50569 03piii dam super t xzywb 20131213090938

GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ III THIẾT KẾ CẦU DẦM SUPER - T Chiều dài toàn cầu : L = 5*39m Gồm nhịp dầm super -T Các dầm thiết kế dầm giản đơn,trong nhịp dầm SUPER T gồm dầm SUPER T có chiều cao 1.7cm dầm đặt cách 2.340m ………………………………………………………………… MẶT CẮT NGANG CẦU 9000 1200 2% 1700 1700 2% 300 200600 610 200600 610 1200 1320 2340 2340 2340 2340 1>Xác định tải trọng tác dụng lên dầm: Giai đoạn 1:Dầm chịu tónh tải gồm: Trọng lượng thân,trọng lượng mặt cầu,dầm ngang dầm tiết diện SUPER T chịu Giai đoạn 2:Tiết diện liên hợp chịu thêm tải trọng lan can,lề hành, gờ chắn,lớp phủ mặt cầu hoạt tải ôtô 2> Số liệu thiết kế: Chiều dài toàn dầm L = 39 Khoảng cách từ dầu dầm đến tim gối a= 0.4 Khẩu độ tính toán Ltt = L-2a= 38.2 Tải trọng thiết kế Hoạt tải HL93 Tải trọng người 3kPa Bề rộng xe chạy B1 = Dãy phân cách B2 = Lề người bên B3 = 1.2 hb4 = Bó vỉa 0.2 Lan can B4 = 0.3 Tổng bề rộng cầu B = 12 Dạng kết cấu nhịp Cầu dầm Dạng mặt cắt Super T Vật liệu kết cấu BTCT dự ứng lực Công nghệ chế tạo Căng trước SV : NGÔ ANH TUAÁN 94 1320 (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mác bê tông Dầm chủ Bản mặt cầu Tỷ trọng bê tông γc = Ta sử dụng thép cường độ cao với tao cáp có đường kính D = Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn fpu = Thép thường G60 fpu = 3> Thiết kế cấu tạo 3.1> Lựa chọn kích thước mặt cắt ngang cầu: Nb = Số lượng dầm chủ Khoảng cách hai dầm chủ S = Lề người di cao mặt dường xe chạy chiều cao Bố trí dầm ngang vị trí gối cầu Hai mặt cắt Nn=(N b-1)*2 = Số lượng dầm ngang Phần cánh hẫng Sk = 50 35 Mpa Mpa 2450 15.2 1860 620 kg/m3 mm Mpa Mpa 2.34 0.15 (m) (m) B − ( N b − 1) S = 1.32 (m) hf = Chiều dày trung bình mặt cầu 0.2 (m) Lớp bê tông atphan t1 = 0.07 (m) Lớp phòng nước t2 = 0.04 (m) Chiều cao bầu H= H' = h6 = 1.7 0.8 0.21 (m) (m) (m) Chiều cao vút h5 = 0.05 (m) h4 = 0.29 (m) b2 b6 b6 h2 h1 b7 b8 b3 H b'1 b5 h6 h5 h4 10 10 b4 V¸t 20x20 b1 3.2> Thiết kế dầm chủ: Chiều cao dầm SV : NGÔ ANH TUẤN 95 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chiều cao vút h2 = 0.075 (m) Chiều cao sườn h3 = 0.975 (m) Chiều cao cánh dầm h1 = 0.1 (m) Bề rộng bầu dầm b1 = 0.7 (m) b'1 = 0.883 (m) b4 = 0.08 0.226 0.1 0.7 0.9 (m) (m) (m) (m) (m) 2.3 (m) Hdn = H' = 0.8 (m) tdn = Lck = 0.8 1.073 1.417 (m) (m) (m) b5 = b3 = Bề rộng sườn Bề rộng cánh b6 = b7 = b2=2b6+b7 H' h1 b2 b'1 1.94 m 900 1700 800 Chieàu cao toàn dầm mặt cầu h=H+hf = Đoạn cắt khất Lck = 0.8 m Đoạn dầm đặc Lđặc = 1.2 m Tim gèi V¸t 20x20 400 1200 3.3> Cấu tạo dầm ngang: Chiều cao dầm ngang Bề dày dầm ngang Chiều dài dầm ngang Bề rộng vút SV : NGÔ ANH TUẤN a' = a= 96 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cao vút av = 0.1 (m) Diện tích mc dầm ngang hv = 0.075 (m) Diện tích mặt cắt daàm ngang S dn = ( a 'dn + av ).hv + a 'dn + 2.av + a ( H dn − hv ) Sdn = 1.063 (m 2) 4.