ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY
SVTH 1:
MSSV 1:
SVTH 2:
MSSV 2:
LỘC MINH CHIẾN
1710671
LÂM PHAN NGHĨA
1712316
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12, 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PORT and COASTAL ENGINEERING Department
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY
SVTH 1:
MSSV 1:
SVTH 2:
MSSV 2:
LỘC MINH CHIẾN
1710671
LÂM PHAN NGHĨA
1712316
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12, 2020
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Mục lục
Mục lục ............................................................................................................................ 1
Danh mục hình ảnh ........................................................................................................ 3
Danh mục bảng ............................................................................................................... 4
SỐ LIỆU BAN ĐẦU ............................................................................. 5
1.1
1.2
1.3
1.4
Tài liệu địa chất ................................................................................................... 5
Khí tượng thủy văn .............................................................................................. 5
Địa hình ............................................................................................................... 5
Tàu và phương thức đóng mới hoặc sửa chữa ...................................................... 5
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ................................................. 7
2.1 Tính toán các thông số cơ bản .............................................................................. 7
2.1.1 Xác định kích thước của bệ. .......................................................................... 7
2.1.2 Xác định kích thước của bến trang trí. ........................................................... 9
2.2 Xác định thông số cơ bản của ụ ......................................................................... 10
2.2.1 Đầu ụ .......................................................................................................... 10
2.2.2 Buồng ụ ...................................................................................................... 10
2.2.3 Cửa ụ .......................................................................................................... 11
2.3 Chọn vị trí đặt ụ ................................................................................................. 11
2.4 Đề xuất kết cấu đầu ụ và buồng ụ ...................................................................... 12
TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG.......................................... 13
3.1 Tĩnh tải .............................................................................................................. 13
3.2 Tải trọng do tàu ................................................................................................. 13
3.2.1 Tải trọng va ................................................................................................. 13
3.2.2 Tải trọng neo ............................................................................................... 13
3.2.3 Tải trọng tàu tác dụng xuống đáy buồng ụ ................................................... 15
3.3 Tải trọng do lực đẩy nổi và áp lực nước ............................................................. 16
3.4 Tải trọng do áp lực đất ....................................................................................... 16
3.5 Hệ số nền của đất............................................................................................... 16
3.6 Tổ hợp tải trọng ................................................................................................. 17
GIẢI TĨNH LỰC KẾT CẤU ............................................................. 18
4.1 Đặc trưng vật liệu .............................................................................................. 18
4.1.1 Bê tông ....................................................................................................... 18
4.1.2 Thép ............................................................................................................ 18
4.2 Cọc ống bê tông ứng lực trước ........................................................................... 19
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 1
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
4.3 Đầu ụ ................................................................................................................. 21
4.3.1 Tường đầu ụ ................................................................................................ 21
4.3.2 Bản đáy đầu ụ ............................................................................................. 24
4.4 Buồng ụ ............................................................................................................. 24
4.4.1 Tường buồng ụ ............................................................................................ 24
4.4.2 Bản đáy buồng ụ ......................................................................................... 26
KIỂM TRA ỔN ĐỊNH, CƯỜNG ĐỘ ................................................ 29
5.1
5.2
5.3
Kiểm tra ổn định, chuyển vị, độ lún. .................................................................. 29
Kiểm tra sức chịu tải cọc ................................................................................... 31
Nhận xét chung. ................................................................................................. 32
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CÁC CẤU KIỆN..................................... 33
6.1
6.2
Sơ đồ tính toán................................................................................................... 33
Tính cốt thép bản đáy đầu ụ và buồng ụ ............................................................. 33
Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 35
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 2
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Danh mục hình ảnh
Hình 3-1: Sự phân bố tải trọng lên một bích neo. ............................................................ 14
Hình 3-2: Tải trọng phân bố lên đáy ụ............................................................................. 15
Hình 4-1: Sơ đồ tính bản đáy đầu ụ. ................................................................................ 21
Hình 4-2: Mô hình kết cấu ụ tàu trong phần mềm Plaxis. ................................................ 24
Hình 4-3: Biều đồ mômen của phần tử cừ thép. .............................................................. 25
Hình 4-4: Giá trị mômen uốn của phần từ cừ thép. .......................................................... 25
Hình 4-5: Mặt cắt ngang cừ thép FSP-VL ....................................................................... 25
Hình 4-6: Biểu đồ mômen của phần từ bản đáy trường hợp ụ có tàu trên bệ.................... 26
Hình 4-7: Giá trị mômen max và min của phần tử bản đáy trường hợp ụ có tàu trên bệ .. 26
Hình 4-8: Biểu đồ mômen của phần tử bản đáy trường hợp ụ không có nước. ................ 27
Hình 4-9: Giá trị max và min của phần tự bản đáy trong trường hợp ụ không có nước. ... 27
Hình 4-10: Biểu đồ mômen uốn của phần tử bản đáy trường hợp ụ đầy nước. ................ 27
Hình 4-11: Giá trị mômen max và min của phần tử bản đáy trường hợp ụ đầy nước. ...... 27
Hình 5-1: Kết quả độ lún trường hợp ụ không có nước từ phần mềm Plaxis .................... 29
Hình 5-2: Kết quả độ lún trường hợp ụ đầy nước từ phần mềm Plaxis ............................ 30
Hình 5-3: Kết quả độ lún trường hợp ụ đang có tàu trên bệ từ phần mềm Plaxis ............. 30
Hình 5-4: Lực dọc trong cọc từ mô hình Plaxis ............................................................... 31
Hình 5-5: Giá trị max và min của lực dọc trong cọc từ mô hình Plaxis. ........................... 32
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 3
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Danh mục bảng
Bảng 1-1: Bảng tổng hợp số liệu địa chất ở các hố khoan. ................................................ 5
Bảng 1-2: Bảng tổng hợp số liệu thủy văn khu vực. .......................................................... 5
Bảng 1-3: Số liệu tàu trong nhà máy ................................................................................. 6
Bảng 3-1: Bảng tính toán áp lực chủ động của đất. ......................................................... 16
Bảng 3-2: Bảng tra hệ số sức chịu tải. ............................................................................. 17
Bảng 3-3: Bảng tính toán hệ số nền K. ............................................................................ 17
Bảng 3-4: Tổ hợp tải trọng đầu ụ. ................................................................................... 17
Bảng 3-5: Tổ hợp tải trọng buồng ụ. ............................................................................... 17
Bảng 4-1 – Số liệu cọc thiết kế ....................................................................................... 19
Bảng 4-2: Bảng áp lực đất và nước ngầm lên tường đầu ụ. ............................................. 24
Bảng 6-1: Bảng tính toán cốt thép cho bản đáy buồng ụ. ................................................. 34
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 4
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
SỐ LIỆU BAN ĐẦU
1.1
Tài liệu địa chất
Số liệu về các hố khoan địa chất được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 1-1: Bảng tổng hợp số liệu địa chất ở các hố khoan.
