Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 4: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẾN

CHƯƠNG 4: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẾN

Tải bản đầy đủ - 0trang

THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



4.2.2 Tải trọng hàng hóa:

Tải trọng hàng hóa phân bố đều trên bến lấy bằng 4T/m2.

Vì tải hàng hóa là tải di động bất kỳ nên ta phải tính đến các trường hợp đặt hàng hóa có

thể gây nguy hiểm nhất cho cơng trình. Ta có các trường hợp sắp đặt hàng hóa có thể gây

nguy hiểm cho cơng trình như sau:







Trường hợp 1:







Trường hợp 2:



SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



42



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GỊN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT







Trường hợp 3:







Trường hợp 4:



SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



43



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GỊN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT







Trường hợp 5:







Trường hợp 6:



SVTH: LÊ HỒI PHÚC

MSSV: 81202790



44



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



4.2.3 Tải trọng cần trục:

Tải trọng dưới bánh xe cần trục phụ thuộc vào mỗi vị trí làm việc, tải trọng lớn nhất lên

một bánh xe trong điều kiện khai thác là 37,5 T. Cần trục STS mỗi chân gồm có 8 bánh

xe, chạy trên ray cần trục di chuyển theo phương dọc bến. Ta có các trường hợp sau:

CT1: Cần trục ray STS khi lấy hàng trolley phía sơng.

CT2: Cần trục ray STS khi lấy hàng trolley phía bờ.

CT3: Cần trục ray STS khi lấy hàng trolley ở giữa nhịp.



4.2.4 Tải trọng do tàu gây ra:

4.2.4.1 Tải trọng do neo tàu:

Tải trọng do neo tàu gồm các thành phần: Tải trọng do gió và tải trọng do dòng chảy.

Tải trọng do neo tàu được tính tốn theo 22 TCN 222 – 95 Tải trọng và tác động (do

sóng và do tàu) lên cơng trình thủy.

• Xác định các đặc trưng tính tốn của tàu:

Diện tích cản gió theo phương ngang tàu được xác định theo công thức 133, phụ lục 3,

22 TCN 222 – 95:

SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



45



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



Trong đó:

Hệ số, tra bảng 1, phụ lục 3, 22 TCN 222 – 95.

Chiều dài tàu tính tốn.

Bảng 4.1 Diện tích cản gió theo phương ngang tàu

Trạng thái tàu

Lt (m)

αq

Aq (m2)

Đầy hàng



266



0,06



4245,4



Khơng hàng



266



0,1



7075,6



Diện tích cản gió theo phương dọc tàu được xác định theo công thức 134, phụ lục 3, 22

TCN 222 – 95:

Trong đó:

Hệ số, tra bảng 2, phụ lục 3, 22 TCN 222 – 95.

Chiều rộng tàu tính tốn.

Bảng 4.2 Diện tích cản gió theo phương dọc tàu







Trạng thái tàu



Bt (m)



αn



An (m2)



Đầy hàng



32,3



0,95



991,1



Khơng hàng



32,3



1,2



1251,9



Tải trọng neo do gió:



Lực do gió theo phương vng góc với tàu:

Trong đó:

Vận tốc gió tính tốn (m/s), lấy v = 20 (m/s).

Diện tích chắn gió theo phương ngang tàu.

Hệ số theo kích thước lớn nhất mặt chắn gió của vật nổi. Tra bảng 26, 22 TCN 222 – 95,

Bảng 4.3 Lực do gió theo phương vng góc với tàu

Trạng thái tàu vq (m/s) Aq (m2)

ζ

Wq (kN)

Đầy hàng



20



4245,4



0,5



624,9



Không hàng



20



7075,6



0,5



1041,5



Lực do gió theo phương dọc tàu:

Trong đó:

Vận tốc gió tính tốn (m/s), lấy v = 20 (m/s).

Diện tích chắn gió theo phương dọc tàu.

Hệ số theo kích thước lớn nhất mặt chắn gió của vật nổi. Tra bảng 26, 22 TCN 222 – 95,

SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



46



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



Bảng 4.4 Lực do gió theo phương dọc tàu

Trạng thái tàu vn (m/s)

An (m2)

ζ

Wn (kN)

Đầy hàng



20



991,1



0,94



182,6



Khơng hàng

20

1251,9

0,94

230,7

Bảng 4.5 Bảng tính tải trọng neo do gió

Trạng thái tàu

Wq (kN)

Wn (kN)







Đầy hàng



624,9



182,6



Khơng hàng



1041,5



230,7



Tải trọng neo do dòng chảy:



Thành phần ngang:

Vận tốc dòng chảy theo phương ngang tàu Vn tương đối nhỏ nên ta bỏ qua thành phần lực

do dòng chảy tác dụng lên tàu. Do đó tải trọng neo do dòng chảy theo phương ngang bằng

0.

