Thuyết minh tính toán công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh

Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh
Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 1

MỤC LỤC
I. GIỚI THIỆU CHUNG 4
I.1
QUI MÔ CÔNG TRÌNH 4
I.2
LOẠI, CẤP CÔNG TRÌNH 4
II. CỞ SỞ THIẾT KẾ 4
II.1
TÀI LIỆU SỬ DỤNG 4
II.2
TIÊU CHUẨN,CÁC QUY PHẠM ÁP DỤNG VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO. 5
II.2.1 THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH BẾN
5

II.2.2 THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CÔT THÉP
5

III. ĐIỀU KIỆN THIẾT KẾ 5
III.1
VỊ TRÍ, ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH 5
III.2
ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 5
III.3
ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN 8
III.4
THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 8

III.5
HỆ CAO ĐỘ, TOẠ ĐỘ TÍNH TOÁN 9
IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 9
IV.1
TẢI TRỌNG THIẾT KẾ 9
IV.1.1 TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN
9

IV.1.2 TẢI TRỌNG DO THIẾT BỊ
10

IV.1.3 TẢI TRỌNG DO TÀU
10

IV.1.4 ÁP LỰC ĐẤT
13

IV.1.5 HOẠT TẢI
13

IV.2
XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 13
IV.3
TÍNH TOÁN KẾT CẤU 17
IV.3.1 SƠ ĐỒ TÍNH
17

IV.3.2 PHẦN MỀM SỬ DỤNG
18

IV.3.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG
20

IV.3.4 KẾT QUẢ NỘI LỰC
21

IV.3.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG THI CÔNG
22

IV.3.6 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CẤU KIỆN
23

IV.3.7 KIỂM TRA NỘI LỰC CỌC
23

IV.4
THIẾT KẾT BÊ TÔNG CỐT THÉP 24
IV.4.1 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN I ( TTGHI )
24

IV.4.2 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II ( TTGHII )
27

IV.4.3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
28

IV.5
KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ 53

Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh
Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 2
DANH MỤC BẢNG

Bảng III.1: Thông số tàu tính toán 9
Bảng IV.1: Tải trọng do thiết bị trên bến 10
Bảng IV.2: Kết quả tính toán năng lượng va vào bến 10
Bảng IV.3: Kết quả tính toán năng lượng va trụ cập tàu – vũng chờ tàu 10
Bảng IV.3: Tổng lực do gió và dòng chảy tác dụng lên tàu 12
Bảng IV.4: Kết quả phân phối lực neo 12
Bảng IV.5: Áp lực đất tác dụng lên bến tường góc 13
Bảng IV.6: Tổng hợp chiều dài cọc của các phân đoạn bến 14
Bảng IV.7: Sức chịu tải của cọc BTCT 35x35cm 15
Bảng IV.11: Sức chịu tải của cọc thép D400 của tường góc 16
Bảng IV.12: Chiều dài cọc tương đương của bến xay xát 17
Bảng IV.13: Chiều dài cọc tương đương của phân đoạn 2 17
Bảng IV.14: Chiều dài cọc tương đương của phân đoạn 4 18
Bảng IV.15: Chiều dài cọc tương đương của trụ va 18
Bảng IV.16: Chiều dài cọc tương đương của tường góc 18
Bảng IV.17: Ký hiệu các trường hợp tải 20
Bảng IV.18: Tổ hợp tải trọng 21
Bảng IV.22: Tổ hợp tải trọng trụ va 21
Bảng IV.24: Nội lực bản đáy 21
Bảng IV.25: Nội lực tường đứng 21
Bảng IV.26: Nội lực cọc 35x35cm 22

Bảng IV.29: Nội lực cọc thép D400- trụ va 22
Bảng IV.46: Nội lực cọc 35x35cm trong quá trình thi công 22
Bảng IV.47: Nội lực tính toán cọc DƯL D500 24
Bảng IV.48: Kiểm tra nội lực tính toán cọc DƯL D500 và D400 24


DANH MỤC HÌNH

Hình I-1: Bố trí chung của bến 4
Hình IV-1: Phân phối lực neo 12
Hình IV-2: Sơ đồ tính toán cọc cẩu 2 điểm 22
Hình IV-3: Sơ đồ tính toán cọc cẩu 1 điểm 22
Hình IV-4: Sơ đồ tính toán ổn định tổng thể 54
Hình IV-5: Kết quả tính toán ổn định tổng thể 55














Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh
Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 3
























Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 4

I. GIỚI THIỆU CHUNG
I.1
QUI MÔ CÔNG TRÌNH
Bến nhà máy xay xát nằm về phía thượng lưu của âu tàu Rạch Chanh thuộc Ấp 2 – xã
Phú Mỹ - H. Thủ Thừa – T. Long An. Kết cấu bến được chọn là tường góc (chiều cao
tường 3,0m, dày 20cm, bề rộng bản đáy 4,5m dày 50cm) trên nền cọc BTCT
35x35cm dài 18m. Mái dốc trước bến được gia cố bằng lớp đệm cát dày 20cm, bên
trên rải đá hộc chèn đá dày 35cm. Chiều dài tuyến bến là 40m, 2 đầu bến là kè bảo vệ
bờ kết cấu tường góc trên nền cọc BTCT 35x35cm dài 18m.

Hình I-1: Bố trí chung của bến
I.2
LOẠI, CẤP CÔNG TRÌNH
 Loại cộng trình: Công trình giao thông
 Cấp công trình: Công trình cấp 3
II. CỞ SỞ THIẾT KẾ
II.1
TÀI LIỆU SỬ DỤNG
 Công trình bến cảng - Phạm Văn Giáp chủ biên (2008)
 Tiêu chuẩn Anh về kết cấu Hàng hải: “British Standard: Code of practice for:
Maritime structures” BS 6349.
 Tiêu chuẩn Anh về kết cấu bêtông: “British Standard: Structural use of concrete” BS
8110:1985.
 Tiêu chuẩn Anh hướng dẫn về thực hành nền móng: “British Standard: Code of
practice for Foundations” BS 8004:1986.
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 5
 Tiêu chuẩn kỹ thuật cảng biển Nhật Bản: “Technical standards and commentaries for

port and harbour facilites in Japan” - OCDI.
 Port Enggineering - Per Bruun (5th edition)
 Foundation Analysis and Design - Joseph E.Bowles (5th edition)
II.2
TIÊU CHUẨN, CÁC QUY PHẠM ÁP DỤNG VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO.
II.2.1
THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH BẾN
 Quy chuẩn xây dựng Việt Nam - NXB Xây Dựng - 1999.
 Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (11 tập) - NXB Xây Dựng - 1997.
 Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình giao thông - NXB Giao Thông Vận Tải - 1998.
 Công trình bến cảng biển - Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 207 - 92.
 Công trình bến cảng sông - Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 219 - 94.
 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 - 95.
 Tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên công trình thủy - Tiêu chuẩn thiết kế 22
TCN 222 - 95.
II.2.2
THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CÔT THÉP
 TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế
 TCVN 4116:1985: Kết cấu BT và BTCT thuỷ công -Tiêu chuẩn thiết kế.
 14 TCN 54-87: Quy trình thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép công trình thuỷ
công.
 TCVN 10304-2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.
 TCVN 7570 :2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật
 TCXDVN 302 :2004 Nước trộn bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật.
III. ĐIỀU KIỆN THIẾT KẾ
III.1
VỊ TRÍ, ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH
Khu vực xây dựng công trình có ranh giới được xác định như sau:
 Phía Đông Bắc giáp: Kè Thượng lưu.
 Phía Tây Nam giáp: : Kè Thượng lưu.

