đồ án thiết kế cầu qua sông l6 nối hai trung tâm thương mại của hai huyện a tỉnh đăk lăk

Trang 1

PHAN MO DAU

KHAI QUAT CHUNG

CHUONG I:KHAI QUAT CHUNG

LTAM QUAN TRONG CUA VIEC XAY DUNG CAU:L6

Cầu dự kiến xây dựng nằm trên tuyến đường nói hai trung tâm thương mại của hai huyện A Tỉnh Đak Lak Cầu được xây dựng mới hoàn toàn nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của hai huyện

Con sông này cũng đóng vai trò giao thông đường thuỷ quan trọng nói liền giữa đồng bằng và miền núi,được đánh giá là sông cap VỊI.Hơn nữa „đây là vùng nông thôn kinh

tế còn khó khăn „giao thông còn nhiều hạn chế,vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến các

phương án thi công đơn giản,đảm bảo được nhiều đơn vị thi công

I.SỰ CÀN THIET PHAI DAU TU XAYDUNG CÔNG TRÌNH:

HI.1.Hiện trạng giao thơng:

Hiện nay,giải pháp vượt sông L6 vẫn phải dùng thuyền,bè nhỏ ,do đó không thể đáp ứng được nhu cầu đi lại ,lưu thông ngày càng cao của nhân dân trong vùng.Cùng với chính sách phát triển kinh tế ,xã hội,việc xây dựng cơ sơ hạ tầng đi trước một bước là điều rất cần thiết & quan trọng.Từ thực tế đó,việc xây dựng cầu qua sông L6 là điều hợp lý

1I.2.Về kinh tế

Công trình được xây dựng trong tương lai góp phần không nhỏ về sự phát triển kinh tế trong khu vực,việc vận chuyên, đi lại được thuận tiện hơn,hàng hoá sẽ giảm được xác suất hư hỏng cao ,giảm đáng kề thời gian đi lại,nâng cao hiệu quả kinh tê ,người dân nhờ đó có thể tìm hướng làm kinh tế mới cho mình

I.3.Về quốc phòng `

Công trình câu cần được xây dựng còn có ý nghĩa về quốc phòng,khi cần thiết công trình là nơi cầu nối quan trọng tạo nên tuyến lưu thông nội bộ làm cơ sở cho quá trình bảo vệ và phòng thủ của đất nước

II.ĐẶC ĐIÊM XÂY DỰNG VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC

TH.1.Địa hình,địa mạo

Địa hình ven sông là một dãi đất tương đối bằng phẳng, lòng sông có độ dốc thoải, lòng sông tương đối bằng phẳng, đáy sông có những chồ không sâu lắm, không có bùn, địa chất ở đây chủ yếu là sét và cát

HI.1.1.Địa chất

Theo tài liệu khoan dò địa chất công trình địa chất của đáy lòng sông tương đối đồng nhất gồm 3 lớp:

- L6p I: SET DEO MEM - Lop Il: A SET

- Lop I:A CAT DAY VO CUNG HI.1.2.Khí hậu,thời tiết

Trang 2

Mùa mưa: Thường bắt đầu từ tháng 9 đến tháng giêng năm sau, vào mùa này

thường có gió mùa đông bắc thỉnh thoảng có mưa bão kéo dài rất bắt lợi cho việc thi công

Mùa khô: Từ tháng 2 cho đến tháng 8, vào mùa này lượng mưa ít, thường có gió tây nam khô, hanh cường độ trung bình câp 1-2 gây ra bụi rất nhiều đo đó cần chú ý

khi xây dựng lán trại, phân bố các xí nghiệp phụ để không ảnh hưởng đến sức khỏe của

công nhân và nhân dân khu vực HI.2.Thuỷ văn Theo số liệu thống kê của trạm khí tượng thủy văn thì tại vị trí xây dựng công trình có 3 mực nước: + MNTN : +1.4m +MNTT: +4.0m +MNCN: + 7.3m III3.Tình hình dân sinh:

Theo kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng cầu có mật độ phân bé dân cư trung bình,nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp,một số ít buôn bán nhỏ và tập trung như hàng quán,chợ búa trong vùng.Trong vùng có các nông trường cây ăn quả chủ yếu được xuất khẩu.Nguồn lao động ở đây rất dồi dào,đây là nguồn nhân lực cần thiết và không thể thiếu trong quá ttrình xây dựng câu

HI.4.Điều kiện vật tư và thiết bị thi công

-Điều kiện khai thác cung cấp vật liệu và vận chuyến:

Để công trình xây dựng với hiệu quả kinh tế nhất, tiết kiện vật liệu, hợp lý nhất „đơn vị thi công công trình phải có kế hoạch sử dụng tối đa lượng vật liệu có săn tại địa

phương Sau khi kiểm tra chất lượng phù hợp với yêu cầu công trình -Về mặt công ty:

Công ty đầu thầu có đầy đủ phượng tiện kỹ thuật và thiết bị phục vụ thi công,đội

ngũ công nhân và kỹ sư lành nghề ,có trình đô chuyên môn cao,dày dạo kinh nghiệm trong

thiết kế &thi công

Các đội thi công có nhiều công nhân lành nghề đã tham gia xây dựng nhiều công trình cầu đường lớn nhỏ trong khu vực, sử dụng máy móc thành thạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có nhiều kinh nghiệm và có khã năng quản lý tốt Lực lượng lao động tại chỗ dồi dào, có thể huy động nhanh chóng những lúc cần thiết

Công ty xây dựng cầu có đầy đủ thiết bị máy móc hiện đại có thể đảm nhiệm tốt việc thi công xây dựng công trình.Khi cần có thể thuê của các đơn vị thi công khác

