(Khoá luận tốt nghiệp) công trình cầu vàm cỏ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC PhÇn I ThiÕt kÕ s¬ bé - Ch-¬ng I: giíi thiƯu chung - I Nghiên cứu khả thi - Ch-¬ng II:thiết kế cầu tuyến - Ph-ơng án 1: Cầu dầm đơn giản - 12 Ph-ơng án 2: Cầu giàn thép - 28 Ph-¬ng án 3: Cầu dầm liên tục - 45 Ch-ơng III Tổng hợp lựa chọn ph-ơng án tkkt - 62 PHÇNii: THIÕT KÕ Kü THUËT - 64 Ch-ơng I: Tính toán trơ cÇu -64I Sè LIƯU TÝNH TO¸N: - 64 II TÝnh néi lùc: - 73 III KiÓm tra tiÕt diƯn th©n trơ theo TTGH: - 77 IV.TÝnh to¸n mãng cäc khoan nhåi.: - 83 Ch-¬ng I : Tính toán mặt cầu - 88 PHẦN I : TÍNH TỐN BẢN MẶT CẦU - 91 I XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI - 92 II TÍNH NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU - 92 III- Tính toán cốt thép, bố trí kiểm tra tiÕt diƯn: - 98 Ch-¬ng II : Tính toán dầm chủ - 105 I – TÝnh Néi Lùc - 106 II.Tính hệ số phân phối mômen lùc c¾t : - 109 III.TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp dul: - 123 IV.TÝnh øng suÊt mÊt m¸t: - 130 V.kiểm toán theo ttgh c-ờng độ : - 140 VI.KIĨM TO¸N THEO TTGH Sư DơNG : - 146 VII.TÝNH §é VâNG KÕT CÊU NHÞP : - 149 PhÇn III THIẾT KẾ THI CƠNG - 151 Ch-ơng I: Thiết kế thi công trụ - 152 CHƯƠNG :THI CÔNG KếT CấU NHịP - 173 SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 -1- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PhÇn I ThiÕt kÕ s¬ bé **************** SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 -2- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ch-¬ng I: giíi thiƯu chung I Nghiên cứu khả thi I.1 Giới thiệu chung: *CầuVm c cầu bắc qua sông vm c lối liền hai huyện C D thuộc tỉnh Đồng Tháp nằm tỉnh lộ X Đây tuyến đ-ờng huyết mạch hai huyện C D, nằm quy hoạch phát triển kinh tế tỉnh Đồng Tháp Hiện tại, ph-ơng tiện giao thông v-ợt sông qua phà A nằm tỉnh lộ X Để đáp ứng nhu cầu vận tải, giải toả ách tắc giao thông đ-ờng thuỷ khu vực cầu hoàn chỉnh mạng l-ới giao thông tỉnh, cần tiến hành khảo sát nghiên cứu xây dựng cầu A v-ợt qua sông B I.2 Các lập dự án Căn định số 1206/2004/QD - UB ngày11 tháng 12 năm 2004 UBND tỉnh E việc phê duyệt qui hoạch phát triển mạng l-ới giao thông tỉnh E giai đoạn 1999 - 2010 định h-ớng đến năm 2020 Căn văn số 215/UB - GTXD ngày 26 tháng năm 2005 UBND tỉnh E cho phép Sở GTVT lập Dự án đầu t- cầu A nghiên cứu đầu t- xây dựng cầu A Căn văn số 260/UB - GTXD ngày 17 tháng năm 2005 cđa UBND tØnh E vỊ viƯc cho phÐp më rộng phạm vi nghiên cứu cầu E phía Tây sông B Căn văn số 1448/CĐS - QLĐS ngày 14 tháng năm 2001 Cục đ-ờng sông Việt Nam I.2.2 Phạm vi dự án: *Trên sở quy hoạch phát triển đến năm 2020 hai huyện C-D nói riêng tỉnh Đồng Tháp nói chung, phạm vi nghiên cứu dự án xây dựng tuyến nối hai huyện C-D I.3 đặc điểm kinh tế xà hội mạng l-ới giao thông I.3.1 Hiện trạng kinh tế xà hội tỉnh Đồng Tháp I.3.1.1 Về nông, lâm, ng- nghiệp -Nông nghiệp tỉnh đà tăng với tốc độ 6% thời kỳ 1999-2000 Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào trồng trọt, chiếm 70% giá trị sản l-ợng nông nghiệp, lại chăn nuôi chiếm khoảng 34% Tỉnh có diện tích đất lâm ngiệp lớn thuận lợi cho trông chăn nuôi gia sóc, gia cÇm SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 -3- N TT NGHIP Với đ-ờng bờ biển kéo dài, nghề nuôi trồng đánh bắt thuỷ hải sản mạnh đ-ợc tỉnh khai thác I.3.1.2 Về th-ơng mại, du