 Phía Đông Nam giáp: sông Rạch Chanh.
 Phía Tây Bắc là khu vực nhà máy đang hoạt động.
Mặt bằng khu vực xây dựng công trình là khu vực nhà máy đang hoạt động, cao độ
hiện trạng
III.2
ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT
Theo hồ sơ khảo sát địa chất do Công ty TNHH Tư vấn và XDCT thủy bộ Hồng
Hưng thực hiện tháng 07/2010 Dự án Âu Tàu Rạch Chanh – Dự án WB5 qua địa phận
tỉnh Long An. Kết quả cho thấy địa tầng khu vực khảo sát từ trên xuống dưới có thể phân
thành các lớp như sau:
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 6
 Lớp 1: Sét rất dẻo chứa hữu cơ (CH), trạng thái dẻo chảy
Lớp gặp tại hầu hết các hố khoan trên bờ, thường phân bố từ mặt đất tự nhiên hoặc nằm
dưới thấu kính 1a (mặt lớp) đến độ sâu 1m/5m, cá biệt đến 11m (đáy lớp); bề dày thay
đổi từ 2m đến 10m; bề dày trung bình 3m.
Thành phần chính của lớp đất là sét và bột lẫn hữu cơ; đất có màu xám xanh, xám đen.
Đây là lớp đất yếu, cần lưu ý trong công tác thiết kế và thi công công trình.
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn, NSPT = 2
 Lớp 2: Bùn sét chứa hữu cơ (OH), trạng thái chảy
Lớp gặp tại hầu hết các hố khoan trên bờ, ngoại trừ hố khoan HK15 và HK16, lớp thường
phân bố từ độ sâu 1m/5m (mặt lớp) đến 9m/21m (đáy lớp), nằm dưới lớp 1; bề dày thay
đổi từ 8m đến 19m; bề dày trung bình 12m.
Thành phần chính của lớp đất là sét và bột lẫn hữu cơ; đất có màu xám xanh, xám đen.
Đây là lớp đất yếu, cần lưu ý trong công tác thiết kế và thi công công trình.
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn, NSPT = 0 – 2
 Lớp 3: Sét rất dẻo lẫn hữu cơ (CH), trạng thái dẻo chảy
Lớp gặp tại hầu hết các hố khoan trên bờ gồm HK4, HK5, HK7, HK12, HK14, HK15,

HK16, HK17 và HK18, thường phân bố từ độ sâu 11m/19m (mặt lớp) đến 11m/27m (đáy
lớp), nằm dưới lớp 2; bề dày thay đổi từ 4m đến 12m; bề dày trung bình 7m.
Thành phần chính của lớp đất là sét và bột lẫn ít hữu cơ; đất có màu xám xanh. Đây là lớp
đất yếu, cần lưu ý trong công tác thiết kế và thi công công trình.
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn, NSPT = 3 – 7, trung bình 5.
 Lớp 4: Sét dẻo (CL), trạng thái dẻo cứng
Lớp gặp tại hầu hết các hố khoan trên bờ, ngoại trừ HK5, HK7, HK19 và HK20, từ độ
sâu 15m/28m (mặt lớp) đến 17m/37m (đáy lớp). Bề dày thay đổi từ 2m đến 6m, cá biệt
đến 19.5m (HK15), bề dày trung bình 4m. Thành phần chính của lớp đất là sét, bột lẫn ít
cát mịn; đất có màu nâu vàng, xám xanh, xám trắng, loang lỗ nhẹ.
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn, NSPT = 7 – 25, trung bình 16.
 Thấu kính 4a: Cát mịn lẫn sét (SC), mật độ chặt kém
Thấu kính gặp ở các hố khoan trên bờ, từ 16m/23m (mặt thấu kính) đến 16m/26m (đáy
thấu kính), bề dày thấu kính khá mỏng thay đổi từ 2m đến 6m, trung bình 4m. Thành
phần chính của thấu kính là cát mịn lẫn sét, bột, ít sạn sỏi; đất có màu xám trắng, xám
xanh.
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn, NSPT = 4 – 14, trunh bình 9.
 Thấu kính 4b: Sét dẻo - rất dẻo lẫn cát mịn (CL-CH), trạng thái dẻo mềm
Thấu kính chỉ gặp ở hố khoan trên bờ, từ độ sâu 13m/27m (mặt thấu kính) đến 14m/33m
(đáy thấu kính), bề dày thấu kính thay đổi từ 2m đến 7m, trung bình 4m. Thành phần
chính của thấu kính là sét, bột lẫn cát mịn; đất có màu xám tro, xám đen, đôi chỗ nâu
nhạt, vàng nhạt.
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn, NSPT = 9 – 16, trung bình 12.
Bảng: Kết quả tính trị tiêu chuẩn & trị tính toán các lớp đất 1, 2 & 3
Cơng trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính tốn

Cơng ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 7
No
.

Tên chỉ tiêu
Ký
hiệu
Đơn vò
tính
Lớp 1:
(CH) dẻo
mềm
Lớp 2:
(OH) chảy
Lớp 3:
(CH),dẻo
chảy
1
Thành phần cở hạt






- Sỏi sạn
G
%
0.0
0.0
0.0

- Cát
S

%
5.6
4.2
12.9

- Bột
M
%
28.9
36.2
33.6

- Sét
C
%
65.5
59.6
53.5
2
Tính chất vật lý của đất






- Độ ẩm tự nhiên
w
%
44.59

78.16
61.80

- Dung trọng tự nhiên
w
g/cm
3

1.72
1.48
1.58

- Dung trọng khô
d
g/cm
3

1.19
0.83
0.98

- Dung trọng đẩy nổi
sub
g/cm
3

0.75
0.51
0.60

- Tỷ trọng
Gs

2.67
2.60
2.62

- Hệ số rỗng
e
o


1.246
2.125
1.698

- Độ lỗ rỗng
n
%
55
68
63

- Độ bão hòa
Sr
%
95
96
95

- Giới hạn chảy
LL
%
54.3
72.3
65.9

- Giời hạn dẻo
PL
%
26.0
40.7
37.2

- Chỉ số dẻo
PI
%
28.3
31.7
28.7

- Độ sệt
LI

0.66
1.18
0.85
3
Thí nghiệm cường độ đất

Thí nghiệm cắt phẳng (cắt nhanh)

- Góc ma sát trong

deg.
9°25'
2°14'
4°09'

