ĐỒ ÁN MÔN HOC: KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (726.35 KB, 47 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
MỤC LỤC
CHƯƠNG I : SỐ LIỆU ĐẦU VÀO.............................................................................2
1.1
Đặc điểm vị trí địa lý-địa hình xây dựng cơng trình:......................................................................2
1.2
Số liệu hải văn:.................................................................................................................................2
1.3
Số liệu địa chất:................................................................................................................................3
1.4
Số liệu về tàu thiết kế:......................................................................................................................3
CHƯƠNG II – XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐÀ TÀU.................4
2.1
Thông số các mực nước thiết kế:......................................................................................................4
2.2
Xác định các thông số cơ bản của tàu:.............................................................................................4
2.3
Khu nước trước mút đà tàu:..............................................................................................................8
2.4
Kiểm tra điều kiện hạ thủy:...............................................................................................................8
2.5
Bố trí các thiết bị phụ trợ:.................................................................................................................8
2.6
Tóm tắt các thơng số cơ bản của dà tàu:...........................................................................................9
CHƯƠNG III: LỰA CHỌN SƠ BỘ KẾT CẤU ĐÀ TÀU.......................................11
3.1
Tải trọng tác động:..........................................................................................................................11
3.1.1
Tải trọng tác động lên đà........................................................................................................11
3.1.2
Các phương án tải trọng........................................................................................................20
3.1.3
Tổ hợp tải trọng.....................................................................................................................20
3.2
Giải pháp kết cấu:............................................................................................................................22
3.2.1
Phần móng...............................................................................................................................22
3.2.2
Phần thân.................................................................................................................................25
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CHI TIẾT KẾT CẤU ĐÀ TÀU....................................28
4.1
Tính tốn nội lực cho các cấu kiện:................................................................................................28
4.1.1
4.2
Mơ hình tính tốn....................................................................................................................28
Tính tốn thiết kế các cấu kiện chính của đà tàu:...........................................................................31
4.2.
Đặc trưng vật liệu.....................................................................................................................31
4.2.2
Ngun tắc tính tốn................................................................................................................31
4.2.3
Tính tồn cốt thép dầm.............................................................................................................32
4.2.4
Tính tốn cốt thép bản..............................................................................................................40
4.2.5
Tính tốn cốt thép cọc...............................................................................................................42
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
CHƯƠNG I : SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
1.1 Đặc điểm vị trí địa lý-địa hình xây dựng cơng trình:
1.1.1 Vị trí địa lý:
_ Nhà máy đóng tàu được xây dựng tại Dung Quất thuộc xã Bình Đơng - huyện Bình Sơn
- tỉnh Quảng Ngãi, phía tây bắc giáp sân bay Chu Lai, phía tây giáp quốc lộ 1A ,phía
đơng và đơng bắc giáp biển Đơng,phía tây nam giáp thành phố Quảng Ngãi.
-Quảng Ngãi trải dài từ 14°32′ đến 15°25′ Bắc, từ 108°06′ đến 109°04′ Đông, tựa vào dãy
núi Trường Sơn hướng ra biển Đông với chiều dài bờ biển 144 Km.
- Nhà máy đươc xây dựng tại vị trí trung tâm của đất nước cách Hà Nội 880km, thành
phố HCM là 870km.
1.1.2 Điều kiện địa hình:
_ Tồn khu vịnh Dung Quất khá rộng, ước tính từ cửa sơng Trà Bồng tới mũi Văn Ca dài
khoảng 5 km, chiều rộng vịnh khoảng 3 km, nó nằm trong khu vực đồng bằng xen kẽ đồi
núi thấp và các cồn cát.
->Khu nhà máy tương đối tốt để tránh bão,ảnh hưởng của gió. Chính vì thế mà nơi đây có
mực nước n tĩnh,khơng chịu ảnh hưởng bởi sóng và dịng chảy.
_ Trước khu đất xây dựng là vịnh Dung Quất có đường đẳng sâu dạng rẻ quạt không song
song với bờ, cao độ tựnhiên từ - 4,0 m đến - 17,0 m (theo hệ Hải Đồ) và phần diện tích
khu nước có chiều sâu lớn hơn 12 m chiếm khoảng 30%.-Địa hình có hướng dốc từ Tây
sang Đông, từ Nam ra Bắc với độ dốc trung bình 0.4-8%.
-Tại khu vực vịnh có hai cửa sơng đổ ra biển. Đó là sơng Trà Bồng ở phía Tây Nam và
sơng Mới ở phía Đơng Bắc
-> Chính vì thế mà khi xây dựng chịu ảnh hưởng nhiều do bùn cát phù sa,làm tăng chi
phí nạo vét,khơi thơng luồng tàu.