lịch công nghiệp -Trong năm qua, hoạt động th-ơng mại du lịch bát đầu chuyển biến tích cực Tỉnh Đồng Tháp có tiềm du lịch lớn với nhiều di tích, danh lam thắng cảnh Nếu đ-ợc đầu t- khai thác mức trở thành nguồn lợi lớn Công nghiệp tỉnh ch-a phát triển cao Thiết bị lạc hậu, trình độ quản lý không đủ sức cạnh tranh Những năm gần tỉnh đà đầu t- xây dựng số nhà máy lớn vật liệu xây dựng, mía, đ-ờng làm đầu tàu thúc đẩy ngành công nghiệp khác phát triển I.3.2 Định h-ớng phát triển ngành kinh tế chủ yếu I.3.2.1 Về nông, lâm, ng- nghiệp -Về nông nghiệp: Đảm bảo tốc độ tăng tr-ởng ổn định, đặc biệt sản xuất l-ơng thực đủ để đáp ứng nhu cầu xà hội, tạo điều kiện tăng kim ngạch xuất Tốc độ tăng tr-ởng nông nghiệp giai đoạn 2006-2010 8% giai đoạn 2010-2020 10% Về lâm nghiệp: Đẩy mạnh công tác trồng gây rừng nhằm khôi phục bảo vệ môi tr-ờng sinh thái, cung cấp gỗ, củi -Về ng- nghiệp: Đặt trọng tâm phát triển vào nuôi trồng thuỷ sản, đặc biệt loại đặc sản khai thác biển xa I.3.2.2 Về th-ơng mại, du lịch công nghiệp Tập trung phát triển số ngành công nghiệp chủ yếu: - Công nghiệp chế biến l-ơng thực thực phẩm, mía đ-ờng - Công nghiệp khí: sửa chữa, chế tạo máy móc thiết bị phục vụ nông nghiệp, xây dựng, sửa chữa đóng tàu thuyền - Công nghiệp vật liệu xây dựng: sản cuất xi măng, sản phẩm bê tông đúc sẵn, gạch bông, lợp, khai thác cát sỏi Đẩy mạnh xuất khẩu, dự báo gái trị kim ngạch vùng triệu USD năm 2010 triệu USD năm 2020 Tốc độ tăng tr-ởng 7% giai đoạn 2006-2010 8% giai đoạn 2011-2020 I.3.3 Đặc điểm mạng l-ới giao thông: I.3.3.1 Đ-ờng bộ: -Năm 2000 đ-ờng có tổng chiều dài 1000km, có gồm đ-ờng nhựa chiếm 45%, đ-ờng đá đỏ chiếm 35%, lại đ-ờng đất 20% SVTH: NGUYN CH CễNG - 091342 -4- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP C¸c hun tØnh đà có đ-ờng ôtô tới trung tâm Mạng l-ới đ-ờng phân bố t-ơng đối Hệ thống đ-ờng vành đai biên giới, đ-ờng x-ơng cá đ-ờng vành đai tỉnh thiếu, ch-a liên hoàn I.3.3.2 Đ-ờng thuỷ: -Mạng l-ới đ-ờng thuỷ tỉnhấthnh hoá khoảng 200 km (ph-ơng tiện trở lên đ-ợc) Hệ thống đ-ờng sông th-ờng ngắn dốc nên khả vận chuyển khó khăn I.3.3.3 Đ-ờng sắt: - Hiện tỉnh hoá có hệ thống vấn tỉa đ-ờng sắt Bắc Nam chạy qua I.3.3.4 Đ-ờng không: - Có sân bay V nh-ng sân bay nhỏ, thực số chuyến bay nội địa I.3.4 Quy hoạch phát triển sở hạ tầng: -Tỉnh lộ X nối từ huyện C qua sông B đến huyện D Hiện tuyến đ-ờng tuyến đ-ờng huyết mạch quan trộng tỉnh Tuy nhiên tuyến lại qua trung tâm thị xà C điều không hợp lý Do quy hoạch nắn đoạn qua thị xà C theo vành đai thị xà I.3.5 Các quy hoạch khác có liên quan -Trong định h-ớng phát triển không gian đến năm 2020, việc mở rộng thị xà C tất yếu Mở rộng khu đô thị h-ớng vùng ngoại vi Dự báo nhu cầu giao thông vận tải Viện chiến l-ợc GTVT lập, tỷ lệ tăng tr-ởng xe nh- sau: Theo dự báo cao: Ô tô: 2005-2010: 10% 2010-2015: 9% 2015-2020: 7% Xe máy: 3% cho năm Xe thô sơ: 2% cho năm Theo dự báo thấp: Ô tô: 2005-2010: 8% 2010-2015: 7% 2015-2020: 5% Xe máy: 3% cho năm Xe thô sơ: 2% cho năm SVTH: NGUYN CH CễNG - 091342 -5- N TT NGHIP I.4 Đặc điểm điều kiện tự nhiên vị trí xây dựng cầu: I.4.1 Vị trí địa lý - Cầu A v-ợt qua sông B nằm tuyến X qua hai huyện C D thuộc tỉnh Đồng Tháp Dự án đ-ợc xây dựng sở nhu cầu thực tế cầu nối giao thông tỉnh với tỉnh lân cận nút giao thông trọng yếu việc phát triển kinh tế vùng Địa