> Tính toán đặc trưng hình học dầm Super T, Hệ số phân bố ngang tải trọng 4.1> Tính toán đặc trưng hình học dầm Super T Xét mặt cắt đặt trưng gồm Mặt cắt gối x0 = (m) Mặt cắt cách gối dv (kiểm tra lực cắt) x1 = 1.61 (m) Mặt cắt không dính bám x2 = (m) Mặt cắt không dính bám x3 = (m) x4 = 9.55 (m) x5 = ltt/2 = 19.1 (m) Diện tích mặt cắt A0= 0.879 m2 Mô men tónh đáy dầm S0d = 0.115 m3 Mô men tónh thớ dầm S0t = 0.043 m3 Mô men quán tính trục trung hoà Id0 = 0.052 m4 Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm y0d = 0.450 m Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm y0t = 0.350 m Diện tích mặt cắt A1= 1.640 m2 Mô men tónh đáy dầm S1d = 0.456 m3 Mô men tónh thớ dầm S1t = 0.595 m Mô men quán tính trục trung hoà Id1 = 0.452 m4 Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm y1d = 0.989 m Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm y1t = 0.711 m Diện tích mặt cắt A2= 0.612 m2 Mô men tónh đáy dầm S2d = 0.284 m3 Mô men tónh thớ dầm S2t = 0.283 m Mô men quán tính trục trung hoà I2d = 0.248 m Mặt cắt L/2 4.1.1> Xét mặt cắt gối 4.1.2> Xét mặt cắt bất lợi lực cắt cách gối dv Mặt cắt super T đặt 4.1.3>Xét mặt cắt không dính bám X2, X3, X4, Mặt cắt SUPER T rỗng SV : NGÔ ANH TUẤN 97 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm y2d = 0.873 m Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm y2t = 0.827 m 4.1.4> Tổ hợp đặc trưng hình học mặt cắt Mặt cắt Ai (mm ) Sbi ( mm ) Sti (mm ) ybi (mm) x0 801679.2 335000000 307000000 417.5 x1 1638896 1450000000 1250000000 938.99 x2 612513.2 612513.3 544000000 856.99 x3 1638896 1450000000 1250000000 938.99 x4 612513.2 612513.3 544000000 856.99 x5 612513.2 612513.3 544000000 856.99 Hệ sốâ 2.57 Theo số liệu thiết kế cầu có bề rộng xe chạy 12m nên ta suy n =2.57 > Nên ta suy hệ số xe m = Phân bố hoạt tải theo momen Cường độ chịu nén bê tông làm dầm yti(mm) I( mm ) 382.5 38530134735 761.6 1.05807E+12 887.4 2.56E+11 761.6 1.05807E+12 887.4 2.56E+11 887.4 2.56E+11 f' c1 = 50 (Mpa) 1.5 Modun đàn hồi dầm  m3  Ec.dam = 0.043  γ c  f 'c1 Mpa  kg  E c.dam = Cường độ chịu nén bê tông làm mặt cầu f' c2 = 36870 35 (Mpa) Mpa 1.5 Môdun đàn hồi mặt cầu Ec.ban  m3  = 0.043  γ c  f 'c Mpa kg   Ec.ban = 30849.7468 (Mpa) 5.>Tính hệ số phân bố 5.1> Hệ số phân bố hoạt tải momen dầm S S *H Nhiều thiết kế chịu tải g mg = ( ) 0.6 * ( ) 0.125 = 1900mm Ltt gLan Với tải trọng = 0.542 5.2> Hệ số phân bố hoạt tải momen dầm biên TẢI TRỌNG LÀN Y1 SV : NGÔ ANH TUẤN 98 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Với tải người gPL= 0.73 glàn= Với tải trọng 0.28 Nhiều thiết kế Khoảng cách tim bụng phía dầm biên mép bó vóa lan can chắn xe de = Sk-B4-B3-B2 = -0.4 (m) Hệ số phân bố hoạt tải theo lực cắt Hệ số phân bố hoạt tải lực cắt dầm dọc Với hai nhiều thiết kế chịu tải 0.1 0.8  S  H g vg =     = 2250   Ltt   Hệ số phâ bố hoạt tải lực cắt dầm dọc biên Nhiều thiết kế chịu tải  de  g vb = g vg  +  =  3050  5.4> Hệ số diều chỉnh tải trọng Ta có ηD Hệ số dẻo 0.75590154 0.53037026 ηD =1 Đối với phận liên kết thông thường ηR Hệ số dư thưà ηR =1 Đối với múc dư thừa thông thường η1 Hệ số quan trọng η1 =1.05Cầu thiết kế quan trọng Hệ số diều chỉnh tải trọng η = ηD.ηR.ηI = 1.05 6> Xác định nội lực mặt cắt đặc trưng 6.1> Xác định tónh tải 6.1.1> Tónh tải dầm chủ Xét đoạn dầm cắt khất A0 Diện tích tiết diện Tỷ trọng bê tông dầm chủ Trọng lượng đoạn dầm Xét đoạn dầm đặc γc = DCd =γc A0.Lck.2 = A1 Diện tích tiết diện Trọng lượng đoạn dầm = = DC d1=γc A1.Ldac.2 = A2 Xét đoạn dầm lại = DC d2 =γc A2.