ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH BẾN CẦU TÀU 30.000 DWT

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN CẢNG – CÔNG TRÌNH BIỂN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH
BẾN CẦU TÀU 30.000 DWT
SVTH:
1. CAO DUY PHONG

MSSV: 1512431

2. HUỲNH DUY TÙNG

MSSV: 1513950

3. LÊ BẢO HƯNG

MSSV: 1511390

CBHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

TP Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2018

1
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ
I.

Số liệu về địa chất công trình

Mặt cắt ngang địa chất:

Độ ẩm

STT

LOẠI
ĐẤT

Trạng thái

KL thể
tích

tự
nhiên

KL thể
tích
khô

Tỷ
trọn
g

Hệ số
rỗng
tự
nhiên

Độ
bão
hòa

Độ
sệt

Góc
nội
ma
sát

W (%)

γw
(g/cm3)

γk
(g/cm3)

∆

ε

G (%)

B

ϕ (độ)

tự
nhiên

Lực dính Hệ số
đơn vị nén lún

Mô đun
biến
dạng

c
a1-2
Eo
(kG/cm2) (cm2/kG) (kG/cm2)

1

Cát 1
-20

Xốp

29.06

1.86

1.44

2.68

0.865

90.1

-

25o

0.01

2

Á sét 2
-23

Dẻo cứng

25.81

1.9

1.51

2.71

0.792

88.4

0.3
8

15o24'

0.28

0.029

60.2

3

Á sét 3
-28

Cứng

15.62

1.98

1.71

2.69

0.572

73.5

-0.3

18o35'

0.37

0.017

188.6

4

Sét 2
-30

Nửa cứng

38.8

1.83

1.32

2.7

1.049

99.9

0.17

31o

0.76

0.017

217.8

5

Cát 2

2
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

II.

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Số liệu về khí tượng thủy văn
Vgió

Mực nước (m)
MNCTK(p2%)

MNTB(p50%)

MNTTK(p99%)

+1,84

+0,4

-1,964

III.

Vdc

(m/s)

Dọc
tầu
20

Ngang
tầu
20

(m/s)
Dọc Ngang
tầu
tầu
1,8
0,5

Số liệu tàu thiết kế

Tàu hàng tổng hợp ( tàu hàng khô )
D(T)
Kích thước (m)
30.00 L
Lq Bt H t Tc T0
t
0
18 17 23,2 14 10
3,
5
0
8
IV.

Công nghệ bốc
- Cần trục cổng C35
- Xe nâng hàng HK70
- Ô tô H30

Diện tích cản gió (m2)

L c L0

A qc

A q0

71

2100

3300 510

53

A nc A n0
650

xếp

3
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH KẾT CẤU CƠ BẢN. GIẢ ĐỊNH KẾT
CẤU BẾN
1.

Xác định cao trình bến:
1.1. Cao trình mặt bến:

▼ CTMB = ▼ MNCTK + a
Trong đó: a = 1÷2 (m) – độ vượt cao dự trữ cho bảo quản hàng hóa và quá trình bốc xếp.
Đối với CT bến cảng biển ▼ CTMB được xác định theo 2 tiêu chuẩn:
+ Tiêu chuẩn thiết kế :
▼ CTMB = ▼ MNTB(P50%) + 2 m = 0,4 + 2 = 2,4 m
+ Tiêu chuẩn kiểm tra:
▼ CTMB = ▼ MNCTK(P2%) + 1 m = 1,84 + 1 = 2,84 m
Để thiên về an toàn ta chọn theo tiêu chuẩn có kết quả lớn hơn
▼ CTMB = 2,9 m

1.2. Chiều sâu trước bến

H b = H ct + Z4 = Tc + Z0 + Z1 + Z2 + Z3 + Z4
4
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Trong đó:
+ Hb: Chiều sâu chạy tầu.
+

Tc

: Mớn nước đầy hàng của tầu tính toán lớn nhất.

Z0

+ : Độ dự phòng do sự nghiêng lệch tầu vì xếp hàng hóa không đều bị xê dịch
(bảng 6/22TCN207-92).
+
+
+
+

Z1
Z2
Z3
Z4

: Độ dự phòng chạy tàu tối thiểu (bảng 3/22TCN207-92).
: Độ dự trữ do sóng (bảng 4/22TCN207-92).
: Độ dự trữ do tốc độ tầu chạy (bảng 5/22TCN207-92).
: Độ dự phòng do sa bồi (mục 5. 3. 6/22TCN207-92).

