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 1.1 Đặc điểm vị trí địa lý-địa hình xây dựng cơng trình: 1.2 Số liệu hải văn: .2 1.3 Số liệu địa chất: 1.4 Số liệu tàu thiết kế: CHƯƠNG II – XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐÀ TÀU .4 2.1 Thông số mực nước thiết kế: 2.2 Xác định thông số tàu: 2.3 Khu nước trước mút đà tàu: 2.4 Kiểm tra điều kiện hạ thủy: .8 2.5 Bố trí thiết bị phụ trợ: .8 2.6 Tóm tắt thơng số dà tàu: 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 cấu kiện: 28 4.1.1 4.2 Mơ hình tính tốn 28 Tính tốn thiết kế cấu kiện 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 40 4.2.5 Tính tốn cốt thép cọc .42 NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 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 xây dựng 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 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 biển Đông với chiều dài bờ biển 144 Km - Nhà máy đươc xây dựng vị trí trung tâm đất nước cách Hà Nội 880km, thành phố HCM 870km 1.1.2 Điều kiện địa hình: _ Tồn khu vịnh Dung Quất rộng, ước tính từ cửa sông Trà Bồng tới mũi Văn Ca dài khoảng km, chiều rộng vịnh khoảng km, nằm khu vực đồng xen kẽ đồi núi thấp cồn cát ->Khu nhà máy tương đối tốt để tránh bão,ảnh hưởng gió Chính mà nơi có mực nước n tĩnh,khơng chịu ảnh hưởng sóng dịng chảy _ Trước khu đất xây dựng 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) phần diện tích khu nước có chiều sâu lớn 12 m chiếm khoảng 30%.-Địa hình có hướng dốc từ Tây sang Đông, từ Nam Bắc với độ dốc trung bình 0.4-8% -Tại khu vực vịnh có hai cửa sơng đổ biển Đó sơng Trà Bồng phía Tây Nam sơng Mới phía Đơng Bắc -> Chính mà xây dựng chịu ảnh hưởng nhiều bùn cát phù sa,làm tăng chi phí nạo vét,khơi thơng luồng tàu 1.2 Số liệu hải văn: Đặc điểm thủy văn -Vịnh Dung Quất chịu ảnh hưởng trực tiếp thủy triều ,đó chế độ triều hỗn hợp, thiên nhật triều, số ngày có nhật triều 18-22 ngày/tháng -Biên độ triều kì nước cường 1.5-2m -Chênh lệch biên độ triều lúc nước cường nước tương đối lớn Mực nước: -Mực nước cao thiết kế: MNCTK=+2.8 m NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MÔN 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 +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 : Sét pha dẻo cứng đến dẻo cứng, dày 6.5m: B  0.55;   1.9t / m3 ;  22o ; c  2.8t / m3 - Lớp : Sét nửa cứng đến cứng, dày: B  0.25;   1.96t / m3 ;  29o ; c  4.3t / m3 1.4 Số liệu 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 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 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 thông số tàu: 2.2.1 Độ dốc đường trượt -Độ dốc đường trượt i  tan  (với  góc hợp mặt phẳng nghiêng đường trượt xe trượt) phải đảm bảo điều kiện thủy tàu độ dốc i phải lớn hệ số ma sát f -Độ dốc chịu ảnh hưởng nhiều vật liệu bơi trơn (mỡ bị, paraphin trộn với vadơlin),chúng phải đảm bảo cho tàu trượt xuống theo tác động thân -Độ dốc đà lấy theo cỡ tàu, với tàu cỡ lớn (Lt=188m>150m) nên ta chọn độ dốc sơ đà tàu i=1/22 Hình 2.1 :Thơng số đà tàu 2.2.2 Độ sâu đầu mút đà -Độ sâu đảm bảo đầu tàu chuyển động đến mút đà tàu phải hồn tồn hẳn lên Độ sâu xác định theo công thức: h Q 30000 /   3.20( m) Bt �Lt � �Z 26 �188 �0.8 �0.8 NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 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 tàu(T), theo kinh nghiệm lấy 1/3 lượng dãn nước chở đầy hàng - Bt : Chiều rộng tàu ,m - Lt : Chiều dài tàu , m - Z : Hệ số xét đến mớn nước không , Z=0.8 -  : Hệ số xét đến hình dạng thân tàu ,  =0.7:0.9 Vậy độ sâu đầu mút đà 3.2m 2.2.3 Độ sâu phía trước mút đà - Kích thước phải đảm bảo đầu tàu rời khỏi tàu không va phải đáy Nó xác định theo cơng thức sau: H  (h  h f ) �K d  h  (3.2  0.8) �2  0.5  9.5( m) Trong : - 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 động tàu,chọn K d  h : Độ dự trữ sống tàu , h  0.4  0.5 m Chọn h =0.5 2.2.4 Cao độ mút đà - Cao độ mút đà xác định theo công thức : CĐMĐ = MNHT –h =+1.8 – 3.2 = -1.4(m) 2.2.5 Chiều dài chiều rộng bệ tàu ( phần nằm MNCTK ) NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN - Chiều dài bệ tàu L1 chiều rộng bệ tàu B1 tính theo phương xiên xác định theo công thức: L1  Lt  a1  a2  188  7.6   198.6m B1  Bt  2b  26  �3  32m Trong : - Lt , Bt : Chiều dài chiều rộng tàu (m) a1 : Chiều dài dự trữ phía lái tàu , a1 =5-10 (m),chọn a1 =7.6 m a2 : Chiều dài dự trữ phía mũi tàu , a2 =3-5 (m), chọn a2 =3 m b : Chiều dài dự trữ bệ bên thành tàu để đựng dàn giáo thi công, b=2-3 m Chọn b=3m 2.2.6 Chiều dài chiều rộng đường trượt ( phần nằm MNCTK ) - Đoạn đường trượt nằm phạm vi dao động mực nước 0.5-0.7 mtính từ MNCTK trở xuống có bề rộng B2 , nhỏ hoăc bề rộng B1 Ta lấy B1  B2 cho dễ thi công - Đoạn mút đà có bề rộng B3 cần đủ để đặt dầm đường trượt ,thường lấy : B3  (0.5 �0.7) Bt =13 (m) - Chiều dài đường trượt ( phần nằm MNCTK ) tính theo phương ngang xác định theo công thức : L2  h  H 3.2  (2.8  1.8)   92.4m i 1/ 22 Trong : - L2 : Chiều dàu đường trượt tính theo phương nằm ngang (m) h : Đơ sâu đầu mút đà tàu (m) H : Độ chênh lệch MNCTK MNHT (m) i : Độ dốc đường trượt NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 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 khoảng cách giũa dầm đường trượt a Chiều rộng dầm đường trượt bt phụ thuộc vào trọng lượng tàu hạ thủy tàu sức chịu ép dầu mỡ , vật liệu xe trượt , vật liệu mặt dầm đường trượt xác định theo công thức : bt  k �Q 1.2 �(30000 / 3)   2m n �� l q �150.4 �20 Trong : - bt : Chiều rộng dầm đường trượt (m ) Q : Trọng lượng hạ thủy tàu ( T ) n: Số lượng dầm đường trượt ,ta lấy n=2 l : Chiều dài đoạn xe trượt , l  0.8 �Lt  0.8 �188  150.4m q : Áp lực cho phép đơn vị diện tích dầm đường trượt ,thường lấy 15-30 T/m2 Khuyến nghị không nên dùng 20T/m2 k: Hệ số phân bố tải trọng không , k=1.2-1.3 b Để đảm bảo cho trình hạ thủy tàu chọn khoảng cách tâm hai đường trượt khoảng (0.4-0.6) Bt =(0.4-0.6).26=(10.4-15.6) Chọn 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 để an toàn cho tàu hạ thủy không va mũi tàu vào đà nên chọn 10m 2.2.9 Cao độ đỉnh đà Cao độ dầm đường trượt đỉnh đà xác định : CTĐĐ = CTMĐ + L.i = -1.4+(198.6+92.4).