1.2 Số liệu hải văn:
1. Đặc điểm thủy văn
-Vịnh Dung Quất chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều ,đó là chế độ triều hỗn
hợp, thiên về nhật triều, số ngày có nhật triều là 18-22 ngày/tháng.
-Biên độ triều kì nước cường là 1.5-2m
-Chênh lệch biên độ triều lúc nước cường và nước kém là tương đối lớn.
2. Mực nước:
-Mực nước cao thiết kế: MNCTK=+2.8 m
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
-Mực nước thấp thiết kế: MNTTK=-0.5 m
-Mực nước hạ thủy: MNHT=+1.8 m
1.3 Số liệu địa chất:
Cốt cao độ miêng hố khoan là +3.5m:
-Lớp 1: đất đắp, dày 1.5m
-Lớp 2:bùn sét pha ,trạng thái dẻo chảy, dày 9.5m:
B 1.85; 1.26t / m3 ; 9o ; c 0.68t / m3
-Lớp 3: Cát pha, dày 2m :
1.6t / m3 ; 24o
- Lớp 4 : Sét pha dẻo cứng đến dẻo cứng, dày 6.5m:
B 0.55; 1.9t / m3 ; 22o ; c 2.8t / m3
- Lớp 5 : Sét nửa cứng đến cứng, rất dày:
B 0.25; 1.96t / m3 ; 29o ; c 4.3t / m3
1.4 Số liệu về tàu thiết kế:
-Tàu chở dầu 30000DWT
-Chiều dài tàu : Lmax 188m
-Chiều rộng tàu : B=26m
-Mớn nước lúc đầy tải : 9.8m
-Mớn nước không tải: 2.8m
-Mớn nước hạthủy : 2.3m
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
CHƯƠNG II – XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐÀ TÀU
2.1 Thông số các mực nước thiết kế:
-Mực nước cao thiết kế: MNCTK=+2.8 m
-Mực nước thấp thiết kế: MNTTK=-0.5 m
-Mực nước hạ thủy: MNHT=+1.8 m
2.2 Xác định các thông số cơ bản của tàu:
2.2.1 Độ dốc đường trượt
-Độ dốc của đường trượt i tan (với là góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng của đường
trượt và xe trượt) phải đảm bảo điều kiện hả thủy của tàu vì thế độ dốc i phải lớn hơn hệ
số ma sát f .
-Độ dốc cũng chịu ảnh hưởng nhiều của vật liệu bơi trơn (mỡ bị, paraphin trộn với
vadơlin),chúng phải đảm bảo sao cho tàu có thể trượt xuống theo tác động của bản thân.
-Độ dốc đà lấy theo cỡ tàu, với tàu cỡ lớn (Lt=188m>150m) nên ta chọn độ dốc sơ bộ của
đà tàu là i=1/22.
Hình 2.1 :Thơng số cơ bản của đà tàu
2.2.2 Độ sâu đầu mút đà.
-Độ sâu này đảm bảo khi đầu tàu chuyển động đến mút đà thì tàu phải hồn tồn nổi hẳn
lên. Độ sâu này xác định theo công thức:
h
Q
30000 / 3
3.20( m)
Bt �Lt � �Z 26 �188 �0.8 �0.8
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Trong đó:
-h: Độ sâu đầu mút đà,tính từ mực nước hạ thủy (m).
-Q : Trọng lượng hạ thủy của tàu(T), theo kinh nghiệm lấy bằng 1/3 lượng dãn
nước khi chở đầy hàng
- Bt : Chiều rộng tàu ,m
- Lt : Chiều dài tàu , m
- Z : Hệ số xét đến mớn nước không đều , Z=0.8
- : Hệ số xét đến hình dạng thân tàu , =0.7:0.9
Vậy độ sâu đầu mút đà là 3.2m.