[L-2x(Lck+Ldac)] = Trọng lượng đoạn dầm Tónh tải dầm chủ coi tải trọng rải xuốt chiều dài dầm SV : NGÔ ANH TUẤN 99 0.879 m2 kg/m 2450 3445.4448 kg 1.640 m 9643.2 kg 0.612 m2 52479 kg MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DC dc = DC d + DC d + DC d = L 6.1.2> Tónh tải mặt cầủ Dầm A bmg = S.hf = 0.468 1146.6 m2 kg/m 0.498 m2 1220.1 kg/m 87.27 kg/m 110.25 kg/m DCvn = 0.38 kg/m DCt = 16 kg/m 0.2 147 163 m kg/m kg/m DCgc = 122.5 kg/m γ1 = 2400 kg/m3 t1 = 0.05 m γ2 = 1800 kg/m t2 = 0.02 365.04 370.04 m kg/m kg/m kg/m DCbmg =γc Abmg = Dầm biên 1681.22166 kg/m S  Abmb =  + S k  h f = 2  DCbmb =γc Abmb = 6.1.3>Tónh tải dầm ngang S dn tdn N n = N b Ltt DCdn = γ c 6.1.4>Tónh tải ván khuôn lắp ghép DCvk =γc b7.0,05 = 6.1.5> Tónh tải vách ngăn 6.1.6> Lan can có tay vịn Phần thép có trọng lượng Chiều cao bó vóa h B4 = Phần bê tông có trọng lượng Tổng: DCbt =B4*hb4*γ= DClc = Gờ chắn 6.1.7> Trọng lượng lớp phủ mặt cầu tiện ích công cộng Lớp bê tông atphan Lớp phòng nước Tổng trọng lượng lớp phủ mặt cầu Các tiện ích Tổng DWIP = (t1 * γ + t2 * γ ) * S = DWti = DW = y1b y2b = = 1.625 1.5625 Dầm biên DClcb = DClc.y1b = SV : NGÔ ANH TUẤN 100 264.875 kg/m MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DWb = DWIP S ( S k − B4 − B2 + ) + DWti = S Dầm dọc DClcg = DWg =DW= 6.1.8>Tổng cộng tónh tải tác dụng lên dầm dọc chủ Dầm dọc Giai đoạn chưa liên hợp mặt cầu Giai đoạn khai thác đổ mặt cầu DCg=DCdc+DCbmg+DCdn+DClcb+DCvk+DCvn Dầm dọc biên Giai đoạn chưa liên hợp mặt cầu Giai đoạn khai thác đổ mặt cầu DCb=DCdc+DCbmb+DCdn+DCgc+DClcb+DCvk+DCvn 307.64 kg/m 370.04 kg/m kg/m DCdc = 1681.22166 kg/m = 3025.72605 kg/m DCdc = 1681.22166 kg/m = 3486.60105 kg/m 307.64 kg/m DW = 6.2> Hoaït tải HL93 6.3> Đường ảnh hưởng momen lực cắt mặt cắt đặc trưng Mặt cắt gối Ltt = 38.2 m Đường ảnh hưởng momen mặt cắt gối Đường ảnh hưởng lực cắt mặt cắt gối ωM1 = m2 ωV1 = 19.1 m2 Mặt cắt dầm 19.1 Đường ảnh hưởng momen mặt cắt dầm 0.5 0.5 Đường ảnh hưởng lực cắt mặt cắt dầm ωM5 = ωV5 = SV : NGÔ ANH TUẤN 101 364.81 m 0m MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.4> Tính nội lực tónh tải tác dụng lênø dầm biên dầm 6.4.1> Momen tónh tải tác dụng lên dầm biên Giai đoạn chưa đổ mặt cầu MDCdc=DCdc.g.ωM = Tại gối MDCdc=DCdc.g.ωM = Tại L/2 (KN.m) 3049.02576 (KN.m) Giai đọan liên hợp Tại gối M DCb=DCb.g.ωM = Tại L/2 M DCb=DCb.g.ωM = 6323.22118 (KN.m) MDWb=DWb.g.ωM = 557.928979 (KN.m) 6.4.2> Momen tónh tải tác dụng lên dầm Giai đoạn chưa đổ mặt cầu Tại gối MDCdc=DCdc.g.ωM= MDCdc=DCdc.g.ωM= Tại L/2 Giai đọan liên hợp Tại gối M DCg=DCg.g.ωM= Tại L/2 0 (KN.m) (KN.m) 332208.945 (KN.m) (KN.m) M DCg=DCg.g.ωM= 5865.62001 (KN.m) MDWg=DWg.g.ωM= 717.353123 (KN.m) 6.4.3> Lực cắt tónh tải tác dụng lên dầm biên Giai đoạn chưa đổ mặt cầu Tại gối Tại L/2 Giai đọan liên hợp Tại gối Tại L/2 6.4.4> Lực cắt tónh tải tác dụng lên dầm Giai đoạn chưa đổ mặt cầu Tại gối Tại L/2 Giai đọan liên hợp Tại gối Tại L/2 159.634857 (KN) (KN) 331.0587 (KN) (KN) 29.2109413 (KN) 170.63807 (KN) (KN) 307.100524 (KN) (KN) 37.5577551 (KN) 6.5> Tính nội lực họat tải tác dụng lênø dầm biên va dầm 6.5> Tính nội lực họat tải tác dụng lênø dầm biên 6.5.1>Momen họat tải HL93 va PL tác dụng lên mặt cắt ta xét tai dầm đầu dầm momen SV : NGÔ ANH TUẤN 102 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TH1 TẢI TRỌNG LÀN Ltt=38.2 yM1 yM2 yM3 yM4 hình xêùp xe lên dah momen Momen xe tải thiết kế Mxetk1=145*Ym1+145*Ym3+35*Ym4=2162(KN.m) _Momen xe tải trục thiết kế Mxe2tk1=110*(Ym1+Ym2)=1711(KN.m) TH2 TẢI TRỌNG LÀN Ltt=38.2 9.8 yM4 yM2yM1 yM5 yM3 hình xêùp xe lên dah momen _Momen xe tải thiết kế Mxetk2=145*Ym1+145*Ym3+35*Ym4=2237.4(KN.m) _Momen xe tải trục thiết kế Mxe2tk2=110*(Ym2+Ym5)=1710.5(KN.m) Ta chọn Mxetk=max[max( Mxetk1,Mxe2tk1),(Mxetk2,Mxètk2)]= qlan = Momen tải trọng M lan=qlan.