Thiết kế cầu dầm btct dưl nhịp giản đơn dài 33m tiết diện super t căng trước

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.. Tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép .... ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.. Thiết kế cốt thép cho các mặt cắt.... ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T G

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

NHỊP GIẢN ĐƠN DÀI 33M TIẾT DIỆN SUPER - T CĂNG TRƯỚC

GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm SVTH: HUỲNH NGỌC PHÚC MSSV: 15127087

Học kỳ: 01 Năm học:

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: HUỲNH NGỌC PHÚC MSSV:15127087

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN

TIẾT DIỆN SUPER T CĂNG TRƯỚC

1 NHIỆM VỤ: (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu)

Số liệu:

Khổ cầu: B = 14(phần xe chạy) + 2x1,5(lề bộ hành) + (lan can tự chọn) Chiều dài nhịp: L = 33 m

Khổ thông thuyền: 25x3.5m

Tải trọng: HL 93, tải trọng người

Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN272 – 05

Mặt cắt sông cho trước: tự tìm mặt cắt sông

Yêu cầu:

Thiết kế 2 phương án sơ bộ(có so sánh phương án)

Thiết kế kỹ thuật 1 mố và 1 trụ(bao gồm cả phần móng)

Thiết kế kỹ thuật một phương án kết cấu nhịp

Thiết kế kỹ thuật tổ chức thi công

2 NGÀY GIAO: 05/09/2019

3 NGÀY HOÀN THÀNH: 12/02/2020

Giáo viên hướng dẫn

LỜI CẢM ƠN



Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn là Thầy Nguyễn Trọng Tâm , quý thầy cô trong tổ bộ môn và bạn bè, … cùng với việc vận dụng những kiến thức đã được học từ trước đến nay, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình

Trong quá trình làm đồ án, em nhận thấy các kiến thức thầy cô đã truyền đạt là hết sức cần thiết và quý báu Đó chính là hành trang cho em vững bước vào cuộc sống và chắp cánh cho em thực hiện những ước mơ của mình

Để vững chắc hơn trong bước đường kế tiếp của mình thì em cần phải khẳng định mình thông qua lần bảo vệ này Chính vì thế em rất mong nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ cua quý thầy cô, bạn bè… để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện Trong quá trình làm đề tài, mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng hạn chế về kiến thức bản thân cũng như về thời gian nên không tránh khỏi có những sai sót

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo ân cần của Thầy Nguyễn Trọng Tâm, cùng toàn thể quý thầy cô trong bộ môn và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp

Về phần mình em xin hứa sẽ hết sức cố gắng mang những kiến thức đã được học để vận dụng vào thực tế góp phần công sức nhỏ bé của mình vào công cuộc xây dựng và đổi mới của ngành giao thông vận tải nước nhà

Tp Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 02 năm 2020

Sinh viên

Huỳnh Ngọc Phúc

……… ……… ……… ……… ……… ……… .Câu h

………

………

……… ……… ……… ………

………

………

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

MỤC LỤC PHẦN I : TỔNG QUAN

Chương I : Đặc điểm vị trí thiết kế 10

Chương II : Các số liệu thiết kế 14

Chương III : Các tiêu chuẩn kĩ thuật liên quan 15

PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ SO SÁNH PHƯƠNG ÁN Chương I : Thiết kế sơ bộ phương án I 17

1.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: 17

1.2 Mố cầu: 17

1.3 Trụ cầu: 17

1.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 17

1.5 Thiết kế sơ bộ 21

Bảng tổng hợp khối lượng 29

Chương II : Thiết kế sơ bộ phương án II 31

2.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: 31

2.2 Mố cầu: 31

2.3 Trụ cầu: 31

2.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 31

2.5 Tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép 34

2.6 Trình tự thi công 87

2.7 Tổ chức thi công 88

Bảng tổng hợp khối lượng 89

Chương III : So sánh lựa chọn phương án 91

3.1 Về kinh kế 91

3.2 Về kỹ thuật 91

3.3 Về mỹ quan 92

3.4 Về duy tu bảo dưỡng 92

3.5 Kết luận 93

PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Chương I : Lan can, lề bộ hành 95