2.2.3 Độ sâu phía trước mút đà
- Kích thước này phải đảm bảo khi đầu tàu rời khỏi tàu không va phải đáy . Nó được xác
định theo cơng thức sau:
H (h h f ) �K d h (3.2 0.8) �2 0.5 9.5( m)
Trong đó :
-
H : Độ sâu phía trước mút đà ,tính từ MNHT(m)
.h : Độ sâu đầu mút đà tàu (m)
-
hf
: Chiều cao giá đỡ đầu tàu (chọn
Với tàu lớn
Với tàu bé
-
hf
hf
hf
=0.8 )
=0.5-0.8 m
= 0.3-0.4 m
K d : Hệ số an toàn kể đến ảnh hưởng của động tàu,chọn K d 2
h : Độ dự trữ dưới sống tàu , h 0.4 0.5 m . Chọn h =0.5
2.2.4 Cao độ mút đà
- Cao độ mút đà được xác định theo công thức :
CĐMĐ = MNHT –h
=+1.8 – 3.2 = -1.4(m)
2.2.5 Chiều dài và chiều rộng của bệ tàu ( phần nằm trên MNCTK )
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
- Chiều dài bệ tàu L1 và chiều rộng của bệ tàu B1 tính theo phương xiên được xác định
theo công thức:
L1 Lt a1 a2 188 7.6 3 198.6m
B1 Bt 2b 26 2 �3 32m
Trong đó :
-
Lt , Bt
: Chiều dài và chiều rộng của tàu (m)
a1 : Chiều dài dự trữ về phía lái của tàu , a1 =5-10 (m),chọn a1 =7.6 m
a2 : Chiều dài dự trữ về phía mũi của tàu , a2 =3-5 (m), chọn a2 =3 m
.b : Chiều dài dự trữ của bệ ở 2 bên thành tàu để đựng dàn giáo thi công,
b=2-3 m .Chọn b=3m
2.2.6. Chiều dài và chiều rộng của đường trượt ( phần nằm dưới MNCTK )
- Đoạn đường trượt nằm trong phạm vi dao động của mực nước 0.5-0.7 mtính từ
MNCTK trở xuống có bề rộng bằng B2 , hoặc nhỏ hơn hoăc bằng bề rộng B1 . Ta lấy
B1 B2
cho dễ thi công.
- Đoạn tiếp theo cho đến mút đà có bề rộng B3 chỉ cần đủ để đặt dầm đường
trượt ,thường lấy :
B3 (0.5 �0.7) Bt =13 (m)
- Chiều dài đường trượt ( phần nằm dưới MNCTK ) tính theo phương ngang
được xác định theo công thức :
L2
h H 3.2 (2.8 1.8)
92.4m
i
1/ 22
Trong đó :
-
L2 : Chiều dàu đường trượt tính theo phương nằm ngang (m).
h : Đơ sâu đầu mút đà tàu (m)
H : Độ chênh lệch giữa MNCTK và MNHT (m)
i : Độ dốc của đường trượt
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
2.2.7. Chiều rộng và khoảng cách giũa các dầm đường trượt
a. Chiều rộng của dầm đường trượt bt phụ thuộc vào trọng lượng tàu hạ thủy của tàu
và sức chịu ép của dầu mỡ , vật liệu xe trượt , vật liệu mặt dầm đường trượt được xác
định theo công thức :
bt
k �Q
1.2 �(30000 / 3)
2m
n ��
l q
2 �150.4 �20
Trong đó :
-
bt : Chiều rộng của dầm đường trượt (m )
Q : Trọng lượng hạ thủy của tàu ( T )
n: Số lượng dầm đường trượt ,ta lấy bằng n=2
l : Chiều dài đoạn xe trượt , l 0.8 �Lt 0.8 �188 150.4m
q : Áp lực cho phép trên 1 đơn vị diện tích của dầm đường trượt ,thường
lấy 15-30 T/m2 . Khuyến nghị không nên dùng quá 20T/m2
k: Hệ số phân bố tải trọng khơng đều , k=1.2-1.3
b. Để đảm bảo cho q trình hạ thủy tàu chọn khoảng cách tâm giữa hai đường trượt
trong khoảng (0.4-0.6) Bt =(0.4-0.6).26=(10.4-15.6). Chọn bằng 12m .
2.2.8. Chiều dài hố sâu trước đà
Chiều dài hố sâu trước đà tàu lấy từ 5-10 m tùy thuộc vào kích thước , hình dạng tàu .
Tàu chọn lấy mũi dài , tàu tù lấy mũi ngắn ,ở đây để an toàn cho tàu khi hạ thủy không va
mũi tàu vào bản đà nên chọn 10m
2.2.9. Cao độ đỉnh đà
Cao độ dầm đường trượt tại đỉnh đà được xác định :
CTĐĐ = CTMĐ + L.i = -1.4+(198.6+92.4).(1/22) =11.83m
Trong đó :
-
L : Chiều dài theo phương ngang đà tàu L L1 L2 198.6 92.4 291(m)
i : Độ dốc của đường trượt
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
2.2.10. Cao độ bản mặt đà
Do tính đến việc đầu mũi tàu không thể kê đệm kê nên chiều dài đà tàu được kéo
dài thêm 10m ở phía mũi tàu với độ dốc i=0
Cao độ bẳn mặt đà nằm ngang được xác định :
CĐNN=CTĐĐ – a = 11.83 -1.2 =10.63 m
Trong đó : a là khoảng cách từ mặt bản nằm ngang đến đỉnh dầm đường trượt .