ωM= SV : NGÔ ANH TUẤN 103 2237.4 9.3 (kN.m) (kN/m) 3392.733 (kN.m) MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Momen người gây dầm biên Tổng momen họat tải Dầm biên MHTb=gbHL.(1+IM).Mxetk+gblan.Mlan+gbPL.MPL= IM=25% Tại mặt cắt dầm giữa: MHTg=ggHT.(1+IM).Mxetk+gmlan.Mlan= 6.5.2>Lực cắt họat tải HL93 PLø Ta xét đàu dầm dầm lực cắt Lực cắt xe tải thiết kế 1313.316 (kN.m) 3325.86605 (kN.m) 4907.59565 (kN.m) TẢI TRỌNG LÀN Ltt=38.2 Yv1 Yv2 Yv3 Yv4 hình xêùp xe lên dah momen Vxettk=145kn*Yv1+145kn*Yv3+35kn*Yv4= Lực cắt xe trục thiết kế Vxe2tk=110kn*(Yv1+Yv2)= Vxetk=max(Vxettk,Vxètk)= Lực cắt tải trọng Vlan=qlan.ωV= 296.225 (kn) 215.82 296.225 (kn) (kn) 177.63 (kn) 68.76 (kn) Lực cắt tải trọng người gây dầm biên V PL=PL.B3.ωV = Tổng lực cắt họat tải dầm biên VHTb=gbHL.(1+IM).Vxetk+gblan.Vlan+gbPL.VPL = 287.561567 (kn) Tổng lực cắt họat tải dầm VHTg=ggHL.(1+IM).Vxetk+gglan.Vlan= 457.526165 (kn) 6.6> Tính nội lực theo TTGH mặt cắt dầm 6.6.1> Tính nội lực theo TTGH mặt cắt dầm biên Trạng thái giới hạn cường độ I Trạng thái giới hạn cường độ I cho momen tính theo công thức MuCDIb = η(1.75MHLb+1.25MDCb+1.5MDWb) Trạng thái giới hạn cường độ I cho lực cắt tính theo công thức VuCDIb = η(1.75VHLb+1.25VDCb+1.5VDWb) SV : NGÔ ANH TUẤN 104 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mặt cắt MuCDIb(KNm) VuCDIb(KN) 1817.7 19.1 13879 Trạng thái giới hạn cường độ II Trạng thái giới hạn cường độ II cho momen tính theo công thức MuCD2b = η(0.MHLb+1.25MDCb+1.5MDWb) Trạng thái giới hạn cường độ II cho lực cắt tính theo công thức VuCD2b = η(0.VHLb+1.25VDCb+1.5VDWb) Mặt cắt MuCD2b(KNm) VuCD2b(KN) 457.6397875 19.1 8740.919941 Trạng thái giới hạn cường độ III Trạng thái giới hạn cường độ III cho momen tính theo công thức MuCD3b = η(1.35.MHLb+1.25MDCb+1.5MDWb) Trạng thái giới hạn cường độ III cho lực cắt tính theo công thức VuCD3b = η(1.35.VHLb+1.25VDCb+1.5VDWb) Mặt cắt MuCD3b(KNm) VuCD3b(KN) 845.8479026 13230.8391 19.1 Trạng thái giới hạn sử dụng Trạng thái giới hạn sử dụng cho momen tính theo công thức MuSDb = η(1.MHLb+1.MDCb+1.MDWb) Trạng thái giới hạn sử dụng cho lực cắt tính theo công thức VuSDb = η(1.VHLb+1.VDCb+1.VDWb) Mặt cắt 19.1 MuSDb(KNm) VuSDb(KN) 10685 1387.2 Trạng thái giới hạn đặc biệt cho momen tính theo công thức MuDBb = η(0.5.MHLb+1.25MDCb+1.5MDWb) Trạng thái giới hạn đặc biệt cho lực cắt tính theo công thức VuDBb = η(1.35.VHLb+1.25VDCb+1.5VDWb) Mặt caét MuDBb(KNm) VuDBb(KN) 19.1 10403.85296 601.4205709 6.6.2> Tính nội lực theo TTGH mặt cắt dầm Trạng thái giới hạn cường độ I SV : NGÔ ANH TUẤN 105 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trạng thái giới hạn cường độ I cho momen tính theo công thức MuCDIg = η(1.75MHLg+1.25MDCg+1.5MDWg) Trạng thái giới hạn cường độ I cho lực cắt tính theo công thức VuCDIg = η(1.75VHLg+1.25VDCg+1.5VDWg) Mặt