- Lực dính kết
C
kg/cm
2

0.153
0.080
0.102
4
Thí nghiệm biến dạng đất

Thí nghiệm nén lún






- Chỉ số nén
a
0.25-0.5

cm
2
/kg

0.500
0.348

- Chỉ số nén
a
1.0-2.0

cm
2
/kg
0.045



- Mô đun biến dạng

E
0.25-0.5

kg/cm
2


5.1
5.3

- Mô đun biến dạng
E
1.0-2.0

kg/cm
2

90.4


Bảng: Kết quả tính trị tiêu chuẩn & trị tính tốn các lớp đất 4, thấu kính 4a &
4b
No
.
Tên chỉ tiêu
Ký hiệu
Đơn vò
tính
Lớp 4:
(CL) dẻo

cứng
Thấu kính 4a:
(SC) chặt kém -
chặt vừa
Thấu kính 4b:
(CL-CH) dẻo
mềm
1
Thành phần cở hạt






- Sỏi sạn
G
%
0.3
2.3
0.3

- Cát
S
%
14.3
58.7
17.2

- Bột

M
%
50.7
17.3
41.6

- Sét
C
%
34.7
21.7
40.9
2
Tính chất vật lý của đất






- Độ ẩm tự nhiên
w
%
29.08
28.97
36.97

- Dung trọng tự nhiên
w
g/cm

3

1.91
1.79
1.81

- Dung trọng khô
d
g/cm
3

1.48
1.39
1.33

- Dung trọng đẩy nổi
sub
g/cm
3

0.93
0.87
0.83

- Tỷ trọng
Gs

2.69
2.66
2.68

- Hệ số rỗng
e
o


0.821
0.921
1.033

- Độ lỗ rỗng
n
%
45
48
50
Cơng trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính tốn

Cơng ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 8
No
.
Tên chỉ tiêu
Ký hiệu
Đơn vò
tính
Lớp 4:
(CL) dẻo
cứng
Thấu kính 4a:

(SC) chặt kém -
chặt vừa
Thấu kính 4b:
(CL-CH) dẻo
mềm

- Độ bão hòa
Sr
%
95
84
96

- Giới hạn chảy
LL
%
41.7
34.0
46.5

- Giời hạn dẻo
PL
%
21.7
19.4
23.7

- Chỉ số dẻo
PI
%

20.0
14.6
22.8

- Độ sệt
LI

0.37
0.54
0.59
3
Thí nghiệm cường độ đất






Thí nghiệm cắt phẳng (cắt nhanh)

- Góc ma sát trong

deg.
15
°
23'
15
°
09'
9

°
23'

- Lực dính kết
C
kg/cm
2

0.193
0.134
0.144
4
Thí nghiệm biến dạng đất






Thí nghiệm nén lún






- Chỉ số nén
a
0.25-0.5

cm
2
/kg




- Chỉ số nén
a
1.0-2.0

cm
2
/kg
0.028
0.040
0.045

- Mô đun biến dạng
E
0.25-0.5

kg/cm
2





- Mô đun biến dạng

E
1.0-2.0

kg/cm
2

150.4
96.5
88.1
III.3
ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN
Thủ Thừa chịu ảnh hưởng của thủy triều Biển Đơng theo chế độ bán nhật triều khơng
đều, có 2 đỉnh và chân triều. Đỉnh triều lớn nhất vào tháng 12, nhỏ nhất vào tháng 4, 5;
biên độ triều trung bình mùa kiệt: 0,75 - 0,85m, mùa lũ 0,45 - 0,60m.
Tham khảo theo tài liệu báo cáo khảo sát mực nước khu vực xây dựng cơng trình do
Cơng ty TNHH Tư vấn & Xây dựng cơng trình thủy bộ Hồng Hưng lập tháng 07/2010
kết hợp với số liệu thủy văn của trạm Thủy văn Tân An, Bến Lức có chuỗi số liệu mực
nước thực đo cao nhất năm trong 26 năm liên tục từ 1984 đến 2009 đã đưa ra được bảng
tần suất lũy tích mực nước giờ tại trạm Rạch Chanh-HL2.

Hình 4: Vị trí trạm thủy văn Rạch Chanh
Bến bốc dỡ RC


Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 9

Tần suất (%)

1
5
10
35
45
50
55
85
90
95
98
100
Mùa cạn (tháng I-VII)
100
88
81
72
68
66
64
50
45
40
33
0
Mùa lũ (tháng I-VII)
157
140
131
98

85
78
71
7
-8
-30
-65
-110
Bảng: Tần suất mực nước lũy tích mực nước giờ (2000 – 2009) trạm Rạch Chanh
Dựa vào bảng tần suất mực nước tại trạm thủy văn trạm Rạch Chanh được đo tại khu vực
xây dựng công trình và kết hợp với bảng tần suất mực nước lũ cao nhất năm cũng như
tham khảo báo cáo tính toán chuẩn tắc luồng tàu đường thủy đoạn hành lang 2. Đơn vị Tư
vấn thiết kế lựa chọn các tần suất mực mước thiết kế như sau:
 Mực nước cao thiết kế = +1,57 ND (tần suất 1%)
 Mực nước thấp thiết kế = - 0,30 ND (tần suất 95%)
III.4
THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
 Cao trình đỉnh bến : +2.20 (Hệ cao độ Nhà nước).
 Mực nước cao thiết kế : +1.57 (Hệ cao độ Nhà nước).
 Mực nước thấp thiết kế : -0.3 (Hệ cao độ Nhà nước).
 Cao trình đáy bến : -5.00 (Hệ cao độ Nhà nước).
 Tốc độ gió tính toán : 20 (m/s)
 Tốc độ dòng chảy : 2 (m/s)
 Thông số tàu tính toán : Tàu có trọng tải 50T.
Bảng III.1: Thông số tàu tính toán
TT
Tên hạng mục
Đơn vị
Thông số
Ghi chú

I
Tàu tính toán - 50T



1
Chiều rộng thiết kế
m
04

2
Chiều dài thiết kế
m
23.9

3
Mớn nước
m
1.4

4
Chiều cao mạn khô
m
0.15
Tại vị trí trọng tải lớn nhất
III.5
HỆ CAO ĐỘ, TOẠ ĐỘ TÍNH TOÁN
 Hệ cao độ Hòn Dấu.
 Hệ toạ độ VN2000.
IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

IV.1
TẢI TRỌNG THIẾT KẾ
IV.1.1
TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN
Tải trọng bản thân của kết cấu như bản sàn, dầm, cột…, được xác định bởi thể tích
của kết cấu nhân với trong lượng riêng của vật liệu. Tải trọng bản thân của kết cấu
được tính toán tự động trong mô hình của chương trình SAP2000. Trọng lượng riêng
của vật liệu làm kết cấu như sau:
 Trọng lượng riêng của bê tông cốt thép 25.0 [kN/m
3
]
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 10
 Trọng lượng riêng của thép 78.5 [kN/m
3
]
 Trọng lượng riêng của cát đắp 18.0 [kN/m
3
]
 Trọng lượng đất trên bến tường góc 66.6 [kN/m
2
]
 Trọng lượng đất trên tường góc 27.0 [kN/m
2
]
IV.1.2
TẢI TRỌNG DO THIẾT BỊ : Theo công văn số 01-2011/ĐCTK
TT