Chiều dày (m)
Tính chất cơ lý cơ bản
Lớp đất
HKHKHKHKHKc
Độ sệt

 (o )
3
3
01
02
03
04
05
(kg/cm
)
B
(g/cm )
o
1. Bùn cát
2.0
2.5
3.5
3.5
5.2
1.45
3 30'
0.197
1.43
o
2. Cát
6.5
7.2
8.1
8.0
8.6
1.87
20 17’
0.1
o
3. Sét dẻo
22.6
23.5
25.0
22.0
21.4
1.88
16 48’
0.22
0.51
Vị trí các hố khoan xem trên bình đồ
1.2
Khí tượng thủy văn
Số liệu khí tượng thủy văn được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 1-2: Bảng tổng hợp số liệu thủy văn khu vực.
Yếu tố
Giá trị
Đơn vị
Cao độ mặt bằng khu vực xây dựng
theo bình đồ m
Cao độ mực nước cao thiết kế
Cao độ mực nước thấp thiết kế
Cao độ mực nước ngầm
Vận tốc dòng chảy max
Vận tốc gió max
1.3
+2.00
-1.20
0.00
1.20
m
m
m
m/s
20
m/s
Địa hình
Lấy theo bình đồ 3 được giao.
Không hạn chế chiều rộng khu đất và lòng sông.
1.4 Tàu và phương thức đóng mới hoặc sửa chữa
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 5
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Loại tàu/Lượng dãn
nước/Tải trọng
Tàu nhọn đáy 5.000 T
/3.200 T
Bảng 1-3: Số liệu tàu trong nhà máy
Kích thước cơ bản
Dài (m)
Rộng (m)
Mớn nước đầy
hàng (m)
75
14
6,8
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Loại CTTC
Đóng mới 10 tàu và
sửa chữa 20 tàu / Ụ khô
Trang | 6
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1
Tính toán các thông số cơ bản
2.1.1 Xác định kích thước của bệ.
2.1.1.1 Lựa chọn, tính toán kế hoạch nhu cầu sửa chữa và đóng mới.
Bệ là những công trình để đặt tàu lên đó khi tiến hành sửa chữa hay đóng mới. Số lượng
bệ phụ thuộc vào kế hoạch công tác hằng năm hoặc kế hoạch thường thường xuyên.
Số lượng bệ được tính bằng công thức:
𝑛𝑏 =
𝑇𝑏 𝐾𝑏
𝑇𝑜𝑏
Trong đó:
Tb
: Khối lượng công việc được thực hiện trên bệ
Kb
: Hệ số làm việc không đều, Kb = 0.8
Tob
: Thời gian làm việc trong một năm, chọn Tob = 365 ngày
Với:
𝑇𝑏 = ∑(𝐴𝑖 𝑇𝑏𝑖 + 𝐵𝑘 𝑇𝑏𝑘 )
Trong đó:
Ai
: Số lượng tàu cấp thứ i cần phải đóng/tạo mới
Tbi
: Thời gian cần thiết trên bệ để hoàn thành đóng tàu mới
Bk
: Số lượng tàu cấp thứ k cần phải sửa chữa
Tbk
: Thời gian cần thiết trên bệ để hoàn thành sửa chữa tàu
Theo yêu cầu, ta cần phải tính cho số lượng bệ cho kế hoạch đóng mới 10 tàu và sửa
chữa 20 tàu có độ giãn nước 5000T. Thời gian cần thiết để đóng mới là 105 ngày, và sửa
chữa là 35 ngày. Khối lượng công việc được thực hiện trên bệ:
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 7
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
𝑇𝑏 = ∑(𝐴𝑖 𝑇𝑏𝑖 + 𝐵𝑘 𝑇𝑏𝑘 ) = (10 × 105 + 20 × 35) = 1756 𝑛𝑔à𝑦
Vậy số lượng bệ cần thiết:
𝑛𝑏 =
𝑇𝑏 𝐾𝑏 1756 × 1
=
= 4.8 𝑏ệ → 𝑪𝒉ọ𝒏 𝟓 𝒃ệ.
𝑇𝑜𝑏
300
2.1.1.2 Xác định kích thước cơ bản của bệ tàu.
 Chiều dài bệ:
Chiều dài bệ được tính toán sao cho đảm bảo khi tàu ra vào và sửa chữa trên bệ sẽ không
gây ảnh hưởng đến tàu khác đang di chuyển trên đường ray ngang chuyển tàu
Chiều dài bệ được xác định theo công thức:
𝐿𝑏 = 𝐿𝑡 + 2𝑙
Trong đó:
Lt
: Chiều dài tàu lớn nhất (m)
l
: chiều dài dữ trữ 2 đầu, lấy từ 3 ÷ 10 m tùy vào tàu
⟹ 𝐿𝑏 = 𝐿𝑡 + 2𝑙 = 75 + 2 × 5 = 85𝑚
 Chiều rộng bệ:
Chiều rộng bệ được xác định theo công thức:
𝐵𝑏 = 𝑏𝑡 + 2𝑏
Trong đó:
Bt
: Chiều rộng tàu lớn nhất (m)
b
: chiều rộng dữ trữ 2 bên để bố trí dàn giáo, lấy từ 2 ÷ 3 m
⟹ 𝐵𝑏 = 𝐵𝑡 + 2𝑏 = 14 + 2 × 3 = 20𝑚
 Cao trình mặt bệ:
Cao trình mặt bệ thường được lấy bằng cao trình mặt xưởng để việc vận chuyển và liên
hệ giữa các bộ phận trong xưởng được thuận lợi.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 8
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
2.1.2 Xác định kích thước của bến trang trí.
2.1.2.1 Số lượng bến trang trí.
Bến trang trí là vị trí cuối cùng để hoàn thành nốt các phần việc của một dây chuyền
công nghệ đóng tàu sau khi đã hạ thủy hoặc là nơi tháo dỡ máy móc thiết bij trước khi đưa
tàu lên cạn để sửa chữa.
