NỘI DUNG BÁO CÁO PHẦN 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1, Địa hình khu vực xây dựng 2, Địa chất cơng trình 3, Khí tượng 4, Thủy văn 5, Dòng chảy 6, Sóng 7, Tàu thiết kế 8, Công nghệ bốc xếp hàng bến 9, Chiều rộng bố trí cơng nghệ bốc xếp trước bến hoạt tải phân bố khu vực 10, Các thông số bến PHẤN 2: NỘI DUNG THIẾT KẾ 1, Các thông số bến 2, Lựa chọn kết cấu bến 3, Tải trọng tác dụng lên kết cấu bến 4, Tính tốn nội lực phương pháp đồ giải 20 5, Tính tốn lại áp lực đất hàng hóa, thiết bị mặt bến trọng lượng thân đất theo phương án 25 6, Tính tốn nơi lực phương pháp đồ giải (PA 2) 29 7, Tính tốn thiết kế cấu kiện bến tường cừ 33 8, Tính tốn ổn định cơng trình 66 PHẦN 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1, Địa hình khu vực xây dựng Giả thiết khu vực xây dựng bến nằm sâu sơng, có địa hình khơng thay đổi dọc theo bờ (mặt cắt ngang địa hình khơng thay đổi dọc theo bờ) Các số liệu cao độ: Sử dụng hệ cao độ Quốc gia (Hòn Dấu) 2, Địa chất cơng trình Thơng số lớp đất Lớp LOẠI đất ĐẤT Trạng thái Độ ẩm tự nhiên W (%) cd1 Cát -18 TL thể tích tự nhiên γw (kN/m3) TL thể tích khơ γk Tỷ trọng D Hệ số rỗng tự nhiên e (kN/m3) Độ bão hòa G Độ sệt B (%) Góc nội Lực dính ma đơn vị sát c φ Hệ số nén lún a1-2 Mô đun biến SPT dạng Eo (độ) (kN/m2) (10-3 m2/kN) (kN/m2) N30 0.11 11420 35 Chặt vừa 17.72 19.6 16.6 2.65 0.596 78.8 - 28o44' 3.3 Á sét cd2 -22 Dẻo mềm 55.63 16.6 10.7 2.71 1.545 97.7 0.6 12o24' 12 cd3 Sét -25 Nửa cứng 38.8 18.3 13.2 2.7 1.049 99.9 0.17 31o 76 0.17 21780 23 cd4 Cát -29 Chặt vừa 17.72 19.6 16.6 2.65 0.596 78.8 - 28o44' 3.3 0.11 11420 35 Đá gốc - - - - - - - - - - - - - 3, Khí tượng Vận tốc gió tối đa cho phép bến khai thác (hoạt động): v = 20 m/s (giả thiết gió thiết kế có hướng bất kỳ) 4, Thủy văn - MNCTK ứng với tần suất 1%: +1,82 m - MNTTK ứng với tần suất 98,4%: -1,3 m - MNTB ứng với tần suất 50%: +0,4 m 5, Dòng chảy - Vận tốc dòng chảy thiết kế theo phương dọc sơng: vd = 1,8 m/s - Vận tốc dòng chảy thiết kế theo phương ngang sông: = 0,5 m/s 6, Sóng - Chiều cao sóng khu vực khơng đáng kể (hs = 0) 7, Tàu thiết kế - Tàu hàng tổng hợp (tàu hàng khô) Lượng dãn nước D (1000T) 50 Trọng tải G (1000T) Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) 40 212 27,5 Mớn nước đầy hàng Tmax (m) 12,0 Mớn nước không hàng Tmin (m) 5,0 8, Công nghệ bốc xếp hàng bến Mỗi bến có tuyến