Ta có bảng :

Zo (m)

Z1 (m)

Z2 (m)

Z3 (m)

Z4 (m)

Hct (m)

0,6032

0,4

0,000

0,15

0,8

11,532

Hb

(m)

11,9532

Chọn Hb =12 (m)

1.3. Cao trình đáy bến
▼

CTDB = ▼ MNTTK - Hb

= -1,964 – 12 = -13,964 (m)

1.4. Chiều cao trước bến
Hc = ▼ CTMB - ▼ CTDB = 2,9 – (-13,952) = 16,852 (m) 16,9 (m).

 Cấp công trình: III
2.

Xác định chiều dài bến
Lb = Lmax
t + d
-

Trong đó:
+

Lmax
t

: Chiều dài tầu thiết kế.
5

SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

+ d : khoảng cách an toàn giữa các tàu – lấy d = 20m
Lb = 185 + 20 = 210 (m)
Chọn L = 205 (m)

3. Xác định chiều rộng bến

Bb = m.H c
-

Trong đó:
+ m = cotgα (α phụ thuộc tính chất của đất): hệ số mái dốc ổn định
của mái đất dưới gầm cầu tàu. Chọn m = 1.5
+

Hc

: Chiều cao trước bến.

Bb = m.H c
= 1.5x16,9 = 25.35 (m)
chọn B=25.5(m)

4. Giả định kết cấu bến

4.1. Kết cấu bến
-

Bến cầu tàu đài mềm cọc khoan nhồi BTCT

4.2. Phân đoạn bến
4.3.

Lb

Với chiều dài bến
= 205 m chia chiều dài bến thành 5 phân đoạn mỗi
phân đoạn dài 41 m.
Khoảng cách khe lún giữa các phân đoạn là 2 cm.
Bố trí bích neo như hình vẽ.

Nền cọc
-

Cọc ống BTCT ứng suất trước M500
Đường kính ngoài: 600 mm
Độ dày thành: 110 mm
Khả năng chịu nén: P ≥ 228 T
Momen uốn nứt: Mcr ≥ 25 Tm
Ứng suất cho phép: 785 T/m2
Chiều dài: 29 m
Trên mỗi phân đoạn bố trí 9 hàng cọc theo phương ngang bến với

-

bước cọc ngang = 5 m và 7 hàng cọc theo phương dọc bến:
+ Bước cọc vùng an toàn trước bến: Bc = 2,75m
+ Bước cọc trong vùng cần trục cổng: Bc = 7.5m
+ Bước cọc đường ôtô: Bc = 9m
+ Bước cọc vùng kho bãi sau bến: Bc = 2,65m
Mặt bằng bố trí cọc được thể hiện trên hình vẽ.

Bc

4.4.

Giả định về hệ dầm bản
-

Kết cấu đài bến là hệ dầm bản BTCT.
Bản BTCT dày 40 cm, được thi công đổ tại chỗ bằng bê tông mác
300.
6

SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG
-

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Dầm ngang và dầm dọc tiết diện 100x150 cm chưa kể bản, được chế
tạo từ bê tông mác 300 và cốt thép AII.

Giả định tường chắn đất

4.5.

-

Phía tuyến sau bến dùng tường chắn để giữ ổn định mái đất.
Cấu tạo tường chắn đất và vòi voi như hình vẽ.

-

4.6. Tính toán sơ bộ số lượng cọc bến
4.6.1. Sức chịu tải của cọc (theo cường độ đất nền)
Qtc = m(mR q p Ap + U ∑ m f f ili )
Trong đó:
m = 1 – hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất
qp (T/m2) – sức chống tính toán của đất dưới mũi cọc, phụ thuộc:
Độ sâu hạ mũi cọc: 29 – 14 = 15m
Đất dưới mũi cọc: á cát, trạng thái cứng
mR, mf – hệ số điều kiện làm việc của đất nền dưới mũi cọc, xung quanh cọc
=> mR = 1; mf = 1
U – chu vi ngoài của tiết diện ngang của cọc
U = 3,14 x 0,6 = 1,884m
Ap – diện tích chống của cọc trên đất
Ap = 0,32 x 3,14 = 0,2826m2
li – chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt hông cọc (m)
7
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

fi – sức chống tính toán của lớp đất thứ i của nền lên mặt hông cọc
Cao
độ
(m)