Tóm lại: Việc cũng cap vật liệu, nhân lực, các thiết bị máy móc, bảo đảm cho việc thi công đúng kỹ thuật và tiến độ

Trang 3

Dua vao 16 khoan dia chất lớp đất trên cùng là lớp sét ít bị xói lở cho nên dùng

móng cọc bệ thấp là hợp lý nhất Như vậy khi thi công phải đào sâu xuống đắt,dùng vòng vây cọc ván thép để ngăn nước Cọc bêtông cốt thép tiết diện 30x30(cm’) dai 12-16 m

V.2.Trụ

Do sông có yêu cầu thông thuyền nên khoảng cách từ MNCN đến đáy các kết cầu

nhịp tối thiểu từ 0.5m đủ đề đảm bảo cho tàu bè qua lại và khoảng cách từ MNTT đến đáy

gầm cầu tối thiểu phải 3.5m.Vì vậy ta chọn phương án trụ có mũ mút thừa Ưu điểm của

loại trụ này là ít tốn vật liệu hơn so với trụ đặc Ngoài ra thân trụ hẹp dáng vẻ thanh mảnh

mỹ quan hơn, tuy nhiên lượng cốt thép mỗi trụ lại nhiều hơn

V.3.Mồ

Vì khoảng cách từ mặt đất thiên nhiên đến đáy dầm không lớn lắm, lớp đất trên

Trang 4

CHUONG II: BE XUAT CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ BO

Dựa vào mặt cắt đọc tim cầu và điều kiện địa chất thủy văn cũng như yêu cầu cơ

bản về sự phân nhịp sao cho:

+ Đảm bảo kinh tế nhất

+ Định hình hóa kết cấu

+ Đảm bảo khả năng chịu lực tốt nhất

Từ đó, chúng ta lập được các phương án vượt sông như sau:

LPHƯƠNG ÁN I: CÀU DÀM BÊTÔNG CÓT THÉP ỨNG SUÁT TRƯỚC

-Phương án này ta sử dụng 6 nhịp 30m , mỗi nhịp gồm 6 dầm bêtông cốt thép ứng suất trước

Chiều cao dầm :1,5“m

Dam ngang bố trí 3 dầm :2 ở gối,lở giữa nhịp Khoảng cách giữa 2 dầm chủ :1,9m

Chiều dày bản BTCT :I5cm

Lễ bộ hành đồng mức với mặt đường xe chạy Trụ cầu :trụ đặc thân hẹp BTCT M300 M6 cau +Mé6 U tuong mong Sơ đồ cầu: L = 6x30 (m) Khẩu độ tĩnh của cầu: Lo = 169.69m Khẩu độ thực tế nhỏ hơn khẩu độ yêu cầu: |I69.69 — 164| _— 164 Vậy kết cấu nhịp đã chọn là hợp lý

H.PHƯƠNG ÁN II: CÀU DÀM BÊTÔNG CÓT THÉP LIÊN HỢP:

Phương án này ta sử dụng 4 nhịp 44m, mỗi nhịp gồm 6 dầm thép liên hợp với bản BTCT x100% =3.46% <5% Chiều cao dầm thép _ :2,00m Khoảng cách giữa 2 dâm :1,90m Chiêu dày bản BTCT 15cm

Trang 6

PHANI

THIET KE SO BO

(30%)

NOI DUNG:

-PHUONG ÁN I:CAU DAM GIAN DON BTCT UNG SUAT TRƯỚC -PHƯƠNG ÁN II:CẦU DÀM THÉP LIÊN HỢP VỚI BẢN BTCT

Trang 7

CHƯƠNG I:TÍNH KHÓI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN I

(Sơ đồ cầu :6x30m) I.TINH KHOI LUQNG KET CAU NHIP:

I.1Tính khối lượng bêtông,cốt thép nhịp 30m 1⁄2 MẶT CẮT DỌC DÀM -^1^ | 20 150 150 | 150 | | 1500 7 190 190 tT OF —T ^ Q ° a a 207 150 15 150 + Lạp | 60 15

Tại giữa nhịp Tại gối

MATCAT NGANG DAM Khối lượng bêtông cho 1 dầm

+Diện tích mặt cắt ngang tại giữa nhịp F,=0.15x1.90+2x0.2x0.2+0.2x1.1+0.6x0.25=0.735(m?) +Dién tích mặt cắt ngang tại gối F¿=1.90x0.15+0.6x1.35=1.095(m2) VJEF,x24+F,x3+ TH F2 x3 =0.735x24+1.095x3+ 0:73541.095 V =23.67(m’) -Khối lượng bêtông dầm ngang tại gối +Fg=1.35xI.3=1.755(m?) Vg=1.755x0.2=0.351(m°) 'Vg=2x(5x0.351)=3.51(m3) -Khối lượng bêtông dầm ngang tại giữa nhịp +F=2x(0.7x0.9+0.15x1.05+0.5x0.7x0.2-0.5x0.2”)=1.675(m?) 'V=0.2x1.675=0.335(m?) V=5x0.335=I1.675(m°) -Khối lượng bêtơng tồn bộ kết cấu nhịp(6 dầm chủ và 3 dầm ngang) V=23 67x6+3.51+1.675=147.899(m3)

-Khéi lượng thép trong toàn bộ kết cấu nhịp

(Sơ bộ chọn khối lượng thép :170kg/m° bêtông)

Trang 8

V=-7? x147.890=25.143(T) 1000 ~Trọng lượng kết cấu nhịp

G=2.5x147.899+25.143=394.891(T) I.2.Tính khối lượng các bộ phận trên cầu

-Khối lượng lan can,tay vin 198 198 † † † gro I TT TT | LÍ LÍ ma [30], 10 o = # » o \ £ 50, | z+——+*.- STT Hạng mục Số lượng Khôi lượng(m?) | Gthép(T) G(T) 1 Cột lan can 1.98x16 32x0.00095 0.2237 0.2237 2 Tay vin (6m) 2x5 10x0.047 3.6895 3.6895 3 Bệ đặt cột lan can 2x1 2x9.81 1.1772 50.2272 4 Tổng cộng 1.2071 54.1404 Với: yy=2.5 T/m” y/=7.85 T/mẺ -Khối lượng các lớp phú mặt cầu +Lớp bêtông nhựa hạt mịn :5cm