bốc xếp gồm - cần trục cổng C35, độ cần trục 15,3 m - Các xe nâng hàng HK70 ô tô H30 9, Chiều rộng bố trí cơng nghệ bốc xếp trước bến hoạt tải phân bố khu vực B = A + CT + OTO + SB, đó:  A = 2,75m (chiều rộng an tồn trước bến cho cần trục, bố trí hành lang kỹ thuật vỉa hè trước bến); q1 = 10kN/m2  CT: độ cần trục cổng theo phương ngang bến, bên cổng dùng để đặt hàng tạm dành cho xe nâng đưa/lấy hàng lên/từ ô tô; q2 = 40 kN/m2  OTO: chiều rộng dành cho tơ phía sau cổng trục, giả định 9m (tính từ tim ray cần trục phía bờ); q3 = 20 kN/m2  SB: phần bố trí kho bãi sau bến, có chiều rộng giả định vơ hạn; q4 = 40 kN/m2 10, Các thông số bến - Chiều dài bến: giả định Lb = 1,1 LOA (LOA chiều dài lớn tàu thiết kế) - Chiều sâu nước trước bến: giả định Hct = 1,2 T (T mớn nước đầy hàng tàu thiết kế) - Độ sâu dự phòng sa bồi: Z4 = 1m - Cao độ đỉnh bến: giả định CĐĐinh = MNp% (đường tần suất MN cao hàng năm) + 1m PHẤN 2: NỘI DUNG THIẾT KẾ 1, Các thông số bến - Cao trình mặt bến CTMB = MNCTK + 1m = 1,82 + = 2,82 m - Cao trình đáy bến CTĐB = MNTTK - Ho với Hct = 1,2T = 1,2x12 = 14,4 m Z4 = 1m Ho = Hct + Z4 = 14,4 + = 15,4 m => CTĐB = -1,3 - 15,4 = -16,7 m - Chiều cao bến Hb = CTMB - CTĐB = 2,82 - (-16,7) = 19,52 m - Chiều dài bến Lb = 1,1 L = 1,1x212 = 233,2 m → Chọn Lb = 240 m 2, Lựa chọn kết cấu bến - Chiều cao trước bến Hb = 19,52 m < 20 m Theo điều 2.3 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92, cơng trình bến có cấp III - Dựa vào điều kiện địa chất: địa chất khu vực bến tương đối tốt, trang thái đất cho phép đóng cọc cừ Ngồi ra, sử dụng biện pháp gia cố để sử dụng bến trọng lực - Dựa vào tải trọng tác dụng bến, loại tàu thiết kế, chiều cao bến Bảng I-2 Phạm vi ứng dụng kết cấu bến (Sách Cơng trình bến cảng - Phạm Văn Giáp), ta sử dụng kết cấu bến tường cừ neo, có sử dụng lăng thể đá giảm tải trước sau bến Mô tả kết cấu bến phương án 3, Tải trọng tác dụng lên kết cấu bến 3.1, Tải trọng tác động tàu 3.1.1, Số liệu tàu Tàu chở hàng khơ có D = 50000 (T) với kích thước: LxBxT = 212x27,5x12 3.1.2, Số liệu dòng chảy Vận tốc dòng chảy theo phương dọc tàu vl = 1,8 m/s Vận tốc dòng chảy theo phương ngang tàu vt = 0,5 m/s - Diện tích cản nước theo phương dọc tàu: Al = TB (m2) + Khi đầy hàng: Al = 12.27,5 = 330 (m2) + Khi không hàng: Al = 5.27,5 = 137,5 (m2) - Diện tích cản nước theo phương ngang tàu: At = TL (m2) + Khi