Số lượng bến cũng được tính theo kế hoạch sửa chữa hàng năm tính giống như tính số
lượng bệ:
𝑁𝑡 =
𝑇𝑡 𝐾𝑡
𝑇𝑜𝑡
Trong đó:
Tt
: Khối lượng công việc được thực hiện trên bến
𝑇𝑡 = ∑(𝐴𝑖 𝑇𝑡𝑖 + 𝐵𝑘 𝑇𝑡𝑘 )
Ai
: Số lượng tàu cấp thứ i cần hoàn thiện trên bến
Bk
: Số lượng tàu cấp thứ k cần sửa chữa trên bến
Tti
: thời gian cần hoàn thiện tàu đóng mới trên bến, Tti = 45 ngày
Ttk
: thời gian cần thiết để sửa chữa tàu trên bến, Ttk = 25 ngày
Kb
: Hệ số làm việc không đều, Kb = 0.8
Tob
: Thời gian làm việc trong một năm, chọn Tob = 365 ngày
⟹ 𝑁𝑡 =
𝑇𝑡 𝐾𝑡 0.8 × (45 × 10 + 25 × 20)
=
= 3.16 𝑏ế𝑛 ⟹ 𝑪𝒉ọ𝒏 𝟒 𝒃ế𝒏
𝑇𝑜𝑡
365
2.1.2.2 Chiều dài bến trang trí.
Chiều dài bến trang trí phụ thuộc vào cách cập tàu vào bến, chiều dài tàu, và số lượng
bến
Chọn hình thức cập tầu ở bến thông hình thức đậu song song với bến theo 1 dãy.
Chiều dài bến tính như sau:
𝐿𝑏 = 1.1𝐿𝑡 = 1.1 × 75 = 82.5𝑚 ⟹ 𝑐ℎọ𝑛 85𝑚
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 9
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Xác định thông số cơ bản của ụ
2.2
2.2.1 Đầu ụ
Kích thước của đầu ụ khô được xác định trong mục 6.1 theo [1]
Chiều rộng cửa đầu ụ
𝑚𝑎𝑥
𝐵′ = 𝐵𝑡à𝑢
+ 2∆𝑏 ′ = 14 + 2 × 4 = 22𝑚
Trong đó:
Δb’
= 4m : khoảng cách 2 bên mạn tàu và tường cửa ụ.
2.2.2 Buồng ụ
Các kích thước của buồng ụ khô được xác định trong mục 6.1 theo [1]
Chiều dài buồng ụ
𝐿′ = 𝐿𝑚𝑎𝑥
𝑡à𝑢 + ∆𝑙1 + ∆𝑙2 = 75 + 3 + 12 = 90𝑚
Trong đó:
Δl1
= 3m : khoảng cách dự trữ mũi tàu đến tường ụ.
Δl2
= 12m : khoảng cách dự trữ từ đuôi tàu đến cửa ụ
Chiều rộng buồng ụ
𝑚𝑎𝑥
𝐵′ = 𝐵𝑡à𝑢
+ 2∆𝑏 = 14 + 2 × 6 = 26𝑚
Trong đó:
Δb
= 6m : khoảng cách 2 bên mạn tàu đến tường ụ.
Chiều sâu buồng ụ:
𝐻 = 𝑇𝑜 𝑡à𝑢 + 𝑎 + ℎ = 6.8 + 0.3 + 1.2 = 8.3𝑚
Trong đó:
a
= 0.3m : khoảng cách dự trữ giữa sống tàu và đệm sống tàu.
h
= 1.2m : chiều cao đệm sống tàu.
Cao trình đỉnh:
Chọn cao hơn mực nước cao thiết kế 2m
∇ĐỈ𝑁𝐻 = 𝑀𝑁𝐶𝑇𝐾 + 2 = +2.00 + 2 = +4.00𝑚
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 10
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Cao trình đáy:
∇ĐÁ𝑌 = 𝑀𝑁𝐻𝑇 − 𝐻 = −1.2 − 8.3 = −9.5𝑚
Với MNHT = MNTTK = -1.2m
2.2.3 Cửa ụ
Các kích thước của cửa ụ khô được xác định trong mục 6.4 theo [1].
Chiều dài cửa ụ tính từ tim hai gỗ ngăn nước
𝐿𝑐 = 𝐵′ + 2𝑏𝑐 = 22 + 2 × 0.8 = 23.6𝑚
B’
= 22m : chiều rộng cửa đầu ụ.
bc
= 0.8m : khoảng cách từ tim cửa ngăn nước ra đến mép cửa.
Chiều cao cửa ụ
𝐻𝑐 = 𝐻𝑜 + 𝑑 ′ = ∇ĐÁ𝑌 − ∇ĐỈ𝑁𝐻 + 𝑑 ′ = 4 + 9.5 + 0.5 = 14𝑚
Ho
= 13.5m : chiều cao tính từ ngạch ụ đến đỉnh cửa ụ
d'
= 0.5m : khoảng cách tính từ đỉnh ngạch ụ đến tim gỗ ngăn nước
Chiều dày cửa ụ:
1 1
𝐵𝑐 = ( ÷ ) 𝐿𝑐 = (2.36 ÷ 3.93)𝑚
6 10
→Chọn Bc = 3m.
Trọng lượng cửa ụ:
𝐺 = 𝐾𝐿𝑐 𝐵𝑐 𝐻𝑐 = 0.15 × 23.6 × 3 × 14 = 148.7 (𝑇)
Trong đó:
K
2.3
= 0.15 : cửa ụ làm bằng thép
Chọn vị trí đặt ụ
Chọn vị trí xây dựng ụ cần thỏa các điều kiện sau:
 Địa điểm ụ phải cách xa cảng và luồng tàu quốc gia để không gây ảnh hưởng tàu bè
qua lại và tác nghiệp tàu ra vào ụ.
 Trục dọc tàu bố trí thẳng góc hoặc xiên với bờ sông.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 11
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
 Cửa đầu ụ quay về phía hạ lưu. Trước cửa đầu ụ phải có khu nước đủ rộng để tàu có
thể quay trở ra khi vào ụ. Hoặc ít nhất cần có kênh dẫn trước cửa đầu ụ để tàu kéo hỗ trợ
tàu ra vào ụ, chiều rộng kênh bằng chiều dài tàu.