1.1 Lan can 95

1.2 Lề bộ hành 102

Bố trí cốt thép 112

Chương II : Bản mặt cầu 113

2.1 Khái niệm 113

2.2 Cấu tạo bản mặt cầu 113

2.3 Ngoại lực tác dung 115

2.4 Nội lực bản giữa 115

2.5 Nội lực bản biên 118

2.6 Tính toán cốt thép 120

2.7 Kiểm tra điều kiện chịu nứt 123

Chương III : Dầm ngang 127

3.1 Khái quát chung 127

3.2 Nội lực do tĩnh tải tác dụng 127

3.3 Nội lực do hoạt tải tác dụng 129

3.4 Tổ hợp nội lực 133

3.5 Tính toán cốt thép chịu momen âm 133

3.6 Tính toán cốt thép chịu momen dương 134

3.7 Kiểm tra điều kiện chịu nứt 135

3.8 Thiết kế lực cắt, bố trí cốt đai 138

Chương IV : Dầm chủ 142

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

4.1 Số liệu thiết kế 142

4.2 Thiết kế cấu tạo 142

4.2.1 Kích thước mặt cắt ngang cầu 142

4.2.2 Cấu tạo dầm chủ 145

4.2.3 Tính toán đặc trưng hình học 148

4.2.4 Hệ số phân bố tải trọng 152

4.3 Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng 157

4.3.1 Tĩnh tải tác dụng lên một dầm chủ 157

4.3.2 Hoạt tải HL93 159

4.3.3 Đường ảnh hưởng momen và lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng 161

4.4 Tổ hợp nội lực theo các TTGH 173

4.5 Tính toán bố trí cốt thép 175

4.5.1 Bố trí thép dự ứng lực 175

4.5.2 Tính toán đặc trưng hình học khi có cáp 180

4.6 Tính toán các mất mát ứng suất 187

4.6.1 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi 187

4.6.2 Mất mát ứng suất do co ngót 190

4.6.3 Mất mát ứng suất do từ biến 190

4.6.4 Mất mát ứng suất do tự chùng cốt thép 191

4.6.5 Tổng mất mát ứng suất 191

4.7 Kiểm toán 192

4.7.1 Kiểm tra khả năng chịu uốn của dầm trong giai đoạn truyền lực 192

4.7.2 Kiểm tra khả năng chịu uốn ở Trạng Thái Giới Hạn Sử dụng 193

4.7.3 Kiểm toán sức kháng uốn danh định 196

4.7.4 Kiểm toán độ vồng, độ võng 201

4.7.5 Tính duyệt theo lực cắt, xoắn 203

Chương V : Tính toán mố cầu 211

5.1 Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu 212

5.1.1 Tĩnh tải 212

5.1.2 Hoạt tải 218

5.1.3 Tổ hợp tải trọng 234

5.2 Thiết kế cốt thép cho các mặt cắt 237

5.2.1 Thiết kế cốt thép cho tường thân 237

5.2.2 Thiết kế cốt thép cho tường đỉnh 246

5.2.3 Tính toán thiết kế tường cánh 250

5.3 Thiết kế móng mố 256

Chương VI : Tính toán trụ cầu 284

6.1 Các kích thước cơ bản 284

6.2 Các điều kiện cơ bản 285

6.3 Sô liệu kết cấu phần trên 285

6.4 Vật liệu sử dụng 286

6.5 Tải trọng tác dụng lên kết cấu 286

6.2.1 Tĩnh tải 287

6.2.2 Hoạt tải 290

6.6 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên xà mũ 306

6.7 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ trụ 307

6.8 Thiết kế cốt thép 312

6.8.1 Thiết kế cốt thép cho xà mũ 312

6.8.2 Thiết kế cốt thép thân trụ 317

6.9 Thiết kế móng trụ 324

PHẦN IV : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG Chương I : Thi công kết cấu phần dưới 355