Thành phần dọc:

Trong đó:

Diện tích chắn nước theo hướng dọc tàu,

Thành phần dọc của lưu tốc dòng chảy (m/s).

Bảng 4.6 Bảng tính tải trọng neo do dòng chảy

Trạng thái tàu

Bt (m)

T (m)

Ai (m2)

Vi (m/s)



Nω (kN)



Đầy hàng



32,3



13



419,9



1,3



418,68



Không hàng



32,3



7,8



251,94



1,3



251,21



4.2.4.2 Tải trọng lên cơng trình do lực kéo của các dây neo:





Tải trọng kéo của các dây neo



Tải trọng kéo của các dây neo được xác định bằng cách phân phối thành phần vng góc

với mép bến của lực Qtot (T) cho các bích neo. Với Q tot là tổng lực do gió và do dòng chảy

tác dụng lên tàu.

Bảng 4.7 Bảng tính tải trọng kéo của các dây neo

Đầy hàng

Không hàng

Tải trọng (kN)

Phương ngang Phương dọc Phương ngang Phương dọc

Gió

624,9

182,6

1041,5

230,7

Dòng chảy

0

418,68

0

251,21

Tổng

624,9

601,28

1041,5

481,91

Lực neo tác dụng lên một bích neo:

Trong đó:

SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



47



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



Tổng các lực tác dụng lên tàu tính tốn bao gồm lực gió và lực dòng chảy theo phương

vng góc với mạn tàu (T).

Số lượng bích neo chịu lực, tra bảng 31 22 TCN 222 – 95, chọn 6 bích neo.

Góc nghiêng của dây neo, tra bảng 32 22 TCN 222-95.

Hình chiếu của S lên các phương vng góc, song song và thẳng đứng với mép bến lần

lượt là:



Hình 4.1 Sơ đồ phân bố lực neo trên một bích neo



Bảng 4.8 Lực neo tàu tác dụng lên bích neo

Số bích Góc dây

Lực dây neo tác dụng lên cơng

Lực ngang

neo

neo

trình

Trạng thái tàu

S

Sq

Sn

Sv

Qtot (kN)

n

α

β

(kN)

(kN)

(kN)

(kN)

o

o

Đầy hàng

624,9

6

30 20 221,7 104,2

180,4

75,8

o

o

Khơng hàng

1041,5

6

30 40 453,2 173,6

300,7 291,3

• Lựa chọn bích neo cho cơng trình

Chiều dài tàu LOA = 266 m  tối thiểu có 6 bích neo chịu lực.

Khoảng cách tối thiểu giữa các bích neo là ln = 30 m (tra bảng 31, 22 TCN 222 – 95).

Lực kéo dây trong trường hợp tàu không hàng là lớn nhất 453,2 (kN). Chọn loại bích neo

có khả năng chịu tải là 50T.



4.2.5 Tải va tàu:

4.2.5.1 Động năng va tàu:

Động năng va của tàu khi cập bến được xác định theo cơng thức:



SVTH: LÊ HỒI PHÚC

MSSV: 81202790



48



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



Trong đó:

Lượng rẽ nước của tàu tính tốn (T).

Thành phần vng góc với mặt trước cơng trình của tốc độ cập tàu (m/s), tra bảng 29,

mục 5.8, 22 TCN 222 – 95.

Hệ số, tra bảng 30, mục 5.8, 22 TCN 222 – 95.

Bảng 4.9 Bảng tính tải va tàu

D (T)

v (m/s)

Ψ

Eq (kJ)

68000



0,095



0,55



168,77



4.2.5.2 Lựa chọn đệm va tàu:

Dựa vào lực va tàu Eq = 168,77 kNm, tra theo Bridgestone – Marine Fender Systems

Catalogue:

Chọn đệm va SUC1000H – R0 có thơng số như sau:

 Năng lượng đệm va có thể chịu được: E = 192 kNm > Eq.

 Phản lực đệm theo phương ngang: R = 437 kN.

 Biến dạng lớn nhất của đệm: 52,5%.

 Chiều cao đệm: H = 1 m.