Xét về mặt địa chất tại vùng cần thiết kế ụ tàu có mặt cắt địa chất khá giống nhau.
Kết hợp với yếu tố kinh tế ta lựa chọn vị trí có lợi nhất về mặt kinh tế: diện tích nạo vét ít
nhất nhưng vẫn đảm bảo đủ độ sâu nước thiết kế. ta chọn vị trí bố trí như hình vẽ.
2.4
Đề xuất kết cấu đầu ụ và buồng ụ
Căn cứ vào điều kiện địa chất, yêu cầu sử dụng và các tính toán kinh tế kỹ thuật, có thể
chọn hai loại kết cấu buồng ụ:
 Kết cấu buồng ụ toàn khối
 Kết cấu buồng ụ tách rời (đáy rời)
Trong phạm vi xây dựng, địa chất khu vực thuộc dạng yếu, mực nước ngầm cao và đáy
ụ đặt trên nền sét pha. Vì vậy, phương án kết cấu ụ được đề xuất theo kết cấu buồng ụ tách
rời như sau:
 Đầu ụ toàn khối đặt trên nền cọc bê tông cốt thép dự ứng lực.
 Buồng ụ dạng kết cấu đáy rời, tường ụ là tường cừ chắn đất.
 Bản đáy ụ là bản bê tông cốt thép đặt trên nền cọc.
Với dạng kết cấu này có một số đặc điểm như:
 Bản đáy mỏng hơn nên ít tốn vật liệu.
 Vật liệu sử dụng thường đắt tiền hơn và kĩ thuật thi công yêu cầu cao hơn.
 Tuổi thọ công trình không cao.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 12
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG
Tĩnh tải
3.1
Tĩnh tải xét đến trọng lượng bản thân kết cấu được phần mềm kết cấu tính toán tự động.
Tải trọng do tàu
3.2
3.2.1 Tải trọng va
Khi tàu được đưa vào ụ thì động năng va tùa xác định thoe mục 5.8 của [2]:
𝐸𝑞 (𝑘𝐽) = 𝜓
𝐷𝜐 2
5000 × 0.152
= 0.5 ×
= 28.125 𝑘𝐽 = 28.125 𝑘𝑁. 𝑚
2
2
Trong đó:
D
υ
Ψ
: lượng rẽ nước của tàu tính toán, bằng theo phụ lục 4 của [2]
: thành phần vuông góc (với mặt trước công trình của tốc độ cập tàu, theo bảng
29 của [2], chọn υ = 0.15 m/s)
: hệ số, lấy 0.5 theo bảng 30 của [2]
3.2.2 Tải trọng neo
Đối với ụ khô tải trọng neo tàu chủ yếu do gió, được xác định theo mục 5.2 của [2].
Thành phần ngang do lực gió tác dụng
𝑊𝑞 = 73.6 × 10−5 𝐴𝑞 𝜐𝑞2 𝜉
Trong đó:
Aq
: diện tích cản gió theo phương ngang của tàu
υq
: thành phần nằm ngang của tốc độ gió với suất đảm bảo 2%
Diện tích cản gió theo phương ngang của tàu Aq được xác định theo phụ lục 3 của [2].
Với giá trị tra được αq = 0.1, khi đó Aq là:
𝐴𝑞 = 𝛼𝑞 𝐿2𝑡,𝑚𝑎𝑥 = 0.1 × 752 = 562.5 𝑚2
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 13
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
υq = 33 m/s 50 năm xuất hiện 1 lần
Hệ số ξ lấy theo bảng 26 của [2], với kích thước nằm ngang lớn nhất của mặt cản gió
theo phương ngang
𝐿𝑡,𝑚𝑎𝑥 = 75𝑚 ⟹ 𝜉 = 0.72
𝑊𝑞 = 73.6 × 10−5 × 562.5 × 332 × 0.72 = 324.61 𝑘𝑁
Thành phần dọc do lực gió tác dụng
𝑊𝑛 = 49 × 10−5 𝐴𝑛 𝜐𝑛2 𝜉
An
: diện tích cản gió theo phương dọc của tàu
υn
: thành phần nằm dọc của tốc độ gió với suất đảm bảo 2%
An
nB2
: diện tích cản gió theo phương dọc của tàu, theo phụ lục 3 [2],
=
với n = 1.20
An = 1.20 × 142 =235.2 m2
Vậy
ξ
: hệ số lấy theo bảng 26 [2], với kích thước nằm ngang lớn nhất của mặt
cản gió theo phương ngang
Bt,max = 14m → ξ = 1.0
→ 𝑊𝑛 = 49 × 10−5 × 235.2 × 332 × 1 = 125.5 𝑘𝑁
Lực kéo dây neo:
𝑆=
𝑄𝑡𝑜𝑡
𝑛𝑠𝑖𝑛𝛼𝑐𝑜𝑠𝛽
Hình 3-1: Sự phân bố tải trọng lên một bích neo.
Khi đó ta có:
𝑄𝑡𝑜𝑡 = 𝑊𝑞 = 324.61 𝑘𝑁
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 14
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
n
: số lượng bích neo chịu lực, theo bảng 31 [2], chọn n = 4
, 
: góc nghiêng dây neo, theo bảng 32 [2]
Chọn  = 30,  = 40
Lực kéo dây neo:
⟹𝑆=
𝑄𝑡𝑜𝑡
324.61
=
= 211.9 𝑘𝑁
𝑛𝑠𝑖𝑛𝛼𝑐𝑜𝑠𝛽 4 × 𝑠𝑖𝑛30 × 𝑐𝑜𝑠40
Các thành phần lực neo:
S
(kN)
212
Sq = Qtot/n
(kN)
81
Sn = Scos x cos Sv = Ssin
(kN)
(kN)
141
136
3.2.3 Tải trọng tàu tác dụng xuống đáy buồng ụ
Các công thức tính dựa theo [1] trang 88.
Hình 3-2: Tải trọng phân bố lên đáy ụ.