Tên thiết bị
Đơn
vị
Thông
số
Ghi chú
1
Băng chuyền
T
30

2
Tải trọng ô tô khai thác trên mặt bến
T/m
2

2

Bảng IV.1: Tải trọng do thiết bị trên bến
IV.1.3
TẢI TRỌNG DO TÀU
Tải trọng do tàu bao gồm tải va,neo và tải tựa tàu.
IV.1.3.1 Tải va tàu: Theo 22TCN 222-95 Tải trọng & tác động do sóng và do tàu lên công trình
 Năng lượng va tàu được tính theo công thức sau:

g
Dv
E
q
2

2

(T.m)
Trong đó:
 - Hệ số động năng
D - Lượng giãn nước
v - Vận tốc cập tàu theo phương vuông góc
Kết quả tính toán thể hiện trong bảng sau:
Bảng IV.2: Kết quả tính toán năng lượng va vào bến
Tải trọng tàu
Lượng rẽ nước
Vận tốc cập
Hệ số
Gia tốc trọng
trường
Năng lượng va
D(T)
v(m/s)
Ψ
g(m/s
2
)
E
q
(T.m)
TÀU 50T
50.00
0.200
0.30
9.81

0.031

Bảng IV.3: Kết quả tính toán năng lượng va trụ cập tàu – vũng chờ tàu
Tải trọng tàu
Lượng rẽ nước
Vận tốc cập
Hệ số
Gia tốc trọng
trường
Năng lượng va
D(T)
v(m/s)
Ψ
g(m/s
2
)
E
q
(T.m)
TÀU 50T
50.00
0.200
0.45
9.81
0.046

 Chọn đệm tàu:
Từ kết quả tính toán năng lượng va tàu, để cập các tàu ra vào bến có thể sử dụng loại
đệm lốp xe:
Từ loại đệm dự định sử dụng, ta có:

Phản lực tác dụng lên bến xay xát:
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 11
 Phản lực tác dụng lên bến theo phương vuông góc tuyến bến: Fx = 11.2(T).
 Phản lực tác dụng lên bến theo phương song song tuyến bến: Fy = Fx.f = 5.6(T), hệ
số ma sát lấy bằng 0.5).
Phản lực tác dụng lên bến chờ tàu:
 Phản lực tác dụng lên bến theo phương vuông góc tuyến bến: Fx = 20(T).
 Phản lực tác dụng lên bến theo phương song song tuyến bến: Fy = Fx.f = 10 (T), hệ
số ma sát lấy bằng 0.5).
IV.1.3.2 Tải neo tàu: Theo 22TCN 222-95 Tải trọng & tác động do sóng và do tàu lên công trình
Gió và dòng chảy là thành phần chủ lực làm xuất hiện lực neo của tàu, vị trí xây dựng
bến là khu vực trong sông do đó có thể bỏ qua tác động của sóng khi tính toán lực neo
tàu.
 Tải trọng do gió:
Lực do gió theo phương ngang W
q
(T) và phương dọc W
n
(T):


10.5,7
2
5
qqq
VAW






10.0,5
2
5
nnn
VAW



Trong đó:
V
q
, V
n
: vận tốc gió theo hướng ngang và hướng dọc của tàu, m/s
A
q
, A
n
: diện tích chắn gió theo phương ngang và phương dọc tàu, m
2
.
 : hệ số lấy theo bảng 26.
Vận tốc gió tính toán V
q
, V
n

= 20m/s.
 Tải trọng do dòng chảy:
Lực do dòng chảy theo phương ngang Q

(T) và phương dọc N

(T):

2
06,0
tt
VAQ 



2
06,0
ll
VAN 


Trong đó:
V
t
, V
l
– vận tốc dòng chảy theo phương vuông góc và song song mạn tàu,
m/s
A
t

, A
l
– diện tích cản nước theo phương ngang và dọc tàu, m
2

Vận tốc dòng chảy theo phương ngang V
t
= 0.5m/s
Vận tốc dòng chảy theo phương dọc bến V
l
= 2m/s.
Kết quả tính toán tải trọng do gió và dòng chảy tác dụng lên tàu
Thông số tính toán
Kí hiệu
Phương ngang (q)
Phương dọc (n)
Đầy hàng
Không hàng
Đầy hàng
Không hàng
Hệ số ζ
1.00
1.00
1.00
1.00
Hệ số α
q
/

α

n

0.10
0.120
1.20
1.30
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 12
Vận tốc gió (m/s)
20.00
20.00
20.00
20.00
Diện tích chắn gió A
q
/A
n
(m
2
)
54.76
65.71
19.20
20.80
Lực do gió W
q
/ W
n

(KN)
16.12
19.34
3.76
4.08
Vận tốc dòng chảy(m/s)
0.50
0.50
2.00
2.00
Diện tích chắn nước A
t
/A
l
(m
2
)
31.59
2.70
6.00
3.00
Lực do dòng chảy Q
w
/N
w
(KN)
4.66
0.40
14.16
7.08

Tổng cộng (KN)
20.78
19.74
17.92
11.16
Bảng IV.4: Tổng lực do gió và dòng chảy tác dụng lên tàu
 Phân phối lực neo:
Do tàu có trọng tải < 50.000DWT nên chỉ tiến hành phân phối lực do gió và dòng
chảy tác dụng lên phương ngang tàu Q
tot

Lực tác động lên một bích neo:


cossinn
Q
S
tot


Trong đó:
n : số lượng bích neo đồng thời chịu lực, n=2
,  : góc nghiêng của dây neo trên mặt bằng và theo phương đứng

Hình IV-1: Phân phối lực neo

Hình chiếu của lực S lên các phương vuông góc, song song với mép bến và thẳng
đứng lần lượt là:
n
Q

S
tot
q



coscosSS
n




sinSS
v


Trạng thái
tàu
Lực ngang
Góc nghiêng
dây neo
Số bích
neo
Lực neo tác dụng lên công trình
Q
tot
(KN)
α
(độ)
β (độ)

n
S (KN)
S
q
(KN)
S
n
(KN)
S
v

(KN)
Đầy hàng
20.78
30
0
2
16.62
8.31
14.40
0.00
Rỗng hàng
19.74
30
0
2
15.79
7.90
13.68
0.00

Bảng IV.5: Kết quả phân phối lực neo
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 13
IV.1.3.3 Tải tựa tàu: Theo 22TCN 222-95 Tải trọng & tác động do sóng và do tàu lên công trình

1.1 0.29( / )
ot
d
Q
q T m
l

(Chọn l
d
= a.L
t
= 12.6(m)
IV.1.4
ÁP LỰC ĐẤT
 Áp lực đất chủ động tác dụng lên tường chắn xác định theo công thức:

a
= (
i
h
i
+ q
i

)
a
– c.
ac

Trong đó:
+ q : Tải trọng phân bố phía trên kè.
+ i : Dung trọng tự nhiên của lớp đất.
+ hi : Chiều dày lớp đất.
+  : Góc ma sát trong của đất.
+ 
a
,
ac
: Hệ số áp lực chủ động theo phương ngang.
+ c: Lực dính của đất.
Điểm
Cao độ
Bề
dày


i
h
i

q
i



i
h
i



a

c

ac


a

h
i
(m)
(T/m
3
)
(T/m
2
)
(T/m
2
)
(T/m
2
)