Trang 9

Khối lượng bêtông một gờ chắn V=2x(0.5x(0.1+0.2)x0.2)=0.06 (m?) Khối lượng bêtông gờ chắn một nhịp V=20x0.06=1.2 (m3) Khối lượng cốt thép gờ chắn bánh trong một nhịp Oy 2=0.072(T) 1000 Khối lượng của gờ chắn trong 1 nhịp 0.072+1.2x2.5=3.072 (T)

-Tính khối lượng bán dẫn đầu cầu

rong phương án này bố trí 5 bản kê ở mỗi đầu cầu,kích thước! bản

(300x210x20)cm bằng bêtông cốt thép M200 1

cz77777-^

Trang 11

Trụ TI ct = 170 q s 150 5) 55, s 260 0,70 650 780 Cấu tạo thân trụ 75 500 75

Trang 14

HI.TÍNH SÓ LƯỢNG CQC TRONG BE MO,TRU CAU: III.1.Tính áp lực tác dụng lên mố,trụ -Tinh tai: Tĩnh tải tác dụng lên mố Gn¿ =1.1xG¡+0.5x(1.1xG¿+1.5xG:) Tĩnh tải tác dụng lên trụ G%y =1.1xG¡+1.1xG;+1.5xG; Trong đó:

G¡:trọng lượng ban thân mé,tru

G;:trọng lượng kết cấu nhịp, lan can,tay vịn,gờ chắn bánh G;:trong lượng các lớp phủ mặt cầu

-Hoạt tải truyền xuống mô,trụ

Dùng tải trọng tương đương với đường ảnh hưởng tam giác 29.4m L T | bs br dah ap lực @® Rg lên mô I L 29.4m Ly 29.4m È 1 + + 1 đah áp lực ® | @® Rt lên trụ -Với tô hợp HI3&đoàn người P¡"=nm.(1+u).m.Bo K„.+ny.2.T.d Trong đó:

+nạ:hệ số vượt tải của ôtô và đoàn người „nụ=l.4

+(I+ụ): hệ số xung kích,phụ thuộc chiều dai chat tai A Déi voi mé U(md nang) => 1+p=1.000 Đối với trụ: 4=58.8—> I+u=1.000

+m :số làn xe, m=2

+o:hệ số làn xe,m=2— jo=0.9

+Ktđ :tải trọng tương đương của 1| làn xe H13 ứng với đường ảnh hưởng tam

giác ,chiều dai dat tai 2

+œ :diện tích đường ảnh hưởng +T:bề rộng đường người đi,T=1.5m +q:tải trọng người đi,q=300kg/m?=0.3T/m2

-Với hoạt tải xe xích Xó0

Pa"=n,.Ku.œ

Trang 15

giác,có chiều dai dat tai A

+œ :diện tích đường ảnh hưởng = Áp lực hoạt tải truyền xuống mồ ,trụ cầu:

Ph=Max(P,"tP,P)

Áp lực tính toán tác dụng lên mồ ,trụ cầu tính đến đáy đài

+Ktđ:tái trọng tương đương của X60ứng với đường ảnh hưởng tam P=Gu‡P" Kết quả tính được thể hiện trong bảng sau: Tĩnh tải Cấu kiện G(T) G,(T) G(T) GŸz¿ ,G u(T) M6 1 212.39 452.103 82.92 544.48 Mồ 2 215.68 452.103 82.92 548.09 Trụ I 282.86 452.103 82.92 982.84 Trụ 2,3,4 360.10 452.103 82.92 1017.80 Trụ 5 271.35 452.103 82.92 926.78 Hoat tai Cau % @œ lu | Ka(H13) | Ka@ŒX60)| Pịh pot ph kiện Mối | 294 | 147 1.000 1.846 3.739 | 86.905 | 60.460 86.905 Mố2 | 29.4 | 14.7 | 1.000 1.846 3.739 | 86.905 | 60.460 86.905 Trụi | 58.8 | 29.4 | 1.000 1.478 1.963 | 146.546 | 63.483 | 146.546 Trụ | 58.8 | 29.4 | 1.000 1.478 1.963 | 146.546 | 63.483 | 146.546 2.3.4 Trụ | 58.8 | 294 | 1.000 1.478 1963 | 146.546 | 63.483 | 146.546 HI.2.Tính toán cọc

IHI.2.1.Tính sức chịu tải của cọc

HI.2.1.1.Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Pym (Rot FortRet-Fe)

-Trong do:

m :hệ sé diéu kién lam viéc,m=1

Fy:dién tich cét thép chịu lực,sơ bộ dùng 418,F¿=10.18 cm2 R¿:cường độ chịu nén của cốt thép,R.=2400 kg/cm2

Eu¿:diện tích làm việc của bêtông,Fu=889.82 cm?