Trọng lượng tàu phân bố xuống đáy ụ theo chiều dọc:
𝑞𝑡 =
𝑄𝑡 𝐾𝑡
3200 × 1.3
=
= 68.5 𝑇/𝑚
0.9𝐿𝑐𝑝 0.9 × (0.9 × 75)
Tải trọng phân bố cho đệm giữa:
𝑃𝑑 = 𝑞𝑡 𝑒 = 68.5 × 9 = 616.5 𝑇
Tải trọng phân bố cho đệm:
𝑃𝑑𝑝 = 0.17𝑞𝑡 𝑒 = 0.17 × 68.5 × 9 = 104.8 𝑇
Trong đó:
e
: khoảng cách giữa các đệm sống tàu (m)
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 15
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Tải trọng do lực đẩy nổi và áp lực nước
3.3
Lực đẩy nổi lên và áp lực nước tác dụng lên toàn đáy ụ tàu xem như lực phân bố:
𝑃 = 𝛾ℎ
Đối với tường đầu ụ và buồng ụ, áp lực nước tác dụng theo phân bố tam giác:
𝑃 = 𝛾ℎ
3.4
h
: chiều sâu mực nước (m)

: trọng lượng riêng của nước (kN/m3)
Tải trọng do áp lực đất
Hệ số áp lực chủ động:
𝜑
𝐾𝑎 = 𝑡𝑎𝑛 2 (45𝑜 − )
2
Áp lực chủ động của đất:
𝑝𝑎 = 𝛾𝑧𝑘𝑎 − 2𝑐√𝑘𝑎
Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau:
Lớp đất
Bảng 3-1: Bảng tính toán áp lực chủ động của đất.
Chiều
c
z (m)
ka
 (kN/m3)  (độ)
dày (m)
(kN/m3)
Bùn Cát
2
14.5
3.5
19.7
Cát
6.5
18.7
20.28
10
Sét dẻo
22.6
18.8
16.8
22
3.5
0
2
2
8.5
8.5
31.1
0.885
0.885
0.485
0.485
0.551
0.551
pa
(kN/m2)
-37.06
-11.40
4.21
63.16
55.39
289.50
Hệ số nền của đất
Áp dụng lời giải Terzaghi mục 4.3.2 của [3]:
𝐾 = 24(𝑐𝑁𝑐 + 0.4𝛾𝐵𝑁𝑦 ) + 24𝛾𝑁𝑞 𝑍
Theo bảng 4.14 [3], ta có bảng tra sau:
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 16
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Bảng 3-2: Bảng tra hệ số sức chịu tải.
Nq
Nc
N

Bùn cát
3.5
1.37
6.04
0.29
Cát
20.28 6.59
15.11
5.62
Sét dẻo 16.8
4.68
12.20
3.44
Khi đó ta có kết quả tính toán hệ số nền K như sau:
Bảng 3-3: Bảng tính toán hệ số nền K.
Lớp đất
Bùn cát
Cát
Sét dẻo
3.6
Độ
sâu
K
(kN/m2)
0.0
2.0
2.0
8.5
8.5
31.1
2913
3867
9542
28766
24707
72423
Tổ hợp tải trọng
Bảng 3-4: Tổ hợp tải trọng đầu ụ.
STT
1
2
Tổ hợp
Cửa ụ đóng
Cửa ụ mở
Tường đầu ụ
Bản đáy buồng ụ
ALTT ALTT
KL
Cao độ
ALTT Áp lực trong trong Áp lực KL nước nước
mực
ngoài
cửa buồng buồng
phía
phía Áp lực
đất E1
nước
buồng truyền trong ngoài
trong
ngoài đẩy nổi
ngầm
và E2
đầu ụ
vào
cửa
cửa
cữa phao cửa
phao phao
phao
x
x
x
x
x
x
0
x
x
x
x
x
x
x
0
Bảng 3-5: Tổ hợp tải trọng buồng ụ.
Tường buồng ụ
STT
Tổ hợp
3
4
5
6
7
Xây dựng 1
Xây dựng 2
Đóng tàu, ụ khô nước
Đưa tàu vào, ụ đầy nước
Ụ khô nước, không tàu
Áp lực
Áp lực nước
Tải
đất
ngoài neo
buồng ụ
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Bản đáy ụ
Tải
phân
Tải va
bố bên
trên
x
x
x
x
x
x
Khối
lượng
nước
trong
buồng
x
Cao độ
mực
Tải
Áp lực
nước
trọng
đẩy nổi
do tàu ngầm
x
x
x
x
x
0
0
0
0
0
Ghi chú: tải trọng bản thân luôn xuất hiện trong mọi tải trọng tính toán.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 17
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
GIẢI TĨNH LỰC KẾT CẤU
4.1
Đặc trưng vật liệu
4.1.1 Bê tông
Bê tông B30 (M400)
 Cường độ chịu nén Rb  17 Mpa
 Cường độ chịu kéo Rbt  1.2Mpa
 Modun đàn hồi:
+ Đóng rắn tự nhiên: Eb  32.5  103 Mpa
+ Dưỡng hộ nhiệt ở áp suất khí quyển: Eb  29  103 Mpa
+ Chưng áp: Eb  24.5  103 Mpa
4.1.2 Thép
Nhóm thép CII
 Cường độ tính toán:
+ cốt thép dọc: Rs  280Mpa
+ cốt thép ngang: Rsw  225Mpa
+ cường độ chịu nén: Rsc  280Mpa
 Mô đun đàn hồi: Es  21104 Mpa
Nhóm thép CI
 Cường độ tính toán:
+ cốt thép dọc: Rs  225Mpa
+ cốt thép ngang: Rsw  175Mpa
+ cường độ chịu nén: Rsc  225Mpa
 Mô đun đàn hồi: Es  21104 Mpa
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 18
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
4.2
Cọc ống bê tông ứng lực trước
Tính toán theo số liệu nhà sản xuất Phan Vũ Group:
Loại
Bề dày
D800
110
Bảng 4-1 – Số liệu cọc thiết kế
Sức chịu tải Sức chịu tải
Moment
ngắn hạn
dài hạn (T)
uốn nứt
(T)
(kN.m)
1032
516
392.4
Moment
phá hủy
(kN.m)
588.6
Sức chịu tải cọc theo tính chất cơ lý của đât và đá theo 7.2.2 TCVN 10304:2014
(tr 22)
𝑅𝑐,𝑢 = 𝛾𝑐 (𝛾𝑐𝑞 × 𝑞𝑏 × 𝐴𝑏 + 𝑢 ∑ 𝛾𝑐𝑓 × 𝑓𝑖 × 𝑙𝑖 )
𝑅𝑐,𝑢 : Sức chịu tải trọng nén. (kN)
𝛾𝑐 : hệ sộ điều kiện làm việc của cọc.
𝛾𝑐𝑞 , 𝛾𝑐𝑓 :hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc và trên thân cọc.