1.1 Trình tự thi công cọc khoan nhồi 355

1.2 Trình tự thi công mố 359

1.3 Trình tự thi công trụ 360

Chương II : Thi công kết cấu phần trên 363

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

2.1 Trình tự lao lắp dầm bằng giá ba chân 363

2.2 Trình tự thi công kết cấu phần trên 364

Chương III : Các tính toán phụ trợ cho thi công 379

3.1 Tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy 379

3.2 Tính toán vòng vây cọc ván thép 380

3.2.1 Xác định độ chôn sâu 381

3.2.2 Tính toán cọc ván thép 382

3.2.3 Tính toán khung vành đai 385

3.2.4 Tính toán thanh chống 388

3.2.5 Lựa chọn búa đóng cọc ván 388

PHAÀN I

TOÅNG QUAN

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ THIẾT KẾ

1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH:

Địa hình tương đối bằng phẳng, dân cư thưa thớt, xung quanh là vườn mới trồng Khu vực xây dựng ngập lũ Nói chung địa hình thuận lợi cho việc xây dựng và bố trí công trường

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN:

1.2.1 Thuỷ văn

Sông có chiều dài 155km, bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn ở phía tây tỉnh Quảng Trị Sông có lưu lượng dòng chảy trung bình khoảng 130 m3/s Sông có 37 phụ lưu, diện tích lưu vực 2660km2 Có quan hệ rất nhiều đến hoạt động sản xuất của vùng này Hằng năm chịu ảnh hưởng chủ yếu của thủy triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều

Theo tài liệu từ nhiều năm cho thấy các tháng có mực nước ảnh hưởng lũ, không ảnh hưởng bởi thủy triều từ giữa tháng 8 đến hết tháng 12 hàng năm Các tháng có mực nước giao động theo thủy triều từ tháng 1 đến đầu tháng 8 hằng năm Những năm có lũ lớn 1996, 2000, 2001 thì thời gian không ảnh hưởng của thủy triều sẽ kéo dài thêm

Theo thống kê số liệu quan trắc thu thập được mực nước cao nhât quan trắc tại vị trí trạm vào ngày 23/9/2007 Cao độ mực nước thiết kế:

Mực nước thấp nhất : + 4.0 m

Mực nước cao nhất : + 7.3 m

Mực nước thông thuyền : + 5.5 m

Ttb 25.9 26.1 27.3 28.7 28.5 27.7 27.1 27.4 27.7 27.5 27.1 26.8

Bảng thống kê lượng mưa tháng trung bình nhiều năm từ năm 1978 đến năm 2000

R(mm) 3.0 8.0 18.0 71.0 118 202 250 204 269 308 82.2 7.0 1540 Lượng mưa ngày lớn nhất: 300mm Tháng 10/1995

Lượng mưa tháng lớn nhất: 734.5mm Tháng 10/1995

Bảng thông kê tốc độ gió trung bình mạnh nhất từ năm 1978 đến năm 2000( m/s)

Vbq 1.7 2.3 2.7 3.2 1.8 2.2 2.1 2.4 2.6 2.1 2.0 2.3 2.2

1.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH:

Qua công tác khảo sát hiện trường và thí nghiệm trong phòng cấu trúc địa tầng của khu vực xây dựng cầu gồm các lớp sau:

Lớp 1(lớp bề mặt) : Bùn sét hữu cơ màu xám xanh Bề dày lớp 9.6 m

+ Dung trọng tự nhiên : 1.48 T/m3

+ Góc ma sát trong : o '

6 04

+ Chỉ số SPT trung bình : 0

Lớp 2 : Sét pha cát màu xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo cứng đến dẻo cứng

