Đồ án Kinh tế dịch vụ ven biển

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
 MỤC LỤC 
CHƯƠNG I : SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ............................................................................. 2 
 1.1 Đặc điểm vị trí địa lý-địa hình xây dựng công trình: .................................................................... 2 
 1.2 Số liệu hải văn: .............................................................................................................................. 2 
 1.3 Số liệu địa chất: ............................................................................................................................. 3 
 1.4 Số liệu về tàu thiết kế: ................................................................................................................... 3 
CHƯƠNG II – XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐÀ TÀU ................ 4 
 2.1 Thông số các mực nước thiết kế: ................................................................................................... 4 
 2.2 Xác định các thông số cơ bản của tàu: ........................................................................................... 4 
 2.3 Khu nước trước mút đà tàu: ........................................................................................................... 8 
 2.4 Kiểm tra điều kiện hạ thủy: ............................................................................................................ 8 
 2.5 Bố trí các thiết bị phụ trợ: .............................................................................................................. 8 
 2.6 Tóm tắt các thông số cơ bản của dà tàu: ........................................................................................ 9 
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 toán nội lực cho các cấu kiện: ............................................................................................. 28 
 4.1.1 Mô hình tính toán ................................................................................................................. 28 
 4.2 Tính toán thiết kế các cấu kiện chính của đà tàu: ........................................................................ 31 
 4.2. Đặc trưng vật liệu .................................................................................................................. 31 
 4.2.2 Nguyên tắc tính toán ............................................................................................................. 31 
 4.2.3 Tính toàn cốt thép dầm .......................................................................................................... 32 
 4.2.4 Tính toán cốt thép bản ........................................................................................................... 40 
 4.2.5 Tính toán cốt thép cọc ............................................................................................................ 42 
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
 CHƯƠNG I : SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 
1.1 Đặc điểm vị trí địa lý-địa hình xây dựng công trình: 
1.1.1 Vị trí địa lý: 
_ Nhà máy đóng tàu được xây dựng tại Dung Quất thuộc xã Bình Đông - huyện Bình Sơn 
- tỉnh Quảng Ngãi, phía tây bắc giáp sân bay Chu Lai, phía tây giáp quốc lộ 1A ,phía 
đông và đông bắc giáp biển Đông,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 ra biển Đông với chiều dài bờ biển 144 Km. 
- Nhà máy đươc xây dựng tại vị trí trung tâm của đất nước cách Hà Nội 880km, thành 
phố HCM là 870km. 
1.1.2 Điều kiện địa hình: 
_ Toàn khu vịnh Dung Quất khá rộng, ước tính từ cửa sông Trà Bồng tới mũi Văn Ca dài 
khoảng 5 km, chiều rộng vịnh khoảng 3 km, nó nằm trong khu vực đồng bằng xen kẽ đồi 
núi thấp và các cồn cát. 
->Khu nhà máy tương đối tốt để tránh bão,ảnh hưởng của gió. Chính vì thế mà nơi đây có 
mực nước yên tĩnh,không chịu ảnh hưởng bởi sóng và dòng chảy. 
_ Trước khu đất xây dựng là 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) và phần diện tích 
khu nước có chiều sâu lớn hơn 12 m chiếm khoảng 30%.-Địa hình có hướng dốc từ Tây 
sang Đông, từ Nam ra Bắc với độ dốc trung bình 0.4-8%. 
-Tại khu vực vịnh có hai cửa sông đổ ra biển. Đó là sông Trà Bồng ở phía Tây Nam và 
sông Mới ở phía Đông Bắc 
-> Chính vì thế mà khi xây dựng chịu ảnh hưởng nhiều do bùn cát phù sa,làm tăng chi 
phí nạo vét,khơi thông luồng tàu. 
1.2 Số liệu hải văn: 
 1. Đặc điểm thủy văn 
 -Vịnh Dung Quất chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều ,đó là chế độ triều hỗn 
hợp, thiên về nhật triều, số ngày có nhật triều là 18-22 ngày/tháng. 
 -Biên độ triều kì nước cường là 1.5-2m 
 -Chênh lệch biên độ triều lúc nước cường và nước kém là tương đối lớn. 