hình tỉnhấthnh hoá hình thành vùng đặc thù: vùng đồng ven biển vùng núi phía Tây Địa hình khu vực tuyến tránh qua thuộc vùng đồng bằng, khu vực đ-ờng bao thị xà C Tuyến cắt qua khu dân c- Lòng sông vị trí dự kiến xây dựng cầu t-ơng đối ổn định, t-ợng xói lở lòng sông I.4.2 Điều kiện khí hậu thuỷ văn I.4.2.1 Khí t-ợng Về khí hậu: Tỉnh Đồng Tháp nằm khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có đặc điểm khí hậu nh- sau: - Nhiệt độ bình quân hàng năm: 290 - Nhiệt độ thấp nhÊt : 120 - NhiƯt ®é cao nhÊt: 380 KhÝ hËu chia lµm mïa râ rƯt, mïa m-a tõ tháng 10 đến tháng 12 Về gió: Về mùa chịu ảnh h-ởng trực tiếp gió Tây Nam hanh khô Mùa đông chịu ảnh h-ởng gió mùa Đông Bắc kéo theo m-a rét I.4.2.2 Thuỷ văn Mực n-ớc cao MNCN = +9.4m Mùc n-íc thÊp nhÊt MNTN = +4.0m  Mùc n-íc thông thuyền MNTT = +6.0m Khẩu độ thoát n-ớc L = 134m  L-u l-ỵng Q =……  L-u tốc v = 1.52m3/s I.4.3 Điều kiện địa chất Theo sè liƯu thiÕt kÕ cã hè khoan víi đặc điểm địa chất nh- sau: Đặc điểm địa chất Lớp 1: cát Lớp 2: sét dẻo mềm Lớp 3: cát thô Lớp 4: cát sỏi cuội Hố khoan 4 - SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 Hè khoan 5 - Hè khoan 3.8 5.7 - Hè khoan 4.6 4.8 - -6- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ch-¬ng II:thiÕt kÕ cầu tuyến II.đề xuất ph-ơng án cầu II.1.Các thông số kỹ thuật bản: Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật: Cầu vĩnh cửu BTCT ƯST BTCT th-ờng Khổ thông thuyền ứng với sông cÊp IV lµ: B = 25m, H = 3.5m  Khỉ cÇu: B= 10+2x0.5=11m  TÇn st lị thiÕt kÕ: P=1% Quy phạm thiết kế: Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-272.05 Bộ GTVT Tải trọng: xe HL93 II.2.Các ph-ơng án kiến nghị II.2.1.Lựa chọn ph-ơng án móng Căn vào đặc điểm lớp địa chất đ-ợc nghiên cứu, ta đề ph-ơng án móng nh- sau: a.Ph-ơng án móng cọc khoan nhồi: Ưu điểm: - Rút bớt đ-ợc công đoạn đúc sẵn cọc, không cần phải xây dựng bÃi đúc, lắp dựng ván khuôn Đặc biệt không cần đóng hạ cọc, vận chuyển cọc từ kho, x-ởng đến công tr-ờng - Có khả thay đổi kích th-ớc hình học cọc để phù hợp với điều kiện thực trạng đất mà đ-ợc phát trình thi công - Đ-ợc sử dụng loại địa tầng khác nhau, dễ dàng v-ợt qua ch-ớng ngại vật - Tính toàn khối cao, khả chịu lực lớn với sơ đồ khác nhau: cọc ma sát, cọc chống, hỗn hợp - Tận dụng hết khả chịu lực theo vật liệu, giảm đ-ợc số l-ợng cọc Cốt thép bố trí theo yêu cầu chịu lực khai thác nên khong cần bố trí nhiều để phục vụ trình thi công - Không gây tiếng ồn chấn động mạnh làm ảnh h-ởng môi tr-ờng sinh ho¹t chung quanh - Cho phÐp cã thĨ trùc tiếp kiểm tra lớp địa tầng mẫu đất lấy lên từ hố đào Nh-ợc điểm: SVTH: NGUYN CHÍ CƠNG - 091342 -7- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Sản phẩm suốt trình thi công nằm sâu d-ới lòng đất, khuyết tật dễ xảy kiểm tra trực tiếp mắt th-ờng, khó kiểm tra chất l-ợng sản phẩm - Th-ờng đỉnh cọc phải kết thúc mặt đất, khó kéo dài thân cọc lên phía trên, buộc phải làm bệ móng ngập sâu d-ới mặt đất đáy sông, phải làm vòng vây cọc ván tốn - Quá trình thi công cọc phụ thuộc nhiều vào thời tiết, phải có ph-ơng án khắc phục - Hiện tr-ờng thi công cọc dễ bị lầy lội, đặc biệt sử dụng vữa sét Căn vào -u nh-ợc điểm ph-ơng án, ta thấy móng cọc khoan nhồi có nhiều đăc điểm phù hợp với công trình khả đơn vị thi công, định chọn cọc khoan nhồi cho tất ph-ơng án với yếu tố kỹ thuật chÝnh