𝑞𝑏 : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc. (𝑘𝑁/𝑚2)
𝐴𝑏 : diện tích tiết diện ngang cọc. (𝑚2)
𝑢 : chu vi cọc. (m)
𝑓𝑖 : cường độ sức kháng của đất trên thân cọc. (kN/m)
𝑙𝑖 : bề dày lớp đất thứ “i”
𝛾𝑐
𝛾𝑐𝑞
𝑞𝑏
𝐴𝑏
𝑢
𝛾𝑐𝑓
𝑓𝑖 × 𝑙𝑖
1
0.7
2250
0.24
2.51
1.0
1298
𝑅𝑐,𝑢
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
3636
kN
Trang | 19
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
𝑅𝑡,𝑢 = 𝛾𝑐 × 𝑢 ∑ 𝛾𝑐𝑓 × 𝑓𝑖 × 𝑙𝑖
𝑅𝑡,𝑢 : Sức chịu tải trọng kéo ( kN).
𝛾𝑐 : hệ sộ điều kiện làm việc của cọc.
𝑢 : chu vi cọc. (m)
𝛾𝑐𝑓 :hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc.
𝑓𝑖 : cường độ sức kháng của đất trên thân cọc. (kN/m)
𝑙𝑖 : bề dày lớp đất thứ “i”
𝛾𝑐
𝛾𝑐𝑓
𝑢
𝑓𝑖 × 𝑙𝑖
0.8
1.0
2.51
1298
𝑅𝑡,𝑢
2607
kN
𝛾0
𝑅𝑐,𝑢
𝑅𝑐,𝑑 ; 𝑅𝑐,𝑑 =
𝛾𝑛
𝛾𝑘
𝛾0
𝑅𝑡,𝑢
≤ 𝑅𝑡,𝑑 ; 𝑅𝑡,𝑑 =
𝛾𝑛
𝛾𝑘
𝑁𝑐,𝑑 ≤
𝑁𝑡,𝑑
𝑁𝑐,𝑑 , 𝑁𝑡,𝑑 : trị tính toán tải trọng chịu nén và kéo lên cọc.
𝑅𝑐,𝑑 , 𝑅𝑡,𝑑 : sức chịu tải tính toán chịu nén và kéo của cọc.
𝛾𝑘 : hệ số tin cậy của đất.
𝛾0 : hệ số điều kiện làm việc của cọc có kể sự đồng nhất của đất.
𝛾𝑛 : hệ số cấp công trình.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 20
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
𝑅𝑐,𝑢
𝑅𝑡,𝑢
𝛾𝑘
3636
2607
1.4
𝑅𝑐,𝑑
2598
kN
𝑅𝑡,𝑑
1862
kN
𝛾0
1.15
𝛾𝑛
1.2
𝑁𝑐,𝑑
2490
kN
𝑁𝑡,𝑑
1784
kN
Vậy:
Tải trọng chịu nén của cọc là 2490 kN.
Tải trọng chịu nhổ (do đẩy nổi) của cọc là 1784 kN
4.3
Đầu ụ
4.3.1 Tường đầu ụ
4.3.1.1 Chiều dài tường đầu ụ.
Hình 4-1: Sơ đồ tính bản đáy đầu ụ.
Trong đó:
P1, P2
: trọng lượng bản thân đáy
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 21
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
: trọng lượng bản thân cửa, tính trên 1m chiều ngang bản đáy đầu ụ.
Pc
𝑃𝑐 =
𝐺
148.7 × 10
=
= 63 𝑘𝑁/𝑚2
𝐵𝑐
23.6
Pn
: trọng lượng cột nước
Ew
: áp lực nước tác dụng lên cửa
𝑚𝑎𝑥
𝜎𝑚𝑖𝑛
=
∑𝑃
𝐹
±
∑ 𝑀𝑜
𝑊
𝐹 = 𝐿 × 1𝑚
𝐿2 × 1𝑚
𝑊=
6
Ta có:
∑ 𝑃 = 25 × 1 ×
𝐿
𝐿
𝐿
+ 25 × 2 × + 10 × 12.8 × ( ) + 63 = 101.5𝐿 + 63
2
2
2
Tổng mômen tác dụng lên O:
Mômem do lực P1 , P2 :
𝐿
𝐿
𝑀𝑃1.2 = 25 (2 − 1) = 3.125𝐿2
2
4
Mô mem do trọng lượng cửa ụ:
𝑀𝑃𝑐 = 63 ×
3
= 94.5
2
Mô mem do lực Pn :
𝐿
𝐿
𝑀𝑃𝑛 = 10 × 12.8 × ( ) × = 16𝐿2
2
4
Mô mem do áp lực nước:
𝑀𝐸𝑤 =
1
12.8
× 10 × 12.82 × (
+ 1) = 4314.45
2
3
⟹ ∑ 𝑀 = 𝑀𝑃1,2 − 𝑀𝑃𝑐 − 𝑀𝑃𝑛 + 𝑀𝐸𝑤 = 3.125𝐿2 − 94.5 − 16𝐿2 + 4314.45
= 4219.95 − 12.875𝐿2
𝑚𝑎𝑥
𝜎𝑚𝑖𝑛
101.5𝐿 + 63 −12.875𝐿2 + 4219.95
=
±
=
±
𝐹
𝑊
𝐿
𝐿2 /6
∑𝑃
∑ 𝑀𝑜
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 22
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Điều kiện:
𝜎𝑚𝑎𝑥 ≤ 1.2𝑅𝑐
𝜎𝑚𝑖𝑛 ≥ 0 với 𝑅𝑐 = 𝑚(𝐴𝑏𝛾 + 𝐵ℎ𝛾 + 𝐷𝑐 𝑡𝑐 )
Tra bảng 14 [6], giá trị hệ số sức chịu tải A, B, D:
A = 0.386, B = 2.54, D = 5.12
m1 m2
(A. b. γ + B. Df. γ∗ + c. D) = 0.386 × 1 × 8.8 + 2.54 × 0 × 8.8 + 5.12 × 22
Rtc =
tc
K
= 116.04 𝑘𝑁/𝑚2
Với
𝜎𝑚𝑎𝑥 ≤ 1.2𝑅𝑐 ⟹ 𝐿 > 15.11𝑚
𝜎𝑚𝑖𝑛 ≥ 0 ⟹ 𝐿 > 11.72𝑚
Vậy ta chọn chiều dài đầu ụ: L = 16m.