Thường lấy a=0.9-1.2m
2.3.
Khu nước trước mút đà tàu:
Chiều dài khu nước trước đà Lkhunuoc (2 �3) Lt chọn Lkhunuoc 450m
Chiều rộng khu nước trước đà Bkhunuoc 2 Bt = 52m
2.4. Kiểm tra điều kiện hạ thủy:
Để đảm bảo điều kiên hạ thủy là tàu có thể tự trượt xuống nước được dưới tác dụng
của trọng lực . Do đó độ dốc của đường trượt phải lớn hơn hệ số ma sát giữa dầm đường
trượt và xe trượt : i>f(chọn f =1/25) , hay thành phần lực song song của bản thân của đà
tàu phải thắng được tổng lực cản :
-
Thành phần vng góc đà tàu :
Pz Q �cos
-
Px Pf
30000
22
�
9989.7
3
222 12
(T)
Thành phần song song đà tàu :
Px Q �sin
30000
1
�
454
3
222 12
(T)
Pf PZ �f 9989.7 �0.04 400
-
Lực cản :
(T)
-
Điều kiện để tàu tự trượt :
-
Khi tàu chưa trượt thì phải có lực hãm bằng
Px Pf 454 400 54 0
Px Pf 54
(T)
2.5. Bố trí các thiết bị phụ trợ:
2.5.1 Thiết bị hãm tàu
Sau khi đóng xong , tàu được hạ lên xe trượt để chuẩn bị hạ thủy. muốn giữ cho tàu
không bị trượt xuống lúc này cần có thiết bị hãm tàu (bằng cơ khí) ,chúng được bố trí
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
thành từng cặp đối xứng qua trục dọc của tàu và dọc theo dầm đường trượt, thường bố trí
thành 2 cặp.
2.5.2 Mơ kích
Để tàu có thể hạ được thì cần phải có lực ban đầu tạo đà cho tàu trượt xuống. Chính vì
vậy mà tại vị trí đầu đà được bố trí 2 mơ kích.
2.5.3 Hào cơng nghệ
Hào cơng nghẹ được bố trí dọc theo 2 mép biên của phân đoạn đà tàu , hào được đổ liền
cùng với hệ dầm bản đà.
2.5.4 Xe trượt
Khi hạthủy ,phần đáy tàu không thể trực tiếp lên bề mặt của dầm đường trượt mà phải
thông qua bộ phận gọi là xe trượt . Xe trượt là các tấm gỗ tốt có cường độ chịu nén cao
được bố trí trên suốt chiều dài phần phẳng dưới đáy tàu . Trên bề mặt dầm đường trượt
người ta quét 1 lớp dầu hay mỡ nhằm giảm ma sát giữa xe trượt và đường trượt khi hạ
thủy .
Xe trượt bằng gỗ lim ,kích thước bxd (b bằng chiều rộng dầm đường trượt , d là chiều
cao dầm đường trượt tạm thời,thường lấy d=0.15-0.2) . Dầm đường trượt tạm thời liên
kết với dầm BTCT thông qua các bulong được chôn sẵn khi thi công dầm đường trượt.
2.5.5. Đệm tàu ( khốí kê )
Trong q trình đóng mới , tàu đươc kê trên các gối tựa gọi là đệm tàu . Đệm tàu thường
có 2 loại : đệm dưới sống tàu và đệm 2 bên sườn tàu
-
Đệm sống tàu là các gối tựa được kê theo suốt chiều dọc sống tàu ,
khoảng giũa các đệm từ 1.2-2.5m, chiều cao đệm phải cao hơn chiều cao
dầm đường trượt và không thấp hơn 1.2m : tốt nhất có chiều cao 1.41.6m để thuận lợi cho công nhân làm việc dưới đáy tàu.
- Đệm sườn tàu là các thanh chống hoặc gối tựa kê theo suốt chiều dọc 2
bên suờn tàu. Khoảng cách của nó lấy bằng khoảng cách như đệm sống
tàu.
- Cấu tạo đệm tàu là những khối gỗ hay bê tông xếp so le . Hiện nay
thường sử dụng các khối hộp thép điều chỉnh lên xuống được.
