ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT THIẾT KẾ BẾN TÀU CONTAINER 25.000 DWT CHƯƠNG 1: Số liệu đầu vào giải pháp kết cấu 1.1 Số liệu đầu v 1.2 Thiết kế sơ cho phương án kết cấu CHƯƠNG 2: Tính toán tải trọng tác động tàu lên công trình 2.1 Lực neo tàu 2.2 Tính toán lượng cập tàu 2.3 Chọn đệm tính lực va 2.4 Kiểm tra khoảng cách đệm bố trí đệm CHƯƠNG 3: Tính toán sơ lực lên kết cấu 3.1 Tính toán sơ tải trọng lên đầu cọc 3.2 Tính toán sức chịu tải cọc theo đất 3.3 So sánh chọn sức kháng cọc 3.4 Tính chiều dài tính toán cọc 3.5 Phân phối lực neo, lực va lên bến 3.6 Kiểm tra khả chịu lực ngang cọc CHƯƠNG 4: Tính toán nội lực 4.1 Tính toán khung ngang 4.2 Tính toán khung dọc ray cần trục 4.3 Tính toán khung dọc phụ 4.3 Tính toán cầu dẫn 4.5 Tính toán nội lực sàn CHƯƠNG 5: Thiết kế cốt thép 5.1 Tính toán cốt thép cho cấu kiện 5.1.1 Vật liệu 5.1.2 Tính toán cốt thép theo trạng thái giới hạn 5.1.3 Tính toán cốt thép theo trạng thái giới hạn 5.1.4 Tính toán cốt thép chịu cắt dầm 5.1.5 Tổng hợp tính toán bố trí cốt thép CHƯƠNG 6: Kiểm tra chọc thủng nội lực cấu kiện 6.1 Kiểm tra chọc thủng 6.2 Kiểm tra nội lực cấu kiện SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT CHƯƠNG 1: Số liệu đầu vào giải pháp kết cấu I S Ố LI ỆU Đ ẦU V ÀO I.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẢNG I.1.1 ĐỊA HÌNH Hệ thống Sông Thị Vải bao gồm sông Thị Vải, sông Gò Gia sông Cái Mép Sông Thị Vải - Cái Mép chạy theo hướng Bắc Nam gần song song với đường quốc lộ 51 Độ sâu trung bình từ (15 ÷ 20)m, chỗ sâu (ở ngã ba Thị Vải - Gò Gia - Cái Mép) đạt tới 60m Bề rộng trung bình (500 ÷ 600)m, riêng sông Cái Mép có chỗ rộng tới 1000m Căn vào tài liệu khảo sát địa hình, địa chất khu vực xây dựng cảng khảo sát năm 2007 Công ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Cảng – Kỹ thuật Biển, địa hình khu vực xây dựng cảng tóm lược sau:  Địa hình nước: vị trí xây dựng cảng nằm đoạn cong Tắc Cá Trung có cao độ đáy trung bình từ -10,00m đến -18,00m (hệ cao độ Hòn Dấu)  Khu vực bờ: rừng đước chà ngập mặn, cao độ bờ thay đổi từ +0,50m đến +1,50m (hệ cao độ Hòn Dấu) I.1.2 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Căn vào kết khảo sát địa chất khu vực lân cận (Cảng Thép – Thép Việt thượng lưu, dự án Nhà máy đóng tàu An Phú hạ lưu), địa tầng khu vực xây dựng cảng Quốc tế Sao Biển, từ xuống thể Hình 1-1 Hình SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT 1-2: Hình 1-1: Mặt cắt địa chất thông số tính toán Khu vực bờ SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT Hình – 2:Mặt cắt địa chất thông số tính toán Khu vực nước I.1.2 ĐIỀU KIỆN THỦY HẢI VĂN Thủy triều Dựa số liệu quan