Bề dày lớp 6.4m

+ Dung trọng tự nhiên : 1.85 T/m3

+ Góc ma sát trong : o '

10 49

+ Chỉ số SPT trung bình : 1-13

Lớp 3 : Sét màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng Bề dày lớp 10.5 m

+ Dung trọng tự nhiên : 2.01 T/m3

+ Góc ma sát trong : o '

21 28

+ Chỉ số SPT trung bình : 13-28

Lớp 4 : Sét pha cát, màu nâu nhạt, trạng thái cứng Bề dày lớp 2.5m

+ Dung trọng tự nhiên : 1.74 T/m3

+ Góc ma sát trong : o '

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

dày lớp 9 m Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp này như sau:

+ Dung trọng tự nhiên : 1.74 T/m3

+ Góc ma sát trong : o '

23 52

+ Chỉ số SPT trung bình : 15-50

CHƯƠNG II CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ

1.1 Qui mô công trình

Cầu được thiết kế dành cho đường ô tô là 1 công trình vĩnh cửu

1.2 Các thông số kỹ thuật thiết kế:

Bề rộng cầu: 17.5 m

+ Bề rộng làn xe: 4 x 3.5 m = 14 m

+ Lề bộ hành: 2 x 1.5 m = 3 m

+ Lan can: 2 x 0.25 m = 0.5 m

Chiều dài toàn dầm SUPER-T: 33m

- Tải trọng thiết kế:

+ HL93, tải trọng người, theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05

+ Tải trọng gió cơ bản: 59 m/s

Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp địa chất

Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

(m)

C kN/m 2

28

21 2.01 13-28 Lớp 4 Sét pha, màu nâu nhạt, cứng 2.5 12.5 0 '

10

7 1.74 15-18 Lớp 5 Cát mịn đến trung kết cấu rất chặt 9 0 0 '

52

23 19.9 15-50

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

CHƯƠNG III CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT LIÊN QUAN

 Quy định khoan thăm dò địa chất 22 TCN 259-2000

 Quy phạm đo vẽ địa hình 96 TCN 43-900

 Tính toán dòng chảy lũ 22 TCN 220-95

 Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06

 Tham khảo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05

 Tham khảo Tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054-05

 Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa – Yêu cầu kỹ thuật 22TCN 249 - 98

 Công tác đất - Thi công và nghiệm thu TCVN 4447-87

 Quy trình thi công và nghiệm thu lớp cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô 22 TCN 251-98

 Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực 22 TCN 247-98

 Quy trình thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi 22 TCN 257-2000 và TCXDVN 326-2004

PHẦN II

THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.Nguyễn Trọng Tâm

CHƯƠNG I THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN I

CẦU DẦM BTCT DUL NHỊP GIẢN ĐƠN TIẾT DIỆN SUPER-T CĂNG TRƯỚC

1.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp:

- Mặt cắt ngang kết cấu nhịp gồm 9 dầm Super T (căng trước)

- Khoảng cách các dầm là 1950 mm

- Chiều dài mỗi dầm 33000 mm

- Số nhịp : 3 nhịp

- Chiều dài cầu 107.2m (tính từ hai đuôi mố)

- Chiều cao mỗi dầm là 1600 mm

- Dầm ngang bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ

- Bản mặt cầu dày 200 mm

- Lớp mui luyện dốc 2% có bề dày trung bình là 100 mm

- Lớp phòng nước dầy 5 mm

- Lớp phủ mặt cầu bằng bê tông asphalt dày 70 mm

- Thanh và trụ lan can làm bằng thép M270 cấp 250

- Gối cầu sử dụng gối cao su có bản thép

1.2 Mố cầu:

- Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép

- Móng mố là móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan là 1 m, có 10 cọc, chiều dài mỗi cọc dự kiến 33 m