(độ)
(T/m
2
)
(T/m
2
)
A
+ 1,64
0,00
1,8
0
0,5
0
0
0,36
0
1,20
0,18
B
+ 0
1,64
1,8
2,952
0,5
2,952
28.00
0,36
0
1,20

1,24
Bảng IV.6: Áp lực đất tác dụng lên bến tường góc
IV.1.5
HOẠT TẢI
 Tải ô tô khai thác 2(T/m
2
)
IV.2
XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
 Sức chịu tải nén : (theo tiêu chuẩn móng cọc TCVN 10304-2014)

,u
( . . . . . )
c c cq b b cf i i
R q A u f l
  
  
(kN)
 Sức chịu kéo: (theo tiêu chuẩn móng cọc TCVN 10304-2014)

t,u
. . . .
c cf i i
R u f l


(kN)
Trong đó :
- 
c

: là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất,
- q
b
: là cường độsức kháng của đất dưới mũi cọc,
- u : là chu vi tiết diện ngang thân cọc;
- f
i
: là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc,
- A
b
: là diện tích cọc tựa lên đất
- l
i
: là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ“i”;
- 
cq
và 
cf
tương ứng là các hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi và trên thân
cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạcọc đến sức kháng của đất
+ Sức chịu tải tính toán của cọc với đất nền:
Đối với cọc chịu nén:
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 14

Đối với cọc chịu kéo:

Trong đó :

+ R
c,d
; R
t,d
: khả năng chịu tải tiêu chuẩn
+ 
k
: hệ số tin cậy
+ R
c,k
; R
t,k
: khả năng chịu tải tính toán
Chiều dài cọc của bến được sử dụng như sau:
Vị trí cọc
Loại cọc
Chiều dài
Ghi chú
Bến chính
Cọc BTCT 35x35cm
18m

Kè loại 1
18m

Kè loại 2
18m

Bến chờ tàu
Cọc ống thép Ф400,

dày 10mm
20m

Bảng IV.7: Tổng hợp chiều dài cọc của các phân đoạn bến
Trước khi đúc cọc đại trà phải tiến hành đóng cọc thử bằng phương pháp động để quyết
định chiều dài cọc chính thức. Chiều dài chính thức của cọc sẽ được quyết định sau khi
có kết quả thử cọc.


Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 15
Bảng IV.8: Sức chịu tải của cọc BTCT 35x35cm
Cọc vuông B = 0.35m u = 1.40m
A
b
= 0.12m² 
c(nén)
= 1.00 
cf
= 1.00 
k
= 1.40 l
o
= 0.00m

cq
=
1.00


c(nhổ)
=
0.80
Tiêu
chuẩn
Tính
toán
Tiêu
chuẩn
Tính
toán
(m) (m) (m) (m) (kPa) (kN) (kN) (kPa) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (m)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)
-1.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.60
-2.50 1.00 1.00 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.60
-3.50 2.00 1.00 1.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.60
-4.50 3.00 1.00 2.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.60
-5.50 4.00 1.00 3.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.60
-6.50 5.00 1.00 4.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.60
-7.50 6.00 1.00 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.60
-8.50 7.00 1.00 6.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.60
-9.50 8.00 1.00 7.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.60
-10.80 9.30 1.30 8.65 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.90
-11.80 10.30 1.00 9.80 19.76 27.66 27.66 972.60 119.14 22.13 15.80 146.80 104.86 10.90
-12.80 11.30 1.00 10.80 19.82 27.75 55.41 993.60 121.72 44.32 31.66 177.12 126.52 11.90
-13.80 12.30 1.00 11.80 67.52 94.53 149.93 1008.30 123.52 119.95 85.68 273.45 195.32 12.90
-14.80 13.30 1.00 12.80 68.92 96.49 246.42 1029.30 126.09 197.14 140.81 372.51 266.08 13.90
-15.80 14.30 1.00 13.80 70.32 98.45 344.87 1050.30 128.66 275.90 197.07 473.53 338.24 14.90
-16.80 15.30 1.00 14.80 71.72 100.41 445.28 1071.30 131.23 356.22 254.44 576.51 411.79 15.90

-17.80 16.30 1.00 15.80 73.12 102.37 547.65 1092.30 133.81 438.12 312.94 681.45 486.75 16.90
-18.80 17.30 1.00 16.80 74.52 104.33 651.97 1113.30 136.38 521.58 372.56 788.35 563.11 17.90
-18.90 17.40 0.10 17.35 75.29 10.54 662.51 1115.40 136.64 530.01 378.58 799.15 570.82 18.00
BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BTCT 35x35CM THEO ĐẤT NỀN
THEO HỐ KHOAN HK19
Cao độ
mũi cọc
Độ sâu
mũi cọc
Chiều
dày lớp
đất l
i
Độ sâu
TB lớp
i
Ma sát
hông
f
si
SCH

cq
.u.f
si
.l
i
SCH
cộng
dồn

Chiều dài
thật của
cọc
Ghi
chú
q
b
đất
tại mũi
cọc
SCM

cf
.q
b
.A
b
Sức chịu nhổ
Sức chịu nén




Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 16
Bảng IV.9: Sức chịu tải của cọc thép D400 của tường góc
Cọc ống D = 0.40m u = 1.26m
A

b
= 0.13m² 
c(nén)
= 1.00 
cf
= 1.00 
k
= 1.75 l
o
= 4.20m

cq
=
1.00

c(nhổ)
=
0.80
Tiêu
chuẩn
Tính
toán
Tiêu
chuẩn
Tính
toán
(m) (m) (m) (m) (kPa) (kN) (kN) (kPa) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (m)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)
-2.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.80
-3.20 1.00 1.00 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.80

-4.20 2.00 1.00 1.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.80
-5.20 3.00 1.00 2.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.80
-6.20 4.00 1.00 3.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.80
-7.20 5.00 1.00 4.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.80
-8.20 6.00 1.00 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.80
-9.20 7.00 1.00 6.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.80
-10.20 8.00 1.00 7.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.80
-10.80 8.60 0.60 8.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.40
-11.80 9.60 1.00 9.10 19.76 24.82 24.82 972.60 122.22 19.86 11.35 147.05 84.03 14.40
-12.80 10.60 1.00 10.10 19.82 24.91 49.73 993.60 124.86 39.79 22.73 174.59 99.77 15.40
-13.80 11.60 1.00 11.10 66.54 83.62 133.35 993.60 124.86 106.68 60.96 258.21 147.55 16.40
-14.80 12.60 1.00 12.10 67.94 85.38 218.72 1014.60 127.50 174.98 99.99 346.22 197.84 17.40
-15.80 13.60 1.00 13.10 69.34 87.14 305.86 1035.60 130.14 244.69 139.82 436.00 249.14 18.40
-16.80 14.60 1.00 14.10 70.74 88.89 394.75 1056.60 132.78 315.80 180.46 527.53 301.45 19.40
-17.80 15.60 1.00 15.10 72.14 90.65 485.41 1077.60 135.42 388.33 221.90 620.82 354.76 20.40
-18.80 16.60 1.00 16.10 73.54 92.41 577.82 1098.60 138.05 462.26 264.15 715.87 409.07 21.40
-19.40 17.20 0.60 16.90 74.66 56.29 634.11 1111.20 139.64 507.29 289.88 773.75 442.14 22.00
BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THÉP D400 THEO ĐẤT NỀN
THEO HỐ KHOAN HK19
Cao độ
mũi cọc
Độ sâu
mũi cọc
Chiều
dày lớp
đất l
i
Độ sâu
TB lớp
i