đầy hàng: At = 12.212 = 2544 (m2) + Khi không hàng: At = 5.212 = 1060 (m2) 3.1.3, Số liệu gió Vận tốc gió theo phương ngang tàu: vq = 20 m/s Vận tốc gió theo phương dọc tàu: = m/s Theo điều 5.2 Tiêu chuẩn 22 TCN 222-95, diện tích cản gió phải xác định có xét đến diện tích vật cản nằm phía đầu gió theo hướng dẫn Phụ lục (PL) - Khi tàu neo đậu dọc bến, diện tích chắn gió Act,q (m2) bến cơng trình bến xác định theo công thức 𝐴𝑐𝑡,𝑞 = (ℎℎ + 𝛼𝑐𝑔,𝑞 𝐻𝑐𝑔 )𝑆𝑞 đó: hh (m): độ cao mép bến so với mực nước cao Hcg (m): chiều cao trung bình vật chắn góp bến αcg,q: hệ số mức độ chắn gió vật chắn gió tàu neo đậu dọc bến αcg,q = 0,5 𝐻𝑐𝑔 𝐿𝑐𝑔 𝑙𝑐𝑔 𝐿𝑡,𝑚𝑎𝑥 lcg (m): khoảng cách trung bình từ vật chắn gió đến mép bến Lcg (m): tổng chiều dài vật chắn gió bến, tính phạm vi chiều dài Lt,max tàu Sq (m): chiều dài vùng chắn gió, lây sau: Sq = Lt,max Lt,max  Lb Sq = Lh Lt,max > Lb Lb (m): chiều dài bến Giả sử bến khơng có cơng trình chắn gió vị trí tàu neo đậu Hcg = 0, α = Vậy diện tích chắn gió bến Act,q (m2) 𝐴𝑐𝑡,𝑞 = ℎℎ 𝑆𝑞 = 1.212 = 212 (𝑚2) Theo PL Tiêu chuẩn 22 TCN 222-95, ta tìm diện tích cản gió tàu - Diện tích cản gió theo phương ngang tàu + Khi đầy hàng Aq = At,q - Act,q = 3230 - 212 = 3018 (m2) + Khi không hàng Aq = At,q - Act,q = 4210 - 212 = 3998 (m2) - Diện tích cản gió theo phương dọc tàu + Khi đầy hàng An = 720 (m2) + Khi không hàng An = 910 (m2) 3.1.4, Chọn đệm tàu Theo catalogue hãng Nguyễn Tài Rubber, ta chọn thiết bị đệm tàu sau: - Chọn loại đệm HA-1000H, sử dụng hợp chất CV4(0.60) - Vật liệu cao su hình thang rỗng - Phương pháp treo: liên kết cứng bu lơng vít với đầm mũ BTCT - Khoảng cách đệm theo chiều dọc bến 4m - Kích thước: L = m; LL = 3,5 m; H = m; W = 1,8 m; Wp = 1,55 m; V = 0,65 m - Dung biến dạng Ee = 159 kJ ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC CỦA THIẾT BỊ ĐỆM 10 Δ = (cm): khoảng hở cấu tạo d = 6,8 (cm): đường kính chốt neo α = : góc nghiêng neo l (cm): khoảng cách thép ốp chữ C, tính theo cơng thức l = 2(h.tgα + Δ) + d = 2(0 + 3) + 6,8 = 12,8 (cm) lt (cm): chiều dài nhịp tinh tốn, tính theo cơng thức lt = l + δ = 12,8 + 0,56 =13,36 (cm) h, δ (cm): chiều cao chiều dày bụng chữ C dầm ốp D (cm): đường kính lỗ đệm, D = d + 1,5 = 6,8 + 1,5 = 8,3 (cm) r1 (cm): bán kính ngồi diện tích gối êcu, lấy r1 = d ̶ 0,5 = 6,8 ̶ 0,5 = 6,3 (cm) 0,5𝐷 ψ = arccos( 𝑟1 ) = arccos( 0,5.8,3 6,3 ) = 48,8 (O) Fdg (cm2): diện tích gối êcu, tính theo cơng thức 𝐹𝑑𝑔 = 𝑟12 𝜋ψ 𝜋 48,8 − 0,5𝐷√𝑟12 − 0,25𝐷2 = 6,32 − 0,5.8,3 √6,32 − 0,25 8,32 180 180 = 14,13 (𝑐𝑚2 ) P1 (kN): Nội lực truyền sang diện tích gối êcu, tính theo 𝑇𝑛 𝐹𝑑𝑔 355,1𝑘𝑁 14,13𝑐𝑚2 𝑃1 = = = 71,09 (𝑘𝑁) 𝜋(𝑟12 − 0,25𝐷2 ) 𝜋(6,32 − 0,25 8,32 )𝑐𝑚2 Moment uốn đệm M (kNcm) M = 0,25Tn(lt ̶ 0,25D) ̶ P1(0,05D ̶ 0,4r1) = 0,25.355,1(13,36 ̶ 0,25.8,3) ̶ 71,09(0,05.8,3 ̶ 0,4.6,3) M = 1151,3 (kNcm) 57 δtđ (cm): bề dày đệm Chọn δtđ = (cm) δcv (cm): bề dày thành cọc ván δcv = b = 2D = 16,6 (cm): chiều rộng tính tốn đệm Wd (cm3): moment kháng đệm, tính theo cơng thức 2 + 𝛿𝑐𝑣 (𝛿𝑡đ )𝑏 (42 + 0) 16,6 𝑊𝑑 = = = 44,27 (𝑐𝑚3 ) 6 Ta có: 𝑛𝑐 𝑀 1151,3 𝑘𝑁𝑐𝑚 𝑘𝑁 = = 26,01 ( ) 𝑊𝑑 44,27 𝑐𝑚3 𝑐𝑚2 𝑚𝑚𝑑 1,15.0,85 𝑘𝑁 𝑓= 32,3 = 27,43 ( ) 𝑘𝑛 1,15 𝑐𝑚 𝑛𝑐 𝑀 𝑘𝑁 𝑚𝑚𝑑 𝑘𝑁 = 26,01 ( ) < 𝑓 = 27,43 ( ) 𝑊𝑑 𝑐𝑚 𝑘𝑛 𝑐𝑚 Vậy, kích thước đệm thép neo dầm ốp đủ độ bền Chiều dài đệm phải lấy ltđ ≥ lt + = 20,36 (cm) Bề rộng đệm btđ ≥ 3D = 24,9 (cm) Thông số đệm neo dầm ốp Chiều dài ltđ (cm) Chiều rộng btđ (cm) Chiều dày δtđ (cm) Đường kính lỗ đệm D (cm) 20.36 24.9 8.3 ltđ chọn (cm) btđ chọn (cm) δtđ chọn (cm) Đường kính lỗ đệm D (cm) 21 25 8.3 58 7.2.6.2, Tính tốn đệm thép neo neo Từ kích thước đệm thép hdtxbdt = 21x21 (m) chọn từ mục 7.2.1.3, ta chọn thêm thông số bề dày δdt = (cm) Thông số đệm neo neo Chiều cao hdt (cm) 21 Chiều rộng bdt (cm) 21 Chiều dày δdt (cm) Đường kính lỗ đệm D (cm) 8.3 Theo điều 17 PL Tiêu chuẩn 22 TCN 219-94, ta cần tính tốn đệm chịu uốn theo hai phương thẳng đứng nằm ngang từ điều kiện sau 𝑛𝑐 𝑀 𝑚𝑚𝑑 ≤ 𝑓 𝑊𝑑 𝑘𝑛 đó: Các hệ số nc, m, kn lấy theo điều 5.2 Tiêu chuẩn 22 TCN 219-94 nc = 1: hệ số tổ hợp tải trọng m = 1,15: hệ số điều kiện làm việc kn = 1,15: hệ số bảo đảm theo tầm quan trọng kết cấu md = 0,85: hệ số phụ điều kiện làm việc M (kNcm): moment uốn đệm, xác định cách tính tốn đệm dầm cứng theo công thức sau + Theo phương đứng Mđ = 0,1Tn,bhdt = 0,1.468kN.21cm = 982,52 (kNcm) + Theo phương ngang Mn = 0,1Tn,bbdt = 0,1.468kN.21cm = 982,52 (kNcm) 59 Tn,b = 468 (kN): thành phần nằm ngang nội lực neo truyền sang neo Moment kháng uốn theo phương đứng đ 𝑊𝑑𝑡 𝛿𝑑𝑡 𝑏𝑑𝑡 42 21 = = = 56 (𝑐𝑚3 ) 6 Moment kháng uốn theo phương ngang 𝑛 𝑊𝑑𝑡 𝛿𝑑𝑡 ℎ𝑑𝑡 42 21 = = = 56 (𝑐𝑚3 ) 6 Ta thấy: 𝑚𝑚𝑑 1,15.0,85 𝑘𝑁 𝑓= 32,3 = 27,43 ( ) 𝑘𝑛 1,15 𝑐𝑚 + Theo phương đứng 𝑛𝑐 𝑀đ đ 𝑊𝑑𝑡 = 982,52 𝑚𝑚𝑑 𝑘𝑁 = 17,55 < 𝑓 = 27,43 ( ) 56 𝑘𝑛 𝑐𝑚 + Theo phương