Ru:cường độ giới hạn của bêtông M300, Rụ¿=125 kg/cm2? Cọc có tiết diện 30x30 em Py=1x(125x889.82+2400x10 18)x1/1000= 135 66(T) IIH.2.1.2.Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền P=0,7.m.(ơi.ơ.U.rị.lrtơ.F.RỊ) -Trong đó:

ơ;: hệ số kế đến ảnh hưởng của các phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất và

cọc.Giá thiết hạ cọc bằng bua diezel,a,=1

ơ;: hệ số kề đến ảnh hưởng giữa đất và cọc, =1

ơ; : hệ số kế đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chịu tải của đất

Trang 16

m:hé số điều kiện làm việc,m=l

U :chu vi tiết điện cọc,U=4x30=120 (cm)=1.2(m)

T¡ : cường độ tính toán của ma sát thành lớp đất thứ ivới bề mặt xung quanh

cọc, phụ thuộc vào loại dat, tinh chất của mỗi loại đất và chiều sâu trung bình của

mỗi loại đất

l¡ chiều dày mỗi lớp đất mà cọc đi qua

F; :diện tích tiết diện cọc , F=30x30=900 (cm?)=0.09 (m”)

Rị¡ :cường độ giới hạn đơn vị trung bình của lớp đất ở mũi cọc,phụ thuộc vào loại đất và chiều sâu mũi cọc

Dé tra ti va Ri ta dua vao Z; va Lo voi:

Z; :độ sâu trung bình của lớp dat thir i

Lo :chiều đài từ mũi cọc đến mặt đất tự nhiên

Kết quá tính toán sức chịu tái theo đất nền được thể hiện trong bảng tính:

Trang 18

-Tru 4: coc dai 12m,Lo=12.68m ,R=1114.32 T/m? Các lớp 2 địa chất Lm) L(m) Z(m) |t(T/m), tL; >riL¡ Pan(T) ; SET - 2 1.68 1.072 | 2.144 DEO MEM 3.32 4.082 = 1.32 3.34 1.468 | 1.938 B=0.6 — 2 5.00 24 | 4.800 ane 2 488 | 7.00 | 2.533 | 5.066 | 12.137 | 104.118 0.88 8.44 2.581 | 2.271 ACA 2 9.88 6.288 | 12.576 ACAT 3.80 24.157 B<0 1.8 11.78 | 6.434 11.581 -Tru 5: coc dai 12m,Lo=14.18 ,R=1152.72 T/m? Các lớp 2 địa chấc | Lm) | Lím) | Zm) |sŒ/m) Ls | Ee: | Pao) SET 2 3.180 | 1.436 | 2.872 DEO MEM 3.82 6.061 B=0.6 1.82 5.520 1.752 3.189 bố 2 7.000 2.533 5.066 ae 2 5.50 | 9.000 | 2.600 5.200 | 14.253 | 104.726 : 1.5 10.75 | 2.658 | 3.987 ACA 2 12.50 6.617 | 13.234 ACAT 2.68 17.906 B<0 0.68 13.84 | 6.871 | 4.672 III.2.2.Xác định số lượng cọc và bô trí cọc cho mố,trụ cầu 1H.2.2.1.Xác định số lượng cọc P Công thức tính: ng 2 min(P›, P„) Trong đó :

n:sô lượng cọc tính tốn ÿ : hệ sơ kinh nghiệm

>P : tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng

Trang 19

II.2.2.2.Bồ trí cọc: 175 190 190 190 190 190 175 I 1 1 ] † 1 Mối SE n Oo o n : a= Oo oO oO Oo 175 190 190 190 190 190 175 | † † † T ] Mó2 SE D oO D Oo I a= Oo oO oO Oo 40 0 „ 140 0 „ 140 Trul,2,3,4 ft t 4 t 4 t tf # Oo L L1 Lì Oo Lì ln ag oF OF Qo oO s ee 1 Oo Oo 1 Oo Oo Trus 70, 160, 160 , 160 , 160 ,70 loa Q s Oo Oo h a= Oo Oo h

IV.TINH TOAN,KIEM TRA KET CAU NHIP: 190 hd

Trang 20

Mômen quán tính của mặt cắt ngang dầm đối trục x-x 0.6 x 0.35° > 0.2x0.976° 0.976 tạ 0:60.35 0.175? += + 0.2 0.976% ( +0.35)? 1.9x 0.1736° 1 2 4 19X01736 9 1736«1.9x (1.5 2 BS? =0.8207 (m*) Mômen quán tính của mặt cắt ngang dầm đối với trong tam I=0.8207-(0.907)ˆx0.735=0.216(m!)

IV.2.Tính hệ số phân bố ngang:

Phụ thuộc vào độ cứng của dầm và kết cấu ngang đ° 6EI'.A a= Trong đó : d :khoảng cách giữa các dầm chính, d=1.90m

A :độ võng của dầm chủ tại giữa nhịp do p=l T/m dai ,phan bố đều trên dầm chính ,không kể tới sự phân bố đàn hồi của kết cấu ngang gây ra

_5 gl ‘ 384 ET

Với : q:tai trong don vi phan bé trén chiéu dai dam,q=1T/m

I:chiều dai tính tốn của nhịp ,l=29.4m E:mơđuyn đàn hồi của dầm chủ

I:mômen quán tính của tiết điện đối với trục đi qua trọng tâm tiết diện 4 => 294" -45037.5078/E 384 E.0.216 - I’ :mémen quán tính của bản mặt câu trên 1m rong 1x 0.1736 P= (4.3598x102) (m') 1.9 6xEx5.8§982x10! x42480.793/E

Tung độ đường ảnh hưởng phản lực gối được tra ở bảng I phụ lucl0(sach “thiết kế cầu bêtông cốt thép và cầu thép trên đường ôtô _— N.POLIVANOV)

Sơ đồ mặt cắt ngang cầu:

=0.05822

Trang 21

C.kiện K 0 1 2 3 4 5 KX’ RO 0.8322 | 0.6627 | 0.3447 | 0.1199 | 0.0759 -0.0515 | -0.0754 | -0.1384 Rl 0.3477 | 0.3452 | 0.3291 | 0.2338 | 0.1195 0.0255 | -0.0515 | -0.0863 R2 0.0244 | 0.1199 | 0.2338 | 0.2934 | 0.2333 | 0.1195 | 0.0083 | 0.0073 -Tung độ đường ảnh hưởng mút thừa được xác định như sau: R”=R”;otdyRŸ Trong đó :