Ma sát
hông
f
si
SCH

cq
.u.f
si
.l
i
SCH
cộng
dồn
Chiều dài
thật của
cọc
Ghi
chú
q
b
đất
tại mũi
cọc
SCM

cf
.q
b
.A

b
Sức chịu nhổ
Sức chịu nén
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 17
IV.3
TÍNH TOÁN KẾT CẤU
IV.3.1
SƠ ĐỒ TÍNH
Hệ bản đáy, tường cánh và cọc liên kết với nhau tạo thành một hệ có kết cấu hoàn chỉnh. Giả
thiết cọc ngàm chặt trong đất với chiều dài cọc tương đương chính bằng chiều dài chịu uốn
 Chiều dài chịu uốn :

5
.
.
2
IE
bK
LL
b
c
ou


Trong đó :
L
u
: Chiều dài chịu uốn của cọc, m.

L
o
: Chiều dài tự do của cọc, m.
K (T/m
4
): Hệ số tỷ lệ, lấy phụ thuộc loại đất xung quanh cọc, T/m
4
.
E
b
(T/m
2
): Mô đun biến dạng đàn hồi của vật liệu cọc.
I (m
4
) : Môđun quán tính tiết diện ngang của cọc, m
4
.
b
c
(m): Chiều rộng quy ước của cọc, m
4
. lấy theo công thức b
c
=1.5d+0.5.
d ( m): Bề rộng cọc,m.
D = 0.35m L =18.0m
K(T/m
4
)

b
c
(m) E
b
(T/m
2
)
J(m
4
) 
l
o
(m) l
u
(m)
F(m
2
) F
tt
(T)
l
n
(m)
370.14 1.025 3800000 0.001251 0.603 0.000 3.316 0.123 57.082 18.000
Đường kính ngoài :
Chiều dài cọc :
BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CHỊU UỐN VÀ CHIỀU DÀI CHỊU NÉN CỦA CỌC

Bảng IV.10: Chiều dài cọc tương đương của bến xay xát

Loại C
D = 0.50m L =32.0m
d = 0.32m M#600
Sét pha I
L
= 0.2
K(T/m
4
)
b
c
(m) E
b
(T/m
2
)
J(m
4
)

l
o
(m) l
u
(m)
F(m
2
)
F
tt

(T)
l
n
(m)
680 1.25 3800000 0.002553 0.614 19.000 22.255 0.116 145.067 40.256
Chiều dài cọc :
Mac bê tông :
BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CHỊU UỐN VÀ CHIỀU DÀI CHỊU NÉN CỦA CỌC
SỐ LIỆU CỌC D500mm
Đường kính ngoài :
Đường kính trong :
Loại đất quanh cọc :

Bảng IV.11: Chiều dài cọc tương đương của phân đoạn 2
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 18
IV.3.1.1 Phân đoạn 4

Loại C
D = 0.50m L =32.0m
d = 0.32m M#600
Sét pha I
L
= 0.2
K(T/m
4
)
b
c

(m) E
b
(T/m
2
)
J(m
4
)

l
o
(m) l
u
(m)
F(m
2
)
F
tt
(T)
l
n
(m)
680 1.25 3800000 0.002553 0.614 19.000 22.255 0.116 126.934 43.293
Chiều dài cọc :
Mac bê tông :
BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CHỊU UỐN VÀ CHIỀU DÀI CHỊU NÉN CỦA CỌC
SỐ LIỆU CỌC D500mm
Đường kính ngoài :
Đường kính trong :

Loại đất quanh cọc :

Bảng IV.12: Chiều dài cọc tương đương của phân đoạn 4
IV.3.1.2 Trụ va
Loại C
D = 0.50m L =32.0m
d = 0.32m M#600
Sét pha I
L
= 0.2
K(T/m
4
)
b
c
(m) E
b
(T/m
2
)
J(m
4
)

l
o
(m) l
u
(m)
F(m

2
)
F
tt
(T)
l
n
(m)
680 1.25 3800000 0.002553 0.614 19.000 22.255 0.116 123.087 44.052
Chiều dài cọc :
Mac bê tông :
BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CHỊU UỐN VÀ CHIỀU DÀI CHỊU NÉN CỦA CỌC
SỐ LIỆU CỌC D500mm
Đường kính ngoài :
Đường kính trong :
Loại đất quanh cọc :

Bảng IV.13: Chiều dài cọc tương đương của trụ va
IV.3.1.3 Tường góc
Loại C
D = 0.40m L =28.0m
d = 0.25m M#600
Sét pha I
L
= 0.2
K(T/m
4
)
b
c

(m) E
b
(T/m
2
)
J(m
4
)

l
o
(m) l
u
(m)
F(m
2
)
F
tt
(T)
l
n
(m)
680 1.1 3800000 0.001065 0.713 19.000 21.803 0.077 110.432 37.445
Chiều dài cọc :
Mac bê tông :
BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CHỊU UỐN VÀ CHIỀU DÀI CHỊU NÉN CỦA CỌC
SỐ LIỆU CỌC D400mm
Đường kính ngoài :
Đường kính trong :

Loại đất quanh cọc :

Bảng IV.14: Chiều dài cọc tương đương của tường góc
IV.3.2
PHẦN MỀM SỬ DỤNG
Sử dụng chương trình SAP2000 (Structural Analysis Program) để tính toán kết cấu
Số liệu kết quả:
 Chuyển vị nút
U1
Chuyển vị ngang theo phương trục 1
U2
Chuyển vị ngang theo phương trục 2
U3
Chuyển vị ngang theo phương trục 3
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 19
R1
Chuyển vị xoay quanh trục 1
R2
Chuyển vị xoay quanh trục 2
R3
Chuyển vị xoay quanh trục 3
 Các kết quả do chương trình tính đưa ra bao gồm: chuyển vị tại các nút, phản lực tại các
gối tựa, nội lực trong các phần tử thanh.