2.6 . Tóm tắt các thông số cơ bản của dà tàu:
- Độ dốc đường trượt của đà tàu :1/22
- Độ dốc bản mặt đà : 0
- Cao trình đỉnh đầu đà : 11.83m
- Cao trình mút đà : -1.41m
- Cao độ phần đà nằm ngang : 10.63m
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
-
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Chiều dài đường trượt : 291m
Tổng chiều dài đà :301m
Chiều rộng bệ đà :32m
Chiều rộng đường trượt : 2m
Chiều rộng khu nước trước đà : 52m
Chiều dài khu nước trước đà : 450m
Mực nước hạ thủy : +1.8m
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
CHƯƠNG III: LỰA CHỌN SƠ BỘ KẾT CẤU ĐÀ TÀU
3.1 Tải trọng tác động:
3.1.1 Tải trọng tác động lên đà
3.1.1.1 Tải trọng bản thân
Tải trọng bản thân của cơng trình là các cấu kiện BTCT ,trọng lượng riêng cua BTCT là
2,5T/m3.
3.1.1.2 Tải trọng tác động của tàu
Sự phân bố tải trọng của tàu trong giai đoạn chế tạo:
Lt/3
40%Q
m
m
0,6m
31%Q
Lt/3
29%Q
0,5m
Phía mui
Phía lái
Lt/3
Hình 3.1 :Sơ đồ phân bố tải trọng bản thân tàu theo chiều dọc
Trọng lượng hạ thủy Q của tàu chỉ bằng 65% trọng lượng tàu đóng mới hồn chỉnh trong
khi đó trọng lượng tàu đóng mới hồn chỉnh bằng khoảng 45-50% lượng dãn nước của
tàu khi tàu chở đầy hàng D. Do đó khi tính tốn có thể lấy :
Q = ( 0.29-0.33 ).D = 1/3x30000 = 10000 (T)
Cường độ tải trọng phân bố đều ở giữa của tàu được tính theo cơng thức :
m
0.4 �Q 1.2 �Q 1.2 �10000
63.83
1
L
188
t
�Lt
3
(T/m)
Trong đó :
-
.m : Cường độ tải trọng phân bố ở đoạn giữa tàu.
Q : Trọng lượng hạ thủy của của tàu (T).
Lt : Chiều dài tàu .(m)
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Cường độ tải trọng phân bố ở đầu mút của tàu phía lái là :
0.6m 0.6 �63.83 38.298(T / m)
Cường độ tải trọng phân bố ở đầu mút của tàu phía mui là :
0,5m 0,5 �63.83 31.915(T / m)
Hình 3.2 :Phân bố tải trọng bản thân tàu theo chiều dọc
Phía lái : 31%Q 31% �10000 3100(T )
Giữa tàu : 40%Q 40% �10000 4000(T )
Phía mui : 29%Q 29% �10000 2900(T )
3.1.1.3 Các trường hợp tính tốn tải trọng tàu tác dụng lên cơng trình
a : Giai đoạn trước khi hạ thủy
Trường hợp này ứng với giai đoạn cuối quá trình đóng mới , tàu vẫn đặt trên các đệm
sống tàu và lườn tàu , tải trọng bản thân tàu tác dụng lên các đệm kê:
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
-
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Đoạn giữa tàu
Bt
(0,85 - 0,95)Bt
PS
PL
PL
(0,85 - 0,95)Bt
Hình 3.3:Tải trọng tác dụng của tàu lên đẹm kê đoạn giữa tàu
2
Ps �(m mn )
3
Trị số :
-
1
PL �(m mn )
4
Đoạn phía lái và mũi tàu
Hình 3.4 :Tải trọng tác dụng của tàu lên đệm kê đoạn phía lái và mũi tàu
1
PL �m '
6
Trị số Ps (m ' mn )
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Trong đó :
Ps : Tải trọng tính tốn cho 1m dài tàu tác dụng lên đệm sống tàu (T/m)
PL : Tải trọng tính tốn cho 1m dài tàu tác dụng lên đệm lườn tàu (T/m)
m : Cường độ tải trọng phân bố của tàu ở đoạn giữa tàu
mn : Cường độ tải trọng phân bố của nước thí nghiệm ở đoạn giữa tàu
m’ : Cường độ tải trọng phân bố của tàu ở đoạn phía lái và mũi tàu
-
Đoạn giữa tàu
Theo thí nghiệm có mn 0 nên do đó :
2
2
Ps �(m mn ) �63.83 42.55(T / m)