cắt MuCDIg(KNm) VuCDIg(KN) 0 1240.883077 19.1 13879 Trạng thái giới hạn cường độ II Trạng thái giới hạn cường độ II cho momen tính theo công thức MuCD2g = η(0.MHLg+1.25MDCg+1.5MDWg) Trạng thái giới hạn cường độ II cho lực cắt tính theo công thức VuCD2g = η(0.VHLg+1.25VDCg+1.5VDWg) Mặt cắt MuCD2g(KNm) VuCD2g(KN) 0 440.2122879 19.1 8408.054698 Trạng thái giới hạn cường độ III Trạng thái giới hạn cường độ III cho momen tính theo công thức MuCD3g = η(1.35.MHLg+1.25MDCg+1.5MDWg) Trạng thái giới hạn cường độ III cho lực cắt tính theo công thức VuCD3g = η(1.35.VHLg+1.25VDCg+1.5VDWg) Mặt cắt MuCD3g(KNm) VuCD3g(KN) 0 1057.872611 19.1 15033.30882 Trạng thái giới hạn sử dụng Trạng thái giới hạn sử dụng cho momen tính theo công thức MuSDg = η(1.MHLg+1.MDCg+1.MDWg) Trạng thái giới hạn sử dụng cho lực cắt tính theo công thức VuSDg = η(1.VHLg+1.VDCg+1.VDWg) Mặt cắt MuSDg(KNm) VuSDg(KN) 0 802.1844446 19.1 10685 Trạng thái giới hạn đặc biệt cho momen tính theo công thức MuDBg = η(0.5.MHLg+1.25MDCg+1.5MDWg) Trạng thái giới hạn đặc biệt cho lực cắt tính theo công thức VuDBg = η(1.35.VHLg+1.25VDCg+1.5VDWg) Mặt cắt MuDBg(KNm) VuDBg(KN) 0 668.9753705 19.1 10861.85252 Căn giá trị nội lực tính toán dầm dầm bất lợi SV : NGÔ ANH TUẤN 106 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nên ta chọn dầm dầm tính duyệt Theo TTGH cường độ max(M uCDIg)= 13,879 (KN.m) Theo TTGH đặc biệt max(M uDBg) = 10,862 (KN.m) Theo TTGH sử dụng max(M uSDg) = 10,685 (KN.m) 7.> Tính toán bố trí cốt thép 7.1> Tính toán diện tích cốt thép Ta sử dụng công nghệ DƯL kéo sau nên sử dụng bó cáp bọc ống gen Ta sử dụng cáp 15.2 mm, tiêu chuẩn ASTM Diện tích tao cáp A ps1 = 140.000 mm Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn fpu= 1860 Mpa Giới hạn chảy fpy = 1667 Mpa Ứng suất thép DƯL tính fpj= 1336 Mpa Mô đun đàn hồi cáp Ep = 197000 Mpa 50 6.5 Mpa cm f'cl = Bê tông dầm cấp Đường kính ống tạo lỗ D = Ta chọn ba bó cáp dự ứng lực Momen tính toán.( lấy momen tính toán lớn theo TTGH cường độ.) Mu = 13879.000 (KN.m) _Đối với cấu kiện BTCT chịu uốn chịu kéo DƯL hệ số sức kháng : Ф=1 Apskg = Số tao cáp cần thiết theo công thức là: Mu = 5737.66087 (mm2) Φ * 0.85 * f pu * 0.9 * H nc = A pskg A ps = 40.9832919 Để đảm bảo điều kiện làm việc cốt thép tối thiểu,lượng cốt thép tính nhân với 1.33 Vậy ta chọn : nc = Aps=nc.Aps1= Diện tích thép DƯL dầm: Kiể tra điều kiện: SV : NGÔ ANH TUẤN Aps >Apskg 107 54 7560 (mm2) thoả đk MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP C 3000 +3.14 m E B 1000 2000 800 2071 150 1479 1350 600 VI>TÍNH TOÁN MỐ : Do tính toán sơ nên tachỉ tính toán mố :Mố Việc tính mố tính lực thẳng đứng tác dụng lên mố mặt cắt đáy móng đểû phục vụ cho việc tính toán cọc Mố có cấu tạo 1) XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MỐ 5343 4993 350 850 Chọn kích thước sơ mố sau F Bề rộng mũ mố 12 m Chiều cao tường đầu 1.350 m 700 Chiều cao thân mố m C QUÉT NHỰA ĐƯỜNG LỚP SAU MỐ Chiều cao tường che 4.656 m Bề dài bệ mố m CĐMĐ +2.704F m Chiều cao bệ mố m D B Chiều dày tường đầu 0.35 m Chiều rộng thân mố 1.2 m Chiều rộng tường che 0.3 m A Chiều dài tường che m BÊ TÔNG LÓT ĐÁY D CỌC KHOAN NHỒI Bề rộng bệ mố 12 m Đá kê gối : 0.15 x 0.6 x 0.9 >TĨNH TẢI Tónh tải gồm: Tónh tải thân mố Tónh tải