Trang 22

20 150 20 350 ị 350 20 150 ,50 wo 2 wT 2 3 4+—^—3 60 260 | F xa X60 lq 50 170 110 170 TT T T wn x 8 [H31 F mạ Ì = 6 S s = — chh RO corm a [WA 228 8š a8 $ EU ses ses ants ›cc esos FS o 60 260 ` Fvza X60 wo 50 170 110 170 1 % ' oO ° AB) THỊ3 Ì © FF ne PALLY “ Kuan n cea es DE a ESS ERA Beek 3S = 23 gee Sa Se ess so oO = TA eT X60 170, 110, 170 f HỊ3 Ì [ HỊ3 WMA ST eer #112 + ưà neon

ess 5 599 2 S8es ses oF

Hệ số phân bố ngang được xác định theo công thức:

H1370,5.Ly;

Nx60=0,5.Ly;

Nng=ZO

Trong đó :

T\H13,T]xøo,TỊng:hệ số phân bố ngang của ôtô,xe xích và người

yi:tung d6 dah tai vi trí xép xe

Trang 23

Dam số 0: TỊniz=0,5x(0.3767+0.1699+0.1047+0.0473)=0.3493 TỊxeo=0,5x(0.3527+0.1058)=0.2293 TỊng=0.9253 Dam số 1: TỊuni3=0,5x(0.33 10+0.2550+0 1943+0.0984)=0.4394 TỊxo=0,5x(0.3296+0.1972)=0.2634 Tịng=0.5132 Dâm số 2: Nn13=0,5x(0.2665+0.2665+0.2334+0.1692)=0.4678 TỊxeo=0.,5x2x0.2530=0.2530 TỊng—=0.2449 Dầm số 1 có hệ số phân bố ngang lớn nhất Vậy chọn dầm số 1 dé tính toán IV.3.Xác định nội lực dầm chú Đường ảnh hưởng mômen tại giữa nhịp L 29.4m L 1 1 đdah mômen tại giữa nhịp @ M1⁄2 7.35 @=108.045 Mômen do tĩnh tải giai đoạn l gây ra: MẺ,=I1,1.gi.œ với galt x y= 24.536 x 2.5 = 2.045 (T/m): tai trong phân bố trên Im dài của đầm i => M"=1,1x2.045x108.045=243.047(T.m) Mômen do tĩnh tải giai đoạn 2 gây ra: M'=l „5.02 với ga=4.671 1/6=0.7785 (T/m) => M"=1,5x0.7785x108.045=126.1695(T.m) Mômen do hoạt tải gây ra:

Trang 24

MS M1+M"; +M“¡¡s.„„ =243.047+126.1695+142.07=511.287(T.m)

IV.4.Tính toán sơ bộ cốt thép và kiếm tra tiết diện:

Tính sơ bộ chiêu cao làm việc của dâm

he 1 "

Jaq-0.5ø) \ b,.R,

Đối với dầm giản đơn:o=0.09

Ru=205 kg/cm”:cường độ chịu nén khi uốn của bêtông => h——L————x,|5H128700 — 12 16(cm) 0.09 x (10.50.09) V 190x205

Dự kiến sử dụng thép ứng suất trước là thép có cường độ cao đường kính 1 sợi ®Š

mỗi tao 7 sợi , dự kiến bó có 42 sợi Fs„=0.196 cm? Fyoi=42x0.196=8.232(cm’) Thép cường độ cao có R=9800 (kg/cm’) Diện tích thép dự ứng lực cần thiết: 2 Fa=1,05.0.b.h’,, Rt Ê! =1.05x0.09x190x126.46x- CO =47.49(em2) 9800 Số bó cốt thép cần thiết: N=?““ _s77(bó) 8.232 w Vậy chọn N=6 bó 1 40 10 10 — ¬ IV.5.Tính duyệt cường độ dầm trong giai đoạn sử dụng theo mômen của mặt cắt thắng góc: -Xác định vị trí trục trung hoà Gọi a:là khoảng cách từ trọng tâm các bó cốt thép đến mép dưới dầm 3.10+3.20 a=——————=lS5em Chiều cao làm việc thực tế của đầm h,=150-15=135 cm h,>h’,=126.46 cm Vay số bó thép và cách bồ trí như đã chọn thoã Ta có: R¿.b h,=205x190x19=740050kg R,.F,=9800x(6x9.604)=564715.2kg Vì Ry.b h > R.F:

Nên trục trung hoà đi qua cánh

Goi x là chiều cao miền chịu nén,x được xác định theo điều kiện ®._ 564715.2

Ru.b x=R F:— x= =

Trang 25

Lay momen cia tat ca cdc lực đối với trong tam cét thép chiu kéo F,,ta cd diéu kién bén , x MỸ“ < M„ = m;.R,b,.x.(h o>) Vi x=14.5 <0.3h’,=37.09 — lấy m;=l M,, =1% 205x190 14.5 x (123.62 - “0” =657.23(T.m) Vay M"=511.287<Men

Thoã điều kiện bền

CHUONG II:TÍNH KHÓI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN II Sơ đồ cầu:4x44m

I.TINH KHOI LUQNG KET CAU NHIP : 1.1.So0 dé mat cắt ngang cầu :

0, 150 20 350 * 350 20 150 — 50,

| 95 | 190 L 190 | 190 | 190 | 190 L 95 |

Xác định hệ số phân bố ngang -

Kê câu có độ cứng ngang lớn sử dụng phương pháp nén lệch tâm đê vẽ đường ảnh hưởng)