 Đơn vị sử dụng trong kết quả xuất như sau:
ứng suất: [T/M
2
]

Lực dọc: [T]
Lực cắt: [T]
Mô men: [T.M]
 Nội lực và ứng suất của các phần tử thanh dầm:
P
Lực dọc phần tử (T)
 P<0
Thể hiện lực nén
 P>0
Thể hiện lực nhổ
V2
Lực cắt trong mặt phẳng 1-2 (T)
V3
Lực cắt trong mặt phẳng 1-3 (T)
T
Mô men xoắn (T.m)
M2
Mô men uốn trong mặt phẳng 1-3 (T.m)
M3
Mô men uốn trong mặt phẳng 1-2 (T.m)
 Nội lực và ứng suất trong các phần tử bản gồm:
F11, F22
Lực màng (T)
F12
Lực cắt màng (T)
M11, M22
Mô men uốn (T.m)
M12
Mô men xoắn (T.m)
V13, V23

Lực cắt (KN.m)
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 20
 Nội lực và ứng suất tại các điểm nút và tâm của các phần tử solid bao gồm:
S11 S22 S33 S12 S13 S23 SMAX SMIN
 ứng suất tại các mặt của phần tử solid
SXX, SXY, SXZ SYY, SXY, SYZ SZZ, SXZ, SYZ
IV.3.3
TỔ HỢP TẢI TRỌNG
IV.3.3.1 Các trường hợp tải trọng

Stt
Ký hiệu
Trường hợp tải trọng
Ghi chú
1
TLBT
Trọng lượng bản thân kết cấu
-
2
TLD
Trọng lượng đất trên tường góc
-
3
ALD
Áp lực đất tác dụng lên tường góc
-
4
HT1

Hoạt tải trường hợp 1
Chất đầy mặt bến
5
HT2
Hoạt tải trường hợp 2
Chất cách 1 nhịp cách 1 nhịp
6
HT3
Hoạt tải trường hợp 3
Chất cách 1 nhịp cách 1 nhịp
7
HT4
Hoạt tải trường hợp 4
Chất cách 3 nhịp cách 1 nhịp
8
HT5
Hoạt tải trường hợp 5
Chất cách 1 nhịp cách 1 nhịp
9
HT6
Hoạt tải trường hợp 6
Chất cách 1 nhịp cách 1 nhịp
12
VA
Tải trọng va tàu
-
13
NEO
Tải trọng neo tàu
-

15
CT
Tải trọng cần trục
-
Bảng IV.15: Ký hiệu các trường hợp tải
IV.3.3.2 Tổ hợp tải trọng
 Bến xay xát:
Tổ hợp
Tĩnh tải
Hoạt tải
Tải do tàu
Áp
lực
Tải hàng hóa và băng tải
đất
TLBT
TLĐ
BANG
TAI
HH1
HH2
HH3
HH4
HH5
HH6
VA
NEO
ALD
COMBO1
X

X
X
X





X

X
COMBO2
X
X
X

X




X

X
COMBO3
X
X
X

X



X

X
COMBO4
X
X
X



X


X

X
COMBO5
X
X
X




X

X

X
COMBO6
X
X
X





X
X

X
COMBO7
X
X
X
X






X
X
COMBO8

X
X
X

X





X
X
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 21
Tổ hợp
Tĩnh tải
Hoạt tải
Tải do tàu
Áp
lực
Tải hàng hóa và băng tải
đất
TLBT
TLĐ
BANG
TAI
HH1
HH2
HH3

HH4
HH5
HH6
VA
NEO
ALD
COMBO9
X
X
X


X




X
X
COMBO10
X
X
X



X

X
X
COMBO11
X
X
X




X


X
X
COMBO12
X
X
X





X

X
X
Bảng IV.16: Tổ hợp tải trọng
 Trụ va:

Tổ hợp
Tĩnh tải
Tải do tàu
TLBT
VA1
VA2
NEO
TH1
x
x


TH2
x

x

TH3
x
x


TH4
x

x

TH5
x

x
Bảng IV.17: Tổ hợp tải trọng trụ va
IV.3.4
KẾT QUẢ NỘI LỰC
IV.3.4.1 Bến xay xát
 Bản đáy dày 50cm
Nội lực
Phần tử
Tổ hợp
Nút
M11
M22
Vmax
M11max
410
COMB10
476
4.83
1.74
0.00
M11min
270
COMB4
324
-5.29
-4.10
0.00
M22max
247

COMB1
290
4.30
4.21
0.00
M22min
293
COMB1
351
-4.44
-7.95
0.00
Vmax
223
COMB1
262
-0.13
-3.22
0.00
Bảng IV.18: Nội lực bản đáy
 Tường đứng
Nội lực
Phần tử
Tổ hợp
Nút
M11
M22
Vmax
M11max
433

COMB4
553
1.41
0.05
0.00
M11min
439
COMB4
559
-0.52
-0.03
0.00
M22max
497
COMB10
470
0.27
1.51
0.00
M22min
443
COMB12
334
-0.15
-1.03
0.00
Vmax
419
COMB1
536

-0.01
0.21
0.00
Bảng IV.19: Nội lực tường đứng
 Cọc 35x35cm
Nội lực
Phần tử
Tổ hợp
LOC
P
V2
V3
M2
M3
Pmax
64
COMB9
0.00
-18.91
-0.15
0.27
0.50
-0.33
Pmin
26
COMB7
0.00
-35.84
1.06
0.00

-0.01
1.46
V2max
1
COMB1
0.00
-28.43
1.83
0.02
-0.02
2.40
V2min
64
COMB4
0.00
-21.37
-0.30
0.31
0.57
-0.62
V3max
23
COMB1
0.00
-24.23
0.08
0.94
1.58
0.25
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán

Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 22
V3min
3
COMB7
0.00
-31.37
0.93
-0.15
-0.27
1.25
M2max
23
COMB1
0.00
-24.23
0.08
0.94
1.58
0.25
M2min
23
COMB1
3.32
-24.23
0.08
0.94
-1.54
-0.01
M3max

1
COMB1
0.00
-28.43
1.83
0.02
-0.02
2.40
M3min
1
COMB1
2.68
-28.43
1.83
0.02
-0.08
-2.51
Bảng IV.20: Nội lực cọc 35x35cm

IV.3.4.2 Trụ va
 Cọc thép D400
Bảng IV.21: Nội lực cọc thép D400- trụ va
IV.3.5
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG THI CÔNG
 Khi vận chuyển :

Hình IV-2: Sơ đồ tính toán cọc cẩu 2 điểm
 Khi treo trên giá búa.

