Thiết kế cầu dầm bê tông cốt thép dự ứng lực, nhịp giản đơn, tiết diện t căng sau 18 nguyenbakhoa cd18b thuyết minh

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN XÂY DỰNG  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẦU BTCT DUL, NHỊP GIẢN ĐƠN, TIẾT DIỆN T CĂNG SAU Ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Chuyên ngành: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : T.S LÊ HỒNG LAM Sinh viên thực : NGUYỄN BÁ KHOA Mã số sinh viên : 1851110099 Lớp : CD18B TP Hồ Chí Minh, Tháng 06 Năm 2023 TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM VIỆN XÂY DỰNG PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Phiếu dán trang báo cáo ĐATN) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm……): Nguyễn Bá Khoa MSSV: 1851110099 Lớp: CD18B Ngành: Kĩ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Chun ngành: Cầu - Đường Tên đề tài : THIẾT KẾ CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC, NHỊP GIẢN ĐƠN, TIẾT DIỆN T CĂNG SAU Các liệu ban đầu: Tiêu chuẩn thiết kế : TCVN 11823-2017 Tải trọng thiết kế : HL93 tải trọng hành 300kg/m2 Mã đề địa chất : 32_Dia Chat Chiều dài toàn dầm : 29m Bề rộng phần xe chạy : 9m Bề rộng lề hành : 2x1m Cấp sông : V Các yêu cầu chủ yếu: a) Thiết kế kết cấu phần bao gồm: Lan can, mặt cầu, dầm b) Thiết kế kết cấu phần dưới: Mố, trụ móng cọc khoan nhồi c) Thiết kế phương án thi công: Cọc khoan nhồi, ván khuôn bệ, thân trụ d) Tổng hợp hoàn thiện lại Đồ án môn học trước thành nội dung “Phần 2” thuyết minh vẽ Đồ án tốt nghiệp (chi tiết xem sổ tay hướng dẫn) e) Khuyến khích sinh viên làm thêm phần đây: -Đưa phương án xử lý đường dẫn đầu cầu mơ tính tốn: lún, cố kết, trượt Plaxis -Dùng REVIT/TEKLA để xây dựng mô hình thơng tin cho cơng trình: Vẽ hình học thép cho mố trụ -Thiết kế tính tốn hệ vịng vây cọc ván thi cơng Plaxis So sánh với tính tay -Dùng RM/MIDAS/SAP 2000 để mơ phỏng, phân tích cơng trình cầu Kết tối thiểu phải có: Bộ vẽ thuyết minh tính tốn theo nội dung mục Ngày giao đề tài: 26/02/2023 Ngày nộp báo cáo: 10h ngày 31/05/2023 TP HCM, ngày 31 tháng 05 năm 2023 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Bá Khoa T.S Lê Hồng Lam BM-TN-02 VIỆN XÂY DỰNG Bộ môn: CẦU ĐƯỜNG PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ LÀM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Do giảng viên hướng dẫn ghi giao cho sinh viên nộp kèm nộp LVTN sau hoàn tất đề tài) Tên đề tài: Thiết kế cầu dầm Bê tông cốt thép dự ứng lực, nhịp giản đơn, tiết diện T căng sau Giảng viên hướng dẫn: T.S Lê Hồng Lam Sinh viên/ nhóm sinh viên thực đề tài: Nguyễn Bá Khoa MSSV: 1851110099 Lớp: CD18B Ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thông Chuyên ngành : Xây dựng cầu đường Ngày Nội dung 02/04/202311/04/2023 Kiểm tra, chỉnh sửa lỗi Thuyết Minh đồ án Cầu bê tông cốt thép, Mố trụ cầu, Thi công cầu 12/04/202317/04/2023 Tiến hành chỉnh sửa, hoàn thiện, gộp file thuyết minh đồ án Cầu bê tông cốt thép, Mố trụ cầu, Thi công cầu thành file thuyết minh chuẩn 18/04/202329/04/2023 Chỉnh sửa lỗi vẽ đồ án Cầu bê tông cốt thép, Mố trụ cầu, Thi công cầu 03/05/202310/05/2023 Sử dụng phần mềm Revit để vẽ bố trí chung cầu, kích thước hình học bố trí thép cho mố 11/05/202317/05/2023 Tiếp tục chỉnh sửa lỗi vẽ thuyết minh sau duyệt Nhận xét GVHD (Ký tên) Xác nhận SV (Ký tên) BM-LVTN-05 Nhận xét GVHD (Ký tên) Nội dung Ngày 18/05/202321/05/2023 Sử dụng phần mềm Revit để vẽ kích thước hình học bố trí thép cho trụ 22/05/202328/05/2023 Tiến hành sốt lỗi, hồn thiện Bản vẽ Thuyết minh Phần cầu trước nộp cho Viện xây dựng TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) Mai Lựu Xác nhận SV (Ký tên) TP HCM, ngày 31 tháng 05 năm 2023 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Lê Hồng Lam BM-LVTN-05 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Bộ mơn Cầu hầm -o0o - PHỤ LỤC GIAO SỐ LIỆU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH THIẾT KẾ CẦU Hệ đào tạo : Chính quy - Khóa 