ngang 𝑛𝑐 𝑀𝑛 982,52 𝑚𝑚𝑑 𝑘𝑁 = = 17,55 < 𝑓 = 27,43 ( ) 𝑛 𝑊𝑑𝑡 56 𝑘𝑛 𝑐𝑚2 Vậy, đệm chọn thỏa mãn điều kiện chịu uốn theo hai phương Ngoài ra, cần kiểm tra khả chịu ép cục bê tông neo tác động lực Tn,b theo điều 6.2.5.1, TCVN 5574-2012 theo điều kiện Tn,b  ψRb,locAloc1 đó: Tn,b = 468 (kN): thành phần nằm ngang nội lực neo truyền sang neo 60 ψ : hệ số phụ thuộc vào đặc điểm phân bố tải trọng cục diện tích bị nén ép mặt, lấy tải trọng phân bố Aloc1 (mm2): diện tích chịu nén cục Aloc1 = hdt.bdt = 210.210 = 44100 (mm2) Aloc2 (mm2): diện tích chịu nén cục tính tốn Aloc2 = (hdt + 2h)(bdt + 2h) = (210 + 2.400)(210 + 2.400) = 1020100 (mm2) 1020100 𝐴 𝑙𝑜𝑐2 𝜑𝑏 = √ =√ = 2,849 𝐴𝑙𝑜𝑐1 44100 Theo điều 6.2.5.1 TCVN 5574-2012, sơ đồ đặt lực sơ đồ f φb  Vậy, ta lấy φb = 𝑅𝑏𝑡 Đối với bê tơng có cấp B25 α = 13,5 𝑅𝑏 1,05 =13,5 14,5 = 0,9776 Cũng theo điều 6.2.5.1 αφb ≥ 1, nên αφb = Rb,loc (kN/m2): cường độ chịu nén tính tốn cục bê tơng Rb,loc = αφbRb = 1.14500 = 14500 (kN/m2) Ta có: Tn,b = 468 (kN)  ψRb,locAloc1 = 1.14500.44100.10-6 = 639,45 (kN) Vậy kích thước đệm thép chọn thỏa mãn điều kiện chịu ép cục bê tông đệm 61 7.2.6.3, Tính tốn đệm thép dạng phẳng êcu dầm ốp bu lông Theo điều 16 PL Tiêu chuẩn 22 TCN 219-94, đệm thép dạng phẳng êcu tính toán chịu uốn theo điều kiện 𝑛𝑐 𝑀 𝑚𝑚𝑑 ≤ 𝑓 𝑊𝑑 𝑘𝑛 đó: Các hệ số nc, m, kn lấy theo điều 5.2 Tiêu chuẩn 22 TCN 219-94 nc = 1: hệ số tổ hợp tải trọng m = 1,15: hệ số điều kiện làm việc kn = 1,15: hệ số bảo đảm theo tầm quan trọng kết cấu md = 0,85: hệ số phụ điều kiện làm việc Tn = 355,1 (kN) : lực neo nhân hệ số gia tăng bu lông Ln = (m): khoảng cách hai neo Δ = (cm): khoảng hở cấu tạo db = 4,2 (cm): đường kính bu lơng α = : góc nghiêng neo l (cm): khoảng cách thép ốp chữ C, tính theo cơng thức l = 2(h.tgα + Δ) + d = 2(0 + 3) + 4,2 = 10,2 (cm) lt (cm): chiều dài nhịp tinh tốn, tính theo cơng thức lt = l + δ = 10,2 + 0,56 =10,76 (cm) h, δ (cm): chiều cao chiều dày bụng chữ C dầm ốp Db (cm): đường kính lỗ đệm, Db = db + 1,5 = 4,2 + 1,5 = 5,7 (cm) 62 r1 (cm): bán kính ngồi diện tích gối êcu, lấy r1 = d ̶ 0,5 = 4,2 ̶ 0,5 = 3,7 (cm) 0,5𝐷𝑏 ψ = arccos( 𝑟1 ) = arccos( 0,5.5,7 3,7 ) = 39,62 (O) Fdg (cm2): diện tích gối êcu, tính theo cơng thức 𝐹𝑑𝑔 = 𝑟12 𝜋ψ − 0,5𝐷𝑏 √𝑟12 − 0,25𝐷𝑏2 180 𝜋 39,62 = 3,72 − 0,5.5,7 √3,72 − 0,25 5,72 = 2,74 (𝑐𝑚2 ) 180 P1 (kN): Nội lực truyền sang diện tích gối êcu, tính theo 𝑇𝑛 𝐹𝑑𝑔 