3
3
1
1
PL �(m mn ) �63.83 15.96(T / m)
4
4
Hình3.5: Tải trọng tàu tác dụng lên đệm kê đoạn giữa tàu
Khoảng cách các đệm kê đặt cách nhau 2.0m nên lực tập trung tác dụng lên 1 đệm kê là
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Hình 3.6 : Tải trọng tập trung của tàu tác dụng lên đệm kê đoạn giữa tàu
-
Đoạn phía lái,
Theo thí nghiệm có mn 0 nên do đó :
1
Ps (m ' mn ) (38.298 63.83) 51.064
2
(T/m)
1
1 1
PL �(m ' mn ) � (38.298 63.83) 8.51
6
6 2
(T/m)
Hình 3.7 : Tải trọng tàu tác dụng lên đệm kê đoạn lái tàu
Khoảng cách các đệm kê đặt cách nhau 2.0m nên lực tập trung tác dụng lên 1 đệm kê là
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Hình 3.8 : Tải trọng tập trung của tàu tác dụng lên đệm kê đoạn lái tàu
-
Đoạn phía mui là :
Theo thí nghiệm có mn 0 nên do đó :
1
Ps (m ' mn ) (31.915 63.83) 47.873
2
(T/m)
1
1 1
PL �(m mn ) � (31.915 63.83) 7.979
6
6 2
(T/m)
Hình 3.9 : Tải trọng tàu tác dụng lên đệm kê đoạn mui tàu
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Khoảng cách các đệm kê đặt cách nhau 2.0m nên lực tập trung tác dụng lên 1 đệm kê là
Hình 3.10: Tải trọng tập trung của tàu tàu tác dụng lên đệm kê đoạn mui tàu
b/ Giai đoạn chuẩn bị hạ thủy :
Bt
q
q
Hình 3.11 :Sơ đồ tải trọng của tàu lên dầm đường trượt khi chuẩn bị hạ thủy
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Giai đoạn này tàu được chuyển từ đệm kê sang dầm đường trượt, cường độ tải trọng trên
1m dài dầm đường trượt q xác định theo công thức :
q
k �Q 1,2 �10000
39.9(T / m)
n �l
2 �150.4
Trong đó :
q
: Cường độ tải trọng trên 1m dài dầm đường trượt
Q
: Trọng lượng hạ thủy của tàu (T)
n
: Số đâm đường trượt, n = 2
l
: Chiều dài xe trượt, l 0,8 �Lt 0,8 �188 150.4(m)
k
: hệ số phân bố tải khơng đều, k = 1,2
Hình 3.12 :Tải trọng của tàu lên dầm đường trượt khi chuẩn bị hạ thủy
c. Giai đoạn hạ thủy
Giai đoạn này tàu trượt trên dầm đường trượt xuống nước, sơ đồ tải trọng của tàu tác
dụng lên dầm đường trượt thể hiện ở hình vẽ
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
MNHT
Pmax
(0,3-0,4)P
k2 x q
max
2/5L
2/5L
1/5L
L
Hình 3.13 : Sơ đồ tải trọng của tàu lên dầm đường trượt khi hạ thủy
Đoạn dầm đường trượt trên cạn, tải trọng phân bố đều (lúc này chưa xuất hiện áp lực
đầu tàu ) có cường độ là : q1 kd �q với kd là hệ số động, kd 1,2 ; q là tải trọng
tác dụng lên dầm đường trượt như ở giai đoạn chuẩn bị hạ thủy.
Từ mực nước hạ thủy lên phía trên khoảng (1 / 5) Lt thì bắt đầu mới xuất hiện áp lực đầu
tàu, áp lực này tăng dần trong khoảng 1/5L thì đạt giá trị Pmax . Giá trị Pmax này duy trì
trên một khoảng 2/5L, sau đó giảm dần đến mút đường trượt còn khoảng cách từ
(0,3 �0,4)Pmax .Ở đây L là khoảng cách tính từ đầu mút đường trượt tới điểm được
giảthiết là bắt đầu xuất hiện áp lực đầu tàu. Trị số Pmax theo kinh nghiệm lấy bằng khoảng
1/3 trọng lượng hạ thủy Q của tàu.
1
1
Pmax �Q �10000 3333.3DWT
3
3
Vậy
Tải trọng tác dụng lên đoạn đường trượt trên cạn là :
kd �q 1,2 �39.9 47.88(T / m)
Khoảng cách L tính từ đầu mút đường trượt tới điểm được giả thiết là bắt đầu xuất
hiện áp lực đầu tàu.