nh- sau:  §-êng kÝnh cäc: D=1000mm  ChiỊu dài cọc mố 25m Chiều dài cọc vị trí trụ 25m b.Ph-ơng án móng cọc chế tạo sẵn: Ưu điểm: - Cọc đ-ợc chế tạo sẵn nên thời gian chế tạo cọc đ-ợc rút ngắn, thời gian thi công công trình mà giảm xuống - Cọc đ-ợc thi công cạn, giảm độ phức tạp công tác thi công, giảm sức lao động mệt nhọc - Chất l-ợng chế tạo cọc đ-ợc đảm bảo tốt *Nh-ợc điểm: - Chiều dài cọc bị giới hạn khoản từ 5-10m, chiều sâu chôn cọc yêu cầu lớn phải ghép nối cọc với Tại vị trí mối nối chất l-ợng cọc không đảm bảo, dễ bị môi tr-ờng xâm nhập - Thời gian thi công mối nối lâu cần phải đảm bảo độ phức tạp cao - Vị trí cọc khó đảm bảo xác theo yêu cầu - Quá trình thi công gây chấn động ồn, ảnh h-ởng đến công trình xung quanh SVTH: NGUYN CH CễNG - 091342 -8- N TT NGHIP Bảng tổng hợp bố trí ph-ơng án I Thông thuyền (m) 25x3.5 Khổ cÇu (m) 10+2x0.5 34+34+34+34 136 II 25x3.5 10+2x0.5 50+50+50 150 Cầu dàn thép III 25x3.5 10+2x0.5 40+60+40 140 Cầu dầm liên tục P An L ( m) Sơ đồ (m) Kết cấu nhịp Cầu dầm đơn giản BTCTDƯL II.2.2.Lựa chọn kết cấu phần II.2.2.1.Ph-ơng án cầu dầm đơn giản : - Bố trí chung gồm nhịp đơn giản bê tông ứng suất tr-ớc đ-ợc bố trí theo sơ đồ: Lc= 34+34+34+34 =136(m) - Cầu đ-ợc thi công theo ph-ơng pháp lắp ghép a.Kích th-ớc dầm chủ: Chiều cao dầm chủ h = (1/15 1/20)l = (2,2 1,7) (m), chän h = 1,7(m) S-ên dÇm b = 20(cm) Theo kinh nghiệm khoảng cách dầm chủ d = (m), chän d = 2,2(m) C¸c kÝch th-ớc khác đựơc chọn dựa vào kinh nghiệm đ-ợc thể hình 2-1 Mặt cắt ngang dầm nhịp 34 dạng chữ T cao 1,7m khoảng cách dầm c¸ch 2,2m 200 150 1700 1200 200 200 300 200 1700 200 Hình 2-1 Tiết diện dầm chủ b.Kích th-íc dÇm ngang : SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 -9- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ChiÒu cao hn = 2/3h = 1,2 (m) Trên nhịp34 m bố trí dầm ngang cách 8.35 m 16cm (20cm), chọn bn = 20(cm) 150 ChiÒu réng s-ên bn = 12 200 200 1050 1600 2000 Hình 2-2 Kích th-ớc dầm ngang c.Kích th-ớc mặt cắt ngang cầu: -Xác định kích th-ớc mặt cắt ngang: Dựa vào kinh nghiệm mối quan hệ chiều cao dầm, chiều cao dầm ngang, chiều dày mặt cắt ngang kết cấu nhịp, chiều dày đổ chỗ nh- hình vẽ mặt cắt ngang cầu mặt mặt cắt ?A GI NH?P cắt gối 1100 1000 50 50 50 50 220 220 220 220 86.5 50 150 20 A 50 110 a b A SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 c d 110 e - 10 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ¸ sÐt : 0=1.8.4 (T/m2); tt =150; Hệ số v-ợt tải n1=1.2 áp lực chủ động Hệ số v-ợt tải n2=0.8 áp lực bị động Hệ số v-ợt tải n3=1.0 áp lực n-ớc Sơ đồ tính độ chôn sâu cọc ván MNTC +4.0 P3 d Bêtông bịt đáy 1600 H=5100 500 P1 Hn=5400 CĐTN +3.7 -2.5 P6 t P2 P4 P7 P5 HƯ sè ¸p lực đất chủ động bị động xác định theo công thức sau: Chủ động: Ka = tg2(450- /2) = tg2(450-150/2) = 0.588 Bị động: Kb = tg2(450+ /2) = tg2(450 + 150/2) = 1.7 - Trọng l-ợng đơn vị , đất d-ới mực n-ớc tính toán nh- sau: n = 2-1.0 =1 (T/m2) , - ¸p lùc n-íc: P1 = 0,5 nHn2=0,5x5.4 = 14.58 (T) P2 = n Hn.t =5.4xt (T) - áp lực đát chđ ®éng: P3 = Ka.n1 0,5 H2 ' b P4 = (d+0.5)(t – d) , = 1, 2x 0,588x 0,5x5.1 x1,0 =9.2(T) Ka n1 =( 1.1 + 0.5)( t – 1.1)x 0.588x 1.2 = 1.13( t-1.1 ) ( T ) P5 = 0.5( t – d )2 ' Ka n1 = 0.5 ( t –1.1)x 0.588 x 1.2 =0.3528.4(t – 1.1 ) T - áp lực đất bị động P6=H.t ,.Kb.n2 = 5.4 x t x x 1.7 x 0.8.4 = 7.344t (T) SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 162 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP P7 = 0,5.t2 Kb.n2 = 0.5xt2x1,0x1,7.0,8.4 = 0.68t2 (T) Ph-ơng trình ổn ®Þnh lËt sÏ b»ng : P1 H Hn 2t d 2t t t t d + P3 + P4 + P5 = ( P2 + P6 + P7 )x 0.95 3 2 (1) thay c¸c số liệu vào ph-ơng trình (1) ta có ph-ơng tr×nh : 0.43t3 + 5.195t2 +0.13t – 41.06 = giải ph-ơng trình bậc ta có t =2.5 m Để an toàn chọn t = 2.5m Chiều dài cäc v¸n chän: L cäc v¸n = 5.4 +2.5+ 0.5 = 8.4m chọn L =9 m *Chọn cọc ván thoả mÃn yêu cầu c-ờng độ: Sơ đồ tính toán cọc ván coi nh- dầm giản đơn với gối điểm điểm neo chống: MNTC +4.0 Bêtông bịt đáy -2.5 t = 2500 1600 H=5100 500 qn qd Hn=5400 CĐTN +3.7 *Tính toán áp lùc ngang: ¸p lùc ngang cđa n-íc : Pn = n H1 = 1x5.4 = 5.4 (t/m) áp lực đất bị động : Pb = đn H1 tg2 (450 - /2) => Pd = 1,5x5.4xtg2(450 7.50) =4.76(t/m) a.Tại vị trí có Q=0 mômen M lớn Tìm Mmax ? Pn Pd B A RA RB 5.4m SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 163 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIP Theo sơ đồ : MB RA MA ( Pd 5.4RA Pn Pn ) 5.42 3.5.4 5.4 RB ( Pn 5.4 2.5.4 Pd (4.76 5.4) Pd ) 5.4 2.5.4 5.4 5.4 2.5.4 5.4 4.76 5.4 5.4 2.5.4 5.4 5.4 RB 18.3(T ) 9.14(T ) Giả sử vị trí Q=0 nằm cách gối đoạn < x < 5.4m Ta cã: MX RB ( H (q q x ) x x) R A x 2 q.( H x) ,q H1 Víi : q x RB ( H x ) R A x pn q pd q ( H H1 q x (h x) 2.( H x) (1’) 5.4 4.76 15.3(t / m) x) x2 H1 q.( H x) ( H x) H1 Thay sè vµo (1’ )ta có phương trình bậc 3: M X = 1.654x3 – 12.747x2 – 0.06x +99.2(1) d MX dx 4.962x 25.5 x 0.06 0 Giải ph-ơng trình ta cã: x =- 0.59 vµ x =5.1 Chän x = làm trị số để tính, thay vào (1) ta cã: MMax=13.1Tm KiĨm tra: C«ng thøc : M max W yc Ru = 2000 kG/cm2 + Víi cäc v¸n thÐp laxsen IV dµi L = 9m, cã W = 2200 cm3 Do ®ã 13.1.105 2200 595.4(kG / cm2 ) Ru = 2000 (kG/cm2 ) SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 164 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I.5.1.11 III.5.5 Tính toán nẹp ngang : Nẹp ngang đ-ợc coi nh- dầm liên tục kê gối chịu tải trọng phân bố + Các gối chống với khoảng cách chống là: l = - 3m (theo chiÒu ngang) l1 = m (theo chiều dọc) + Tải trọng tác dụng lên nẹp phản lực gối RB tính cho 1m bề rộng RB = 2.9 T Sơ đồ tính : 2000 2000 3000 2000 q=R=2.9T 3000 3000 2200 2200 3000 3000 2200 3000 2200 2000 Mômen lớn Mmax đ-ợc tính theo công thức gần sau : Mmax = q.l 10 2.9 x32 10 2.61(Tm) Chän tiÕt diÖn nĐp theo c«ng thøc : M max W yc max W yc Ru = 2000 (kg/cm2 ) M max 2.61x105 = = 130.5 cm3 Ru 2000 Chän nÑp ngang định thép chữ I có: Wx > Wyc = 130.5 cm3 I.5.1.12 III.5.6 tÝnh to¸n chèng: Thanh chèng chịu nén lực tập trung Lực phân bố tam gi¸c: q SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 pn pd 5.4 4.76 10.16 (T) - 165 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIP + Phản lực A lấy mô men đối víi ®iĨm B: MA R B L2 q H H (L2 = H =3,1m) qH H L2 RB q.h 2.3 10.16x5.4 2.3 9.144(T ) RB= B = 9.144 (T) + Dut chÞu nÐn: A Fng Víi lo = 2.l1 = 6m (chiỊu dài chịu nén) I Fng Ta có: i 7080 46,6 12,34 Chän nĐp ®øng cã: I =708.40 cm4 Fng = 46,5 cm2 l0 i 900 12,34 0,8 100 A Fng Víi : 72.9 72.9 0,8 100 9.144.103 0,57.46,5 0.57 344.99(kG / cm ) 344.99(kG / cm2 ) nen 1700(kG / cm2 ) Thanh chèng đạt yêu cầu III.6 Bơm hút n-ớc: Do có cọc ván thép bê tông bịt đáy nên n-ớc không thấm vào hố móng trình thi công, cần bố trí máy bơm để hút hết n-ớc lại hố móng Dùng hai máy bơm loại C203 hút n-ớc từ giếng tụ tạo khô cho bề mặt hố móng III.7 Thi công đài cọc: Tr-ớc thi công đài cọc cần thực công việc có tính bắt buộc nghiệm thu cọc, xem xét nhật ký chế tạo cọc, nghiệm thu vị trí cọc, chất l-ợng bê tông cốt thép cọc Tiến hành đập đầu cọc Dọn dẹp vƯ sinh hè mãng SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 166 - N TT NGHIP Lắp dựng ván khuôn bố trí l-ới cốt thép Tiến hành đổ bê tông ống đổ Bảo dưỡng bê tông đủ fC tháo dỡ ván khuôn IV Thi công trụ: Các kích th-ớc trụ ®µi nh- sau: 90 220 90 220 90 220 200 110 90 90 150 220 75 75 110 100 I 50 80 Bm=840 II Am=500 II 300 300 120 120 300 300 120 100 300 100 500 100 300 100 120 170 160 250 480 250 80 170 50 I 20 850 850 20 IV.1 Yêu cầu thi công: Theo thiÕt kÕ kü tht trơ thiÕt kÕ lµ trơ đặc bê tông toàn khối, công tác chủ yếu thi công trụ công tác bê tông cốt thép ván khuôn Để thuận tiện cho việc lắp dựng ván khuôn ta dự kiến sử dụng ván khuôn lắp ghép Ván khuôn đ-ợc chế tạo khối nhỏ nhà máy đ-ợc vận chuyển vị trí thi công, tiến hành lắp dựng thành ván khuôn Công tác bê tông đ-ợc thực máy trộn C28.44-A công suất 40 m3/h, sử dụng đầm dùi bê tông bán kính tác dụng R = 0.75m IV.2 Trình tự thi c«ng nh- sau: SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 167 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chun c¸c khèi ván khuôn vị trí trụ,lắp dựng ván khuôn theo thiết kế Đổ bê tông vào ống đổ, tr-ớc đổ bê tông phải kiểm tra ván khuôn lại lần nữa, bôi dầu lên thành ván khuôn tránh t-ợng dính kết bê tông vào thành ván khuôn sau Đổ bê tông thành lớp dầy 40cm, đầm vị trí cách không 1.75R, thời gian đầm 50 giây vị trí, thấy n-ớc ximăng lên đ-ợc.Yêu cầu đầm phải cắm sâu vào lớp cũ -5cm, đổ đầm liên tục thời gian lớn 4h phải đảm bảo độ toàn khối cho bê tông tránh t-ợng phân tầng Bảo d-ỡng bê tông :Sau 12h từ đổ bê tông t-ới n-ớc, trời mát t-ới 3-4 lần/ngày, trời nóng t-ới nhiều Khi thi công gặp trời m-a phải có biện pháp che chắn Khi cường độ đạt 55%fc cho phép tháo dỡ ván khuôn Quá trình tháo dỡ ng-ợc với trình lắp dựng IV.3 tính ván khuôn trụ: I.5.2 IV.5.4 Tính ván khuôn đài trụ Đài có kích th-ớc a b h = 8.4 x x 2.5 (m) áp lực tác dụng lên ván khuôn gồm có: + áp lực bê tông t-ơi + Lực xung kích đầm Chọn máy trộn bê tông loại C28.44-A có công suất đổ 40m3/h Và đầm dùi có bán kính tác dụng 0,75m Diện tích đài: 8.4 x = 42 m2 Sau 4h bê tông lên cao đ-ợc: z h 4Q F 40 42 4.2(m) 0.75(m) Gi¶ sử dùng ống vòi voi để đổ lực xung kích 0,4T/m2 áp lực ngang tác dụng lên ván khuôn là: + Do áp lực ngang bê tông t-ơi: q1 = 400 (Kg/m ) = 0.4 (T/m ) ,n = 1.3 + Lực xung kích đầm bê tông: h > 0,75 m nên q2 2.4 0.75 103 1800Kg / m Biểu đồ áp lực thay đổi theo chiều cao đài nh-ng để đơn giản hóa tính toán thi công ta coi áp lực phân bố ®Ịu: SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 168 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1800 0.75 1800 2.45 400 tc q = qtt =1.3 1671.25(kg / m ) 1671.25=2172.62 kg/m2 3250 4000 750 q1 q2 Chän ván khuôn nh- sau: 90 16 90 16 Nẹp đứng 16x16cm 14 NÑp ngang 12x14cm 20 20 Thanh căng 20 20 Ván khuôn đứng 20x4cm 16 16 150 16 150 I.5.3 IV.5.4.1 Tính ván đứng: Tính toán với 1m bỊ réng cđa v¸n SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 169 