trắc trạm thủy văn Vũng Tàu từ năm 1955-2000, mực nước thiết kế chọn sau: Mực nước cao thiết kế: Mực nước trung bình: Mực nước thấp thiết kế: +1,08m (Hệ cao độ Hòn Dấu) -0,22m -2,31m (Hệ cao độ Hòn Dấu) (Hệ cao độ Hòn Dấu) Sóng Theo số liệu quan sát Sao Mai Nghinh Phong từ năm 1986 đến năm 1987, chiều cao sóng (H) lớn 1,2m, chu kỳ sóng (T) 3,8 giây, chiều dài sóng (L) 45 m Sao Mai, Nghinh Phong giá trị H=1,97 m, T=5,9 m L=57m Tuy nhiên, vị trí dự án nằm sâu vào bên đất liền, nên ảnh hưởng sóng đến công trình không đáng kể SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT Dòng chảy a Tốc độ lớn dòng chảy Theo kết nghiên cứu, tốc độ dòng chảy lớn hệ thống sông Thị Vải - Cái Mép khoảng 2,5 m/s cửa Cái Mép, 1,33 m/s Thị Vải b Đo đạc dòng chảy Năm 2001, đoàn nghiên cứu Jica tiến hành đo dòng chảy hai lần vào tháng tháng 12 tất điểm Vịnh Gành Rái Hướng tốc độ dòng chảy ba độ sâu khác đo đồng thời bốn dụng cụ đo dòng chảy liên tục 15 ngày đêm (từ ngày 14 đến 29 tháng 6, từ ngày đến 17 tháng năm 2001), lần đo cách Quá trình đo tiến hành ba dụng cụ đo dòng ba điểm khảo sát, V1, V2 V3 Đồng thời quan trắc thời gian 25 liên tiếp, lần đo cách dụng cụ đo bổ sung bốn điểm phụ V4, V5, V6 V7 Vận tốc dòng chảy lớn quan sát điểm hai thời điểm triều lên, xuống trình bày Bảng 1-3 Hình 1-9, Hình 1-10 vào tháng tháng 12 Như hình biểu diễn, phần lớn dòng chảy đổi chiều, hướng dòng chảy hai trường hợp gần song song với luồng chạy tàu tại, điều giúp giảm thiểu bồi lắng cho luồng Vận tốc dòng chảy lớn Vịnh Gành Rái (14 ÷ 29)/6/2001 Ghi chú: Góc so với hướng bắc theo chiều kim đồng hồ Dòng chảy Dòng chảy triều lên Dòng chảy theo triều xuống Lớp Dưới Điểm V1 V2 V3 Giữa Bề mặt Vận Góc Vận Gó Vận Góc tốc (0) tốc c tốc (0) (m/s (m/s) (0) (m/s ) ) Dưới Vận tốc (m/s ) Gó c (0) Giữa Bề mặt Vận Góc Vận tốc (0) tốc (m/s (m/s ) ) Góc (0) 1,08 007 1,08 35 1,22 354 1,37 17 1,74 169 1,77 160 0,89 307 1,17 31 1,30 318 0,95 12 1,16 126 1,32 127 0,81 335 0,94 33 1,22 338 0,73 16 0,96 160 1,07 155 SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT V4 V5 V6 V7 0,78 025 0,78 01 0,83 020 0,65 01 0,60 195 1,03 185 0,55 354 0,61 35 0,64 358 0,47 16 0,69 157 0,79 163 0,65 257 0,74 25 0,77 264 0,84 24 1,11 259 1,22 260 0,68 295 1,02 29 1,40 134 0,92 11 1,35 109 1,62 120 (Nguồn: Đoàn nghiên cứu Jica) Vật liệu đáy Đoàn nghiên cứu Jica tiến hành đo lấy mẫu vật liệu đáy vào tháng tháng 12 tổng cộng chín điểm gồm bảy điểm dòng chảy đo lường hai điểm khác phía nam bờ biển Cần Giờ Sau phân tích để biết cỡ hạt trung bình (d50) vật liệu đáy Vịnh Gành Rái Hình 1-11 Hình 1-12 cho thấy cỡ hạt d50 có đường kính thay đổi từ khoảng 1,3 mm (phần lớn hạt thô) cửa vịnh (luồng chạy tàu Vũng Tàu), 0,2mm kênh, 0,1mm phía trước Cần Giờ 0,06mm (hạt mịn) bên Vịnh Các đặc trưng nước a Nhiệt độ nước Nhiệt độ trung bình tháng nước sông Thị Vải Vũng Tàu dao động từ 260C đến 320C Nhiệt độ cao đo 34,50C, xuất vào tháng 5, nhiệt độ thấp 260C, xuất vào tháng b Độ mặn Độ mặn nước Vịnh Gành Rái không khác biệt nhiều so với nước biển, khoảng 25 đến 30‰ đơn vị Độ mặn tháng lớn 33,5‰ vào tháng 4, độ mặn trung bình tháng nhỏ 29,8‰ vào tháng xem Bảng 1-4 Độ mặn nước Vịnh Gành Rái Độ mặn nước Độ mặn Tháng SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT (mỗi đơn vị) Trung bình tháng lớn Trung bình tháng 33,5 Tháng 27 đến 34 Trung bình tháng nhỏ 29,8 Tháng (Nguồn: Báo cáo thủy văn sông Thị Vải Vũng Tàu, tháng năm 1995) I.2 THÔNG SỐ TÀU VÀ LƯỢNG HÀNG THÔNG QUA CẢNG I.2.1 Lượng hàng thông qua cảng Tổng lượng hàng thông qua cảng năm là: 230000 TEU/năm tương ứng 3220000 Tấn Những đặc trưng chủ yếu hàng hóa thông qua cảng gồm loại thùng container tiêu chuẩn 20 feet, 40 feet Trong : + Tỷ lệ container 40 feet dự tính ≈ 35 ÷ 40%; loại 20 feet từ 60 ÷65% + Tỷ lệ container đầy hàng tính mức trung bình cho toàn cảng 82,5 ÷ 85%, container lạnh từ 2,5 ÷ 5% + Tỷ lệ container rỗng ≈ 15 ÷ 17,5% I.2.2 Tàu đến cảng Tàu lớn đến cảng lựa chọn tính toán container 25.000 DWT (tra theo PIANIC ) tương ứng 32.400 Loại Chiều dài Lmax(m) Chiều rộng Bmax (m) Mớn đầy tải T (m) Sức chở container (TEU) 25.000DWT 216 29.5 10.9 1380 I.2.3 Thiết bị bốc xếp bến Bốc xếp container sử dụng cần trục SSG chuyên dụng loại FEEDER SERVER Các thông số kỹ thuật cần trục sau: • Sức nâng max : 40T • Tầm với max : + Tính từ tâm ray phía biển : 35m + Tính từ tâm ray phía bờ : 16m • Độ cao nâng : + Chiều cao nâng khung chụp tính từ mặt đường ray : 27m + Độ sâu hạ tính từ mặt ray : 12m • Khung cẩu : + Khẩu độ ray : 18m + Đường kính bánh xe : 630mm + Chiều cao khoảng không dầm ngang : 13,5m + Khoảng trống chân (theo phương dọc ray) : 17m • Số bánh xe : SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT + Phía bờ : x = + Phía biển : x = + Số bánh xe chủ động phía bờ : + Số bánh xe chủ động phía biển : • Tốc độ hoạt động : + Nâng hạ tải 40 T khung chụp : 50 m/phút + Nâng hạ khung chụp không tải : 120m/phút + Tốc độ di chuyển xe tời đầy tải : 120m/phút + Tốc độ di chuyển xe tời không tải : 150m/phút + Tốc độ di chuyển giàn cẩu : 46m/phút + Thời gian thu/ hạ cần : phút • Tải trọng : + Điều kiện làm việc chịu tác động gió lực quán tính + Tải trọng tối đa góc phía biển : 3000 KN + Tải trọng tối đa góc phía bờ : 3000 KN • Tổng trọng lượng cần cẩu : 620 T • Ap lực lớn bánh xe + Phía biển : 31,2 T + Phía bờ : 24,4 T • Năng suất nâng hạ container : 40 Teu/giờ • Chiều rộng lớn toàn cần cẩu theo phương dọc ray : 24,8 m • Chiều dài di chuyển cần cẩu : +/ - 150 m II THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT Dạng công trình bến bệ cọc cao đài mềm có mặt cầu, hệ dầm ngang, dầm dọc, cọc BTDUL D700 - 480 mm, dày 110 mm, dài 40m, Cầu tàu gồm phân đoạn với chiều dài phân đoạn là: Lpđ = 51 m, hệ dầm ngang, dầm dọc, dầm xiên cọc BTDUL, tiết diện 600x800mm NỀN CỌC: Theo phương ngang bố trí hàng cọc gồm hàng cọc thẳng, hàng cọc xiên chụm hai chân cần trục hàng thứ thứ 5tính từ mép bến vào Khoảng cách cọc là: 450-450-450-450-450-450-450-450 - Theo phương dọc: bố trí 11 hàng cọc, khoảng cách cọc 10x470cm - Tổng số cọc phân đoạn 10x11 = 110 cọc Có 66 cọc đóng thẳng 44 cọc đóng xiên 1:10 => Tổng số cọc cho phân đoạn 440 cọc Cọc ống BTCT dự ứng lực Cọc ống BTCT dự ứng lực sử dụng cho công trình theo cataloge nhà sản xuất phải tuân thủ theo tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN 7888-2008 : bê tông ly tâm ứng lực trước Bê tông cọc mác M600 : E = 2,85~106 T/m2 (dưỡng hộ nước) Các đặc trưng kỹ thuật cọc ống BTCT dự ứng lực sử dụng cho công trình - Cọc D700 – 480 mm loại C : + Đường kính : D = 700 mm + Đường kính : d = 480 mm + Chiều dày thành cọc : t = 110 mm + Mô men uốn nứt : Mcn = 44,14 T.m + Tải trọng dọc trục tối thiểu : 353,2 Tấn - Cọc D400 – 240 mm : + Đường kính : D = 400 mm + Đường kính : d = 250 mm + Chiều dày thành cọc : t = 75 mm + Mô men uốn nứt tối thiểu : Mcn = 7,36 T.m + Tải trọng dọc trục tối thiểu : 117,7 Tấn  Hệ thống dầm - Dầm ngang : bxh = 100~150 cm, M300, dài 35m bố trí 11 dầm cho phân đoạn => tổng số dầm ngang 44 dầm - Dầm dọc ray cần trục : bxh = 100~ 150 cm, M300, dài 51m bố trí hai dầm cho phân đoạn, tổng số dầm 4x2=8 dầm - Dầm dọc không ray cần trục : bxh = 100~120 cm, M300, dài 51 m bố trí dầm cho phân đoạn Tổng số dầm 24 dầm SVTH: NGUYỄN THẾ TÂN – MSSV:0751170058Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – TPHCM KHOA: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ... QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT (mỗi đơn vị) Trung bình tháng lớn Trung bình tháng 33,5 Tháng 27 đến 34 Trung bình tháng nhỏ 29,8 Tháng (Nguồn: Báo cáo...ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT CHƯƠNG 1: Số liệu đầu vào giải pháp kết cấu I S Ố LI ỆU Đ ẦU V ÀO I.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẢNG I.1.1 ĐỊA... THÔNG BỘ MÔN QUY HOẠCH GIAO THÔNG ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẢNG BẾN TÀU 25.000DWT + Phía bờ : x = + Phía biển : x = + Số bánh xe chủ động phía bờ : + Số bánh xe chủ động phía biển : • Tốc