4.3.1.2 Chiều dày của tường đầu ụ.
Chiều dày cần thiết của tường đầu ụ có thể tính sơ bộ theo trang 92 [1]:
𝐵=√
6𝑀
1.8𝑚𝑅𝑝 + (ℎ1 + ℎ2 )𝛾𝑏𝑡
Trong đó:
m
: hệ số điều kiện làm việc
Rp = 1050 kN/m2
: cưởng độ tính toán chịu kéo của bê tông
 = 25 kN/m2
: trọng lượng riêng bê tông.
M
: mômen của các lực ngang đối với mặt S-S, M = Wr + Ee (Tm)
Tính cho bản đáy dày 1m:
𝜑
Hệ số áp lực chủ động: 𝐾𝑎 = 𝑡𝑎𝑛 2 (45𝑜 − )
2
Áp lực thủy tĩnh do nước ngầm: 𝑝𝑤 = 𝛾𝑤 × ℎ (𝑘𝑁/𝑚2 )
Áp lực đất chủ động: 𝑝𝑎 = 𝛾𝑧𝑘𝑎 − 2𝑐√𝑘𝑎
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 23
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Bảng 4-2: Bảng áp lực đất và nước ngầm lên tường đầu ụ.
Độ sâu

ka
pw
pa
c
z
0
-4.0
-16.5
0.552
0.552
0.552
0
3.5
16.5
18.8
18.8
8.8
22
22
22
-16.35
19.97
83.12
0
0
130
p
0
19.97
213.12
Vậy M = Wr + Ee = 3661.6 + 3724.8 = 7386.46 kNm.
Vậy ta có:
𝐵=√
6𝑀
6 × 7386.46
=√
= 4.46𝑚
1.8𝑚𝑅𝑝 + (ℎ1 + ℎ2 )𝛾𝑏𝑡
1.8 × 1050 + (4 + 9.5) × 25
Ta chọn bề rộng tường đầu ụ là B = 4.5m.
4.3.2 Bản đáy đầu ụ
Kích thước bản đáy đầu ụ ta lấy theo kích thước bản đáy của buồng ụ.
4.4
Buồng ụ
4.4.1 Tường buồng ụ
Áp dụng phần mềm tính toán PTHH để mô phỏng kết cấu ụ khô, từ đó giải tĩnh lực kết
cấu. Mô hình kết cấu trong phần mềm:
Hình 4-2: Mô hình kết cấu ụ tàu trong phần mềm Plaxis.
Kết cấu tường buồng ụ là kết cấu cừ chắn đất, có sử dụng neo trong.
 Chiều dài cừ là 26m.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 24
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
 Mỗi bên cừ có sử dụng 2 neo trong. Neo trên dài 10m và neo dưới dài 5m.
 Vì kết cấu dạng có phép thoát nước nên trên mỗi bên cừ có bố trí lỗ thoát nước.
Kết quả chạy phần mềm qua mỗi trường hợp tải, ta chọn trường hợp cho giá trị nội lực
lớn nhất:
Hình 4-3: Biều đồ mômen của phần tử cừ thép.
Hình 4-4: Giá trị mômen uốn của phần từ cừ thép.
Từ kết quả nội lực ở trên, ta chọn cừ có thông số như sau:
Hình 4-5: Mặt cắt ngang cừ thép FSP-VL
Thông tin:
Một mét ngang cừ
Diện tích mặt cắt ngang:
A = 267.6 mm2
Mô men quán tính:
I = 63000 mm4
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 25
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Mô men kháng uốn mặt cắt:
W = 3150 mm3
Khối lượng
M = 210 kg/m
4.4.2 Bản đáy buồng ụ
Cũng dựa vào phần mềm PTHH, ta giải tĩnh lực bản đáy buồng ụ, sau đó thiết kế cốt
thép cho bản đáy.
Kết cấu bản đáy là dầm BTCT trên nền cọc.
Kết quả tính toán mô men bản đáy:
 Trường hợp ụ đang sửa chữa tàu:
Hình 4-6: Biểu đồ mômen của phần từ bản đáy trường hợp ụ có tàu trên bệ
Hình 4-7: Giá trị mômen max và min của phần tử bản đáy trường hợp ụ có tàu trên
bệ
 Trường hợp ụ không có nước:
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 26
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Hình 4-8: Biểu đồ mômen của phần tử bản đáy trường hợp ụ không có nước.
Hình 4-9: Giá trị max và min của phần tự bản đáy trong trường hợp ụ không có
nước.
 Trường hợp ụ đầy nước:
Hình 4-10: Biểu đồ mômen uốn của phần tử bản đáy trường hợp ụ đầy nước.
Hình 4-11: Giá trị mômen max và min của phần tử bản đáy trường hợp ụ đầy nước.
Nhận xét:
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 27
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Với trường hợp trong ụ đầy nước cho giá trị mô men uốn căn thớ dưới của bản đáy là
lớn nhất nên ta sử dụng trường hợp này để tính toán cốt thép cho thớ dưới bản đáy.
Với trường hợp trong ụ không có nước cho giá trị mô men uốn căng thớ trên của bản
đáy là lớn nhất nên ta sử dụng trường hợp này để tính toán cốt thep cho thớ trên của bản
đáy.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 28
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
KIỂM TRA ỔN ĐỊNH, CƯỜNG ĐỘ
5.1
Kiểm tra ổn định, chuyển vị, độ lún.
Nhờ vào phần mềm PTHH Plaxis, sau khi chạy mô phỏng, ta có thể xuất ra được các kết
quả chuyển vị của các trường hợp của ụ khô.
 Trường hợp ụ không có nước.
Hình 5-1: Kết quả độ lún trường hợp ụ không có nước từ phần mềm Plaxis
 Trường hợp ụ đầy nước.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 29
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Hình 5-2: Kết quả độ lún trường hợp ụ đầy nước từ phần mềm Plaxis
 Trường hợp ụ đang có tàu trên bệ.
Hình 5-3: Kết quả độ lún trường hợp ụ đang có tàu trên bệ từ phần mềm Plaxis
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 30
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Nhận xét:
Sau khi xem kết quả, điều đầu tiên ta nhận thấy là việc độ lún dưới chân nhóm cọc tương
đối lớn, khoảng 0.7m. Nếu so với tiêu chuẩn cho phép thì độ lún này không thỏa mãn yêu
cầu.