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP q 90 90 1m 0.04 m Sơ đồ tính toán: Mômen uốn lín nhÊt: ql Mmax= 10 2172,62 0.92 10 176 kgm Kiểm tra theo điều kiện nén uốn ván : M max W Víi W => b = Ru 0.042 =0,000267 (m3) 176 10 = 65.9(kg/cm2) < Ru = 130 (kg/cm2) 0.000267 => Tho¶ mÃn điều kiện chịu lực Kiểm tra độ võng : f= 5ql 384EJ l 250 Trong ®ã : - E : môđun đàn hồi gỗ Edh= 90.000 (kg/cm2) - l : chiều dài nhịp tính toán l = 90 cm - J : mômen quán tính 1m rộng ván khuôn J - b 12 0.043 = 5.33x10-6 (m4) = 533 (cm4) 12 q tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn q = 16.71 (kg/cm) => f = 90 5x16.71 904 =0.298cm < = 0.36cm 250 384 x10 533 =>Vậy đảm bảo yêu cầu độ võng I.5.4 IV.5.4.2 Tính nẹp ngang Nẹp ngang đ-ợc tính toán nh- dầm liên tục kê gối nẹp đứng SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 170 - ĐỒ ÁN TT NGHIP Tải trọng tác dụng lên ván đứng truyền sang nẹp ngang Với khoảng cách nẹp ngang lớn 1.5m ta quy đổi tải trọng từ ván ®øng sang nÑp ngang qnÑp ngang = qtt l1 = 2172.62 x 0.9 = 1955.34 (Kg/m) Sơ đồ tính: Mômen lín nhÊt nĐp ngang: ql 10 M max 1955.34 1.52 10 439.92kgm Chän nĐp ngang kÝch th-íc (12 W h 12 142 14cm) 392cm KiÓm tra øng suÊt: M W 43992 112.2kg / cm 392 130kg / cm +Dut ®é vâng: f q.l 23 48 E.J J b.h 12 qvong f 12 143 12 qtc l1 q.l23 48 E.J 2744cm 1671 0.9 1504kG / m 15.04 1503 48 x104 2744 0,0043cm 150 250 0,6cm Kết luận: nẹp ngang đủ khả chịu lực I.5.5 IV.5.4.3 Tính nẹp đứng: Nẹp đứng đ-ợc tính toán nh- dầm đơn giản kê gối, chịu lực tập trung đặt nhịp tải trọng tõ nĐp ngang trun xng Ptt= q l2 1955.34 1.5 2933(kg) Sơ đồ tính toán: SVTH: NGUYN CH CễNG - 091342 - 171 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 16 p 90 90 16 M«men P.l M max 2933 1.8 879.9Kgm Chän nĐp ®øng kÝch th-íc (16x16) cm h W 16 162 6 682.7cm KiÓm tra øng suÊt: M W 87990 128.8kg / cm 682.7 130kg / cm Dut ®é vâng: f q.l 48.E.J J b.h 12 16 163 12 qtc xl2 qvong q.l 48.E.J f 5461cm 1504x1.5 2256kG / m 22.56 1803 0,0056cm 48 x104 5461 160 400 0,4cm Kết luận: nẹp đứng đủ khả chịu lực I.5.6 IV.5.4.4 Tính căng: Lực dây căng : R = ( p + q )l2 x l1 = (200+18.400)x0.9x1.5 = 2700Kg Khoảng cách thang căng: c = 1.5m Dùng thăng căng thép CT3 có R = 1900kg/cm2 Diện tích yêu cầu F S R 2700 1.42cm 1900 Dùng căng 14 có F = 1.54 cm2 I.5.7 IV.3.2 Tính toán gỗ vành l-ợc áp lực phân bố bê tông lên thành ván: pbt = 2.4 0.75=1.8.4(T/m2) áp lực ngang đầm bê tông: pđ = 0.2T/m2 SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 172 - N TT NGHIP Tải trọng tổng hợp tính toán tác dụng lên ván: qv ( ptx p d ) 1.3 0.5 (1.8 0.2) 1.3 0.5 1300 Kg/m2 Lùc xÐ đầu tròn: T qvtt D 1300 1950 (Kg) Tính toán vành l-ợc chịu lực kéo T: KiĨm tr a theo c«ng thøc: T F Rk Trong ®ã: F: diƯn tÝch ®· gi¶m u cđa tiÕt diƯn vành l-ợc Rk : c-ờng độ chịu kéo gỗ vành l-ợc Rk = 10.40kg/cm2 => F= b T Rk 1950 19.50cm 100 Từ chọn tiết diện gỗ vành l-ợc : 4cm ,b=12cm Có F= 12=48.4cm2 B :THI CÔNG KếT CấU NHịP I.6 I Yêu cầu Chung: -Sơ đồ cầu gồm nhịp 34m -Chọn tổ hợp giá lao cầu để thi công lao lắp dầm -Với nội dung đồ án thi công nhịp 34m , mặt cắt ngang cầu gồm dầm T chiều cao dầm H = 1.7m, khoảng cách dầm = 2.2m I.7 II Tính toán sơ giá lao nút thừa: Các tổ hợp tải trọng đ-ợc tính toán xem xét tới cho giá lao nút thừa đảm bảo ổn định, không bị lật trình di chuyển thi công lao lắp, đồng thời đảm