 2. Mực nước: 
 -Mực nước cao thiết kế: MNCTK=+2.8 m 
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ 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 là +3.5m: 
 -Lớp 1: đất đắp, dày 1.5m 
 -Lớp 2:bùn sét pha ,trạng thái dẻo chảy, dày 9.5m: 
 B 1.85; 1.26 t / m3 ; 9o ; c 0.68 t / m 3 
-Lớp 3: Cát pha, dày 2m : 
  1.6t / m3 ; 24o 
- Lớp 4 : Sét pha dẻo cứng đến dẻo cứng, dày 6.5m: 
 3o 3
 B 0.55; 1.9 t / m ; 22 ; c 2.8 t / m 
- Lớp 5 : Sét nửa cứng đến cứng, rất dày: 
 B 0.25; 1.96 t / m3 ; 29o ; c 4.3 t / m 3 
 1.4 Số liệu về tàu thiết kế: 
 -Tàu chở dầu 30000DWT 
 -Chiều dài tàu : Lmax 188 m 
 -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 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
 CHƯƠNG II – XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐÀ TÀU 
2.1 Thông số các 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 các thông số cơ bản của tàu: 
2.2.1 Độ dốc đường trượt 
-Độ dốc của đường trượti tan (với là góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng của đường 
trượt và xe trượt) phải đảm bảo điều kiện hả thủy của tàu vì thế độ dốc i phải lớn hơn hệ 
số ma sát f . 
-Độ dốc cũng chịu ảnh hưởng nhiều của vật liệu bôi trơn (mỡ bò, paraphin trộn với 
vadơlin),chúng phải đảm bảo sao cho tàu có thể trượt xuống theo tác động của bản thân. 
-Độ dốc đà lấy theo cỡ tàu, với tàu cỡ lớn (Lt=188m>150m) nên ta chọn độ dốc sơ bộ của 
đà tàu là i=1/22. 
 Hình 2.1 :Thông số cơ bản của đà tàu 
2.2.2 Độ sâu đầu mút đà. 
-Độ sâu này đảm bảo khi đầu tàu chuyển động đến mút đà thì tàu phải hoàn toàn nổi hẳn 
lên. Độ sâu này xác định theo công thức: 
 Q 30000 / 3
 h 3.20( m ) 
 BLZt t  26 188 0.8 0.8
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ 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 của tàu(T), theo kinh nghiệm lấy bằng 1/3 lượng dãn 
nước khi chở đầy hàng 
 - Bt : Chiều rộng tàu ,m 
 - Lt : Chiều dài tàu , m 
 - Z : Hệ số xét đến mớn nước không đều , Z=0.8 
 -  : Hệ số xét đến hình dạng thân tàu , =0.7:0.9 
Vậy độ sâu đầu mút đà là 3.2m. 
2.2.3 Độ sâu phía trước mút đà 
- Kích thước này phải đảm bảo khi đầu tàu rời khỏi tàu không va phải đáy . Nó được xác 
định theo công thức sau: 
 H ( h hf ) K d h (3.2 0.8) 2 0.5 9.5( m ) 
 Trong đó : 
 - 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 hf =0.8 ) 
 Với tàu lớn hf =0.5-0.8 m 
 Với tàu bé hf = 0.3-0.4 m 
 - Kd : Hệ số an toàn kể đến ảnh hưởng của động tàu,chọn Kd 2 
 - h : Độ dự trữ dưới sống tàu , h 0.4 0.5m . Chọn h =0.5 
2.2.4 Cao độ mút đà 
- Cao độ mút đà được xác định theo công thức : 
 CĐMĐ = MNHT –h 
 =+1.8 – 3.2 = -1.4(m) 
2.2.5 Chiều dài và chiều rộng của bệ tàu ( phần nằm trên MNCTK ) 
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
 - Chiều dài bệ tàu L1 và chiều rộng của bệ tàu B1 tính theo phương xiên được xác định 
theo công thức: 
 L1 Lt a 1 a 2 188 7.6 3 198.6 m 
 B1 Bt 2 b 26 2 3 32 m 
 Trong đó : 
 - LBt, t : Chiều dài và chiều rộng của tàu (m) 
 - a1 : Chiều dài dự trữ về phía lái của tàu , a1 =5-10 (m),chọn a1 =7.6 m 
 - a2 : Chiều dài dự trữ về phía mũi của tàu , a2 =3-5 (m), chọn a2 =3 m 
 - .b : Chiều dài dự trữ của bệ ở 2 bên thành tàu để đựng dàn giáo thi công, 
 b=2-3 m .Chọn b=3m 
2.2.6. Chiều dài và chiều rộng của đường trượt ( phần nằm dưới MNCTK ) 
 - Đoạn đường trượt nằm trong phạm vi dao động của mực nước 0.5-0.7 mtính từ 
MNCTK trở xuống có bề rộng bằng B2 , hoặc nhỏ hơn hoăc bằng bề rộng B1. Ta lấy 
 BB1 2 cho dễ thi công. 
 - Đoạn tiếp theo cho đến mút đà có bề rộng B3 chỉ cần đủ để đặt dầm đường 
trượt ,thường lấy : 
 BB3 (0.5  0.7) t =13 (m) 
 - Chiều dài đường trượt ( phần nằm dưới MNCTK ) tính theo phương ngang 
được xác định theo công thức : 
 h H 3.2 (2.8 1.8)
 L 92.4 m 
 2 i 1/ 22
 Trong đó : 
 - L2 : Chiều dàu đường trượt tính theo phương nằm ngang (m). 
 - h : Đô sâu đầu mút đà tàu (m) 
 - H : Độ chênh lệch giữa MNCTK và MNHT (m) 
 - i : Độ dốc của đường trượt 
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
2.2.7. Chiều rộng và khoảng cách giũa các dầm đường trượt 
 a. Chiều rộng của dầm đường trượt bt phụ thuộc vào trọng lượng tàu hạ thủy của tàu 
và sức chịu ép của dầu mỡ , vật liệu xe trượt , vật liệu mặt dầm đường trượt được xác 
định theo công thức : 
 k Q 1.2 (30000 / 3)
 b 2 m 
 t n l q 2 150.4 20
Trong đó : 
 - bt : Chiều rộng của dầm đường trượt (m ) 
 - Q : Trọng lượng hạ thủy của tàu ( T ) 
 - n: Số lượng dầm đường trượt ,ta lấy bằng n=2 
 - l : Chiều dài đoạn xe trượt , l 0.8 Lt 0.8 188 150.4 m 
 - q : Áp lực cho phép trên 1 đơn vị diện tích của dầm đường trượt ,thường 
 lấy 15-30 T/m2 . Khuyến nghị không nên dùng quá 20T/m2 
 - k: Hệ số phân bố tải trọng không đều , k=1.2-1.3 
b. Để đảm bảo cho quá trình hạ thủy tàu chọn khoảng cách tâm giữa hai đường trượt 
trong khoảng (0.4-0.6) Bt =(0.4-0.6).26=(10.4-15.6). Chọn bằng 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 đây để an toàn cho tàu khi hạ thủy không va 
mũi tàu vào bản đà nên chọn 10m 
2.2.9. Cao độ đỉnh đà 
Cao độ dầm đường trượt tại đỉnh đà được xác định : 
 CTĐĐ = CTMĐ + L.i = -1.4+(198.6+92.4).(1/22) =11.83m 
 Trong đó : 
 - L : Chiều dài theo phương ngang đà tàu L L1 L 2 198.6 92.4 291( m ) 
 - i : Độ dốc của đường trượt 
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
2.2.10. Cao độ bản mặt đà 
 Do tính đến việc đầu mũi tàu không thể kê đệm kê nên chiều dài đà tàu được kéo 
dài thêm 10m ở phía mũi tàu với độ dốc i=0 
 Cao độ bẳn mặt đà nằm ngang được xác định : 
 CĐNN=CTĐĐ – a = 11.83 -1.2 =10.63 m 
 Trong đó : a là khoảng cách từ mặt bản 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 LLkhunuoc (2  3) t chọn Lkhunuoc 450 m 
 Chiều rộng khu nước trước đà BBkhunuoc 2 t = 52m 
2.4. Kiểm tra điều kiện hạ thủy: 
 Để đảm bảo điều kiên hạ thủy là tàu có thể tự trượt xuống nước được dưới tác dụng 
của trọng lực . Do đó độ dốc của đường trượt phải lớn hơn hệ số ma sát giữa dầm đường 
trượt và xe trượt : i>f(chọn f =1/25) , hay thành phần lực song song của bản thân của đà 
tàu phải thắng được tổng lực cản : PPx f 
 - Thành phần vuông góc đà tàu : 
 30000 22
 PQz cos 9989.7 (T) 
 3 222 1 2
 - Thành phần song song đà tàu : 
 30000 1
 PQx sin 454 (T) 
 3 222 1 2
 - Lực cản : Pf P Z f 9989.7 0.04 400(T) 
 - Điều kiện để tàu tự trượt : PPx f 454 400 54 0 
 - Khi tàu chưa trượt thì phải có lực hãm bằng PPx f 54 (T) 
2.5. Bố trí các thiết bị phụ trợ: 
2.5.1 Thiết bị hãm tàu 
 Sau khi đóng xong , tàu được hạ lên xe trượt để chuẩn bị hạ thủy. muốn giữ cho tàu 
không bị trượt xuống lúc này cần có thiết bị hãm tàu (bằng cơ khí) ,chúng được bố trí 
thành từng cặp đối xứng qua trục dọc của tàu và dọc theo dầm đường trượt, thường bố trí 
thành 2 cặp. 