Hình IV-3: Sơ đồ tính toán cọc cẩu 1 điểm
Stt
Thành phần
Kí hiệu
Đơn vị
Giá trị
Ghi chú
1
Đường kính - bề rộng cọc
D
m
0.35

2
Chiều dài cọc
L
m
10

3
Diện tích mặt cắt ngang
F
m
2

0.12

4
Tải bản thân phân bố đều
q

T/m
0.31

5
Giá trị moment khi vận chuyển
M
1

Tm
1.32

6
Giá trị moment khi treo trên giá búa
M
2

Tm
2.63

Bảng IV.22: Nội lực cọc 35x35cm trong quá trình thi công
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 23
IV.3.6
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CẤU KIỆN
 Nội lực tính toán trong cấu kiện: Theo điều 13.13 22TCN 207-92
S
I
= k
n

.n
c
.n.m
đ
.S
Trong đó:
S: Nội lực được xác định qua tính toán kết cấu.
S
I
: Nội lực tính toán theo trạng thái giới hạn thứ I
k
n
: Hệ số đảm bảo theo cấp công trình, k
n
= 1.15 đối với công trình cấp III.
n
c
: Hệ số tổ hợp tải trọng, n
c
= 1 đối với tổ hợp cơ bản.
n: Hệ số vượt tải, n = 1.25
m
đ
: Hệ số phụ thuộc điều kiện làm việc, m
đ
= 1
 Riêng với sức chịu tải cọc theo theo điều 21.25 22TCN 207 – 92
N
I
= n

c
.n.m
đ
.N ± P
cọc
= 1x1.25x1xN ± P
cọc

Trong đó:
N: Nội lực được xác định qua tính toán kết cấu.
N
I
: Nội lực tính toán theo trạng thái giới hạn thứ I
n
c
: Hệ số tổ hợp tải trọng, n
c
= 1 đối với tổ hợp cơ bản.
n: Hệ số vượt tải, n = 1.25
m
đ
: Hệ số phụ thuộc điều kiện làm việc, m
đ
= 1
P
cọc
: Trọng lượng cọc
IV.3.7
KIỂM TRA NỘI LỰC CỌC
 Kiểm tra sức chịu tải của cọc theo điều kiện:

N
I
≤ P (thỏa)
Trong đó:
N
I
: Sức chịu tải tính toán của cọc theo trạng thái giới hạn thứ I
P: Sức chịu tải của cọc theo đất nền
Cấu kiện
M
tc

(T.m)
Q
tc
(T)
N
tc
(T)
M
tt

(T.m)
Q
tt
(T)
N
tt
(T)
M

Q
N
nén tc

N
nhổ tc

M
Q
N
nén tt

N
nhổ tt

Bến xay xát
Cọc
D500

5.70
0.45
101.32
31.54
8.21
0.65
135.68
30.39
Bến chờ tàu
14.45

1.95
87.06
-
20.80
2.80
117.86
-
Phân đoạn 3
8.86
0.73
96.86
10.35
12.75
1.05
130.10
3.91
Phân đoạn 4
3.57
0.30
62.94
24.36
5.14
0.43
87.70
21.42
Trụ va
9.42
0.71
41.82
19.91

13.56
1.02
61.31
15.85
Tường góc
D400
0.20
0.00
29.15
-
0.288
0.00
42.02
-
Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 24
Bảng IV.23: Nội lực tính toán cọc DƯL D500
Cấu kiện
M
tc

(Tm)
N
tt
(T)
Khả năng chịu lực
Kết luận
M
N

nén tt

N
nhổ tt

M (T.m)
N
nén
(T)
N
nhổ
(T)
M
tt

N
nén tt

N
nhổ tt

Phân đoạn 1
Cọc
D500
7.48
135.68
30.39
18.25
145.07
74.56

Thỏa
Thỏa
Thỏa
Phân đoạn 2
14.45
117.86
-
18.25
145.07
74.56
Thỏa
Thỏa
-
Phân đoạn 3
8.86
130.10
3.91
18.25
145.07
74.56
Thỏa
Thỏa
Thỏa
Phân đoạn 4
7.48
87.70
21.42
18.25
126.93
65.24

Thỏa
Thỏa
Thỏa
Trụ va
9.42
61.31
15.85
18.25
123.09
63.27
Thỏa
Thỏa
Thỏa
Tường góc
D400
0.20
42.02
-
9.100
110.43
36.48
Thỏa
Thỏa
-
Bảng IV.24: Kiểm tra nội lực tính toán cọc DƯL D500 và D400
IV.4
THIẾT KẾT BÊ TÔNG CỐT THÉP
Quy trình thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép công trình thủy công TCVN 4116-85
IV.4.1
TÍNH TOÁN CẤU KIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN I ( TTGHI )

 Tính toán cốt thép chịu lực
Đối với cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật, từ điều kiện :

 
 
''
5,0 ahFRmxhxbRmMnk
oaanaonbcn



xbRmFRmFRm
nbaanaaaa

'


Với F
a
’
=0, tính được chiều cao miền bê tông chịu nén như sau:
bRm
Mnk
hhx
nb
cn
oo

2
2



Giả định a, xác định được h
o
, x theo công thức

ahh
o


o
h
x



+ Khi x < 2a và
r


thì tính toán với tiết diện cốt đơn, diện tích cốt thép chịu kéo
sẽ là :
aa
nb
a
Rm
xbRm
F
.



+Khi
or
hxa .2


thì khi đã biết F
a
’
ta có :

  
bRm
ahFRmMnk
hhx
nb
oaanacn
oo

2
''
2



Công trình: Bến nhà máy xay xát – Rạch Chanh Thuyết minh tính toán
Công ty TNHH Tư Vấn và XDCT Thủy Bộ Hồng Hưng
Trang 25
Diện tích cốt thép dọc được tính theo công thức :

aa
aananb
a
Rm
FRmxbRm
F
.

'



+ Khi
or
hx .


thì nên tăng tiết diện, tăng mác bê tông hoặc đặt cốt thép chịu nén F
a
’
:
 
 
'
2
'

5,01
ahRm
hbRmMnk

F
oana
orrnbcn
a





Trong đó :
k
n
: Hệ số đảm bảo, công trình cấp III : k
n
= 1.15
n
c
: Hệ số tổ hợp tải trọng, n
c
= 1 ( Đối với tổ hợp cơ bản )
m
b
: Hệ số điều kiện làm việc của bê tông, m
b
= 1
m
b
: Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép, m
a
= 1

R
n
: Cường độ chịu nén của bê tông
b,h : Chiều rộng và chiều cao của tiết diện
h
o
: Chiều cao vùng làm việc của cốt thép
a : Chiều dày lớp bảo vệ
M : Mômen tính toán cho tiết diện
x : Chiều cao tương đối của vùng chịu nén

r
: Trị số giới hạn chiều cao tương đối của vùng chịu nén
R
a
, R
an
: Cường độ chịu kéo và chịu nén của cốt thép
F
a
, F
a
’
: Diện tích cốt thép chịu kéo và chịu nén
 Tính toán các cấu kiện bê tông cốt thép theo cường độ chịu lực cắt :
Kiểm tra điều kiện 1: (điều kiện đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng)
onbcn
hbRmQnk 25,0 

Trong đó :

k
n
: Hệ số đảm bảo, công trình cấp III : k
n
= 1.15
n
c
: Hệ số tổ hợp tải trọng, n
c
= 1 (Đối với tổ hợp cơ bản)
Q : Lực cắt của cấu kiện
m
b
: Hệ số điều kiện làm việc
Dầm có h > 60cm lấy m
b
= 1.15
R
n
: Cường độ chịu nén của bê tông
h
o
: Chiều cao vùng làm việc của cốt thép
b : Bề rộng dầm
+ Nếu không thỏa mãn phải tăng tiết diện hoặc tăng mác bê tông.
+ Nếu thỏa mãn thì kiểm tra điều kiện 2.