1.3 Trụ cầu:

- Trụ cầu là trụ đặc bằng bê tông cốt thép, thân hẹp

- Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1m, 10 cọc, chiều dài dự kiến mỗi cọc 33 m

1.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng:

- Bê tông : Cường độ bê tông chịu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng cho

Kết cấu Cường độ fc (MPa)

Bê tông nghèo và bê tông tạo phẳng 10

- Cốt thép :

+ Thép thường:

Thép có gờ CII, giới hạn chảy 300 MPa

Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 420 MPa

+ Cáp dự ứng lực:

Dùng loại tao tự chùng thấp : Dps = 15.2 mm

Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : fpu = 1860 MPa

Diện tích 1 tao cáp: Aps1 = 143.3 mm2

Modul đàn hồi của cáp: Eps = 197000 MPa

- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ:

Kết cấu Chiều dày tối thiểu lớp

bê tông bảo vệ (mm)

ÑATN: TK CAÀU DAÀM SUPER–T GVHD: TS.Nguyễn Trọng Tâm

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.Nguyễn Trọng Tâm

1.5 Thiết kế sơ bộ

 Khoảng cách đầu dầm đến tim gối a 0.35 m

 Khẩu độ tính toán Ltt  L 2 a 32.3 m   

 Tải trọng thiết kế

 Tổng bề rộng cầu B B 2 B 2 B 17.5 m  1  2  3 

 Vật liệu kết cấu BTCT dự ứng lực

 Công nghệ chế tạo Căng trước

 Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: f = 1860 MPa pu

 Loại cốt thép DUL tao thép Tao 7 sợi xoắn đường kính Dps =15.2 mm

Kích thước mặt cắt ngang cầu

 Lề người đi khác mức với mặt cầu phần xe chạy

 Số lượng dầm ngang Nn N 1 2 16b  

 Chiều dày trung bình của bản: ht  200 mm

 Chiều dày lớp mui luyện trung bình h3  100 mm

1.5.1 Bản mặt cầu và lớp phủ

Chiều dày c ác lớp còn lại chọn như sau:

Lớp mui luyện dày trung bình 100 mm

Lớp phòng nước có bề dày 5 mm

Tính toán các thông số sơ bộ :

Dung trọng của bêtông ximăng là 2.5 T/m3

Dung trọng của bêtông nhựa là 2.4 T/m3

Dung trọng của lớp phòng nước là 1.8 T/m3

Dung trọng của cốt thép là 7.85 T/m3

+ Tính toán trọng lượng bản mặt cầu

Ta có diện tích bản mặt cầu là : 3.5 m2

3.5 33 115.5 m 

Lượng cốt thép trung bình trong 1m3 thể tích bêtông là 2 kN/m3

Trọng lượng của cốt thép trong bản mặt cầu tính cho một nhịp dầm:

115.5 2 231 kN

Thể tích cốt thép trong bản bản mặt cầu là:

3 m7.85 9.81

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.Nguyễn Trọng Tâm

+ Tính toán trọng lượng các lớp phủ mặt cầu

Lớp BTN dày 7cm có khối lượng trên 1m dài là :

VÁT 20x20

CẤU TẠO LỀ BỘ HÀNH

 Chọn thanh lan can thép ống:

+ Đường kính ngoài : D =100 (mm)

+ Đường kính trong : d = 90 (mm)

 Khoảng cách 2 cột lan can là 2000 mm

 Khối lượng riêng thép lan can: γ = 0.785×10s 4N mm3

 Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250 có fy = 250 MPa

Trọng lượng thanh lan can trên 1 m dài

V V k 24.22 1.5%  0.363 mKhối lượng cốt thép trong lan can là : Gsp Vsp  s 0.363 7.85 2.85 T