L
MNHT CTMD 1
1.8 (1.4) 1
�Lt
�188 108(m)
i
5
1 / 22
5
Do có giá đỡ tàu nên áp lực đàu tàu truyền xuống dầm đường trượt ln phân bố trên
một đoạn có chiều dài là l
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
l lg 2d 5,1 2 �0,2 5,5
(m)
Trong đó :
-
lg
l 5,1m
: Chiều dài giá đỡ đầu tàu thường dài 2 �8m .Chọn g
d: Chiều dài dầm đường trượt tạm thời, thường lấy d= 0,15 �0,2m .Chon d=
0,2m
Tải trọng phân bố đều lớn nhất do áp lực đầu tàu là :
q2
Pmax 3333.3
303(T / m)
2l
2 �5,5
Tải trọng phân bố đều ở đoạn mút đường trượt bằng q3 (0,3 �0,4) q2
q3 0,4q2 0,4 �303 121,2(T / m)
Hình 3.14:Tải trọng của tàu lên dầm đường trượt khi hạ thủy
3.1.1.4
Tải trọng do vật liệu, thiết bị, con người
2
Tải trọng phân bố đều rải rác trên mặt bản sàn q 2T / m
3.1.2
Các phương án tải trọng
-
Trường hợp tải trọng 1: Tải trọng bản thân (BT)
Trường hợp tải trọng 2 : Tải trọng phân bố đều trên sàn do vật liệu, thiết bị, con
người (HT)
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
-
Trường hợp tải trọng 3 : Tải trọng tập trung lên các đệm kê do trọng lượng của
-
tàu trong quá trình đóng tàu (TTT)
Trường hợp tải trọng 4 : Tải trọng phân bố đều do tàu khi tàu chuyển sang 2
-
đường trượt, giai đoạn chuẩn bị hạ thủy (TPB)
Trường hợp tải trọng 5 : Tải trọng di động khi tàu trượt trên đường trượt khi hạ
thủy tàu (THT)
3.1.3
Tổ hợp tải trọng
-
Tải trọng tiêu chuẩn : là tải trọng tác động lên kết cấu cơng trình nhân với hệ
-
số vượt tải n = 1
Tải trọng tính tốn : là tải trọng tác động lên kết cấu cơng trình nhân với hệ số
vượt tải n như sau :
+ Tải trọng bản thân (BT) : n = 1,1
+ Tải trọng phân bố đều trên sàn do vật liệu, thiết bị … (HT) : n = 1,2
+ Tải trọng tập trung lên đệm kê do tàu trong q trình đóng (TTT) : n = 1,2
+ Tải trọng phân bố đều do tàu khi tàu chuyển sang 2 dầm đường trượt (TPB) :
n = 1,2
+ Tải trọng di động khi tàu hạ thủy (THT) : n = 1,2
Bảng 3.1. Tổ hợp tải trọng
Phân đoạn
Phân đoạn 1
Phân đoạn 2
Phân đoạn 3
Tổ hợp
BT
HT
TTT
Tổ hợp 1
x
x
x
Tổ hợp 2
x
Tổ hợp 3
x
Tổ hợp 1
x
Tổ hợp 2
x
Tổ hợp 3
x
Tổ hợp 1
x
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 21
TPB
THT
x
x
x
x
x
x
x
x
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
Phân đoạn 4
Phân đoạn n
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Tổ hợp 2
x
Tổ hợp 3
x
Tổ hợp 1
x
Tổ hợp 2
x
Tổ hợp 3
x
Tổ hợp 1
x
Tổ hợp 2
x
Tổ hợp 3
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
3.2. Giải pháp kết cấu:
Dựa trên điều kiện về địa hình,địa chất,thủy văn khu vực xây dựng,giải pháp kết cấu xây
dựng cho đà tàu được chọn là : Hệ dầm bản BTCT trên nền cột và cọc.
Lựa chọn bản dày 40cm
Lựa chọn cọc vuông BTCT 40x40cm
Theo chiều dài đà tàu 290m được chia thành 5 phân đoạn, giữa các phân đoạn có khe
phân đoạn rộng 2cm.Chiều dài các phân đoạn là
- Phân đoạn 1 dài : 52.5 m
- Phân đoạn 2 dài : 65 m
- Phân đoạn 3 dài : 65 m
- Phân đoạn 4 dài : 54 m
- Phân đoạn 5 dài : 54.5 m
3.2.1.Phần móng
Móng của đà tàu được thiết kế với hệ móng cọc.Tồn bộ đà tàu xử dụng cọc BTCT chiều
dài thay đổi theo độ dốc của đà tàu và điều kiện địa chất.
a.Tính tốn sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc được xác định theo vật liệu và đất nền.Lấy giá trị nhỏ nhất.
