +
1
. . (sin cos )
4
kx
k
M P e kx kx

k
−
= − −
1
. . cos
2
kx
k
Q P e kx
−
=
Với:
4
.
4
C b
k
EJ
=

Trong đó:
EJ:Độ cứng chống uốn của dầm.
E = 2,1.10
6
T/m
2
.
J = bh
3
/12 = 0,0256 m

4
.
b: Chiều rộng của dầm, b = 0,6 m.
C: Hệ số tầng đệm phụ thuộc vào nền, C = Ko = 7,38 ( kG/cm
3
)= 7380

T/m
3
.
1
4
6
7380.0,6
0,379( )
4.2,1.10 .0,0256
k m
−
= =
Nếu đặt:
(sin cos )
kx
e kx kx
ϕ
−
= +
,
(sin cos )
kx
e kx kx

−
Ψ = −
,
cos
kx
e kx
θ
−
=
Ta có:
3
1
. .
8 .
k
Y P
EJ k
ϕ
=
,
1
. .
4
k
M P
k
= − Ψ
,
1
. .

2
k
Q P
θ
=
Trong quá trình tính toán, cần chú ý:
- Lực cách mặt cắt đang xét lớn hơn 3 m thì không xét ảnh hưởng của nó tới mặt cắt
đang xét.
- Gốc toạ độ luôn lấy ở điểm đặt lực.
Kết quả tính toán được lập thành bảng:
Bảng 1.1. Bảng tính toán nội lực phần đường triền nghiêng.
Mặt cắt x(m) kx
ϕ ψ θ
Y(cm) M(T.m) Q(T)
1
2.8 1.061 0.471 0.133 0.1687

2.1 0.796 0.638 0.007 0.3155
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.5072
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.7400
0 0.000 1.000 -1.000 1.0000
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.7400
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.5072
2.1 0.796 0.638 0.007 0.3155
2.8 1.061 0.471 0.133 0.1687
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Tổng ảnh hưởng 6.708 -2.217 4.463 0.419 21.391 32.634
2
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237

1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406
1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237
Tổng ảnh hưởng 6.277 -2.240 4.259 0.392 20.611 31.142
3
2.8 1.061 0.471 0.133 0.169

2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
0 0.000 1.000 -1.000 1.000
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
Tổng ảnh hưởng 6.238 -2.351 4.294 0.390 22.676 31.401
4
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237

1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406
1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406
Tổng ảnh hưởng 5.725 -2.320 4.022 0.358 21.379 29.413
5

2.8 1.061 0.471 0.133 0.169

2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
0 0.000 1.000 -1.000 1.000
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
Tổng ảnh hưởng 5.600 -2.357 3.979 0.350 22.741 29.094
6
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237

1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406
1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
Tổng ảnh hưởng 5.002 -2.231 3.616 0.312 21.523 26.445
7 2.8 1.061 0.471 0.133 0.169
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
0.0 0.000 1.000 -1.000 1.000
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
Tổng ảnh hưởng 4.795 -2.148 3.471 0.300 20.719 25.385
8
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237

1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406

1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
Tổng ảnh hưởng 4.123 -1.872 2.997 0.258 18.062 21.918
9
2.8 1.061 0.471 0.133 0.169

2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
0.0 0.000 1.000 -1.000 1.000
Tổng ảnh hưởng 3.854 -1.609 2.731 0.241 15.519 19.973
10
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237

1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406
1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
0.35 0.133 0.984 -0.752 0.868
Tổng ảnh hưởng 3.139 -1.120 2.129 0.196 10.805 15.571
11
2.8 1.061 0.471 0.133 0.169

2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
0.7 0.265 0.941 -0.539 0.740
Tổng ảnh hưởng 2.854 -0.609 1.731 0.178 5.872 12.661
12
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237

1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406

1.05 0.398 0.879 -0.359 0.619
Tổng ảnh hưởng 2.155 -0.368 1.261 0.135 3.549 9.224
13
2.8 1.061 0.471 0.133 0.169

2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
1.4 0.531 0.805 -0.210 0.507
Tổng ảnh hưởng 1.913 -0.070 0.991 0.119 0.673 7.250
14
2.45 0.929 0.553 0.080 0.237
1.75 0.663 0.723 -0.089 0.406
Tổng ảnh hưởng 1.276 -0.009 0.642 0.080 0.087 4.697
15
2.8 1.061 0.471 0.133 0.169
2.1 0.796 0.638 0.007 0.316
Tổng ảnh hưởng 1.108 0.140 0.484 0.069 -1.349 3.541
16 2.45 0.929 0.553 0.080 0.352
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Tổng ảnh hưởng 0.553 0.080 0.352 0.035 -0.769 2.576
17
2.8 1.061 0.471 0.133 0.169
Tổng ảnh hưởng 0.471 0.133 0.169 0.029 -1.285 1.234
Từ kết quả trong ta vẽ được biểu đồ nội lực:
16.517
14.788
11.82
7.293
P
k
0.419