Lớp đất

U

Độ
dày
li

-20
-23
-28
-30

Cát 1
Á Sét 2
Á Sét 3
Sét 2

1.884
1.884
1.884

1.884

2
2
2
2

Ma
sát
hông
fi
0.872
4.22
8.74
13.89

Sức
kháng
hông

Tổng sức
kháng hông

Sức
kháng
mũi

Sức chịu tải

6.571392

31.80192
65.86464
26.16876

6.571392
38.373312
104.237952
130.406712

49.5963

180.003012

Vậy Qtc < Pvl = 228T
P=

Sức chịu tải tính toán của cọc là:

Qtc
K tc

Qtc = 180,003 180 (T) – sức chịu tải của cọc theo đất nền
Ktc = 1,4 – hệ số tin cậy
P=
=>

180
= 128,57(T )
1, 4

4.6.2. Tổng tải đứng cho một phân đoạn
Tổng tải đứng bao gồm:
- Tải trọng bản thân
- Tải trọng hàng hóa
- Thiết bị bốc xếp
Tải trọng bản thân:
- Bản sàn dày 40cm
G1 = hb . Bb . Lb .γ n . xn
G1 = 0,4 x 25,4 x 41 x 2,5 x 1,05 = 1093,47 (T)
- Dầm ngang: gồm 9 dầm, tiết diện 1000x1900
G2 = 9.(hd − hb ).Bb .bd .γ bt . xn
G2 = 9x (1,9 – 0,4) x 25,4 x 1 x 2,5 x 1,05 = 900,11 (T)
- Dầm dọc: gồm 7 dầm, tiết diện 1000x1900
8
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

G3 = 7.( hd − hb ). Lb .bd .γ bt . xn
G3 = 7 x (1,9 – 0,4) x 41 x 1 x 0,25 x 1,05 = 113 (T)
Tải trọng hàng hóa:

G4 = ∑ qhh .Lhh .Bhh .xnc
Xếp hàng hóa cách chân trục là 1,5m
G4 = 41 x (1 x 2,75 + 4 x 7,5 + 2 x 9 + 4 x 2,65) x 1,2 = 2518,42 (T)
Thiết bị bốc xếp:
Cần trục cổng C35: G5 = 210 (T)

- Lớp phủ bản mặt cầu dày 10cm
G6 = hn . Bb . Lb .γ n . xn
G6 = 0.1 x 25,4 x 41 x 2,5 x 1,05 = 273.37 (T)

Vậy tổng tải đứng tác dụng lên 1 phân đoạn bến là:
G = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 + G6= 5108.37 (T)

4.6.3. Số lượng cọc
Ncọc = x 1,5 = x 1,5 = 59.59 (cọc)
=> Ncọc < số lượng cọc đã chọn là 63 cọc (hợp lý).

9
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

CHƯƠNG 3 : XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
1 . Tải trọng bản thân
Bao gồm trọng lượng của bản, dầm ngang, dầm dọc. Để tính toán nội lực của bến ta
cắt 1 dài bản song song với dầm ngang có chiều dọc bằng khoảng cách giữa 2 hàng
cọc ( lấy bằng 5m – bước cọc theo phương dọc ).
Tải trọng bản thân bản:
Tải trọng bản thân của bản được xác định:
Gb= hb.Bb.Lb.γb = 0,4 x 2,5 x 25,4 x 41 = 1041.4 (T)
hb – chiều cao bản.
Lb - chiều dài một phân đoạn
Bêtông mác 300 có trọng lượng riêng 2500 kG/m3 = 2,5 T/m3.

Bb- chiều rộng bến

1.1. Tải trọng bản thân dầm ngang:
Tải trọng bản thân do dầm ngang gồm 9 dầm được xác định:
Gdn = bn . hn . γbtBd = 9. (1,9 – 0,4) . 2,5.25,4 =857.25 (T)
bn : bề rộng dầm ngang.
Bd :chiều dài dầm ngang
hn : chiều cao dầm ngang trừ đi chiều dày bản.

1.2. Tải trọng bản thân dầm dọc:
Tải trọng bản thân do 7 dầm dọc được xác định:
Gdd = 7(hd-hb).Lb.bd.γbt= 7(1,9– 0.4) . 41. 1.2.5=1076.25 (T)
1.3.