(1/22) =11.83m Trong : - L : Chiều dài theo phương ngang đà tàu L  L1  L2  198.6  92.4  291(m) i : Độ dốc đường trượt NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 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 mặt đà Do tính đến việc đầu mũi tàu kê đệm kê nên chiều dài đà tàu kéo dài thêm 10m phía mũi tàu với độ dốc i=0 Cao độ bẳn mặt đà nằm ngang xác định : CĐNN=CTĐĐ – a = 11.83 -1.2 =10.63 m Trong : a khoảng cách từ mặt 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  Bt = 52m 2.4 Kiểm tra điều kiện hạ thủy: Để đảm bảo điều kiên hạ thủy tàu tự trượt xuống nước tác dụng trọng lực Do độ dốc đường trượt phải lớn hệ số ma sát dầm đường trượt xe trượt : i>f(chọn f =1/25) , hay thành phần lực song song thân đà tàu phải thắng tổng lực cản : - Thành phần vng góc đà tàu : Pz  Q �cos   - Px  Pf 30000 22 �  9989.7 222  12 (T) Thành phần song song đà tàu : Px  Q �sin   30000 �  454 222  12 (T) Pf  PZ �f  9989.7 �0.04  400 - Lực cản : (T) - Điều kiện để tàu tự trượt : - Khi tàu chưa trượt phải có lực hãm Px  Pf  454  400  54  Px  Pf  54 (T) 2.5 Bố trí thiết bị phụ trợ: 2.5.1 Thiết bị hãm tàu Sau đóng xong , tàu hạ lên xe trượt để chuẩn bị hạ thủy muốn giữ cho tàu không bị trượt xuống lúc cần có thiết bị hãm tàu (bằng khí) ,chúng bố trí NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN thành cặp đối xứng qua trục dọc tàu dọc theo dầm đường trượt, thường bố trí thành cặp 2.5.2 Mơ kích Để tàu hạ cần phải có lực ban đầu tạo đà cho tàu trượt xuống Chính mà vị trí đầu đà bố trí mơ kích 2.5.3 Hào cơng nghệ Hào cơng nghẹ bố trí dọc theo mép biên phân đoạn đà tàu , hào đổ liền với hệ dầm đà 2.5.4 Xe trượt Khi hạthủy ,phần đáy tàu trực tiếp lên bề mặt dầm đường trượt mà phải thông qua phận gọi xe trượt Xe trượt gỗ tốt có cường độ chịu nén cao bố trí suốt chiều dài phần phẳng đáy tàu Trên bề mặt dầm đường trượt người ta quét lớp dầu hay mỡ nhằm giảm ma sát xe trượt đường trượt hạ thủy Xe trượt gỗ lim ,kích thước bxd (b chiều rộng dầm đường trượt , d 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 bulong chôn sẵn thi công dầm đường trượt 2.5.5 Đệm tàu ( khốí kê ) Trong q trình đóng , tàu đươc kê gối tựa gọi đệm tàu Đệm tàu thường có loại : đệm sống tàu đệm bên sườn tàu - Đệm sống tàu gối tựa kê theo suốt chiều dọc sống tàu , khoảng giũa đệm từ 1.2-2.5m, chiều cao đệm phải cao chiều cao dầm đường trượt không thấp 1.2m : tốt có chiều cao 1.41.6m để thuận lợi cho công nhân làm việc đáy tàu - Đệm sườn tàu chống gối tựa kê theo