V V V 24.22 0.363 23.857 m

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.Nguyễn Trọng Tâm

Khối lượng BT trong lan can: Gcp Vcp  c 23.857 2.5 59.6 T

Vậy, khối lượng toàn bộ bê tông cốt thép là: Gp GspGcp 2.85 59.64 62.5 TCác trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 17 trụ Khối lượng phần tay vịn và cột lan can cho 1 nhịp : Gtv 0.012 33 2 2 0.293 17 2 11.546 T      

Dầm ngang được bố trí tại 2 dầu dầm Tổng số dầm chính trên 1 nhịp là 9 dầm do đó tại một đầu dầm có 8 dầm ngang Vậy có 16 dầm ngang trên 1 nhịp

Diện tích 1 dầm ngang theo phương ngang cầu là 0.822 m2

dn

V 0.822 0.85 16 11.2 m  

Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là khb = 2%

Trọng lượng cốt thép trong 1 dầm ngang : Gsdn 0.02 11.2 7.85 1.76 T  

cdn

V 11.2 98% 10.98 m 

Trọng lượng toàn bộ dầm ngang là : Gdn 1.76 10.98 2.5  29.2 T

1.5.4 Cấu tạo dầm chủ

Đoạn cắt khấc: Lck = 850 mm

Đoạn dầm đặc: Ldac = 1200 mm

 Mặt cắt ngang dầm tại gối

Mặt cắt ngang dầm tại gối

 Mặt cắt ngang dầm tại đoạn cắt khấc

1 10

Mặt cắt ngang dầm tại đoạn khấc

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.Nguyễn Trọng Tâm

 Mặt cắt ngang dầm tại giữa nhịp

Vát 100x100

220 281

Mặt cắt ngang dầm tại giữa nhịp

 Dầm chủ tại đầu dầm

Cấu tạo đầu dầm chính

+ Tính toán đặc trưng hình học dầm super-t

BẢNG ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TẠI TỪNG MẶT CẮT

A (mm 2 ) 738041 1406727 558439 558439 558439 558439

A' (mm 2 ) 1064471 1733157 884869 884869 884869 884869

+ Tính trọng lượng 1 dầm chủ

Đoạn dầm cắt khấc:

0

A 738041 mmTrọng lượng đoạn dầm:

3

V A L  2 738041 850 2  1254669700 mm

Đoạn dầm đặc:

1

A 1406727 mmTrọng lượng đoạn dầm:

3

V A L  2 1406727 1200 2  3376144800 mm

Đoạn dầm còn lại:

2

A 558439 mmTrọng lượng đoạn dầm:

Lượng thép trong dầm chủ chiếm khoảng 0.2 T/m3

Vậy khối lượng thép trong dầm chủ : Gsdc 0.2 20.8 4.16 T

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS.Nguyễn Trọng Tâm

BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG CẦU

STT Hạng mục công trình Đơn vị K.Lượng Đơn giá Thành tiền (triệu

đồng) (triệu đồng)

A : Kết cấu bên trên

2./ Chân lan can & Lề bộ

3./ Lớp phủ mặt cầu

4

Bêtông nhựa hạt mịn dày 7

B : Kết cấu bên dưới

5./ Cọc khoan nhồi

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

CHƯƠNG II : PHƯƠNG ÁN 2 CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BÊ TÔNG CỐT THÉP

NHỊP GIẢN ĐƠN

2.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp:

- Mặt cắt ngang kết cấu nhịp gồm 9 dầm

- Khoảng cách các dầm là 2000 mm

- Chiều dài mỗi dầm 33000 mm

- Số nhịp: 3 nhịp

- Chiều dài cầu 107.2 m

- Chiều cao mỗi dầm là 1500 mm

- Bản mặt cầu dày 200 mm

- Phần vút bê tông dày 100 mm

- Lớp mui luyện dày trung bình 100 mm

- Lớp phòng nước dầy 5 mm

- Lớp phủ mặt cầu bằng bê tông asphalt dày 70 mm

- Thanh và trụ lan can làm bằng thép CT3 có mạ kẽm

2.2 Mố cầu:

- Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép

- Móng mố là móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan là 1m, có 10 cọc, chiều dài mỗi cọc dự kiến 33 m