Tải trọng bản thân vòi voi:

Tải trọng bản thân của vòi voi được tính một cách tương đối và thiên về an toàn,có
dạng tập trung đặt tại đầu dầm và có giá tri : Gvv=8.25 (T).
Vậy bản thân có tải trọng 1 phân đoạn là =1041,4 +857.25+ 1076,25 + 8,25=
2983,15(T)
2. Tải trọng thiết bị hàng hóa
Cấp tải trọng khai thác trên bến:

10
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

Cấp tải

trọng
khai thác
trên bến
I

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Tải trọng do phương tiện và
thiết bị vận tải
Cần cẩu
giàn
210

Xe nâng
70

Tải trọng do hàng hóa
m2
(KN/
)

Ô TÔ
H30

q1

q2

q3

q4

10

40

20

40

Tính toán với bề rộng 4,5m ta có:
q1 = 2.75x 10= 27.5 (T/m)
q2 = 10,5x 40= 420 (T/m)
q3 = 9x20= 180(T/m)
q4= 3,15 x40= 126(T/m)
vậy tải trọng hang hóa trên 1 phân đoạn là :753,5 (T)
Tải trọng do cần trục giàn tác dụng lên cầu tầu có dạng tập trung đặt tại chân của cần
trục.
áp lực cho mỗi chân cần trục là 105 T
áp lực do xe nâng tác dụng lên là 70T

3 . Tải trọng gió tác dụng lên tầu:
Theo mục 5.2/22TCN222-95 ta có thành phần ngang Wq và thành phần dọc Wn của tải
trọng gió tác dụng lên tàu được xác định theo công thức :
Wq = 73,6.10-5.Aq.vq2.ξ
Wn = 49.10-5.An.vn2.ξ

Tải trọng gió được thể hiện ở bảng sau:
Pha của
tàu

Đầy
hàng
Không
hàng

Aq
m2
2100

An
m2
510

Vq
m/s
20

Vn
m/s
20

ξ
Ngang
0,5

3300

650

20

20

0,5

Wq (kN)

Wn (kN)

Dọc
1

309.12

99.96

1

485.76

127.4

4 . Tải trọng dòng chảy tác dụng lên tầu:
Theo mục 5.3/22TCN222-95 ta có thành phần ngang Q w (kN) và thành phần dọc Nw
(kN) của lực do dòng chảy tác dụng lên tàu được xác định theo công thức:
Qw = 0,59.Al.vl2
11
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Nw = 0,59.At.vt2
Trong đó :
Al và At – Tương ứng là diện tích chắn nước theo hướng ngang và
hướng dọc tàu,m2.Ta có : Al = Lw.T ; At = Bt.T
( Với : Lw = 185m , Bt = 23.2m )
vl và vt – Thành phần ngang và thành phần dọc của vận tốc dòng chảy
với suất đảm bảo 2%,m/s.
Kết quả tính toán tải trọng dòng chảy được thể hiện trong bảng sau:
Pha tàu
Đầy hàng

T
m
10

Al
m2
1850

At
m2
232

vl,
m/s
0.5

vt
,m/s
1.8

Qw
kN
272.835

Nw
kN
443.5

Chưa hàng

3.8

703

88.16

0.5

1.8

103.7

168.5

5 . Tải trọng neo tầu:

Tải trọng tác dụng lên công trình do lực kéo của dây neo:
Xác định theo mục 5.11 trang 525-22TCN222-95.Lực neo S(kN) tác dụng lên 1 bích
neo xác định theo công thức sau:

=
S

Qt
n.sinα.cosβ

Trong đó:
n - Số lượng bích neo chịu lực.Theo bảng 31/22TCN222-95,lấy n =6
α,β - Góc nghiêng của dây neo,được lấy theo bảng 32/22TCN222-95

Qt

= Wq + Qw :tải trọng ngang do gió và do dòng chảy tác dụng lên tàu
Sv
S

Sn

β

α

TUYEN MEP BEN

Sq

12
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Ta xét bích neo đặt tại vị trí mép bến:
Lực tác dụng lên công trình theo 2 phương:phương vuông góc và phương song
song với mép bến.Được xác định theo công thức sau:

Sq =

Qt
n

Sn = S.cosα.cosβ
Sv = S.sinβ
Ta có bảng tính toán sau:
Trường
hợp

α

β

n

Đầy

hàng

30

20

Không
hàng

30

40

Qt

6

S
(kN)

Sq

Sn

Sv

(kN)
582

206.4

(kN)
97

(kN)
168

(kN)
70.6

589.5

256.3

98.25

170

164.75

6 . Tải trọng tựa tàu:
Tải trọng phân bố q do tàu đang neo đậu tựa lên công trình dưới tác dụng của sóng
gió,dòng chảy được xác định theo công thức sau:

q = 1,1.

Qt
L tx

(kN/m)

Trong đó :
Qt - Lực ngang do tác động tổng hợp của gió,dòng chảy và sóng, kN.
Ltx - Chiều dài đoạn tiếp xúc giữa tàu và công trình, m.
Kết quả tính toán tải trọng tựa tàu được thể hiện trong bảng sau:
Pha tàu
Đầy hàng

Qt
kN
582

Ltx
m
71

q
kN/m
9

Chưa hàng

589.5

53

12.23

13
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

7 . Tải trọng va tầu :
Động năng của tàu được xác định theo công thức sau:

Eq=ψ.

D.ν 2
2

(kJ)

Trong đó:
D - Lượng rẽ nước của tàu tính toán D=30000T
ν - Thành phần vuông góc (với mặt trước công trình) của tốc độ cập
tàu,m/s.
Theo bảng 29/22TCN222-95 ta có : với tàu biển D = 30000 (T) → ν =
0.105 (m/s).
ψ - Hệ số,phụ thuộc kết cấu công trình bến và loại tàu
Theo bảng 30/22TCN222-95:
Khi tàu đầy hàng : ψ = 0, 55.
Khi tàu chưa có hàng : ψ = 0, 47
Kết quả tính toán động năng va của tàu được thể hiện ở bảng sau:
Pha tàu

D

(T)
30000

Đầy hàng

ν
(m/s)
0,105

ψ
0,55

Eq
(kJ)
91

Ta thấy Eq khi tàu đầy hàng lớn hơn Eq khi tàu chưa có hàng.Vậy ta dùng Eq khi tàu
đầy hàng để tính toán
Eq = 91(kJ).
Theo mục 5.9/22TCN222-95 ta có: Động năng tàu cập bến bằng tổng năng lượng biến
dạng của toàn hệ thống “ tàu - đệm tàu - công trình bến”.
Bỏ qua năng lượng biến dạng của tàu,khi dó ta có:
Eq = Ed + Eb (kJ)
Và ∆z = ∆d + ∆b (m).
Trong đó:
Ed-Năng lượng biến dạng của thiết bị đệm,kJ.
Eb-Năng lượng biến dạng của công trình bến,kJ.

14
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

∆z - Biến dạng tổng của toàn bộ hệ thống.m.
∆d - Biến dạng của thiết bị đệm,m.(Phụ thuộc loại đệm)
∆b - Biến dạng của công trình bến,m.
Eb và ∆b có thể tính trực tiếp dựa vào độ cứng của kết cấu công trình
bến:

Eb =

1
l
Eq 2
2
K

(kJ)

Fq
∆b =

K

(m)

Trong đó:

K - Hệ số độ cứng của công trình bến theo hướng nằm ngang vuông
góc với mép bến,kN/m.
Theo bảng 2.5/công trình bến cảng, ta có :

K=

12.EI.n
l3

EI- Độ cứng của cọc bến.
E - Modul đàn hồi của vật liệu cọc.Bêtông Mác 300,lấy:
E = 3,1.106 (T/m2).
I - Mômen quán tính của tiết diện cọc. Đối với cọc ống tiết diện tròn D
= 0.6m ,ta có :
I = = 0.0064 (m4)
n - Số lượng cọc.Xét cho 1phân đoạn bến: n = 9 x 7 = 63 (cọc).
l - Chiều dài tính toán của cọc. ltt = 29m
Từ đó ta có :
K = = 615 (kN/m).
Từ đó ta có:

Eb =

1
l
Eq 2
2
K

= . 91 . = 1,2x10-4 (KJ)

Do năng lượng biến dạng của công trình bến là rất nhỏ nên ta coi:
15
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Eq= Ed = 91 (kJ)
Theo hình 2 trang 562/22TCN222-95 ta chọn đệm tầu là 4∆400
Phản lực vuông góc với bến: Fq= 1400 (kN)
Tải trọng va tầu theo phương song song với mép bến:
Fn=

μ

.Fq = 0,5. 1400 = 700 (kN).