dầm Tónh tảiø lan can Tónh tải mặt cầu Tónh tải dầm ngang Tónh tải lớp bê tông nhựa 2.1-TRỌNG LƯNG BẢN THÂN MỐ Bệ mố Tường thân Tường đỉnh Mẫu đỡ độ Tường cánh Đá kê gối Tường che Tổng SV : NGÔ ANH TUẤN 2880 1036.8 136.08 43.875 197.18 11.664 43.200 4348.795 108 A E -1.86 m -73.12 m KN KN KN KN KN KN KN KN MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2 Tónh tải kết cấu nhịp : Dầm DC1= 1.7 L= 39 qdc = 663 q6dc = Toång 1657.5 T/m m KN KN Tónh tải dầm ngang DC2= qng = 0.8015 80.15 T/m Tónh tải lan can qlc = 311.922 (KN) 1332 (KN) Tónh tải mặt cầu qbmc = Tónh tải lớp BTN qbtn = KN 170.61435 (KN) qkcn Tổng tĩnh tải kết cấu nhịp >HỌAT TẢI 4300 = 7900.982 (KN) 4300 1200 0.638 0.9493 0.819 38200 ω= Diện tích ĐAH trụ R1 tc R1 tt = tải trọng*hspbn*diện tích*hệ số 19.1 (m2) tc = R1 *hệ số n*(1+IM) Tính toán giá trị hoạt tải hệ số Tung độ Tải hspbn Rtt ĐV Tải trọng 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.638 0.819 0.9493 38.2 35 145 145 110 110 9.3 0.542 0.542 0.542 0.542 0.542 0.280 389.839178 2073.23563 132.535248 95.4464012 100.543981 167.86035 KN KN KN KN KN KN Tổng cộng R 2595.61005 195.990382 KN KN Tải trọng Xe tải Xe trục SV : NGÔ ANH TUẤN tt Do xe tải Do xe trục 109 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe tải: Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe trục: Σ tải trọng tác dụng lên cọc tải trọng làn: → Pmax = 2595.610052 (KN) Ptt = 14930.2329 (KN) P P P = = = 2595.61005 (KN) 195.990382 (KN) 167.86035 (KN) 4>TÍNH TOÁN CỌC Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi: Chọn chiều dài cọc dự kiến 70m, đường kính 1m Địa chất Lớp Bùn sét lẫn bụi xám nâu đen, TT:dẻo chảy đến chaûy C= 0.112 (kg/cm2) 5O02' 1.09 70.50% ϕ= B= W= ε Lớp = 1.896 γ= 1.47 (g/cm3) H= 44.5 (m) Cát pha lẫn bụi màu xám nâu nhạt ,TT chặt vừa C= 0.05 (kg/cm2) ϕ= 26O34 ∆ = W = = ε Lớp 2.676 18.60% 0.593 γ= 1.991 (g/cm3) H= 5.5 (m) sét lẫn bụi, xác thực vật,TT dẻo mềm đến dẻo cứng C= 0.229 (kg/cm2) ϕ= B= 13O33' 0.45 γ= Lớp 1.803 (g/cm3) 1.051 ε0 = 2.687 ∆ = W = 37.20% H= 16 (m) Cát mịn lẫn bụi màu xám nâu nhạt, TT chặt vừa đến chặt 2.671 ∆ = C= 0.053 (kg/cm2) ϕ= SV : NGÔ ANH TUẤN 26O12' 110 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP B= ε Lớp = 0.629 γ= 1.981 (g/cm3) W= 20.50% H= 5.5 (m) sét lẫn bụi mầu xám ghi loang nâu màu đỏ, TT :cứng 2.726 ∆ = C= 0.465 (kg/cm2) O 18 16' ϕ= B= ε = γ= W = H= -0.02 0.673 1.9999 (g/cm3) 22.90% ∞ (m) Đường kính cọc khoan nhồi Þ Chiều dài cọc L = Ps : Chu vi thân cọc = Ap : diện tích mũi cọc F= 0.785 Tìm hệ số ma sát fi Do lớp 1ù khả chịu lực nhỏ Z24 = 42.5 m ⇒ f1 49.05 kN/m2 ⇒ f2 50.031 kN/m2 Z25= 44.5 m 1.00 70 U= m m 3.14159265 m m² Z26= 46.5 m ⇒ f3 51.012 kN/m Z27= 48.5 m ⇒ f4 42.18 kN/m2 Z28= 50.5 m ⇒ f5 42.28 kN/m2 Z29= 51 m ⇒ f6 42.38 kN/m2 Z30= 53 m ⇒ f7 42.48 kN/m2 55 m ⇒ f8 42.58 kN/m Z32= 57 m ⇒ f9 42.68 kN/m2 Z33= 59 m ⇒ f10 42.183 kN/m2 Z34= 61 m ⇒ f11 42.78 kN/m2 Z35= 63 m ⇒ f12 68.67 kN/m2 Z36= 65 m ⇒ f13 69.651 kN/m2 67 m ⇒ f14 68.67 kN/m Z38= 69 m ⇒ f15 98.1 kN/m2 99.081 kN/m2 m ⇒ f16 Lớp đất Z37= 71 Lớp đất Z31= Z39= Lớp đất 2 Lớp đất5 Chân cọc nằm lớp đất sét lẫn bụi nên ta xác định dược cường độ SV : NGÔ ANH TUẤN 111 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tính toán đất mũi cọc theo công thức R=0.75β(γ∗d*A k+α∗γΙ∗h*B k) h/d= 70 Từ ta coù: o o α= 0.44 β= 0.25 ϕ= Aok= 9.5 h/d= 70 d = 1m tra hệ số bảng A6 o B k= 18.6 Chân cọc nằm lớp đất cát ta tính R 18O16' R = 191.537 (T/m ) Sức chịu tải giới hạn cọc xác định φgh=m(mR.R.F+u.