Các tung độ đường ảnh hưởng được tính theo công thức 4,.4

yi= 1 6

"25a,

Trong đó |

n:sô dâm chủ trong mặt cắt ngang của kêt câu nhịp aI:khoảng cách giữa 2 dâm biên

Trang 26

tr yt 14 — 98 6 2(.92+5.7+9.5) = 0.5238 i 9.5° 6 2(1.9° +5.7°+9.5") Vẽ đường ảnh hưởng nội lực của dầm I : ph, yi = -0.1905 190 190 190 190 190 I | | I | Ỉ I! P Ẹ B P Ị 60 260 a Ì 50 — 170 110 170 $ Fis Ts = _Te | đ : > So gs â > H3 = 1( 0.3987+0.2735+0.1925+0.0673 ) =0.4660 T|xøo = 5 0.3877 +0.1962 ) = 0.2920 mm = 2í 0.5669+0.4465 )x1.5 = 0.7601

1.2 Xác định khối lượng thép của kết cấu nhịp ;

Trọng lượng thép của dâm được xác định theo công thức gân đúng của giáo sư Xtoreletxky _ Wa Ky +1280 Đa L RL 1,2.b/(1+ 6) 7 Trong đó

1: chiều đài nhịp tím toán của dầm

øa : Trọng lượng thép trên l mét dài dầm

y+=7.85 (T/mÌ) trọng lượng riêng của thép

Ømc : Trọng lượng bản mặt câu và đường người đi trên l mét dài dầm

K, : Tải trọng tương đương của tất cả các loại hoạt tải , kế cả hệ số phân bố ngang , số

làn xe và hệ số xung kích

K,=(1+).Ko¿s.Bạ tụ, +0,3 -Mn-

Bo : hệ số làn xe ,B,=0.9

Kos : tải trọng tương đương cua [ làn xe với đah tam giác có đỉnh ở 1⁄4 nhịp 0,3 : Tải trọng đoàn người đi trên 1 mˆ đường người đi

a,b: là các hệ số ,tra bang a=b=4.5

lạ = 44 (m) , — lụ = 43.4 (m)

Trang 27

15 it 15 I+u=l*————=l†+————_—Pm 37.5+ Â 37.5+ 43.4 => K, = 1.185x 1.478x0.9x0.466 + 0,3x0.7601 = 0.963(T/m) Trọng lượng bản bê tông cốt thép của mặt cầu gi=6x(0.15x1.9+0.15x(0.4+0.15))x2.5=5.5125 (T/m) Trọng lượng cốt thép của bản bê tông mặt cầu g'=0.17x388.08=65.97(T) Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu go=2.764(T/m) Trọng lượng lan can,fay vịn g3=1.767(T/m) Trọng lượng gờ chắn bánh xe g4=0.098(T/m) 1.185 1 > Bme = § 912542 1644 1.767+0.098) = 1.6903(T/m ) _ 14x4.5x 0.963 +1.2 x 4.5 x 1.6903 20000 1.2x4.5x43.4x (140.1 1) 7.85 Trọng lượng thép chưa kể liên kết ngang là của 1 nhịp 44 mét là: G =6 x0.289x44 = 76.296 (T) Trọng lượng thép liên kết ngang của | nnhip là : 2x = 0.11x76.296 = 8.3926 (T) Trọng lượng thép của | nhip kề cả thép liên kết là : ga =76.296+8.3926 = 84.6886 (T) Trọng lượng thép của toàn cầu 4 nhịp là : Bic = 4x84.6886 = 338.7544 (T) Trọng lượng thép va bêtông của | nhip: 84.6886+44x5.5125+65.97=393.209(T)

I.3.Tính khối lượng các bộ phận trên cầu -Khéi lượng lan can,tay vin 8a x43.4 = 0.2890 (T/m ) STT Hạng mục Sô lượng; Khôi lượng(m?) | Gthép(T) G(T) 1 Cột lan can 2x23 46x0.00095 0.343 0.343 2 Tay vin (8m) 2x5.5 11x0.063 5.440 5.440 3 Bệ đặt cột lan can 2x1 2x14.39 1.726 71.950 4 Tông cộng 7.509 71.733 Với:y,=2.5 T/m° YE7.85 T/m° -Khối lượng các lớp phú mặt cầu +Lớp bêtông nhựa hạt mịn :5cm

+Lớp bêtông bảo vệ :4em

Trang 28

STT Cau tao Diện tích (m?) | y (T/m°) | Trong lượng(T/m dài) 1 |LớpBTN dày 5em 0.5 2.3 1.15 2 | Lớp bảo vệ dày 4em 0.4 2.4 0.96 3 | Lớp phòng nước dàylcm 0.1 1.5 0.15 4 | Lép tao déc cé chiéu day 0.21 2.4 0.504 trung binh 3cm TONG CONG 1.21 2.764 Trọng lượng các lớp phủ mặt câu trên toàn nhịp :44x2.764=121.616 (T) -Khối lượng gờ chắn bánh xe „ ` Kích thước và câu tạo gờ chăn bánh xe như hình vẽ,kích thước ghi băng em 2 10 A 4 |} 20 L}] 200 100 } } } Mỗi nhịp đặt 14x2 cai Khối lượng bêtông một gờ chắn V=2x(0.5x(0.1+0.2)x0.2)=0.06 (m*) Khối lượng bêtông gờ chắn một nhịp V=28x0.06=l1.68 (m°) Khối lượng cốt thép gờ chắn bánh trong một nhịp 60 00 .68=0.1008(T) Khối lượng của gờ chắn trong 1 nhịp 0.1008+1.68x2.5=4.3008 (T) -Tính khối lượng bản dẫn đầu cầu

Trang 29

ILTINH KHOI LUQNG MÓ,TRỤ CÀU TI.1.Trụ 1 70 65 650 6S | 1140 780 Cấu tạo thân trụ 500 75 ——}