Bố trí đệm tàu mỗi phân đoạn có 5 đệm tàu dọc theo tuyến mép bến (xem
hình vẽ chi tiết ở bản vẽ A1).

8. Xác định sức chịu tải của cọc
Đối với bất kì loại cọc nào thì sức chịu tải của cọc cũng được tính toán theo 2 nhóm :
+ Theo sức chịu tải nền đất
Sức chịu tải của cọc theo đất nền được xác định:
Pđ = m.(α1.Ri.F +α2.Σ ui.τi.li)
Trong đó : m - Hệ số điều kiện làm việc, m = 1
α1 ; α2 - Hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc.

Lấy α1 = α2 = 1
R - Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc, R = 4300 (T/m2)
F - Diện tích mặt cắt ngang của cọc, F = 0.283 (m2)
ui - Chu vi tiết diện cọc. ui = 1.88(m)
τi - Cường độ ma sát thành lớp đất thứ i với bề mặt xung quanh của cọc.
 Pđ = 4300 . 0.283 = 1216,9 ( T )

+ Theo sức chịu tải của vật liệu
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu được xác định :
Pvl = φ . ( Rb.Fb + Ra.Fa )
Trong đó :
φ – Hệ số uốn dọc . Lấy φ = 1
Fa – Diện tích phần cốt thép . Fa = 0,8% . 0,385 = 0.00308 m2
Fb – Diện tích phần bê tông . Fb = 0.385-0.00308= 0,38192 m2
Với thép loại II Ra = 2800 ( T/m2 )
Với Bê tông mác 500 Rb = 2100 ( T/m2 )
 Pvl = (0,38192 . 2100 + 0,00308 . 28000 ) = 898.744T
16
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Ta thấy Pvl < Pđ => Dùng Pvl để tính toán sức chịu tải cho cọc
Đối với cọc chịu nén :
[Rn] = = 898.744/1.6 = 51.715 T
Với : η : Hệ số an toàn
η = 1,6 – 2,0 cho cọc chịu nén

CHƯƠNG 4 : TỔ HỢP TẢI TRỌNG
1. Xác định tâm đàn hồi
1.1. Xác định chiều dài tính toán của cọc chiều dài chịu uốn của
cọc
công thức sơ bộ:
Lu = L0 + ηd
L0 : chiều dài tự do của cọc
d = 0.6 m : đường kính ngoài của cọc
η = 10 do nền đất yếu

1.2. Chiều dài chịu nén của cọc
công thức sơ bộ :
Ln = L0 + 7 x 10-3 EF/P
L0 : chiều dài tự do của cọc
E = 3.6 x 106 (T/m2) : modun đàn hồi của vật liệu cọc
F = ( 0.32 – 0.192) x 3.14 = 0.169 m2
P = 185 T sức chịu tải của cọc theo đất nền
Kết quả tính toán:

17
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

hàng cọc

L0

Lu

Ln

A

14.425

21.425

42.213

B

13.638

20.638

41.426

C

11.800

18.800

39.588

D

9.963

16.963

37.751

E

8.388

15.388

36.176

F

6.813

13.813

34.601

G

5.885

12.885

33.673

1.3. Phân phối lực ngang do tàu tác dụng lên công trình

18
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

2 . Tổ hợp tải trọng:
2.1.Tải trọng bản thân

2.2. Tải trọng hàng hóa

19
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

2.3 .Tải trọng cần trục

20
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

2.4.Tải trọng neo tàu

21
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

2.5. Tải trọng va tàu

2.6. Tải trọng tựa tàu

Các tổ hợp tải trọng được trình bày trong bảng sau:
22
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Các loại
tổ hợp

Tải trọng
bản thân

Tổ hợp 1
Tổ hợp 2
Tổ hợp 3
Tổ hợp 4
Tổ hợp 5
Tổ hợp 6

x
x
x
x
x
x

Tải
trọng
hàng
hóa
x
x
x
x
x
x

Tải

trọng
cần
trục

Tải trọng
neo tàu

Tải trọng
va tàu

Tải trọng
tựa tàu

x
x
x
x
x
x

x
x
x

Tổ hợp 1:

23
SVTH: NHÓM 8

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Tổ hợp 2 :

Tổ hợp 3 :

24
SVTH: NHÓM 8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH CẢNG

GVHD: TS. VŨ XUÂN DŨNG

Tổ hợp 4:

Tổ hợp 5:

25
SVTH: NHÓM 8