Σmfi.hi.fi) mR= Φgh = 738.9 (T) = (Φgh/1.4) = Φ0 = mfi= 0.6 7389 (KN) 5277.85714 (KN) Xác định số lượng cọc n=(Ptt/Φ0) = 2.828843695 β =(1.4-1.7) nc=n.β = 4.80903 Ta chọn cọc khoan nhồi đường kính 1m V>TÍNH TOÁN TRỤ: Do tính toán sơ nên ta tính trụ,đó trụ T2 Việc tính trụ tính lục thẳng đứng tác dụng lên trụ mặt cắt đáy móng dẻ phục vụ cho việc tính toán cọc Trụ có cấu tạo: b1=12000 h1 h2 150 2500 700 700 c2=3200 2500 b2=1500 b2 c3=1500 h4=2000 b3=4000 D1500 h3=6000 900 c1=1500 b4=10000 SV : NGÔ ANH TUẤN c4=5000 112 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1>TĨNH TẢI Tónh tải gồm: Tónh tải dầm Tónh tảiø lan can Tónh tải dầm ngang Tónh tải mặt cầu Tónh tải lớp bê tông nhựa Tónh tải thân trụ 1-1 Tónh tải kết cấu nhịp : q1d Dầm q6d = 1.7 (KN) = 3315 (KN) 1-2 Tónh tải thân trụ: Thể tích trụ: V=1.8*1.4*12+(3.14*1.5 /4)*2*5+0.9*0.6*0.15+5*10*2= Vtr = qtr = 147.9924587 (m ) 3699.811467 1.3>Tónh tải dầm ngang qng = 160.3 1.4>Tónh tải lan can qlc = 623.844 1.4>Tónh tải mặt cầu qbmc = 2664 1.5>Tónh tải lớp BTN qbtn = 170.61435 Tổng tĩnh tải 147.9924587 (m ) qttai = (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) 10633.5698 (KN) 2>HỌAT TẢI T3 1 Diện tích ĐAH trụ R1 tc R1 tt = tải trọng*hspbn*diện tích*hệ số ω= 19.1 (m2) = R1tc*hệ số n*(1+IM) SV : NGÔ ANH TUẤN 113 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán giá trị hoạt tải Tải trọng hệ số Tung độ Tải Tải trọng 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.733 0.866 0.963 38.2 35 145 145 110 110 9.3 Tổng cộng Rtt Xe tải Xe truïc hspbn 0.542 0.542 0.542 0.542 0.542 0.28 Do xe tải Do xe trục Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe tải: Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe trục: Σ tải trọng tác dụng lên cọc tải trọng làn: → Pmax = 2772.635098 (KN) Ptt = 19003.69137 (KN) P P P = = = tt R ÑV 447.887331 2192.21252 132.535248 96.8238537 100.543981 167.86035 KN KN KN KN KN KN 2772.6351 197.367835 KN KN 2772.6351 (KN) 197.367835 (KN) 167.86035 (KN) 3>TÍNH TOÁN CỌC Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi: Chọn chiều dài cọc dự kiến 70m, đường kính 1m Địa chất Lớp Bùn sét lẫn bụi xám nâu đen, TT:dẻo chảy đến chảy C= 0.112 (kg/cm2) 5O02' 1.09 70.50% ϕ= B= W= ε Lớp = γ= 1.47 (g/cm3) H= 44.5 (m) Cát pha lẫn bụi màu xám nâu nhạt ,TT chặt vừa C= 0.05 (kg/cm2) ϕ= ∆ = W = = ε γ= H= SV : NGÔ ANH TUẤN 1.896 26O34 2.676 18.60% 0.593 1.991 (g/cm3) 5.5 (m) 114 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYEÃN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lớp sét lẫn bụi, xác thực vật,TT dẻo mềm đến dẻo cứng C= 0.229 (kg/cm2) O 13 33' ϕ= B= 0.45 γ= Lớp 1.803 (g/cm3) = 1.051 ε0 2.687 ∆ = W = 37.20% H= 16 (m) Cát mịn lẫn bụi màu xám nâu nhạt, TT chặt vừa đến chặt 2.671 ∆ = C= 0.053 (kg/cm2) 26O12' ϕ= B= ε Lớp = 0.629 γ= 1.981 (g/cm3) W= 20.50% H= 5.5 (m) sét lẫn bụi mầu xám ghi loang nâu màu đỏ, TT :cứng 2.726 ∆ = C= 0.465 (kg/cm2) 18O16' ϕ= B= ε = γ= W = H= -0.02 0.673 1.9999 (g/cm3) 22.90% ∞ (m) Đường kính cọc khoan nhồi Þ Chiều dài cọc L = Ps : Chu vi thân cọc Ap : diện tích mũi cọc = 1.00 70 U= F= m m 3.14159265 m 0.785 m² Tìm hệ số ma sát fi Do lớp khả chịu lực nên fi lớp Z24 = 42.5 m ⇒ f1 49.05 kN/m2 Z25= 44.5 m ⇒ f2 50.031 kN/m2 Z26= 46.5 m ⇒ f3 51.012 kN/m2 Z27= SV : NGÔ ANH TUẤN 48.5 m ⇒ f4 115 51.5 kN/m Lớp đất 2 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Z28= 50.5 m ⇒ f5 52.3 kN/m Z29= 51 m ⇒ f6 42.38 kN/m Z30= 53 m ⇒ f7 42.48 kN/m2 Z31= 55 m ⇒ f8 42.58 kN/m Z32= 57 m ⇒ f9 42.68 kN/m Z33= 59 m ⇒ f10 42.183 kN/m Z34= 61 m ⇒ f11 42.78 kN/m Z35= 63 m ⇒ f12 43.2 kN/m Z36= 65 m ⇒ f13 43.8 kN/m2 Z37= 67 m ⇒ f14 68.67 kN/m Z38= 69 m ⇒ f15 69.651 kN/m Z39= 71 m ⇒ f16 99.081 kN/m Z40= 73 m ⇒ f17 100.062 kN/m Z41= f18 ⇒ 100.062 Chân cọc nằm lớp đất sét lẫn bụi nên ta xác định dược cường độ tính toán đất mũi cọc theo công thức 74 m Lớp đất Lớp đất Lớp đất5 kN/m4 R=0.75β(γ∗d*Aok+α∗γΙ∗h*Bok) h/d= Từ ta có: α= 70 0.44 tra hệ số baûng A6 18O16' β= 0.25 ϕ= Aok= 9.5 h/d= 70 d = 1m o B k= 18.6 Chân cọc nằm lớp đất cát ta tính R (T/m ) R = 209.042 Sức chịu tải giới hạn cọc xác định φgh=m(mR.R.F+u.Σmfi.hi.fi) mR= Φgh = 577.213 (T) = (Φgh/1.4) = Φ0 = mfi= 0.6 5772.13 (KN) 4122.95 (KN) Xác định số lượng cọc n=(Ptt/Φ0) = 4.609246139 β =(1.4-1.7) nc=n.β = 6.45294 Ta choïn coïc khoan nhồi đường kính 1m 10>THI CÔNG TỔNG THỂ CẦU 1)CHUẨN BỊ Xác định vị trí cầu ,san lấp cát đến cao độ thiết kế (có thể vét SV : NGÔ ANH TUẤN 116 MSSV : 103105059 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP hữu trước sang lấp) Làm hệ thống đường tạm , đường nội công trường Xây dựng lán trại , kho bãi công phận phụ trợ khác Thi công đoạn đường đầu cầu cách vị trí mố khoảng 25 m(sau vét hết hữu ) 2)THI CÔNG MỐ M1 ,M2 Xác định tim cầu vị trí tim mố , tim móng cọc , tim cọc Tiến hành khoan cọc : Khoan tạo lỗ , lắp đặt ống vách , khoan đến cao độ thiết kế Vệ sinh hố khoan , lắp đặt lôøng thép , đổ bê tông nước Trong quátrình khoan phải có dung dịch vữa sét luân chuyển lổ khoan để giữ thành hố khoan Khoan thi công tất cọc bệ móng Đào đất phạm vi bệ móng , đập đầu cọc Lắp đặt ván khuôn cốt thép bệ móng sau đổ bê tông Lắp đất lại cát Lắp đặt ván khuôn cốt thép thân mố thi công thân mố Thi công phân lại mố (đá kê gối ,gờ đỡ ,bản độ … 3) THI CÔNG TRỤ Xác định tim cầu vị trí tim trụ , tim móng cọc , tim cọc Tiến hành khoan cọc : Khoan tạo lỗ , lắp đặt ống vách , khoan đến cao độ thiết kế Vệ sinh hố khoan , lắp đặt lồøng thép , đổ bê tông nước Trong trình khoan phải có dung dịch vữa sét luân chuyển lổ khoan để giữ thành hố khoan Lắp đặt ván khuôn cốt thép bệ móng sau đổ bê tông Lắp đất lại cát Lắp đặt ván khuôn cốt thép thân trụ thi công thân trụ Thi công xà mũ : lắp dựng đà giáo ván khuôn , cốt thép , đổ bêtông Thi công phân lại trụ (đá kê gối , ),hoàn thiện trụ 4) THI CÔNG CÁC NHỊP ĐƠN GIẢN Các dầm phải tập kết kho bãi , di chuyển cẩu đường ray đến vị trí nhịp cần lắp dầm Lắp gối cầu vị trí cao độ sau lắp dầm phương pháp dùng giá chân đứng mặt đất có lót đế lắp dầm Lắp toàn dầm kết cấu nhịp vị trí Thi công đúc dầm ngang : lắp ván khuôn sở tựa dầm lắp dựng cốt thép , đổ bêtông dầm ngang Lắp cốt thép mặt cầu , đổ mặt cầu, lề hành , bêtông lan can Lắp lan can thép … Công tác hoàn thiện kết cấu nhịp SV : NGÔ ANH TUẤN 117 MSSV : 103105059