2018-2022 Họ tên SV : Nguyễn Bá Khoa Ngày giao số liệu : Ngày 15 tháng 09 năm 2021 Mã số SV : 1851110099 Lớp: CD18B I SỐ LIỆU ĐỀ TÀI: GVHD SV chọn nhóm sau: (đánh dấu để chọn) Tiêu chuẩn thiết kế : TCVN 11823:2017 Tải trọng thiết kế : HL93 tải trọng hành 300Kg/m2 Mã đề địa chất : 32_Dia Chat I.1 Nhóm cầu : Tên đề tài : Loại : Thiết kế cầu dầm BTCT DUL, nhịp giản đơn, tiết diện T căng sau Loại : Thiết kế cầu dầm thép liên hợp bê tông cốt thép, nhịp giản đơn Chiều dài tồn dầm : 29m Cấp sơng : V Bề rộng phần xe chạy : 9m Bề rộng lề hành : 2x1m o I.2 Nhóm cầu nâng cao : t t t t t t t Thiết kế cầu dầm BTCT DUL, nhịp giản đơn, tiết diện Super T căng trước Chiều dài toàn dầm : 32m Cấp sông : Sông cấp V Bề rộng phần xe chạy : 9m Bề rộng lề hành : 2x0.75m o Thiết kế cầu dầm lắp ghép nhịp giản đơn Chiều dài toàn dầm : 20m Bề rộng phần xe chạy : 11m o Cấp sông Bề rộng lề hành : Sông cấp VI : 2x1.25m Thiết kế cầu dầm dầm hộp phân đoạn lắp ghép đà giáo di động, nhịp giản đơn Chiều dài toàn dầm : 40m Cấp sông : Sông cấp IV Bề rộng phần xe chạy : 8m Bề rộng lề hành : 2x0.75m o Thiết kế cầu BTCTDUL nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng cân Chiều dài nhịp : 82m Cấp sơng : Sơng cấp II Bề rộng phần xe chạy : 11m Bề rộng lề hành : 2x1.25m o Thiết kế cầu dầm thép liên hợp BTCT nhịp liên tục Chiều dài nhịp : 69m Cấp sơng Bề rộng phần xe chạy : 11m Bề rộng lề hành : Sông cấp II : 2x0.75m o Thiết kế cầu vòm ống thép nhồi bê tơng Chiều dài nhịp : 89m Bề rộng phần xe chạy : 11,5m Cấp sông Bề rộng lề hành : Sông cấp II : 2x1.25m o Thiết kế cầu dầm BTCT DUL nhịp liên tục, đúc đà giáo di động Chiều dài nhịp : 74m Cấp sông Bề rộng phần xe chạy : 11m Bề rộng lề hành : Sông cấp II : 2x1m o I.3 Loại cầu khác : Theo đề xuất giáo viên hướng dẫn Tên đề tài : … … … … … …… .………… …….…………….……… .……………… ……………… … .………………………………… ……………………… ……………………………………… Chiều dài nhịp …………… Bề rộng xe chạy : …………… Bề rộng lề hành : ……………………… II MẶT CẮT NGANG SÔNG: GVHD SV chọn mặt cắt sông sau: MNCN : 27,22m MNTT : 23,68m MNTN : 19,24m II.1 Mặt cắt sông số liệu thủy văn (1): CĐTN CL LẺ T/CỌC 28,26 C1 15 26,17 C2 15 21,18 C3 15 17,29 C4 II.2 Mặt cắt sông số liệu thủy văn (2): CĐTN CL LẺ T/CỌC 33,3 C1 38 28,02 C2 38 20,21 III CÁC YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU: t t t t C3 38 15 17,64 C5 15 18,19 C6 o 15 21,68 C7 15 26,57 C8 15 27,86 C9 MNCN : 30,7m MNTT : 24,1m MNTN : 18,9m 17,67 C4 38 16,28 C5 38 o 17,37 C6 38 21,01 C7 38 28,32 C8 38 33,1 C9 Bê tơng tỷ trọng thơng thường, có cường độ bê tông theo mẫu lăng trụ 28 ngày: v Dầm (dầm Dự ứng lực) : 60 MPa v Mố, trụ cầu : 25 MPa v Dầm ngang, mặt cầu : 30 MPa v Móng cọc : 25 MPa Cốt thép cường độ cao : Phù hợp với tiêu chuẩn AASHTO M203M (tương đương ASTM A416M) v Tao xoa n sợi, đường kính Ø12.7 mm, có độ tự chùng thấp, 1860 Mpa cấp 270 Cốt thép thường : v Thép cốt dùng cho bê tông tuân theo tiêu chuẩn TCVN 1651-1:2018 TCVN 1651-2:2018 v Thép dầm chủ (dầm thép) : AASHTO M270M cấp 345 (tương đương ASTM A709M cấp 345) Vật liệu cho phận khác : Sinh viên tự chọn IV CÁC YÊU CẦU VÀ KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN CÁC ĐỒ ÁN MƠN HỌC: IV.1 u cầu chung : Phải đóng kèm phụ lục số liệu vào đầu thuyết minh tính tốn đồ án thành phần Thuyết minh trình bày khổ giấy A4, in mặt Hình vẽ sơ đồ tính phải rõ ràng, số liệu Khơng sử dụng hình vẽ tổng qt mang tính chất tượng trưng Tùy thuộc vào đồ án mà SV dùng Plaxis, Midas/Civil, RM để so sánh kết phân tích, kiểm tốn Kiểm tốn kết cấu phải trình bày chi tiết cho mặt cắt đặc trưng: Sơ đồ tính, xếp tải, diễn giải cơng thức… Bản vẽ trình bày khổ giấy A3, in mặt Bố cục vẽ theo yêu cầu đồ án Chiều cao chữ 1.8mm Tất hạng mục đồ án phải có phần thống kê khối lượng (trong thuyết minh vẽ) Tuân thủ quy định "Sổ tay hướng dẫn thực đồ án tốt nghiệp" IV.2 Các trường hợp không đạt: Làm không số liệu giao Khối lượng thực (bản vẽ thuyết minh tính tốn) khơng đảm bảo u cầu đồ án Trình bày thuyết minh vẽ không theo quy định IV.3 Yêu cầu đồ án "Thiết kế cầu bê tông cốt thép": t Nội dung thực : Tính tốn thiết kế lan can, lề hành, mặt cầu, dầm ngang Tính tốn xác định sơ cáp dự ứng lực Tính tốn đặc trưng hình học Tính tốn mát ứng suất Kiểm tốn giai đoạn truyền lực Kiểm toán dầm TTGH Sử dụng Kiểm toán momen TTGH Cường độ Kiểm toán lực cắt TTGH Cường độ Sử dụng phần mềm RM Midas/Civil để tính tốn nội lực, so sánh với tính tay t Nội dung bố cục vẽ Thể vẽ A3 Thể đầy đủ nội dung sau: v Bố trí chung - Mặt cắt ngang cầu ½ gối, ½ nhịp: Đầy đủ lớp phủ, hệ thống thoát nước, … - 1/2 mặt cắt dọc cầu: Đầy đủ lớp phủ, hệ thống thoát nước,… - 1/2 mặt dọc cầu- 1/2 mặt hệ dầm: Đầy đủ lớp phủ, hệ thống thoát nước,… v Cấu tạo chi tiết Dầm chủ: - Cấu tạo hình học dầm chủ: Mặt cắt dọc, mặt cắt ngang,… CĐR CLO1.1 CLO1.2 CLO2.2 CLO3.1 CLO2.1 - ½ sơ đồ đặt cốt thép dự ứng lực dọc dầm chủ (Ghi rõ vị trí điểm uốn cáp, vị trí neo đầu dầm, góc uốn nghiêng cốt thép, vị trí bọc cáp, bán kính cong đoạn nối…) - Mặt cắt ngang thể cốt thép dự ứng lực dầm chủ vị trí đặc biệt (Thể rõ tọa độ tao cáp, bó cáp ) - ½ sơ đồ cốt thép đai dọc cầu - Mặt cắt ngang thể cốt thép đai dầm chủ vị trí đặc biệt - Mặt cắt ngang bó cốt thép, cấu tạo neo (Căng sau) Bộ phận khác: - Kích thước hình học cốt thép lan can - Kích thước hình học cốt thép lề hành - Kích thước hình học cốt thép 1/2 1/4 mặt cầu - Kích thước hình học dầm ngang, mối nối dầm ngang - Cốt thép dầm ngang mối nối dầm ngang IV.4 Yêu cầu đồ án "Thiết kế cầu thép" : CĐR t Nội dung thực : t Thiết kế cấu tạo: Lan can, lề hành, mặt cầu, lớp mặt cầu, dốc ngang Thiết kế sơ tiết diện dầm chủ, mặt cắt ngang cầu Bố trí phận kết cấu nhịp Tính tốn kiểm tốn : Khả thi công, TTGH SD1,2, TTGHCĐ1, TTGH Mỏi Thiết kế tạo vồng ngược cấu tạo cho dầm chủ Thiết kế Sườn tăng cường, neo chống cắt, hệ liên kết ngang, mối nối dầm chủ Thiết kế liên kết cánh dầm vào bụng dầm Lập bảng tiên lượng mời thầu cho hạng mục kết cấu phần Sử dụng phần mềm RM Midas/Civil để tính tốn nội lực, so sánh với tính tay Nội dung bố cục vẽ v Bản vẽ : Bố trí chung nhịp dầm CLO1.1 CLO1.2 CLO2.2 CLO3.1 CLO2.1 - Chính diện nhịp : 1/2 Mặt ngồi, 1/2 Mặt : Thể lan can, dầm, mối nối, táp … - Mặt nhịp : 1/2 Mặt cầu, 1/2 Mặt hệ dầm : Thể đầy đủ phận - Thuyết minh : Quy mơ cơng trình, thuyết minh phương án (giải pháp thiết kế) v Bản vẽ : Dầm chủ, neo, vồng ngược - Mặt đứng mặt dầm thép : Thể tất phận dầm thép - Mặt cắt ngang dầm thép vị trí - Cấu tạo neo chống cắt, móc cẩu… - Ghi vật liệu làm dầm phận Ghi rõ độ võng tải trọng, độ vồng thiết kế v Bản vẽ : Các phân đoạn dầm chủ - Mặt đứng mặt cắt ngang đoạn dầm - Cấu tạo bố trí táp v Bản vẽ : Hệ liên kết ngang sườn tăng cường - Mặt cắt ngang cầu, mặt cắt ngang dầm chủ - Mặt bố trí dầm ngang, khung ngang - Chi tiết cấu tạo khung ngang, dầm ngang - Chi tiết cấu tạo sườn tăng cường v Bản vẽ : Mối nối bu lông cường độ cao (High Strength Bolt) - Mặt bố trí mối nối - Chi tiết cấu tạo bu lơng cường độ cao (High Strength Bolt) - Chi tiết cấu tạo thép nối - Thuyết minh quy cách bu lông CĐC, thi công nghiệm thu mối nối bu lơng CĐC v Bản vẽ : Bố trí gối cầu - Mặt bố trí gối cầu Mặt bố trí hệ gối cầu - Bản vẽ gối cầu di động chi tiết gối di động - Bản vẽ gối cầu cố định chi tiết gối cố định v Bản vẽ : Lan can, lề hành - Bố trí chung moduls lan can toàn nhịp - Cấu tạo modul lan can - Cấu tạo bố trí cốt thép lề hành - Cấu tạo chi tiết trụ lan can, ống tay vịn … v Bản vẽ : Bảng thống kê khối lượng, bảng tổng hợp khối lượng, bảng tiên lượng mời thầu - Lập bảng thống kê khối lượng, bảng tổng hợp khối lượng, bảng tiên lượng mời thầu IV.5 Yêu cầu đồ án "Thiết kế Mố, trụ cầu" : A Nội dung thực : CĐR A1 Tính tốn thiết lập phương án cầu: Tính tốn độ cầu; Thiết kế trắc dọc cầu, mặt cầu, đường dẫn vào cầu.v.v A2 Thiết kế mố + trụ cầu Gồm: Chọn kích thước hình học mố, trụ cầu Phân tích xác định thành phần tải trọng tác dụng lên mố, trụ cầu Chọn mặt cắt kiểm toán kết cấu mố, trụ cầu Thiết lập tổ hợp nội lực bất lợi mặt cắt Thiết kế hệ thống móng cọc kết cấu mố, trụ cầu Kiểm toán mố trụ cầu theo yêu cầu: Cường độ, ổn định, chuyển vị A3 Thống kê khối lượng vật liệu: Bê tông, cốt thép, ván khuôn A4 Kỹ sử dụng phần mềm Tùy chọn: Sử dụng phần mềm HEC-RAS, FST2DH, MIKE, mô đoạn sông khu vực xây dựng cầu phân tích hình thái dịng sơng CLO1.1 CLO1.2 CLO3.1 Sử dụng phần mềm PLAXIS, GEO-SLOPE,.v.v để phân tích ổn định, biến dạng kết cấu mố, trụ cầu CLO2.1 CLO2.2 Sử dụng phần mềm FB-PIER,.v.v để tính tốn nội lực kết cấu mố trụ cầu, so sánh với kết nội lực tính thủ cơng CLO2.2 Sử dụng phần mềm REVIT để mô kết cấu mố, trụ cầu xuất bảng thống kê vật liệu, vẽ 2D kết cấu.v.v t Nội dung bố cục vẽ v Cấu tạo hình học: - 1/2 mặt trước mố/ trụ + 1/2 mặt sau mố/ trụ với đầy đủ hạng mục kích thước chi tiết; - Mặt bên mố/ trụ với đầy đủ hạng mục kích thước chi tiết; - 1/2 mặt mố/ trụ + 1/2 mặt bệ mố/ trụ với đầy đủ hạng mục kích thước chi tiết; - Mặt cắt ngang/ dọc phận ẩn khuất (nếu có) với đầy đủ kích thước chi tiết; - Cấu tạo gối cầu v Bố trí cốt thép: - Trình bày cấu tạo chi tiết cốt thép tất phận mố/ trụ cầu (phải thể cốt thép mặt cắt ngang hình chiếu khác cấu kiện, bóc tách chi tiết cốt thép) IV.6 Yêu cầu đồ án "Thi Công cầu" : A Nội dung thực : CĐR A1 Thiết kế thi công kết cấu phần (SV dùng số liệu cọc chế tạo sẵn /cọc khoan nhồi theo TKMH Mố trụ cầu) Thiết kế phân đoạn cọc mối nối cọc Tính chọn búa đóng cọc, độ chối thiết kế đóng cọc Lập biện pháp thi cơng đạo móng mố móng trụ cầu (Biện pháp thi công sản xuất, vận chuyển cọc Phương pháp định vị tim mố trụ, tim cọc đóng hạ cọc bao gồm cơng tác đóng cọc thử) Thiết kế phân đoạn lồng thép, thiết kế mối nối lồng thép, tính tốn chiều dài ống vách Biện pháp thi công đạo cọc khoan nhồi (Công tác định vị tim cọc, công tác khoan tạo lỗ; sản xuất, vận chuyển, lắp đặt lồng thép công tác đổ bê tông cọc khoan nhồi bao gồm cọc thử) CLO1.1 CLO1.2 CLO3.1 Biện pháp đảm bảo chất lượng cọc q trình thi cơng Thí nghiệm kiểm tra nghiệm thu cọc sau thi cơng Thiết kế vịng vây ngăn đất/chắn nước thi công mố trụ cầu Lựa chọn phương thức sản xuất, vận chuyển, đổ bảo dưỡng bêtông mố trụ cầu Đề xuất biện pháp đảm bảo chất lượng bê tông mố trụ cầu Thiết kế ván khn thi cơng móng mố trụ cầu (lựa chọn phận mố trụ cầu, sử dụng phần mềm MIDAS/ RM/ SAP để mơ tính tốn) A.2 Thiết kế thi công kết cấu phần (Dùng cần cẩu/Dùng Giá lao cầu) Thi công chế tạo dầm dự ứng lực, phương pháp vận chuyển thi công lao lắp dầm Tính tốn chọn bố trí cần cẩu/chọn hệ giá lao cầu Tổ chức thi công dầm ngang hệ mặt cầu A.3 Phần chung: Lập biện pháp đảm bảo an toàn lao động, quản lý chất lượng, đảm bảo vệ sinh môi trường (Bao gồm thi cơng móng cọc, mố trụ kết cấu nhịp cầu) Sử dụng phần mềm MIDAS/ RM/ SAP để tính tốn kết cấu phụ trợ (Vòng vây ngăn đất/chắn nước, giá lao cầu) CLO2.1 CLO1.1 CLO1.2 CLO5.1 CLO2.1 CLO2.2 Sử dụng phần mềm Project lập tiến độ thi cơng cơng trình cầu B Nội dung bố cục vẽ: - Đảm bảo quy định chung sổ tay hướng dẫn thực luận văn tốt nghiệp B1 Thiết kế thi công kết cấu phần dưới: Tổ chức thi cơng móng, mố trụ cầu: - Sơ mặt công trường thể rõ vị trí xây dựng nhà ban điều hành, nhà công nhân, kho bãi tập kết vật tư, thiết bị máy móc, khu vực xây dựng cầu, đường cơng vụ có (chỉ yêu cầu mức bản) - Tổ chức thi cơng móng, mố trụ cầu (lưu ý sinh viên tách riêng mố trụ để tổ chức thi cơng) + Cơng tác định vị móng, mố trụ tim cọc, sơ đồ biện pháp thi công cọc + Mặt bằng, mặt đứng móng cọc, lớp bêtơng bịt đáy (nếu có) + Chi tiết cấu tạo cọc (Sinh viên làm theo số liệu đề yêu cầu): * Phân đoạn cọc đóng; cấu tạo cọc; mối nối cọc; cẩu chuyển thi công hạ cọc * Phân đoạn lồng thép cọc khoan nhồi, cấu tạo lồng thép, mối nối chi tiết khác lồng thép Tổ chức thi công cọc + Mặt bằng, mặt đứng vòng vây cọc ván/tường chắn đất, chi tiết vịng vây cọc ván/tường chắn đất + Trình tự thi công phận mố trụ cầu, chi tiết kết cấu phụ trợ thi công mố trụ cầu + Mặt chính, mặt bên mố trụ cầu hồn thiện B1 Thiết kế thi cơng kết cấu phần dưới: Tổ chức thi cơng móng, mố trụ cầu: - Trình tự thi cơng kết cấu nhịp cầu có thuyết minh bước thi cơng - Mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, mặt kết cấu phụ trợ thi công kết cấu nhịp cầu (giá lao cầu) Mặt bằng, mặt đứng, mặt bên thiết bị lao lắp kết cấu nhịp (dùng cần cẩu) Các chi tiết khác hệ giá lao cầu/cần cẩu - Trình tự thi cơng hệ mặt cầu có thuyết minh bước thi cơng V CÁC YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG TỐI THIỂU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: t t t t t t t t CĐR SV phải lưu lại cứng Phiếu cho điểm Đồ án môn học, không nộp theo đồ án môn học sau bảo vệ xong Đồng thời nộp scan Phiếu cho điểm cho lớp trưởng lưu lại Trong CLO1.1 phiếu có ghi yêu cầu sửa chữa (nếu có) GVHD GVPB Đồ án môn học SV CLO1.2 phải tự sửa lỗi đồ án theo phiếu cho điểm sau bảo vệ xong đồ án SV nộp lại CLO2.1 phiếu nộp vẽ thuyết minh đến GVPB Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp CLO2.2 CLO3.1 Tổng hợp hoàn thiện lại Đồ án môn học trước thành nội dung “Phần 2” thuyết minh vẽ Đồ án tốt nghiệp (chi tiết xem sổ tay hướng dẫn) Làm bổ sung phương án (sơ không 20 trang) Tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến phương án đưa ra, yếu tố kinh tế, môi trường, xã hội Đánh giá kỹ thuật, kinh tế, tác động môi trường lên phương án Sử dụng phầm mềm Sap2000 để tính tốn nội lực, thiết kế cốt thép kết cấu thép cho cấu kiện dầm ngang, mố cầu, trụ cầu, đà giáo, … Sử dụng phần mềm Plaxis để tính tốn ổn định mố cầu tính vịng vây cọc ván thi công SV áp dụng phần mềm chuyên dùng, tự động hóa thiết kế cơng trình, hướng tới sử dụng BIM - HẾT - CLO4.1 CLO5.1 CLO2.1 CLO2.2 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Ep22 ( t) := pp2( t)   t  ηb  0.677 t + Theo điều kiện đàm bảo độ ổn định chống lật: ΣM  mΣM L G Thành phần lực gây lật: Nước ( CDMNTT - CDLDD1 - 5.5) + zd1 + 0.5 MLGD5n := En1   5.5 - 2.5 + En2  + 3 expand  106.625     Đất 2 MLGD5d( t) := Ea2( t )    ( t - zc2) + zc2 + zd1 + ( CDMNTT - CDLDD1 - 2.5) expand  -18.845 t + 0.26 t + 0.204 t + 62.275 3  ΣMLGD5( t ) := MLGD5n + MLGD5d( t)  106.625 Thành phần lực giữ: Áp lực đất ngang bị động: 2 MGGD5aldn( t ) := Ep22 ( t )    t + zd1 + ( CDMNTT - CDLDD1 - 2.5) expand  4.052 t + 0.451 t 3  Lực dính: MGGD5c( t ) := Ep21 ( t )   t 2 + zd1 + CDMNTT - CDLDD1 - 2.5 expand  27.671 t + 2.31 t  2 ΣMGGD5( t) := MGGD5aldn( t) + MGGD5c( t )  27.671 t + 4.052 t + 2.31 t + 0.451 t 3 f ( t ) := ΣMLGD5( t ) - 0.95 ΣMGGD5( t) expand  -26.287 t + -6.044 t + -0.429 t + 106.625 SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 18 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM 2.444    f ( t ) solve , t  -8.275 - 5.773i     -8.275 + 5.773i  Đồ thị hàm bậc 200 2.444 160 120 80 40 f ( t) 0 - 40 - 80 - 120 - 160 - 200 - 20 - 16 - 12 - - Kết luận: Chọn chiều sâu cắm cọc t=2.5 m 12 16 20 t GIAI ĐOẠN 6: Lắp tầng khung chống thứ 3, cách tầng khung chống thứ hai 2.5m Tâm quay tầng khung chống Giả sử chiều sâu cắm cọc t nằm lớp Thành phần lực gây lật: + Áp lực nước: pw := 5.5 γn = 5.396 + Áp lực đất chủ động đáy lớp 1: σa1 := A  if ka1 γd1 zd1 -  c1 ka1  (ka1 γd1 zd1 - 2 c1 ka1) otherwise σa1 = + Áp lực đất thẳng đứng lớp tác động lên lớp thứ hai: SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 19 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM σa22 := ka2 γd1 zd1 = 0.55 + Áp lực đất chủ động đáy lớp 2: σa2( t) := σa22 + ka2 γd2 t -  c2 ka2  0.51 t - 2.622 + Tổng áp lực nước: En1 :=  pw 5.5 = 14.838 En2 := pw [ ( CDMNTT - CDLDD1 - 5.5) + zd1 + 0.5]  18.825 + Tổng áp lực đất chủ động: Lớp 1: Áp lực ngang đất chủ động: Ea1 := σa1  zd1 ηa = Lớp 2: Ea2( t) := σa2( t)   ( t - zc2)  ηa expand  -3.147 t + 0.306 t + 8.086 Thành phần lực giữ + Áp lực đất bị động đáy lớp 2: Áp lực đất ngang bị động: pp2( t) := kp2  γd2 t  1.692 t Lực dính: cp2 :=  c2 kp2 = 5.775 σp2( t ) := pp2 ( t) + cp2  1.692 t + 5.775 + Tổng áp lực đất bị động: Lớp 2: Lực dính: Ep21 ( t) := cp2 t  ηb  4.62 t Áp lực đất ngang bị động: SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 20 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Ep22 ( t) := pp2( t)   t  ηb  0.677 t + Theo điều kiện đàm bảo độ ổn định chống lật: ΣM  mΣM L G Thành phần lực gây lật: Nước MLGD6n := En2  ( CDMNTT - CDLDD1 - 5.5) + zd1 + 0.5  + 0.5 expand  42.252  Đất 2 MLGD6d( t) := Ea2( t )    ( t - zc2) + zc2 + zd1 + ( CDMNTT - CDLDD1 - ) expand  -10.978 t + -0.505 t + 0.204 t + 42.062 3  ΣMLGD6( t ) := MLGD6n + MLGD6d( t)  42.252 Thành phần lực giữ: Nước MGGD6n := En1  - 5.5  2  = 19.784 3 Áp lực đất ngang bị động: 2 MGGD6aldn( t ) := Ep22 ( t )    t + zd1 + ( CDMNTT - CDLDD1 - ) expand  2.361 t + 0.451 t   Lực dính áp lực đất thẳng đứng lớp tác động lớp 2: MGGD6c( t ) := Ep21 ( t )   t 2 + zd1 + CDMNTT - CDLDD1 -  expand  2.31 t + 16.12 t  ΣMGGD6( t) := MGGD6n + MGGD6aldn( t) + MGGD6c( t )  16.12 t + 4.671 t + 0.451 t + 19.784 f ( t ) := ΣMLGD6( t ) - 0.95 ΣMGGD6( t) expand  -15.314 t + -4.437 t + -0.429 t + 23.458 1.125    f ( t ) solve , t  -5.74 - 3.963i     -5.74 + 3.963i  SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 21 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Đồ thị hàm bậc 200 1.125 160 120 80 40 f ( t) 0 - 40 - 80 - 120 - 160 - 200 - 20 - 16 - 12 - - Kết luận: Chọn chiều sâu cắm cọc t lớp 12 16 20 t GIAI ĐOẠN 7: Hút nước khỏi hố móng, đào hố móng tới độ sâu lớp bê tơng lót Tâm quay tầng khung chống Giả sử chiều sâu cắm cọc t nằm lớp (tính từ đáy bê tơng lót) Thành phần lực gây lật: + Áp lực nước: pw := ( 9.02 + 0.5)  γn = 9.339 T m + Áp lực đất chủ động đáy lớp 1: σa1 := A  if ka1 γd1 zd1 -  c1 ka1  (ka1 γd1 zd1 - 2 c1 ka1) otherwise σa1 = + Áp lực đất thẳng đứng lớp tác động lên lớp thứ hai: σa22 := ka2 γd1 zd1 = 0.55 + Áp lực đất chủ động đáy lớp 2: SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 22 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM σa2( t) := σa22 + ka2 γd2 [ t + [ 9.02 - ( CDMNTT - CDLDD1) - zd1] ] -  c2 ka2  0.51 t - 2.351 + Tổng áp lực nước: En1 :=  pw ( 9.02 + 0.5) = 44.454 + Tổng áp lực đất chủ động: Lớp 1: Áp lực ngang đất chủ động: Ea1 := σa1  zd1 ηa = Lớp 2: Ea2( t) := σa2( t)   [ t + [ 9.02 - ( CDMNTT - CDLDD1) ] - zd1 - zc2]  ηa expand  -2.821 t + 0.306 t + 6.501 Thành phần lực giữ + Áp lực đất bị động đáy lớp 2: Áp lực đất ngang bị động: Lực dính: pp2( t) := kp2  γd2 t  1.692 t cp2 :=  c2 kp2 = 5.775 σp2( t ) := pp2 ( t) + cp2  1.692 t + 5.775 + Tổng áp lực đất bị động: Lớp 2: Lực dính: Ep21 ( t) := cp2 t  ηb  4.62 t Áp lực đất ngang bị động: Ep22 ( t) := pp2( t)   t  ηb  0.677 t + Theo điều kiện đàm bảo độ ổn định chống lật: ΣM  mΣM L G Thành phần lực gây lật: SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 23 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Nước MLGD7n( t) := En1   ( 9.02 + 0.5) - 5 expand  59.865 3  Đất 2 MLGD7d( t) := Ea2( t )    [ t + [ 9.02 - ( CDMNTT - CDLDD1) - zd1] - zc2] + zc2 + zd1 + ( CDMNTT - CDLDD1 - ) expand  -11.342 t + -0.18 t + 0.204 t + 36.12 3  ΣMLGD7( t ) := MLGD7n( t ) + MLGD7d( t) expand  59.865 Thành phần lực giữ: Áp lực đất ngang bị động: 2 MGGD7aldn( t ) := Ep22 ( t )    t + 9.02 - 5 expand  2.72 t + 0.451 t 3  Lực dính áp lực đất thẳng đứng lớp tác động lớp 2: MGGD7c( t ) := Ep21 ( t )   t 2 + 9.02 - 5 expand  18.573 t + 2.31 t  2 ΣMGGD7( t) := MGGD7aldn( t) + MGGD7c( t )  18.573 t + 2.31 t + 2.72 t + 0.451 t 3 f ( t ) := ΣMLGD7( t ) - 0.95 ΣMGGD7( t) expand  -17.645 t + -4.779 t + -0.429 t + 59.865 SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 24 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM  2.048  f ( t ) solve , t   -6.6 - 4.965i     -6.6 + 4.965i  Đồ thị hàm bậc 200 2.048 160 120 80 40 f ( t) 0 - 40 - 80 - 120 - 160 - 200 - 20 - 16 - 12 - - 4 12 16 20 t Kết luận: Chọn chiều sâu cắm cọc t=2.1 m + Kiểm toán độ bền tường vây: Giai đoạn 3: hn := Chiều cao cột nước tác dụng lên tường vây Áp lực nước T pw := γn  hn = 2.943 m hm := 3.771 Vị trí gối (vị trí t/2) tới cao độ mặt lớp đất 2: Áp lực đất: pad := A  if ( γd1 zd1 ka2 + hm γd2 ka2 - 2 c2 ka2)  ηa  A  ( γd1 zd1 ka2 + hm γd2 ka2 -  c2 ka2)  ηa otherwise Vị trí gối (vị trí t/2) tới cao độ đáy lớp bê tơng lót: pad = zc2 = 5.139 hm1 := 3.14 pbd := ( γd2  hm1 kp2 +  c2 kp2 )  ηb = 8.869 SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 25 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Mmax := 36.41 Momen lớn cọc giai đoạn là: Tm Chọn cọc Larsen có thơng số sau: Kích thước: W := 600 H := 180 t := 13.4 Chiều rộng có hiệu Chiều cao có hiệu Chiều dày Sc := 103.9 10 = 1.039  10 Momen quán tính Ix := ( 5220 10) = 7.425  10 Khối lượng đơn vị M := 6.42 PL := 2.39 GD3 M := 36.41 PL := 11.09 GD4 M := 15.83 PL := 21.4 GD5 M := 26.44 PL := 32.53 GD6 M := 11.97 PL := 25.71 GD7 M := 18.67 PL := 34.49 Cho m chiều rộng tường cừ: Cho cọc: Diện tích mặt cắt Mơ đun mặt cắt GD2 4 Wx := 376 10 = 3.76  10 81.6 mc := = 0.082 1000 Ứng suất lớn cọc là: σcoc := Mmax Wx1m ( 1000 ) Ứng suất cho phép thép: 18 σcp := 21000 mm2 Diện tích mặt cắt Sc1m := 173.2 10 = 1.732  10 mm4 Momen quán tính Ix1m := 32400 10 = 3.24  10 mm3 Mô đun mặt cắt Khối lượng đơn vị T m expand  2.023  10 4 Wx1m := 1800 10 = 1.8  10 136 mc1m := = 0.136 1000 T m T Đạt điều kiện bền m σu := A  σcp if σcoc  σcp A  σcoc otherwise + Kiểm toán độ bền tầng khung chống: σu = 2.023  10 PL := 34.49 Phản lực lớn tầng khung chống: Tấn Chọn chống có kích thước W418x417: Chiều cao toàn dầm t3 := 418 Chiều rộng cánh t2 := 417 Bề dày cánh tf := 30 Bề dày bụng tw := 30 Chiều rộng cánh t2b := t2 Bề dày cánh tfb := tf mm Đặc trưng hình học: SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 26 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Diện tích dầm: F := 316.8 100 = 0.032 mm2 Momen quán tính theo trục 3-3: I3 := 107000 10 -3 = 1.07  10 mm4 1000 Momen quán tính theo trục 2-2: I2 := 36400 10 -4 = 3.64  10 mm4 1000 Modun kháng uốn đàn hồi trục 3-3: S3 := 5120 10 -3 = 5.12  10 mm4 1000 Modun kháng uốn đàn hồi trục 2-2: S2 := 1740 10 -3 = 1.74  10 mm3 1000 Modun kháng uốn dẻo trục 3-3: Z3 := 5890 10 -3 = 5.89  10 mm3 1000 Modun kháng uốn dẻo trục 2-2: Z2 := 2700 10 = 2.7  10 -3 mm3 1000 Thanh chống theo phương ngang cầu Nội lực Lực dọc: Nxmax := -92.4 Momen: T Mzmax := -38.16 Tm Mymax := -13.96 Ứng suất σmax := Nxmax + F Mzmax S3 + Mymax S2 4 T expand  1.839  10 = 1.839  10 m Thanh chống theo phương dọc cầu: Nội lực Lực dọc: Nxmax := 14.17 SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA T MSSV: 1851110099 Trang 27 TỔ CHỨC THI CÔNG Momen: GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Mzmax := 50.15 Tm Mymax := -5.124 Ứng suất σmax := Nxmax F Mzmax + S3 Mymax + S2 4 expand  1.319  10 = 1.319  10 Thanh chống giằng theo phương ngang cầu: Nội lực Lực dọc: Nxmax := -115.58 T Momen: Mzmax := -25.149 Tm Mymax := -2.064 Ứng suất σmax := Nxmax F Mzmax + S3 Mymax + S2 3 expand  9.746  10 = 9.746  10 Thanh chống giằng theo phương dọc cầu: Nội lực Lực dọc: Nxmax := -258.069 T Momen: Mzmax := -14.426 Tm Mymax := -1.98 Ứng suất σmax := Nxmax F + Mzmax S3 + Mymax S2 4 expand  1.21  10 = 1.21  10 Thanh giằng xiên: Nội lực Lực dọc: Nxmax := -166.22 T Momen: Mzmax := 20.912 Tm Mymax := -2.612 SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA MSSV: 1851110099 Trang 28 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Ứng suất σmax := SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA Nxmax F + Mzmax S3 + Mymax S2 4 expand  1.083  10 = 1.083  10 MSSV: 1851110099 Trang 29 TỔ CHỨC THI CƠNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM Kiểm tốn ổn định tổ hợp lao cầu: · Chiều dài toàn dầm L := 29 m · Trọng lượng dầm chính: Q := 57.46921875 Tấn · Giả sử Chiều dài nhịp 1: L1 := L + = 32 m · Giả sử Chiều dài nhịp 2: L2 := 20 m · Trọng lượng