355,1𝑘𝑁 2,74𝑐𝑚2 𝑃1 = = = 55,67 (𝑘𝑁) 𝜋(𝑟12 − 0,25𝐷𝑏2 ) 𝜋(3,72 − 0,25 5,72 )𝑐𝑚2 Moment uốn đệm M (kNcm) M = 0,25Tn(lt ̶ 0,25Db) ̶ P1(0,05Db ̶ 0,4r1) = 0,25.355,1(10,76 ̶ 0,25.5,7) ̶ 55,67(0,05.5,7 ̶ 0,4.3,7) M = 662,1 (kNcm) δtđb (cm): bề dày đệm Chọn δtđb = (cm) δcv (cm): bề dày thành cọc ván δcv = 2,43 (cm) b = 2Db = 11,4 (cm): chiều rộng tính tốn đệm Wd (cm3): moment kháng đệm, tính theo cơng thức 2 + 𝛿𝑐𝑣 (𝛿𝑡đ )𝑏 (32 + 2,432 ) 11,4 𝑊𝑑 = = = 28,32 (𝑐𝑚3 ) 6 Ta có: 𝑛𝑐 𝑀 662,1 𝑘𝑁𝑐𝑚 𝑘𝑁 = = 23,38 ( ) 𝑊𝑑 28,32 𝑐𝑚3 𝑐𝑚2 𝑚𝑚𝑑 1,15.0,85 𝑘𝑁 𝑓= 32,3 = 27,43 ( ) 𝑘𝑛 1,15 𝑐𝑚 63 𝑛𝑐 𝑀 𝑘𝑁 𝑚𝑚𝑑 𝑘𝑁 = 23,38 ( ) < 𝑓 = 27,43 ( ) 𝑊𝑑 𝑐𝑚 𝑘𝑛 𝑐𝑚 Vậy, kích thước đệm thép neo dầm ốp đủ độ bền Chiều dài đệm phải lấy ltđb ≥ lt + = 17,76 (cm) Bề rộng đệm btđb ≥ 3D = 17,1 (cm) Thông số đệm bu lông dầm ốp Chiều dài ltđb (cm) Chiều rộng btđb (cm) Chiều dày δtđb (cm) Đường kính lỗ đệm Db (cm) 17.76 17,1 5.7 ltđb chọn (cm) btđb chọn (cm) δtđb chọn (cm) Đường kính lỗ đệm Db (cm) 18 18 5.7 7.2.6.4, Tính tốn bu lông liên kết dầm ốp cọc ván Theo điều PL Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92, tương ứng với sơ đồ a), ta có nội lực bu lông xác định theo công thức P = 0,5knncnmdmaRaLn = 0,5.1,15.1.1,25.1.1,5.236,7.1 = 255,19 (kN) đó: Các hệ số kn, nc, n theo điều 13.13 Tiêu chuẩn 207-92 kn = 1,15 (là hệ số đảm bảo, xét đến tầm quan trọng cấp cơng trình) cơng trình bến cấp III nc = (là hệ số tổ hợp tải trọng) tổ hợp tải trọng n = 1,25 (là hệ số vượt tải) cơng trình bến cảng biển md = (là hệ số phụ điều kiện làm việc) với liên kết bu lông chịu kéo lấy theo bảng 12 điều 13.13 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92 64 ma = 1,5: hệ số xét đến phân bố lại áp lực lên tường mặt lực căng không neo, neo không căng trước neo theo điều 20.18 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92 Ra = 236,7 (kN/m): lực neo tính toán từ đồ giải Ln = (m): khoảng cách hai neo Ta chọn bu lơng có cấp độ bền 6.6, đường kính d = 42 (mm) có diện tích tiết diện A = 13,85 (cm2), Abn = 11,2 (cm2) cường độ chịu kéo tính tốn ftb = 25 (kN/cm2) Kiểm tra bu lông theo điều kiện chịu kéo 𝑃 ≤ [𝑁]𝑡𝑏 𝛾𝑐 𝑛 đó: n = : số bu lông liên kết Khả chịu kéo bu lông [N]tb [N]tb = Abnftb = 11,2(cm2).25(kN/cm2) = 280 (kN) γc = 1: hệ số điều kiện làm việc Ta thấy 𝑃 = 255,19 (𝑘𝑁) ≤ [𝑁]𝑡𝑏 𝛾𝑐 = 280.1 = 280(𝑘𝑁) 𝑛 Vậy bu lơng đủ khả chịu lực 65 8, Tính tốn ổn định cơng