2.3 Trụ cầu:

- Trụ cầu là trụ đặc bằng bê tông cốt thép, thân hẹp

- Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1m, 10 cọc, chiều dài dự kiến mỗi cọc 33 m

2.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng:

- Bê tông : Cường độ bê tông chịu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng cho

các kết cấu bê tông cốt thép như sau:

Kết cấu Cường độ fc (MPa)

Bê tông nghèo và bê tông tạo phẳng 10

- Cốt thép :

+ Thép thường:

Thép có gờ CII, giới hạn chảy 300 MPa

Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 420 MPa

+ Thép dầm chủ, sườn tăng cường, liên kết ngang:

Thép tấm M270M cấp 345:

f 240 MPa ,



s 7.85 10 N / mm

- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ:

Kết cấu Chiều dày tối thiểu lớp bê tông bảo vệ (mm)

ÑATN: TK CAÀU DAÀM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

2.5 Tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép:

2.5.1 Số liệu tính toán:

2.5.1.1 Phần dầm thép:

- Số hiệu thép dầm: M270M cấp 345 (A709M cấp 345 – ASTM) Thép hợp kim thấp cường độ cao

- Chiều rộng cánh trên: bc 300 mm

- Bề dày cánh trên: tc 20 mm

- Chiều cao dầm thép: d 1500 mm 

- Chiều cao sườn dầm: D 1440 mm 

- Chiều dày sườn: tw 16 mm

- Chiều rộng cánh dưới dầm: bf 350 mm

- Bề dày cánh đưới dầm: tf 20 mm

- Chiều rộng bản phủ: ' 

- Chiều dài dầm thép 33000 mm

- Chiều dài tính toán Ltt = 32300 mm

Hình 1: kích thước dầm thép

Phần bản bê tông cốt thép:

- Bản làm bằng bê tông có: ' 

c

f 30 MPa

- Cốt thép bản fy = 400 MPa, þ 14 a 200, lớp bê tông bảo vệ dày 40 mm

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: TS Nguyễn Trọng Tâm

- Bề dày bản bê tông: ts 200 mm

- Chiều cao đoạn vút bê tông: th 100 mm

- Góc nghiêng phần vút: 45 0

2.5.1.2 Sơ bộ chọn kích thước sườn tăng cường, liên kết ngang, mối nối:

Hình 2: kích thước sườn tăng cường

- Sườn tăng cường:

+ Sườn tăng cường giữa : kích thước như hình vẽ:

Một dầm có: 11 x 2 = 22 sườn tăng cường giữa

Khoảng cách các sườn: do = 3000 mm

Khối lượng một sườn tăng cường: gs1 289.73 N

+ Sườn tăng cường gối : kích thước như hình vẽ

Một dầm có: 4 x 2 = 8 sườn tăng cường gối

Khoảng cách các sườn: 150 mm

Khối lượng một sườn: gs2 401.3 N

- Liên kết ngang:

+ Khoảng cách giữa các liên kết ngang 3000 mm Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho cả thanh xiên và thanh ngang)

Thanh ngang dài: 1670 mm

Thanh xiên dài: 1060 mm

+ Mỗi liên kết ngang có: 8 x 2 = 16 thanh liên kết ngang 8 x 2 = 16 thanh liên kết xiên

+ Mỗi dầm có 10 liên kết ngang

Các kích thước còn lại được ghi trên mặt cắt ngang cầu

2.5.2 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm:

2.5.2.1 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm giai đoạn 1:

Diện tích mặt cắt ngang phần dầm thép:

+ Chọn trục X’-X đi qua mép trên của tiết diện như hình vẽ:

Hình 2.1: Chọn trục trung hòa cho dầm thép

+ Môđun tĩnh của dầm thép đối với trục X’-X: