bài giảng môn học âu tàu, chương 6

Khi thiết kế các bộ phận trong công trình âu tàu cần căn cứ vào cấp công trình mà định ra hệ số ổn định, các trị số cho phép, phương pháp tính toán. Cấp công trình phụ thuộc vào cấp luồng lạch và tính chất quan trọng của từng bộ phận công trình. Theo lượng hàng hoá vận chuyển qua tuyến âu tàu, qui phạm của liên bang Nga phân công trình thành các cấp sau: - Cấp 1: Khối lượng hàng hoá 3.000.000 T/năm. - Cấp 2: Khối lượng hàng hoá từ 700.000 ÷ 3.000.000T/năm. - Cấp...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
bài giảng môn học âu tàu, chương 6Chương 6: Tính toán kết cấu âu tàu http://www.ebook.edu.vn Chương 6 TÍNH TOÁN KẾT CẤU ÂU TÀU.6.1. Nguyên lý chung.6.1.1. Cấp công trình: Khi thiết kế các bộ phận trong công trình âu tàu cần căn cứ vào cấp công trình màđịnh ra hệ số ổn định, các trị số cho phép, phương pháp tính toán. Cấp công trình phụ thuộc vào cấp luồng lạch và tính chất quan trọng của từng bộphận công trình. Theo lượng hàng hoá vận chuyển qua tuyến âu tàu, qui phạm của liên bang Ngaphân công trình thành các cấp sau: - Cấp 1: Khối lượng hàng hoá > 3.000.000 T/năm. - Cấp 2: Khối lượng hàng hoá từ 700.000 ÷ 3.000.000T/năm. - Cấp 3: Khối lượng hàng hoá từ 150.000 ÷ 700.000T/năm. - Cấp 6: Khối lượng hàng hoá < 150.000T/năm. Dựa vào tính chất quan trọng của từng bộ phận công trình, người ta chia ra bộ phậnchủ yếu và bộ phận thứ yếu của âu tàu: + Bộ phận chủ yếu của âu tàu: là những bộ phận mà nếu bị hư hỏng thì âu tàu không làm việc được như đầu âu, thân âu, cửa âu, hệ thống cấp tháo nước. + Bộ phận thứ yếu: là những bộ phận mà nếu bị hư hỏng thì âu tàu vẫn làm việc được như giá hướng tàu, phai sửa chữa.6.1.2. Khái niệm tải trọng, tổ hợp tải trọng:* Khái niệm tải trọng: Là các đại lượng đặc trưng cho các tác động của môi trường lên kết cấu, tải trọng cóthể chia thành nhiều loại: - Tải trọng thường xuyên gồm: + Khối lượng bản thân công trình. + Tải trọng do các công trình và thiết bị công nghệ đặt cố định trên công trình. - Tải trọng tạm thời dài hạn gồm: + Áp lực đất chủ động hoặc bị động tác dụng lên tường âu. + Áp lực thuỷ tĩnh do nước trong âu và nước ngầm ngoài âu. + Tác động của sự thay đổi nhiệt độ môi trường. + Tác động của sự biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc của đất. + Tác động do thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của đất nền và vật liệu. - Tải trọng tạm thời ngắn hạn gồm: + Tải trọng do sóng, dòng chảy. + Tải trọng do tàu (Lực neo tàu, tựa tàu)6-1Chương 6: Tính toán kết cấu âu tàu http://www.ebook.edu.vn + Tải trọng tác dụn trong quá trình xây dựng. + Tải trọng gió tác động lên các công trình cố định. - Tải trọng đặc biệt gồm: + Tải trọng động đất. + Tải trọng do nổ trong hoặc gần công trình. + Tác động của biến dạng nền gây ra do thay đổi cấu trúc đất (sụt lở, lún trượt...)* Khái niệm tổ hợp tải trọng: Là sự nhóm các tải trọng hay chính các tổ hợp con lại thành một nhóm (tổ hợp), cóthể có hai hình thức tổ hợp: - Tổ hợp cộng tác dụng (Cộng các giá trị lại): Giá trị của tổ hợp sẽ là tổng các giá trịcủa mỗi tải trọng hay tổ hợp con của nó, thường được dùng cho các tổ hợp tải trọng thôngthường trong tính toán âu tàu. - Tổ hợp bao (Lấy giá trị lớn nhất): Giá trị của tổ hợp sẽ là giá trị lớn nhất trong cácgiá trị của mỗi tải trọng hay tổ hợp con của nó, thường được dùng cho việc so sánh vàlấy giá trị tác động lớn nhất giữa các tổ hợp tải trọng thông thường của âu tàu.6.1.3. Các loại tải trọng tác dụng lên công trình âu tàu: Tải trọng tác dụng lên công trình âu tàu bao gồm:* Trọng lượng bản thân công trình: - Trọng lượng tường âu. - Trọng lượng đáy âu. - Trọng lượng nhà cửa trên âu. - Trọng lượng cầu giao thông.* Ngoại lực do nước: - Lực do sóng. - Lực đẩy nổi. - Áp lực thuỷ tĩnh, thuỷ động.* Áp lực đất: - Trọng lượng đất. - Áp lực đất chủ động. - Áp lực đất bị động.* Lực do biến dạng của kết cấu công trình: - Lực xuất hiện do nhiệt độ thay đổi. - Lực xuất hiện do bê tông co ngót.* Các phản lực: - Phản lực ma sát cạnh. - Phản lực ma sát đáy.6-2Chương 6: Tính toán kết cấu âu tàu http://www.ebook.edu.vn* Lực do tàu thuỷ: - Lực va tàu (Pva). - Lực neo tàu (Pneo).* Tải trọng tạm thời: - Trọng lượng người làm việc bên trên. - Trọng lượng máy móc, thiết bị cơ giới.6.1.3.1. Áp lực đất: Tường buồng âu, mố bên đầu âu, giá hướng tàu và nhiều bộ phận khác của âu tàu,trên thực tế đều là những tường chắn đất. Áp lực đất tác dụng lên chúng phụ thuộc vàotính chất cơ lý của đất đắp và khả năng chuyển vị của tường dưới tác dụng của áp lực đất- tức là phụ thuộc vào cấu tạo của tường. Phương pháp thường dùng để tính toán áp lực đất áp dụng lên tường là phươngpháp Coulomb, ngoài ra còn dùng phương pháp cân bằng giới hạn của Xôcôlốpxki.Chú ý: - Trường hợp buồng âu đáy phân ly, đất nền ở đáy mềm, do đó tường có chuyển vịtrường hợp này tính theo phương pháp Coulomb. - Trường hợp buồng âu đáy liên kết, kết quả tính toán được theo phương phápCoulomb phải nhân với hệ số k = 1,2 ÷ 1,25. - Trường hợp sau tường buồng âu có rãnh thoát nước ngầm, thì phải giảm thấp áplực đất đối với tư ...