Nguyên nhân của việc độ lún lớn vượt quá mức cho phép có thể thấy rằng ta đã mô hình
hóa kết cấu vào phần mềm không được chính xác, bỏ qua một số giả thiết. Điều này có thể
khác phục bằng việc tìm hiểu chuyên sâu hơn phần mềm tính toán, tìm hiểu những thông
số, lý thuyết tính toán để có thể mô hình bài toán đúng với ứng xử thực tế.
Ngoài ra, bỏ qua việc giá trị tính toán không chính xác, ta thấy rằng đất hai bên buồng ụ
có độ lớn lớn nhất, hơn 1m, lớn hơn lún ở dưới đáy mũi cọc 0.7 lần. Hai bên buồng ụ là nơi
bố trí cần cẩu trục, khu vực làm việc, đi lại của công nhân và các trang thiết bị. Việc có đồ
lún cao như vậy có thể ảnh hưởng tới sự làm việc của buồng ụ.
Nguyên nhân có thể đến từ việc lớp bùn sét ở phía trên lớp địa chất yếu, có thể đảm bảo
về khả năng chịu lực nhưng sẽ không đảm bảo khả năng điều kiện làm việc. Có thể khắc
phục việc này bằng việc nạo vét lớp bùn sét đi và thay vào lớp đất khác.
5.2
Kiểm tra sức chịu tải cọc
Áp dụng phần mềm PTHH để giải tĩnh lực trong cọc
Ta xét cọc nguy hiểm nhất, trường hợp tàu nằm trên bệ.
Hình 5-4: Lực dọc trong cọc từ mô hình Plaxis
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 31
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Hình 5-5: Giá trị max và min của lực dọc trong cọc từ mô hình Plaxis.
Ta thấy:
Nội lực trong cọc N = 222 × 30 = 6660 kN > [N]c,d = 2490 kN.
Vậy sức chịu tải của cọc không thỏa mãn, cần tăng khả năng chịu tải của cọc, bằng cách
thay đổi đường kính, độ sâu cọc.
Nguyên nhân tính toán không thỏa có thể xảy ra do mô hình PTHH không chính xác, mô
hình không mô phỏng đúng với ứng xử thực tế, bỏ qua nhiều giả thiết tính toán khiến mô
hình tính không chính xác, sai số rất đáng kể.
Nguyên nhân khác có thể do việc sử dụng loại cọc, đường kính cọc, chiều dài cọc không
đủ đảm bảo khả năng chịu lực, như vậy ta cần thay đổi kích thước cọc, cũng như tăng chiều
sâu hạ cọc.
5.3
Nhận xét chung.
Có thể nói, phần mềm PLAXIS là một phần mềm tính toán PTHH rất tốt dàng cho các
kỹ sư thực hiện tính toán, mô phỏng các ứng xử của đất từ đó có thể có được các phương
án thiết kế chính xác, tối ưu. Tuy nhiên, để có thể thực hiện chính xác đòi hỏi người sử
dụng phải có kiến thức chuyên môn, kiến thức sử dụng phần mềm cao mới có thể xử lý tốt
nhiều vấn đề của bài toán cơ học đất.
Do vần còn là sinh viên, lần đầu tiếp xúc với phần mềm, cũng như áp dụng phần mềm
vào tính toán cho đồ án ắt sẽ gặp nhiều sai sót. Sai sót từ việc thiếu kiến thức chuyên sâu
về phần mềm và sai sót trong công đoạn thực hiện đồ án. Nhưng qua đó có thể gíup sinh
viên nhận thấy được những kiến thức mới, tạo cơ hội tiếp xúc với các phần mềm tính toán
hiện đại, cũng như tạo cơ hội được sai sót và sửa chữa. Từ đó mà có thể cũng cố kiến thức
từ trong ghế nhà trường, tráng mắc lại sai lầm.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 32
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CÁC CẤU KIỆN
6.1
Sơ đồ tính toán
Tính toán cốt thép theo sơ đồ sau:
Bắt
Bắt đầu
đầu
M
M
b,
b, h,
h, aa
 b , Rb , Rs

Không thỏa
m
M


 b R b b h 02
m
 
R
thỏa
1.
1. Tăng
Tăng b,
b, hh hoặc
hoặc Rb
Rb
2.
2. Bài
Bài toán
toán cốt
cốt kép
kép
Bài
Bài toán
toán cốt
cốt đơn:
đơn:
M   m  b R b b h 02
R s As    b R bb h0
  1
As 
1  2
m
  b R bb h0
Rs
thỏa
Không thỏa
Thay
Thay đổi
đổi b,
b, h,
h, R
Rbb,, R
Rss
 m in     m a x
Chọn
Chọn và
và bố
bố trí
trí cốt
cốt thép
thép
Kết
Kết thúc
thúc
6.2
Tính cốt thép bản đáy đầu ụ và buồng ụ
Giả thuyết lớp bê tông bảo vệ cốt thép dày 50 mm
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 33
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Dầm dọc bxh = 1000x3000 mm chạy dọc theo thân tàu đỡ các đệm tàu.
Bảng 6-1: Bảng tính toán cốt thép cho bản đáy buồng ụ.
M(kNm)
m

As
mm2
As
Chọn
chọn
thép
mm2

m kt
0.002
kt
[M] kNm
901.8
0.00169 0.002 1289.6 4d22
1521 0.01
0.002 1065.186
5793
0.01088 0.011 7092.6 9d32
7264 0.062 0.01094 0.011 5826.5674
Bản sản sử dụng thép lưới d16a150 bố trí theo 2 phương và cả 2 mặt trên dưới của bản
đáy.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 34
ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG THỦY - Ụ TÀU KHÔ
Tài liệu tham khảo
[1] B. V. Chúng, Công Trình Thủy Công Trong Xưởng Đóng Tàu, Nhà Xuất Bản Đại Học
Quốc Gia TP.HCM, 2014.
[2] Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên công trình thủy, 1995.
[3] C. N. Ẩn, Cơ Học Đất, 2012.
[4] TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội, 2014.
[5] H. T. T. Võ Phán, Phân tích và tính toán móng cọc, 2013.
[6] V. B. Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép - Tập 1: Cấu kiện cơ bản, 2012.
[7] TCVN 9362-2012 - Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình, 2012.
LỘC MINH CHIẾN - 1710671
LÂM PHAN NGHĨA - 1712316
Trang | 35