4.2.5.3 Lực va tàu:

Lực va tàu theo phương vng góc với tuyến bến là Fq

Lực va tàu theo phương song song với tuyến bến là Fn

Trong đó:

Hệ số ma sát, phụ thuộc và vật liệu lớp mặt của thiết bị đệm.

(Khi lớp mặt là bê tơng hoặc cao su: µ = 0,5. Khi lớp mặt là gỗ: µ = 0,4).

Để an toàn, theo khuyến cáo của Catalogue, giá trị lực va đa tính cần tăng thêm 10% (do

độ chính xác trong sản xuất, do chất lượng đệm không đồng nhất, do góc va theo phương

đứng của tàu khơng đúng hồn tồn như thí nghiệm..).

Thành phần vng góc với mép bến Fq (kN) của lực va khi tàu cập vào cơng trình:

Thành phần song song với mép bến Fn (kN) của lực va khi tàu cập vào cơng trình:



4.2.5.4 Khoảng cách đệm va tàu:

Khoảng cách đệm tàu lớn nhất L (m), được tính tốn theo Shibata Latest Catalogue,

trang 12, mục 7:

Trong đó:

Khoảng cách đệm tàu lớn nhất (m).

SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



49



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



Bán kính cong mũi tàu (m).

Chiều cao đệm khi chịu năng lượng va tàu, h = 1 (m).

Hình 4.2 Khoảng cách đệm va tàu



Đối với tàu chở hàng tổng hợp tải trọng từ 500 DWT ÷ 50 000 DWT:

Cung 10o:



Bố trí đệm va tàu: Bố trí đệm va tàu treo trên bản tựa tại vị trí đầu dầm ngang cứ 4 bước

dầm ngang thì có 1 đệm va tàu. Khoảng cách của đệm va tàu bố trí ngồi thực tế: 5,9×4 =

23,6 m < 28,2 m.



4.2.6 Tải trọng tựa tàu:

Tải trọng phân bố q (T/m) do tàu đang neo đậu ở bến tựa trên cơng trình dưới tác động

của gió, dòng chảy và sóng có chiều cao lớn hơn trị số chiều cao cho phép theo bảng 28,

22 TCN 222 – 95 được xác định theo công thức:

Trong đó:

Lực ngang do tác động tổng hợp của gió, dòng chảy và sóng.

Chiều dài đoạn tiếp xúc giữa tàu và cơng trình (m). Tùy thuộc vào quan hệ giữa chiều dài

bến L và chiều dài đoạn thẳng của thành tàu l, trị số ld lấy như sau:

• Khi L ≥ 1, lấy ld = l

• Khi L < 1, lấy ld = L

Do Lb chọn lớn hơn Ltàu nên L >1 , vậy chọn ld = l:

Trong đó:

Hệ số, xác định theo phụ lục 3, bảng 3, 22 TCN 222 – 95.

Chiều dài tàu tính tốn.

Bảng 4.10 Bảng tính tải trọng tựa tàu

Lt (m)

ld (m)

Trạng thái tàu

Qtot (kN)

αδ

SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



q (kN/m)

50



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GỊN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



Đầy hàng



624,9



Khơng hàng



1041,5



266



0,4



106,4



6,46



0,3



79,8



10,77



4.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Tổ hợp tải trọng là tổ hợp tất cả các tải trọng có thể xảy ra đồng thời gây nguy hiểm cho

cơng trình bến. Ta có các trường hợp tổ hợp tải trọng sau:



Tổ

hợ

p

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26



Bản

thân

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x



Bảng 4.11 Tổ hợp tải trọng

Hàng hóa

HH1



HH2



HH3



x

x

x

x

x

x

x

x

x



SVTH: LÊ HỒI PHÚC

MSSV: 81202790



HH4



HH5



HH6



Neo

1



Va

2



1



x

x

x



3



x

x

x

x

x

x

x

x



x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x

x

x

x

x

x



2



x



x

x

x



x

x

x

x

x

x

x

x

x



Cần trục



x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x



x

x

x

x

x



x

x

51



THIẾT KẾ CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ SÀI GÒN VIỆT NAM (SITV) – TÀU 50000 DWT



27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54



x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x



SVTH: LÊ HOÀI PHÚC

MSSV: 81202790



x



x



x

x

x

x

x

x

x

x

x

x



x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x

x

x

x

x

x

x



x

x

x



x

x

x

x

x



x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x

x

x

x

x

x

x



x



x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x



x

x

x

x

x

x



x

x

x



52



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 4: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẾN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×