suốt chiều dọc bên suờn tàu Khoảng cách lấy khoảng cách đệm sống tàu - Cấu tạo đệm tàu khối gỗ hay bê tông xếp so le Hiện thường sử dụng khối hộp thép điều chỉnh lên xuống 2.6 Tóm tắt thơng số dà tàu: - Độ dốc đường trượt đà tàu :1/22 - Độ dốc mặt đà : - 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 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 4.2.3.Tính tồn cốt thép dầm 4.2.3.1 Tính tồn cốt thép cho phân đoạn Hình 4.4 : Biểu đồ momen tổ hợp tải trọng tính tốn Hình 4.5 : Biểu đồ lực cắt tổ hợp tải trọng tính tốn NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 33 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN Hình 4.6 : Biểu đồ lực dọc tổ hợp tải trọng tính tốn Tên cấu kiện Dầm ĐT4 ( 200x240cm ) Dầm DN4-2 ( 80x120cm ) Bảng 4.1 : Kết nội lực dầm ĐT dầm DN4-2 Tổ hợp tải trọng tính tốn Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn P M Q P M Q (T) ( Tm ) (T) (T) ( Tm ) + 978 569 815 - 936 562 781 + 80,5 76,4 66,6 - 76,4 76,1 65,4  Tính tốn cho dầm đường trượt ĐT4 Hình 4.7 : Biểu đồ momen dầm đường trượt NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 34 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN Hình 4.8 : Biểu đồ lực cắt dầm đường trượt Bảng 4.2 : Kết nội lực dầm ĐT TÊN CẤU KIỆN DT4 200x240cm Tổ hợp tải trọng tính tốn Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn N (T) N (T) + - Q (T) 569 562 M (T.m) Q(T) 978 936 M(T.m) 815 781 *Tính tốn cấu kiện BTCT theo TTGH1 Qmax  569(T ), Qmin  562(T ); M   978(T m), M   936(T m); Cốt thép dầm tính tốn theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4116 – 85 Tiết diện dầm: b x h = 200 x 240(cm.) Chọn a=a’ = (cm)  h0 = 240 - = 233 (cm) - Bê tơng M350 có: Rn = 155 (kG/cm2); Rk = 11 (kG/cm2) - Thép A-II có : Ra = 2800 (kG/cm2) Cấu kiện chịu uốn, tiết diện chữ nhật, chịu momen dương M=978 Tm Chiều cao vùng BT chịu nén X là: 2kn �nc �M 2.1,15.1.978.105 h   233  233   14(cm) mb �Rn �b 1,15.155.200 X = h0 - Trong đó: - X : Chiều cao vùng BT chịu nén NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 35 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ - - ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN mb : Hệ số điều kiện làm việc cốt thép Khi số thép nhỏ 10, mb = 1,1 Khi số thép lớn 10, mb = 1,15  , R: Chiều cao tương đối vùng chịu nén bê tông X 13,96  0,06 ho = 233 kn : hệ số bảo đảm, xét đến tầm quan trọng cấp cơng trình Đối với cơng trình cấp III , kn =1,15 nc : Hệ số tổ hợp tải trọng nc=1 với tổ hợp ho : Chiều cao làm việc tiết diện , ho = h – a h : Chiều cao tiết diện tính tốn a ,a’ : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến cạnh gần tiết diện tính tốn b : Chiều rộng tiết diện tính tốn; b = 200(cm) M : Mơmen tính tốn tiết diện; M = 984 (Tm) Rn : Cường độ chịu nén bê tông; Rn = 155 (kG/cm2) Ra ,Ran: Cường độ chịu kéo , nén cốt thép  Ta có : 2a  X  14cm   r h0 Fa  kn �nc �M 1,15.1.978000   149,9(cm2 ) ma �Ra �(h0  a ') 1,15.2800.2,33 Chọn bố trí cốt thép chịu lực 22Ф32 + 30Ф28 có diện tích - Fa = 361,7(cm2) Suy hàm lượng cốt thép : Fa 361,  �100%  0, 78% bh 200 � 233 = >min = 0.05% Kết luận: Thoả mãn điều kiện cốt thép Cấu kiện chịu uốn, tiết diện chữ nhật, chịu momen âm M=936Tm Chiều cao vùng BT chịu nén X’ là: NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 36 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN X '  h0  h0  2kn �nc �M mb �Rn �b  233  2332  �1,15 �� 936 �105  13, 4(cm) 1,15 �155 �200 Ta có: Fa  kn �nc �M 1,15.1.936000   143,5(cm ) ma �Ra �(h0  a0 ) 1,15.2800.2,33 Chọn bố trí cốt thép chịu lực 22Ф32+30 Ф28 có diện tích Fa =361,7(cm2) Suy hàm lượng cốt thép : Fa 361,  �100%  0, 78% bh 200 � 233 = >min = 0.05% - Kết luận: Thoả mãn điều kiện cốt thép * Tính toán tiết diện nghiêng Kiểm tra điều kiện đảm bảo BT không bị phá hoại tiết diện nghiêng: kn �nc �Q �0, 25 �mb3 �Rn �b �ho Trong đó: - kn : hệ số bảo đảm, xét đến tầm quan trọng cấp cơng trình Đối với cơng trình cấp III , kn =1,15 - nc : Hệ số tổ hợp tải trọng nc=1 với tổ hợp - mb3 : Hệ số điều kiện làm việc bê tơng Cấu kiện có chiều cao sườn nhỏ 60cm, mb = 1,0 Cấu kiện có chiều cao sườn lớn 60cm, mb=1,15 - ho : Chiều cao làm việc tiết diện - b : Chiều rộng tiết diện tính tốn - Rn : Cường độ chịu nén bê tông - Q : Lực cắt tính tốn dầm Ta có chiểu cao làm việc tiết diện là: h0  h  a  a '  240  14  226 (cm) Ta có: kn nc Q  1,15.1.569  654, (T) NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 37 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 0, 25.mb Rnbh0  0, 25.1,15.155.2.2, 26  201, (T) Thấy kn nc Q  0.25mb Rk bh0 � Cần phải tính cốt đai Khoảng cách tính toán cốt ngang: 8R �b �h 8.11.200.2262 utt  Rad �n �f d � k o  2150.8.1,54  73,5(cm) Q 5692.106 Khoảng cách lớn cốt ngang : U max mb k Rn �b �h02 1,15.0,62.155 �200 �226    173(cm) kn �nc �Q 1,15.1.569.10 Trong đó: - n : Số nhánh cốt ngang; n = - k: hệ số , k = 0,5+2.ξ =0.5+2.0,06=0,62 - fd : Diện tích mặt cắt ngang nhánh cốt ngang; .d 3,14.14   1,54 4.100 4.100 - Rad : Cường độ chịu cắt cốt ngang; Rad = 2150 (kG/cm2) - Rn : Cường độ chịu nén bê tông; Rn = 155 (kG/cm2) - Rk : Cường độ chịu cắt bê tông; Rn = 11 (kG/cm2) - ho : Chiều cao làm việc tiết diện; ho = 226 (cm) - b : Chiều rộng tiết diện tính tốn; bo = 200 (cm) - Q : Lực cắt tính tốn; Q = 569(T) => Để đảm bảo an tồn, ta bố trí Ф14 khoảng cách u=15(cm) Tính tốn cấu kiện BTCT theo TTGH II : Hình thành mở rộng vết nứt M+tc= 815 (Tm), M-tc = 781 (Tm) fd  Chiều rộng vết nứt aT vng góc với trục dọc dầm xác định theo tiêu chuẩn TCVN – 4116 – 85 sau : at = k C d   a   bd (4   ) d Ea  mm Trong đó: k - Hệ số kể đến tính chất chịu lực cấu kiện Với dầm ngang chịu uốn; k = 1.0 Cd - Hệ số phụ thuộc tính chất tác dụng tải trọng Xem tải trọng tác dụng lâu dài, lấy Cd = 1.3 NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 38 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN  - Hệ số kể đến loại cốt thép Với thép A-II có gờ  = 1.0 a - ứng suất cốt thép chịu kéo Đối với cấu kiện chịu uốn xác định sau : M a = Fa Z Trong Z cánh tay địn nội ngẫu lực Trong : Z = h0 – x/2 với x chiều cao vùng Cho phép lấy : Z  h0   x 14  230   223(cm) 2 815.105  1010 361, 7.223 a =  kG / cm  bd - ứng suất kéo ban đầu cốt thép trương nở bê tông Đối với kết cấu nằm khô bd =  - Hàm lượng cốt thép tiết diện  = 0,78% 30.282  22.32  29,8cm d - Đường kính cốt thép (d = 30.28  22.32 ) Ea - Môđun đàn hồi thép Ea = 2,1.106 (kG/cm2) a t= 1.1,3.1 1010  7.(4  0, 78) 29,8  0, 077 ( mm)  0, 08 ( mm) 2,1.106 Ta thấy vết nứt tính tốn gần giá trị vết nứt cho phép cấu kiện nên giá trị sỗ lượng đường kính chọn hợp lý Tính tốn tương tự với M-tc = 781 (Tm), ta có at = 0,073(mm) Kết luận : Vậy bố trí Fa = 361,7(cm2) ( tương đương 22Ф32+30Ф28 ) Fa’= 361,7( cm2) ( tương đương 22Ф32+30Ф28 ) cho dầm ĐT4 NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 39 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN Tính tốn cho dầm ngang 4-2 Hình 4.9 : Biểu đồ momen dầm ngang 4-2 Hình 4.10 : Biểu đồ lực cắt dầm ngang 4-2 Bảng 4.3 Tính tốn tương tự cho dầm ngang 4-2, ta có bảng kết : Cấu kiện Kích thước ( bxh ) cm Dầm DN 4-2 80x120 Dầm ĐT4 200x240 Mômen Fa Số ( cm ) μ (%) at (mm) M+ 80,5 61,58 10Ф28 0.68 0,075 M- 76,4 61.58 10Ф28 0.68 0,073 M+ 978 361,7 22Ф32+30Ф28 0.78 0.077 M- 936 361,7 22Ф32+30Ф28 0.78 0.073 NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 40 KC cốt đai ( cm ) Ф12a20 Ф14a15 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 4.2.4.Tính toán cốt thép Bảng 4.4 Giá trị nội lực tính tốn sàn Tổ hợp tính Tổ hợp tiêu chuẩn toán M11 M22 M11 M22 (Tm) (Tm) (Tm) (Tm) Max 14,9 17 13,7 15,5 Min 9,0 9,8 7,8 9,3 Bản tính tốn tiết diện hình chữ nhật chịu uốn có tiết diện Bxl=100x40 (cm); với M11 M max  14,9(T m), M  9,0(T.m) Giả thiết ao  5cm � ho  40   35cm +Với M max  14,9(T.m) Fa  M 14,9   1,69.10 3 ( m )  16,9( cm2 ) 0,9.R.ho 0,9.28000.0,35 Chọn cốt thép ∅20 có f a  3,142 cm Khoảng cách Chọn a=100 (mm),Suy  Hàm lượng cốt thép : Fa  a 3,142.100  18,6cm 16,9 3,142.100  31, 42(cm ) 10 Fa 31, 42  100  0,9%  min  0,05% b.ho 100.35 +Với M  9,0(T m) Fa  M 9,0   10, 2.10 4 (m )  10, 2(cm ) 0,9.R.ho 0,9.28000.0,35 Chọn cốt thép ∅18 có f a  2,54 cm Khoảng cách NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 41 a 2,54.100  24,9cm 10, TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ Chọn a=130 (mm),Suy  Hàm lượng cốt thép : Fa  ĐỒ ÁN MÔN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 2,54.100  19,54(cm ) 13 Fa 19,54  100  0,56%    0,05% b.ho 100.35 -Tính tốn theo điều kiện mở rộng vết nứt Chiều rộng vết nứt at vng góc với trục dọc dầm xác định theo công thức : at = k C d   a   bd (4   ) d Ea  mm Trong : k=1;   1, 0; Cd  1,3 a  M  h x 0,049.35 Z  ho   ho  o  35   34,1(cm) Fa Z với 2 �a  13,7.105  1279( Kg / cm ) 31, 42.34,1 ;  bd  � at  1.1,3.1 1279  7.