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu được tính theo cơng thức:
Pvl m � �( Rb �Fb Ra �Fa )
Trong đó :
- m : Là hệ số điều kiện làm việc;lấy m=1
- : Hệ số uốn dọc ; lấy 1
Rb : Cường độ chịu nén của bêtơng ,bêtơng B25 có Rb 1500 (T/
Ra : Cường độ chịu kéo của cốt thép ;thép AII có Ra 2800 (
Fb : Diện tích phần bêtơng Fb 0,4 �0,4 0,16
-
-
Fa : Diện tích phần cốt thép
2
2
Chọn 12 20 từ đó ta có Fa 37,7cm 0,00377 m
P 1��
1 (1500 �0,16 2800 �0,00377) �250,6
Vậy vl
(T)
Sức chịu tải của cọc theo đất nền được tính theo cơng thức sau:
Sức chịu tải cho phép tính tốn của cọc theo đất nền được tính theo cơng thức của tiêu
chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 10304 - 2014
R
Rt ,d c ,u
K (T)
Trong đó :
-
K : Hệ số độ tin cậy của đất được lấy dựa theo số lượng cọc trong móng.
Móng 1 đến 5 cọc, lấy
-
Rc ,u :
K 1.75 ; Móng 6 đến 10 cọc, lấy K 1.65
Sức chịu tải của cọc theo đất nền được tính theo công thức:
Rc ,u c ( cq .qb . Ab u � cif il i ) c ( Rc Ru )
Trong đó:
-
c :
-
Ab : Là tiết diện cọc tựa lên đất lấy bằng diện tích ngang mũi cọc đặc,
Là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất,
Ab 0, 4 �0, 4 0,16 (m2)
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 23
c 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
-
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
qb : Là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, lấy theo Bảng 2 TCVN 103042014, Với 30m, mũi cọc đặt ở lớp sét pha nửa cứng đến dẻo cứng có B=0,25,tra
q 6500
Bảng 2 ta được p
(KN/=650 (T/m2)
- u: Là chu vi tiết diện ngang thân cọc, u=0.4*4=1.6 m
-
f i : Là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc, lấy theo
Bảng 3 TCVN 10304-2014
-
li : Là chiều dài cọc nằm trong lớp đất thứ i
-
cq , cf :
Tương ứng là hệ số điều kiện làm việc của lớp đất dưới mũi và trên than
cọc có xét tới ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất, đối với
cọc đặc dùng búa cơ, búa hơi và búa dầu,
`Lớp đất
1
2
3
4
cq 1, cf 1
Bảng 4.2.5: Tính tốn sức chịu tải của cọc theo đất nền
Loại đất
li
cf
(m)
Đất đắp, dày
1.5
1
1,5m
(B=0.8)
Bùn sét pha,
9.5
1
dẻo chảy
(B=1.85)
Cát pha
2
1
Sét pha nửa
6.5
1
cứng đến
dẻo cứng
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 24
fi
(T/m2)
0.38
0.6
3.56
2.43
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ
5
(B=0.55)
Sét nửa
cúng đến
cứng
(B=0.25)
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN
10.5
1
7.4
275(T)
�
Rt ,d
Rc ,u 275
166(T )
K 1.65
Chọn sức chịu tải của cọc
Min( Pvl , Rt ,d ) 166(T )
b.Giải pháp kết cấu móng cho từng phân đoạn
-Phân đoạn 1: phần 10m nằm ngang :Móng có kết câu BTCT M350 đá 1x2 cao
trình đỉnh mặt bản đà 10.83m.Phía dưới đài móng là cọc BTCT M350 đá 1x2 có tiết
diện 40x40 các mũi cọc này đều được đóng vào lớp thứ 5.Giữa các móng được liên
kết bằng giằng móng BTCT M350 đá 1x2 có tiết diện bxh=40x80cm
Phần đà nằm nghiêng: móng có kết cấu BTCT M350 đá 1x2.Phía dưới đài móng là
cọc BTCT M350 có tiết diện 40x40cm các mũi cọc này đều được đóng vào lớp địa
chất số 5, giữa các móng được liên kết bằng các giằng móng BTCT M350 đá 1x2 có
tiết diện bxh=40x80cm
-Phân đoạn 2:Móng có kết cấu BTCT M350 đá 1x2.Dưới đài móng là cọc BTCT M350
đá 1x2 có tiết diện 40x40 các mũi cọc đều được đóng vào lớp địa chất số 5.Giữa các
móng được liên kết bằng giằng móng BTCT đá 1x2 tiết diện bxh=40x80cm
-Phân đoạn 3:Móng có kết cấu BTCT M350 đá 1x2 móng dưới dầm DD3-1,DD3-2
DD3-3 và DDT3,móng có kết cấu BTCT M350 đá 1x2.Phía dưới đài móng là cọc BTCT
M350 đá 1x2 có tiết diện 30x40 các mũi cọc này đều được đóng vào lớp địa chất số
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1
Trang 25