bảo khả chiu lực - Tr-ờng hợp 1: Tổ hợp tải trọng bao gồm trọng l-ợng thân giá lao nút thừa Trong trình di chuyển giá nút thừa bị hẫng vị trí bất lợi Phải kiểm tra tính toán ổn định tr-ờng hợp - Tr-ờng hợp 2: Tổ hợp tải trọng tác dụng bao gồm trọng l-ợng thân gía lao nút thừa trọng l-ợng phiến dầm Trong trình lao lắp cần tính toán ổn định biên dàn 1.Xác định thông số giá lao nút thừa: - Chiều dài giá lao nút thừa : L1 = 2/3 LdÇm = 22.7 m SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 -> chon l L1 =22m - 173 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP L2 = 1.1 LdÇm = 1.1x34 = 37.4m chän L2 = 38 m - ChiÒu cao chän h1 = m, h2 = m S¬ ®å gi¸ lao nót thõa 2m L1=22m L2=38m B C - Trọng l-ợng giá lao nút thừa m dài = 1.25T/m - Trọng l-ợng thân trụ tính từ trái sang phảI : G1 = 0.5 T h2=6m ? A ? h1=4m 0,3m 2m Đối trọng G2 = 0.6 T -Trọng l-ợng thân trụ phụ đầu nót thõa : G3 = 0.5 T tỉ hỵp giá lao cầu di chuyển từ nhịp sang nhịp khác trụ phụ giá lao cầu chuẩn bị hạ xuống mũ trụ Khi dầm tự hẫng Sơ đồ xác định đối trọng P nhsau: 2.Kiểm tra điều kiện ổn định giá lao nút thừa quay quanh ®iÓm B: Ta cã M1 ≤ 0.8.4 Mcl (1) + M1= G3 x L2 + qxL2xL2/2 = 0.5x38+ 1.25x382/2 =921.5(T.m) + Mcl = (P+ 0.5) x L1 + qxL21/2 = (P+0.5)x22 + 1.25x 222/2 =22P+313.5T.m) Thay kiện vào ph-ơng trình (1) ta có : 921.5 0.8 x (22P +313.5) P 38.1 T chän P = 39 T SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 174 - ĐỒ N TT NGHIP - Xét mômen lớn gối B : MB = 921.5 (T.m) - Lùc däc t¸c dụng biên : B M max Nmax = h 921.5 = 460.75T (h=2 chiỊu cao dµn) *Kiểm tra điều kiện ổn định biên: N *F R0 1900(kg / cm2 ) Trong ®ã : N lực dọc biên N = 460.75 T : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh víi = l0 / r : l0 chiỊu dµI tính toán theo hai ph-ơng làm việc = m Chọn biên dàn đ-ợc gép từ thÐp gãc (250x160x18.4) (M201) DiÖn tÝch : F = x 71.1= 28.44.4 cm2 B¸n kÝnh qu¸n tÝnh rx = 7.99, ry = 4.56 chän rmin = ry = 4.56 cm max l0 rmin Thay vào công thức : Vậy 200 = 43.86: Tra b¶ng cã 4.56 max = max = 0.868 N 460750 = = 1866.7 (kG/cm2) * F 0,868* 284,4 R = 1900 Kg/cm2 đảm bảo I.8 III Trình tự thi công kết cấu nhịp: - Lắp dựng tổ hợp giá lao nút thừa, lắp dựng hệ thống đ-ờng ray tổ hợp giá lao nút thừa xe goòng vận chuyển - Di chuyển tổ hợp giá lao nút thừa đến vị trí trụ T1 - Đánh dấu tim dầm, sau vận chuyển dầm BTCT xe goòng vị trí sau mố để thực lao lắp dầm nhịp - Vận chuyển dầm đến tổ hợp giá lao nút thừa dùng balăng , kích nâng dầm kéo phía tr-ớc ( vận chuyển dầm theo ph-ơng dọc cầu) - Khi dầm đến vị trí cần lắp đặt dùng hệ thống bánh xe balăng xích đặt lên dầm ngang tổ hợp giá lao nút thừa, di chuyển dầm theo ph-ơng ngang cầu đặt vào vị trí gối cầu Trong trình đặt dầm xuống gối cầu phải th-ờng xuyên kiểm tra hệ thống tim tuyến dầm gối càu Công việc lao lắp dầm đ-ợc thực thứ tù tõ ngoµi vµo SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 175 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Sauk hi lắp xong toàn số dầm nhịp tiến hành liên kết tạm chúng với di chuyển giá lao để lao lắp nhịp Trình tự thi công lao lắp tiến hành nh- nhịp - Sau lao lắp xong toàn cầu tiến hành lắp đặt ván khuôn,côt thép đổ bêtông mối nối dầm ngang - Lắp đặt ván khuôn , cốt thép thi công gờ chắn xe , làm khe co giÃn lớp mặt đ-ờng lan can SVTH: NGUYỄN CHÍ CƠNG - 091342 - 176 -