0.392
0.390
21.391
20.611
22.676
21.379
22.741
21.523
20.719
18.062
15.519
10.805
5.872
3.549
0.673
0.087
1.349
0.769
1.285
32.634
31.142
31.401
29.413
29.094
26.445
25.385
21.918
19.973
15.571
12.661

9.224
7.250
4.697
3.541
2.576
1.234
0.358
0.350
0.312
0.30
0.258
0.241
0.196
0.178
0.135
0.119
0.080
0.069
0.035
0.029
y
(cm)
M
(T.m)
Q
(T)
(phan doi
xung)
Hình 1.2. Biểu đồ nội lực
3.1.6.2 Tính theo trạng thái giới hạn thứ hai

∆ ≤ ∆
gh
∆: là độ võng lớn nhất của dầm
∆ = 0.419cm
∆
gh
: Là độ võng giới hạn của dầm, lấy bằng 1/600 chiều dài nhịp dầm
∆
gh
= a/600 = 300/600 = 0,5 cm
=> ∆ = 0.419 cm ≤ ∆
gh
= 0,5 cm, thoả mãn điều kiện.
3.2 Tính toán đường triền phần nằm ngang trên nền tà vẹt đá dăm
3.2.1 Tính toán xe chở tàu
Lấy số xe phân đoạn bằng 4 xe. ( Vì số phân đoạn xe chở tàu bằng số phân đoạn
xe triền (tức là số tổ ray triền).
Tỉ số giữa trọng lượng của xe so với của tàu, lấy bằng 0,06.
Vậy tải trọng truyền xuống 1 xe phân đoạn: Q’ = ( 1 + 0,06)
×
150 = 159 T.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
Với trường hợp dùng 4 xe phân đoạn thì áp lực bánh xe tác dụng lên ray đường
triền được tính theo công thức (số bánh xe trong 1 xe n = 16)
P
K
= k’.k”.
'
'
n

Q
= 1,5.1.
159
16
= 14,9(T)
Mặt khác khả năng chịu tải của một bánh xe được xác định theo công thức:
[P
K
] = 2R.b
r
.[
σ
]
Trong đó:
[P
K
] : Khả năng chịu tải của một bánh xe
R : Bán kính của một bánh xe, lấy bằng 25 cm
b
r
: Chiều rộng bộ phận công tác của đỉnh ray, lấy bằng 7 cm
[
σ
] : ứng suất cho phép của vật liệu làm bánh xe.
Với bánh xe làm bằng thép đúc có [
σ
] =60 (kG/cm
2
)
Thay số vào công thức có:

[P
K
] = 2.25.7.60 = 21000 kG = 21(T)
Như vậy:
P
k
= 14,9(T) < [P
K
] = 21(T) ⇒ Thoả mãn điều kiện áp lực bánh xe
3.2.2 Thành lập đoàn tải trọng tác động lên triền tàu
Thành lập đoàn tải trọng tác động lên triền tàu phụ thuộc vào cách lựa chọn xe
đường triền. Với xe có chiều dài 7m và số bánh xe tác dụng lên mỗi ray là 8 bánh ta có
thể bố trí như hình vẽ:
Hình 1.1. Xe chở tàu trên nền ta vẹt đá dăm
3.2.3 Tính toán kết cấu đường triền
3.2.3.1 Tính toán chuyển vị và biến dạng ray đường triền
Để tính toán ray đường triền ta dùng mô hình nền biến dạng cục bộ (mô hình
Wincler) để tính toán với các công thức sau:
3
1
8 .
1
4
K
K
Y P
EJ k
M P
k
ϕ

ψ
= × ×
= − × ×
Trong đó:
(sin cos )
kx
e kx kx
ϕ
−
= +
,
(sin cos )
kx
e kx kx
−
Ψ = −
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
x: Là khoảng cách đặt lực tới mặt cắt đang xét.
4
4EJ
k
µ
=

Với:
EJ: Độ cứng chống uốn của ray đường triền. Chọn ray P38 có các đặc trưng sau:
J
x
= 1223 cm
4

, E = 2,1.10
6
kG/cm
2
, W
x
(trên) = 181,95 cm
3
, W
x
(dưới)= 180,29 cm
3
⇒
EJ = 2,5683.10
9
(kG.cm
2
)
µ: Hệ số chống uốn của nền tà vẹt được xác định theo công thức:
. .C b l
d
µ
=
b: Chiều rộng tà vẹt, b = 25 cm
l: Chiều dài của tà vẹt, l = 100cm
C: Hệ số tầng đệm, phụ thuộc lại nền tra trong bảng 5-7/128/(sách "Công trình
thủy công " của T.S Phạm Văn Thứ), Nền ba lát C = 6 kG/cm
3
d: Khoảng cách giữa tim các tà vẹt, d = 50 cm
⇒