Trang 32

HI.TÍNH SÓ LƯỢNG CQC TRONG BE MO,TRU CAU: III.1.Tính áp lực tác dụng lên mố,trụ -Tinh tai: Tinh tai tác dung lên mố G¿=1.1xG¡+0.5x(1.1xG;+1.5xGŒ;) Tĩnh tải tác dung lên trụ G„=1.IxG¡+ 1.IxG;+1.5xG; Trong đó:

G¡:trọng lượng ban thân mé,tru

G;:trọng lượng kết cấu nhịp, lan can,tay vịn,gờ chắn bánh G;:trong lượng các lớp phủ mặt cầu,

-Hoạt tải truyền xuống mô,trụ

Dùng tải trọng tương đương với đường ảnh hưởng tam giác 43.4m , | | dah ap luc Rg lên mố @® én mồ 1 l 43.4m Db 43.4m L 1 + 7 A ah Es @ đah áp lực Rt @® lên trụ -Với tổ hợp H13&đoàn người P¡"=ny.(1+u).m.B¿.Ka.@+np.2.T.q.œ Trong đó:

+nạ:hệ số vượt tải của ôtô và đoàn người „nụ=l.4

+(1+u):hệ số xung kích,phụ thuộc chiều dài chất tải 2 Đối với mồ (mồ nang):1+p=1.000

Déi véi tru: A=86.8 > 1+p=1.000 +m :số lan xe, m=2

Trang 33

+ Ktd :tai trong tuong duong cua | lan xe H13 ứng với đường ảnh hưởng tam

giác ,chiều dài đặt tải 2

+q@ : diện tích đường ảnh hưởng +T:bề rộng đường người đi,T=1.5m +q:tải trọng người đi,q=300kg/m?=0.3T/m?

-Với hoạt tải xe xích X60

Po=n, Ky

Trong đó:

+Ktđ:tải trọng tương đương của X60ứng với đường ảnh hưởng tam

giác,có chiều dai dat tai A

+q :dién tich duong anh huong

+n, : hệ số vượt tải của xe xích X60, n„ =1.I

=> Ap lực hoạt tải truyền xuống mồ „trụ cầu: Ph=Max(P¡"P;P) Áp lực tính toán tác dụng lên mồ ,trụ cầu tính đến đáy đài - P=G,+P" Ket qua tính được thê hiện trong bảng sau: Tĩnh tải tiên GT) | GT) | GT) | GY) Mé1 262.14 | 475.242 | 121.616 | 640.95 Mé2 216.07 | 475.242 | 121.616 | 590.27 Tru | 268.33 | 475.242 | 121.616 | 1000.35 Trụ 2 310.18 |475.242 | 121.616 | 1046.38 Trụ3 | 293.43 | 475.242 | 121.616 | 1027.96 Hoạt tải ` Lš @ 1+ | Ky(H13) | Ka(X60) | Ph Pạ ph MốI 43.400 | 21.700 | 1.000 | 1.616 3.290 | 116.752 | 78.528 | 116.752 Mé2 43.400 | 21.700 | 1.000 | 1.616 3.290 | 116.752 | 78.528 | 116.752 Tru | 86.800 | 43.400 | 1.000 | 1.269 1.598 | 193.507 | 76.308 | 193.507 Trụ 2 86.800 | 43.400 | 1.000 1.269 1.598 | 193.507 | 76.308 | 193.507 Trụ 3 86.800 | 43.400 | 1.000 | 1.269 1.598 | 193.507 | 76.308 | 193.507 III2.Tính toán cọc

THI.2.1.Tính sức chịu tải của cọc

IH.2.1.1.Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu

PuEm.(Rụ.FtrrRa.Fe)

-Trong đó:

m :hệ số điều kiện làm việc,m=l

F,:diện tích cốt thép chịu luc,so b6é ding 4018,F,=10.18 cm? R¿:cường độ chịu nén của cốt thép,R.=2400 kg/cm?

Eu:diện tích làm việc của bêtông,F,y=889.82 cm?

Trang 34

Cọc có tiết diện 30x30 cm Pu=l1x(125x8§§9.82+2400x10.18)x1/1000=135.66(T) III.2.1.2.Xác định sức chịu tái của cọc theo đất nền P,=0,7.m.(@).02.U.7;.1;+03.F.R)) -Trong đó:

ơ¡: hệ số kê đến ảnh hưởng của các phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất va cọc.Giả thiết hạ cọc bằng búa diezel,a,=1

ơ;: hệ số kế đến ảnh hưởng giữa đất và cọc, a=1

ơ; : hệ số kế đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chịu tải của đất

tại mũi cọc,ơa =l

m:hệ số điều kiện lam viéc,m=1

U :chu vi tiết diện cọc,U=4x30=120 (cm)=1.2(m)

1¡ : cường độ tính toán của ma sát thành lớp đất thứ ivới bề mặt xung quanh

cọc, phụ thuộc vào loại đắt, tính chất của mỗi loại đất và chiều sâu trung bình của mỗi loại

đât

1; :chiéu dày mỗi lớp đất mà cọc đi qua

F; :diện tích tiết điện cọc , F=30x30=900 (cm?)=0.09 (m;)

R¡ :cường độ giới hạn đơn vị trung bình của lớp đất ở mũi cọc,phụ thuộc vào

loại đất và chiều sâu mũi cọc

Để tra i va Ri ta dựa vào Z¡ và Lo với: Z¡ :độ sâu trung bình của lớp đất thir i

Lo :chiều đài từ mũi cọc đến mặt đất tự nhiên(tại mố) hoặc đến MNTN(tại trụ)