(4  0,9) 20  0,077 2,1.106 mm M2 nội lực cọc trường hợp cẩu điểm nguy hiểm Ta lấy nội lực trường hợp để tính tốn thiết kế cho trường hợp thi công Giá trị nội lực dùng để tính tốn : NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 45 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN M = M1 = 5,83 (Tm) Q = Q1 =2,65 (T) Cọc tính tốn cấu kiện BTCT có tiết diện vng chịu mô men uốn Chọn lớp bảo vệ cốt thép cọc cm => h0 = h-a0= 40 – = 33 cm Diện tích cốt thép yêu cầu là: M 5,83.105   Fa = 0,9.Ra h0 0,9.2800.33 = 7,01 cm2 Cốt thép chịu momen uốn cọc 4Ф22( Fa=15,204 cm2) Fa 15, 204  �100% bh 40.35 Hàm lượng cốt thép :  = = 1,086% >min = 0.05% * Kiểm tra khả chịu cắt bê tông: Với h0 = 33 cm Ta có : k n nc Q = 1,5.1.2,65 = 3,98 T kmb Rk bh0 = 0,6 x 1,15 x 11 x40 x 33 = 10019 (kG) = 10,019 (T) k n Q km R bh Thấy n c < b k  Khơng phải tính tốn cốt đai mà bố trí theo cấu tạo Ta chọn cốt đai Ф8a20 * Tính tốn theo hình thành va mở rộng vết nứt Chiều rộng vết nứt at vng góc với trục dọc dầm xác định theo tiêu chuẩn TCVN – 4116 – 85 sau : at = k C d   a   bd (4  100  ) d Ea  mm Trong : k - Hệ số kể đến tính chất chịu lực cấu kiện Với dầm ngang, chịu uốn lấy 1.0  - Hệ số kể đến loại cốt thép Với thép A-II có gờ  = 1.0 Cd - Hệ số phụ thuộc tính chất tác dụng tải trọng Xem tải trọng tác dụng lâu dài, lấy Cd = 1.3 NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 46 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN a - ứng suất cốt thép chịu kéo Đối với cấu kiện chịu uốn xác định sau : M  h x 0, 09 �33 Z  h0   h0   33  F Z 2 a = a với = 31,52 (cm) 5,83 �105 a = 15, 204 �31,52 = 1217 (Kg/cm2) bd - ứng suất kéo ban đầu cốt thép trương nở bê tông Đối với kết cấu nằm khơ bd = at = 1.1,3.1 1217  7.(4  1.086) 22 2,1.106 = 0,072 mm < 0,08mm => Thỏa mãn độ nứt giới hạn cho phép Vậy ta bố trí thép cọc 12Ф22 cốt đai Ф8a20 * Tính tốn cốt thép làm móc cẩu Lực kéo móc cẩu trường hợp cẩu lắp cọc : Fk = q.l Suy lực kéo nhánh gần : Fk'  q.l 0,6.15   4,5 2 T Fk' 4,5 Fa     1,607.103 m  1,607 Ra 2800 Diện tích cốt thép móc cẩu : Chọn thép móc cẩu Ф16 có Fa = 2,01 (cm2) NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 47  cm  ... KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN Hình 4.3: Mơ hình kết cấu phân đoạn NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 31 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MÔN... TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 4.2.3.Tính tồn cốt thép dầm 4.2.3.1 Tính tồn cốt thép cho phân đoạn Hình 4.4 : Biểu đồ momen tổ hợp tải trọng tính tốn Hình 4.5 : Biểu đồ. .. TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN Hình 4.6 : Biểu đồ lực dọc tổ hợp tải trọng tính toán Tên cấu kiện Dầm ĐT4 ( 200x240cm ) Dầm DN4-2