trình 8.1, Kiểm tra lật quanh điểm neo Theo điều 20.13 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92, ta kiểm tra theo công thức (116) 𝑛𝑐 𝑛𝑚𝑑 𝑀𝑞 ≤ 𝑚 𝑀 𝑘𝑛 𝑔 Từ mục 6.1, ta có giá trị lực tập trung vị trí đặt lực Từ ta xác định khoảng cách từ lực tập trung đến điểm neo VỊ TRÍ LỰC TẬP TRUNG, CAO ĐỘ ĐIỂM NEO VÀ CHÂN CỪ 66 Mg = (8,2.3,32 + 11,740.1,817 ) + (83,441.17,86 + 413,935.19,333 + 446,285.20,884 + 679,013.22,258 + 724,668.23,758) = 51192 (kNm/m) Mq = 20,163.0,156 + 26,979.2,142 + 18,428.3,677 + 38,247.5,271 + 46,196.7,265 + 54,144.9,26 + 62,093.11,257 + 70,042.13,255 + 76,353.15,236 = 3958 (kNm/m) Ta có 𝑘𝑁𝑚 𝑉𝑇 = 𝑛𝑐 𝑛𝑚𝑑 𝑀𝑞 = 1.1,25.1,2.3958 = 5937 ( ) 𝑚 𝑉𝑃 = 𝑚 1,15 𝑘𝑁𝑚 𝑀𝑔 = 51192 = 51192 ( ) 𝑘𝑛 1,15 𝑚 Ta thấy VT < VP Như vậy, với chiều sâu tính tốn tmax ,tường cừ khơng xoay quanh điểm neo đó: Các hệ số kn, nc, n theo điều 13.13 Tiêu chuẩn 207-92 kn = 1,15 (là hệ số đảm bảo, xét đến tầm quan trọng cấp cơng trình) cơng trình bến cấp III nc = (là hệ số tổ hợp tải trọng) tổ hợp tải trọng n = 1,25 (là hệ số vượt tải) công trình bến cảng biển md = 1,2 (là hệ số phụ điều kiện làm việc) kiểm tra ổn định cơng trình lật quanh mép quay điểm 4, bảng 16 điều 13.13 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92 m = 1,15 : hệ số điều kiện làm việc cơng trình cảng 67 8.3, Kiểm tra ổn định trượt cung tròn Theo điều 13.20 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92, tính tốn ổn định chung cơng trình theo sơ đồ trượt sâu với giả thiết mặt trượt cung tròn cần thỏa mãn điều kiện sau 𝑛𝑐 𝑛𝑚𝑑 𝑀𝑡𝑟 ≤ 𝑚 𝑀 𝑘𝑛 𝑔 đó: Các hệ số kn, nc, n theo điều 13.13 Tiêu chuẩn 207-92 kn = 1,15 (là hệ số đảm bảo, xét đến tầm quan trọng cấp cơng trình) cơng trình bến cấp III nc = (là hệ số tổ hợp tải trọng) tổ hợp tải trọng n = 1,25 (là hệ số vượt tải) cơng trình bến cảng biển md = 0,75 (là hệ số phụ điều kiện làm việc) kiểm tra ổn định cơng trình bến trượt sâu theo mặt trượt cung tròn điều kiện toán phẳng theo điểm 2, bảng 16 điều 13.13 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92 m = 1,15 : hệ số điều kiện làm việc cơng trình cảng Các moment Mtr Mg xác định theo công thức sau 𝑀𝑡𝑟 = 𝑅 ∑ 𝑔𝑖 𝑠𝑖𝑛𝛼𝑖 + ∑ 𝑊𝑖 𝑍𝑖 𝑀𝑔 = 𝑅 (∑ 𝑔𝑖 𝑐𝑜𝑠𝛼𝑖 𝑡𝑔𝜑𝑖𝐼 + ∑ 𝑐𝑖𝐼 𝑙𝑖 ) đó: R (m): bán kính cung trượt gi (kN/m) : tổng trọng lượng lớp đất, cấu kiện cơng trình hoạt tải phạm vi cột đất thứ i 1m chiều dài bến αi : góc nghiêng so với đường nằm ngang đường tiếp tuyến với cung trượt giao điểm cung trượt với đường tác động lực gi 68 𝛼𝑖 = 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛 𝑟𝑖 𝑅 ri : khoảng cách theo đường nằm ngang từ tâm quay O đến đường tác động lực gi φiI ciI : tương ứng góc nội ma sát lực dính đất đáy cột đất thứ i li : chiều dài đoạn cung đáy cột thứ i Wi : áp lực thủy động tăng thêm, xét 1m chiều dài bến, tính theo cơng thức 69 8.2, Kiểm tra ổn định trượt phẳng Sơ đồ tính trượt phẳng Trượt phẳng có neo cừ xác định đến khối đất cừ neo Theo điều 13.17 Tiêu chuẩn 207-92, điều kiện ổn định là: 𝑛−1 𝑛𝑐 𝑛𝑚𝑑 (∑ 𝑊𝑖 + 𝐸𝑎 ) ≤ 𝑖=1 𝑚 (𝐸 + 𝐸𝑝2 + 𝑊𝑛 ) 𝑘𝑛 𝑝1 đó: Các hệ số kn, nc, n theo điều 13.13 Tiêu chuẩn 207-92 kn = 1,15 (là hệ số đảm bảo, xét đến tầm quan trọng cấp cơng trình) cơng trình bến cấp III nc = (là hệ số tổ hợp tải trọng) tổ hợp tải trọng n = 1,25 (là hệ số vượt tải) công trình bến cảng biển 70 md = 1,2 (là hệ số phụ điều kiện làm việc) kiểm tra ổn định khối đất đảm bảo việc neo giữ cho kết cấu kiểu tường cừ điểm 6, bảng 16 điều 13.13 Tiêu chuẩn 22 TCN 207-92 m = 1,15 : hệ số điều kiện làm việc cơng trình cảng Xét m chiều dài bến bỏ qua lực dính lớp đất, ta có G1 = 2,3025(m3).8,3(kN/m3) + 36,1567(m3).12(kN/m3) + 3,9062(m3).22(kN/m3) = 538,93 (kN) G2 = 91,3129(m3).12(kN/m3) + 20,7959(m3).22(kN/m3) = 1553,26 (kN) G3 = 9,6195(m3).10,34(kN/m3) + 18,567(m3).19,6(kN/m3) = 463,38 (kN) 𝑊𝑖 = 𝜑𝑖 với 𝛼𝑖 = (45 − 𝑊1 = 𝐺𝑖 𝑐𝑖 𝑏𝑖 − 𝑡𝑔(𝛼𝑖 + 𝜑𝑖 ) 𝑠𝑖𝑛𝛼𝑖 + 𝑠𝑖𝑛𝛼𝑖 𝑐𝑜𝑠𝛼𝑖 𝑡𝑔𝜑𝑖 ) 538,93 76.1,61 − = 141,75 (𝑘𝑁) 𝑡𝑔(29,5 + 31) 𝑠𝑖𝑛29,5 + 𝑠𝑖𝑛29,5 𝑐𝑜𝑠29,5 𝑡𝑔31 𝑊2 = 1553,26 − = 565,34 (𝑘𝑁) 𝑡𝑔(20 + 50) 𝑠𝑖𝑛20 + 𝑠𝑖𝑛20 𝑐𝑜𝑠20 𝑡𝑔50 𝑊𝑛 = với 𝛽𝑛 = (45 + 𝑊𝑛 = 𝜑𝑖 𝐺𝑛 𝑐𝑖 𝑏𝑖 − 𝑡𝑔(𝛽𝑛 + 𝜑𝑖 ) 𝑠𝑖𝑛𝛽𝑛 + 𝑠𝑖𝑛𝛽𝑛 𝑐𝑜𝑠𝛽𝑛 𝑡𝑔𝜑𝑖 ) 463,38 3,3.9,69 − = 𝑡𝑔(60,5 + 31) 𝑠𝑖𝑛60,5 + 𝑠𝑖𝑛60,5 𝑐𝑜𝑠60,5 𝑡𝑔31 71 ... Giải tường cừ phương pháp đồ giải 21 Bến sử dụng cọc ván thép nên theo điều 20.8 tiêu chuẩn 22 TCN 207-92, ta tính tốn theo sơ đồ tường mềm 22  Sau giải đồ giải, ta có: - Chiều sâu chơn cừ to... nghị phương án 2: sử dụng kết cấu bến tường cừ neo nạo vét hết tầng đất yếu (lớp sét 1), sử dụng lăng thể đá giảm tải sau tường lăng thể đá tăng tải trước bến 23 Mô tả kết cấu bến phương án 24 5,... vào tải trọng tác dụng bến, loại tàu thiết kế, chiều cao bến Bảng I-2 Phạm vi ứng dụng kết cấu bến (Sách Cơng trình bến cảng - Phạm Văn Giáp), ta sử dụng kết cấu bến tường cừ neo, có sử dụng lăng