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
2.5.2 Mô kích 
 Để tàu có thể hạ được thì cần phải có lực ban đầu tạo đà cho tàu trượt xuống. Chính vì 
vậy mà tại vị trí đầu đà được bố trí 2 mô kích. 
2.5.3 Hào công nghệ 
 Hào công nghẹ được bố trí dọc theo 2 mép biên của phân đoạn đà tàu , hào được đổ liền 
cùng với hệ dầm bản đà. 
2.5.4 Xe trượt 
 Khi hạthủy ,phần đáy tàu không thể trực tiếp lên bề mặt của dầm đường trượt mà phải 
thông qua bộ phận gọi là xe trượt . Xe trượt là các tấm gỗ tốt có cường độ chịu nén cao 
được bố trí trên suốt chiều dài phần phẳng dưới đáy tàu . Trên bề mặt dầm đường trượt 
người ta quét 1 lớp dầu hay mỡ nhằm giảm ma sát giữa xe trượt và đường trượt khi hạ 
thủy . 
 Xe trượt bằng gỗ lim ,kích thước bxd (b bằng chiều rộng dầm đường trượt , d là 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 các bulong được chôn sẵn khi thi công dầm đường trượt. 
2.5.5. Đệm tàu ( khốí kê ) 
Trong quá trình đóng mới , tàu đươc kê trên các gối tựa gọi là đệm tàu . Đệm tàu thường 
có 2 loại : đệm dưới sống tàu và đệm 2 bên sườn tàu 
 - Đệm sống tàu là các gối tựa được kê theo suốt chiều dọc sống tàu , 
 khoảng giũa các đệm từ 1.2-2.5m, chiều cao đệm phải cao hơn chiều cao 
 dầm đường trượt và không thấp hơn 1.2m : tốt nhất có chiều cao 1.4-
 1.6m để thuận lợi cho công nhân làm việc dưới đáy tàu. 
 - Đệm sườn tàu là các thanh chống hoặc gối tựa kê theo suốt chiều dọc 2 
 bên suờn tàu. Khoảng cách của nó lấy bằng khoảng cách như đệm sống 
 tàu. 
 - Cấu tạo đệm tàu là những khối gỗ hay bê tông xếp so le . Hiện nay 
 thường sử dụng các khối hộp thép điều chỉnh lên xuống được. 
 2.6 . Tóm tắt các thông số cơ bản của dà tàu: 
 - Độ dốc đường trượt của đà tàu :1/22 
 - Độ dốc bản mặt đà : 0 
 - Cao trình đỉnh đầu đà : 11.83m 
 - Cao trình mút đà : -1.41m 
 - Cao độ phần đà nằm ngang : 10.63m 
 - Chiều dài đường trượt : 291m 
 - Tổng chiều dài đà :301m 
NGUYỄN TIẾN HẢI-4253.57-57CB1 Trang 9 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
KHOA XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN & DẦU KHÍ KINH TẾ DỊCH VỤ VEN BIỂN 
 - 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