2
6.25.100
300( / )
50
KG cm
µ
= =

1
4
6
300
0,013( )
4.2,1.10 .1223
k cm
−
= =
Để tính toán biến dạng và chuyển vị của ray ta chú ý 1 số nguyên tắc:
- Nếu lực nào cách mặt cắt đang xét lớn hơn 3 m thì không xét tới ảnh hưởng của nó
tới mặt cắt đó.
- Để đảm bảo độ chính xác nên lấy các mặt cắt tương đối dày.
- Gốc tọa độ luôn lấy ở điểm đặt lực.
Ta có sơ đồ tải trọng tác dụng lên ray:

P
k
= 14,9 T P
k
= 14,9 T

Do kết cấu đối xứng nên ta chỉ xét cho một nửa phần còn lại lấy đối xứng.
P
k
= 14,9 T
Ta có kết quả lập bảng như sau:
Mặt cắt x (cm) k.x
ϕ ψ
y (cm) M (kG.cm)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
1
280 3.64 -0.0356 0.0106
210 2.73 -0.0335 0.08596
140 1.82 0.11736 0.1968
70 0.91 0.56491 0.0702
70 0.91 0.56491 0.0702
140 1.82 0.11736 0.1968
210 2.73 -0.0335 0.08596
280 3.64 -0.0356 0.0106
Tổng ảnh hưởng:
1.2264 0.7271 0.4048 -208342
2
245 3.19 -0.0431 0.03831
175 2.28 0.01128 0.1442
105 1.37 0.30008 0.1977
35 0.46 0.84522 -0.28746
105 1.37 0.30008 0.1977
175 2.28 0.01128 0.1442
245 3.19 -0.0431 0.03831
Tổng ảnh hưởng:
1.3818 0.4730 0.4561 -135533

3
3
280 3.64 -0.0356 0.0106
210 2.73 -0.0335 0.08596
140 1.82 0.11736 0.1968
0 0 1 -1
70 0.91 0.56491 0.0702
140 1.82 0.11736 0.1968
210 2.73 -0.0335 0.08596
Tổng ảnh hưởng:
1.6971 -0.3537 0.5602 101352
4
245 3.19 -0.0431 0.03831
175 2.28 0.01128 0.1442
35 0.46 0.84522 -0.28746
35 0.46 0.84522 -0.28746
105 1.37 0.30008 0.1977
175 2.28 0.01128 0.1442
Tổng ảnh hưởng:
1.9700 -0.0505 0.6503 14456
5
280 3.64 -0.0356 0.0106
210 2.73 -0.0335 0.08596
70 0.91 0.56491 0.0702
0 0.00 1 -1
70 0.91 0.56491 0.0702
140 1.82 0.11736 0.1968
Tổng ảnh hưởng:
2.1781 -0.5662 0.7190 162250
6

245 3.19 -0.0431 0.03831
105 1.37 0.30008 0.1977
35 0.46 0.84522 -0.28746
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG
35 0.46 0.84522 -0.28746
105 1.37 0.30008 0.1977
Tổng ảnh hưởng:
2.2475 -0.1413 0.7419 40474
7
280 3.64 -0.0356 0.0106
140 1.82 0.11736 0.1968
70 0.91 0.56491 0.0702
0 0.00 1 -1
70 0.91 0.56491 0.0702
Tổng ảnh hưởng:
2.2116 -0.6522 0.7300 186880
8
175 2.28 0.01128 0.1442
105 1.37 0.30008 0.1977
35 0.46 0.84522 -0.28746
35 0.46 0.84522 -0.28746
Tổng ảnh hưởng:
2.0018 -0.2330 0.6608 66763
9
9
210 2.73 -0.0335 0.08596
140 1.82 0.11736 0.1968
70 0.91 0.56491 0.0702
0 0.00 1 -1
Tổng ảnh hưởng:

1.6488 -0.6471 0.5442 185405
10
245 3.19 -0.0431 0.03831
175 2.28 0.01128 0.1442
105 1.37 0.30008 0.1977
35 0.46 0.84522 -0.28746
Tổng ảnh hưởng:
1.1135 0.0928 0.3675 -26582
11
280 3.64 -0.0356 0.0106
210 2.73 -0.0335 0.08596
140 1.82 0.11736 0.1968
70 0.91 0.56491 0.0702
Tổng ảnh hưởng:
0.6132 0.3636 0.2024 -104171
12
245 3.19 -0.0431 0.03831
175 2.28 0.01128 0.1442
105 1.37 0.30008 0.1977
Tổng ảnh hưởng:
0.2683 0.3802 0.0886 -108951
13
280 3.64 -0.0356 0.0106
210 2.73 -0.0335 0.08596
140 1.82 0.11736 0.1968
Tổng ảnh hưởng:
0.04831 0.29334 0.0159 -84053
14
245 3.19 -0.0431 0.03831
175 2.28 0.01128 0.1442

Tổng ảnh hưởng:
0.01128 0.14424 0.0037 -41330
280 3.64 -0.0356 0.0106