thân giàn: q2 := 566.75 · Trọng lượng thân ray, tà vẹt: q := 113.25 · Trọng lượng thân ray, tà vẹt thân giàn: q1 := q + q2 = 680 · Trọng lượng xe gòng: Q1 := 4000 kg · Khoảng cách xe gòng tới chân a := m m Q K := 1.3 Hệ số ổn định chống lật: kg Kích thước khoang giàn: + Q1 = 2.029  10 Lkhoang := m Chiều rộng khoang: Bkhoang := m Chiều cao khoang: h := m · Chiều dài khoang: · · Tính trọng lượng đối trọng Q2: Momen giữ MG: MG( Q2) := Q2 L2 + Momen gây lật ML: ML :=  Q1 a + q2 L2 expand  20 Q2 + 113350.0  q1 L1 2   = 3.562  105  kgm Theo điều kiện cân ổn định lật: kg MG( Q2) - K ML solve , Q2  17482.9 Q2 := 17500 Chọn trọng lượng đối trọng là: kg Tính duyệt cường độ biên giàn: · Trường hợp 1: Tổ hợp lao cầu di chuyển nhịp chân trước chưa kê lên trụ Tổ hợp lao cầu làm việc dầm mút thừa momen lớn đỉnh chân MB MB := Q1 a + q1 L1 = 1.821  10 kgm Nội lực biên chịu kéo, bên chịu nén: MB N := = 9.104  10 kg h Duyệt cường độ biên giàn gồm: Chọn thép góc L90x90x9 có thơng số sau: Diện tích tiết diện: Ftgbt := 15.394 cm2 Modun kháng uốn đàn hồi: Wtgbt := 17.65 cm3 Momen quán tính tiết diện Itgbt := 114 cm4 Bán kính quán tính: rtgbt := 2.72 cm Vị trí trọng tâm Ctgbt := 2.54 cm Chọn số lượng thép góc biên trên: SLT := σbt := N SLT Ftgbt = 739.249 SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA kg cm Với σcp := 1900 MSSV: 1851110099 kg cm Trang 30 TỔ CHỨC THI CÔNG σ := GVHD: TS LÊ HỒNG LAM A  σbt if σbt  σcp cm A  σcp otherwise Chênh lệch: kg = 739.249 %chenhlech := ( σcp - σbt) σbt Đạt ứng suất cho phép  100 = 157.018 % Duyệt cường độ biên giàn gồm: Chọn thép góc L90x90x9 có thơng số sau: Diện tích tiết diện: Ftgbd := Ftgbt cm2 Modun kháng uốn đàn hồi: Wtgbd := Wtgbt cm3 Momen quán tính tiết diện Itgbd := Itgbt cm4 Bán kính quán tính: rtgbd := rtgbt cm Chọn số lượng thép góc biên trên: SLD := SLT Chiều dài chịu nén Ln := 200 cm Ln λ := = 73.529 rtgbd Độ mảnh: Tra bảng 5.3-1 (trang 230 có) Hệ số tăng ứng suất N σbd := σ := cm %chenhlech := Với σcp := 1900 kg cm 3kg = 1.023  10 cm A  σbd if σbd  σcp A  σcp otherwise · kg = 1.023  10 φ SLD Ftgbd Chênh lệch: φ := 0.7223 ( σcp - σbd) σbd Đạt ứng suất cho phép  100 = 85.644 % Trường hợp 2: Dùng tổ hợp lao cầu lao nhịp 1, giàn nhịp bất lợi dầm bê tông cốt thép ứng suất trước di chuyển đến nhịp Biên giàn chịu nén, biên chịu kéo có trị số lực khác dấu tính sau: M12 := Q 1000 L1 L1 Q1  L1  + q1 +  + 1 = 3.349  10 kgm   Nội lực biên biên dưới: N := M12 h = 1.675  10 kg Duyệt cường độ biên chịu kéo: N σbd := σ := SLD Ftgbd = 1.36  10 A  σbd if σbd  σcp kg = 1.36  10 cm A  σcp otherwise Chênh lệch: %chenhlech := ( σcp - σbd) σbd Đạt ứng suất cho phép  100 = 39.729 % Duyệt cường độ biên chịu nén: σbt := σ := N SLT φ Ftgbt = 1.883  10 A  σbt if σbt  σcp A  σcp otherwise SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA 3 = 1.883  10 kg cm Đạt ứng suất cho phép MSSV: 1851110099 Trang 31 TỔ CHỨC THI CÔNG GVHD: TS LÊ HỒNG LAM %chenhlech := Chênh lệch: ( σcp - σbt) σbt  100 = 0.927 % 3.Tính tốn chân tổ hợp lao cầu Phản lực lớn vị trí chân xe gòng treo dầm đứng đỉnh chân Khi tính phản lực ta chia đơi để tìm lực nén cột Tính tốn phần mềm sap ta có phản lực chân Rb 38948 Rb := kg Chọn thép góc L90x90x10 có thơng số sau: Diện tích tiết diện: Ftgc := Ftgbt cm2 Modun kháng uốn đàn hồi: Wtgc := Wtgbt cm3 Momen quán tính tiết diện Itgc := Itgbt cm4 Bán kính quán tính: rtgc := rtgbt cm Vị trí trọng tâm Cc := Ctgbt cm Chiều dài chịu nén Ln := 200 cm Chọn số lượng thép góc chân lao cầu: SLC := Momen qn tính thép góc ( ) = 2.045  103 cm3 J :=  Itgc + SLC Ftgc Cc Bán kính quán tính thép góc: J rttg := SLC Ftgc = 5.763 cm Ln Độ mảnh: λ := Tra bảng 5.3-1 (trang 230 có) Hệ số tăng ứng suất φ := 0.839 σc := σ := Rb φ Ftgc SLC = 376.948 A  σc if σc  σcp SVTH: NGUYỄN BÁ KHOA %chenhlech := = 34.704 kg cm2 kg = 376.948 cm A  σcp otherwise Chênh lệch: rttg ( σcp - σc) σc Đạt ứng suất cho phép  100 = 404.048 MSSV: 1851110099 % Trang 32