Trang 36

-M6 2: coc dai 12m,Lo=14.03m ,R=1146.72T/m? Các lớp 2 dia chat Lim) | Lim) | Z(m) tr(Tm')| tị | XrLi | PaŒT) SÉT 2 3.03 1.400 | 2.800 DEO MEM 2 5.56 | 5.03 | 1.700 | 3.400 | 9.05 B=0.6 1.56 6.81 | 1.827 | 2.850 ÁSÉT 2 8.59 2.586 | 5.172 B=0 5 2 5.50 | 1059 2653 | 5.306 | 14.545) 97.483 1.5 12.34 2.711 4.067 , 0.94 13.56 6.864 | 6.452 oe 1.880 0.94 | 10.310 8.506 | 15.992 | 6.452 1.880 12.190 8.885 | 16.704 IH.2.2.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố,trụ cầu HI.2.2.1.Xác định số lượng cọc Công thức tính: YP =p — min(P., P ) Trong đó :

n :sô lượng cọc tính tốn

§ :hệ sô kinh nghiệm „

>P :tải trọng tác dụng lên cọc tính đên đáy bệ móng

Trang 37

III.2.2.2.B6 tri coe: < oe ta 1300 + + L] 240 L] L] L] L] L] L] L] L] 70 100 70 J 150 | 200 | 200 | 200 j 200 | 200 | 150 | + + + + + + Tru 2,3,4 780 | | Oo oF oO oO co og oS o nN glịn o Oo GO nn So oo oOo Oo Oo nịẻ j65, 130 ¡ 130 ¡ 130 ¡ 130 ¡ 130 165,

IV.TINH TOAN,KIEM TRA KET CAU NHIP: IV.1.Xác định nội lực tại tiết diện giữa nhịp

-Khi dầm làm việc ở giai đoạn I:

M†=1.Ixg',x@ Trong đó:

M*:mômen tại tiết điện giữa nhịp do tĩnh tải giai đoạn I gây ra

œ:diệntích đường ảnh hưởng mômen tại giữa nhịp,o=0.5x43.4x10.85=235.445(m”) ¿ 43.4m L ] ] dah mémen tại giữa nhịp @ M1⁄2 10.85

gì:ữnh tải giai đoạn I,bao gồm:

+Trọng lượng bản thân dầm thép trên Im dài,gạ=0.289(T/m) +Trọng lượng hệ liên kết trên Im dài ,gy.=0.289x0.11=0.032(T/m) +Trọng lượng bêtông cốt thép của bản mặt cầu chia đều trên mỗi dầm

gp=5.5125/6=0.919(T/m)

+Trọng lượng đà giáo,ván khu6n,g,=0.08(T/m)

Trang 38

=> M"-1.1x1.32x235.445=341.866(T.m) -Khi dầm làm việc ớ giai đoạn II:

a.Mômen do tĩnh tải giai đoạn II gây ra: MỸ=1,5.(Etsv8sc+Bme)@

Trong đó:

M:mômen tại giữa nhịp do tĩnh tải giai đoạn II gây ra

Øiev :trọng lượng lan can,tay vịn, ø¡„=0.207(T/m)

gạc :trọng lượng go chắn , Bec =0.016(T/m)

Ømc :frọng lượng các lớp phu mat cau, gnc =0.461(T/m) Mĩ =1.5x(0.207+0.016+0.461)x235.445=241.567(T.m) b.Mômen do hoạt tải gây ra:

~-Với tải trọng H13& đoàn người gây ra M;E=(I*H).Tnta.Bo-nu.Ka.@† Tịng.q.nị.@ = 1.012x0.466x0.9x1.4x1.4685x235.445+0.7601x0.3x1.4x235.445 =280.611(T.m) -V6i tai trong xe xich X60 M,=1,1-1x60- Ky-@ =1.1x0.292x3.290x235.445=248.806(T.m) => M",=max(M,,M,)=280.61 1(T.m) Vậy mơmen tính tốn lớn nhất tại giữa nhịp M “ max=341 866+24 1.567+280.611=864.044(T.m)

IV.2.Chon va kiém tra tiết diện dầm chú IV.2.1.Chon tiết diện dầm chú: Chọn loại dầm hàn ,thép bản dầm hợp kim thấp Để chọn chiều cao dầm ,ta căn cứ vào 3 điều kiện : 1 1 —:—).l 15 3s)

+Chiều cao kinh tế :h„=0.8xAx3 =

+Chiều cao cấu tạo th=(

+Chiều cao đảm bảo độ cứng S5xaxR, xl anh hmin= trong đó:

I:chiéu dai nhip,l=43.4m

A :hệ số lấy bằng 5,5+6,5;lấy A=6

0,8 :hệ số lấy nhỏ hơn 20% cho dầm liên hợp

a :hệ số xét đến sự thay đôi của tiết diện dầm theo chiều dai nhip ,a=1,1 M :mômen tại tiết diện giữa nhip, M=M “max

R¿ :cường độ tính toán của thép làm dầm ,R,=2100 kg/cm”

E :môdun đàn hồi của thép làm dầm,E=2,I.10”(kg/cm”)

Trang 39

K=n113-Bo-Ko,s =0.466x0.9x 1.4685=0.616 (T/m)

nụ :hệ số vượt tải của hoạt tai,n,=1.4

n¡,ø¡ :hệ số siêu tải và tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I nạ„Ø; :hệ số siêu tải và tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I

a :ty sé gitta médun tiết điện nguyên chia cho tiết diện giảm yếu tại giữa nhịp Với dầm hàn ,lấy =1

Thay vào các điều kiện,ta được

+Chiều cao cấu tạo mo s )x43.4=(2.89+1.74)m

5

Trang 40

-55=2cm_ ,b,=60(cm) = F=2x56=112 (cm’) IV.2.2.Xác định đặc trưng hình học của tiết diện