ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DỰ ỨNG LỰC VÀ CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 TỔNG QUAN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 PHẦN III THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU TỔNG QUAN 1 PHẦN I. THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU CHƯƠNG 1. PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCTDƯL ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 4 1.1 Tổng quan về công nghệ đúc hẫng cân bằng 4 1.2 Giới thiệu chung về phương án 5 1.3 Tính toán kết cấu nhịp 7 1.4 Tính toán trụ cầu 32 1.5 Tính toán mố cầu 53 1.6 Tổ chức thi công 74 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG 84 2.1 Giới thiệu chung về phương án 84 2.2 Giới thiệu chung về kết cấu nhịp 85 2.3 Lựa chọn các kích thước cơ bản 86 2.4 Tải trọng tác dụng 93 2.5 Tính nội lực 98 2.6 Tính duyệt các bộ phận của kết cấu nhịp 104 2.7 Tính toán trụ cầu 116 2.8 Tính toán mố cầu 123 2.9 Tổ chức thi công 130 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ III CẦU DÀN THÉP LIÊN TỤC 3 NHỊP 134 3.1 Giới thiệu chung về phương án 134 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 3.2 Tính toán kết cấu nhịp 136 3.3 Tính toán trụ cầu 156 3.4 Tính toán mố cầu 165 3.5 Tổ chức thi công 175 CHƯƠNG 4. SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CẦU 178 4.1 Khái niệm về so sánh và lựa chọn phương án kết cấu 178 4.2 So sánh các phương án sơ bộ 178 4.3 Lựa chọn phương án kỹ thuật 180 PHẦN II. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 5. GIỚI THIỆU CHUNG 182 5.1 Tổng quan về công nghệ thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng 182 5.2 Giới thiệu chung về phương án 183 CHƯƠNG 6. TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 185 6.1 Lựa chọn các kích thước cầu 185 6.2 Tính đặc trưng hình học của dầm chủ 185 CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC GIAI ĐOẠN 189 7.1 Tĩnh tải giai đoạn 1 (DC) 189 7.2 Tĩnh tải giai đoạn 2 (DW) 189 7.3 Nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp 191 CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 214 8.1 Tính lượng cốt thép trong giai đoạn thi công 214 8.2 Tính và bố trí cốt thép DƯL trong giai đoạn khai thác 221 CHƯƠNG 9. KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP 227 9.1 Kiểm toán giai đoạn thi công 227 9.2 Kiểm toán giai đoạn sử dụng 238 CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 256 10.1 Thiết kế cấu tạo bản mặt cầu 256 10.2 Tính toán nội lực 257 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 10.3 Tính toán cốt thép và kiểm toán 263 CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN TRỤ CẦU 272 11.1 Kích thước cơ bản của trụ 272 11.2 Các loại tải trọng tác dụng lên trụ 272 11.3 Tổ hợp tải trọng 280 11.4 Kiểm toán các tiết diện với các tổ hợp tải trọng 280 CHƯƠNG 12. TÍNH TOÁN MỐ CẦU 294 12.1 Các kích thước cơ bản của mố 294 12.2 Các tải trọng tác dụng lên mố 295 12.3 Tổ hợp tải trọng 301 12.4 Kiểm toán các tiết diện với các tổ hợp tải trọng 302 PHẦN III. THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CHƯƠNG 13. TÍNH TOÁN THI CÔNG 313 13.1 Tính toán mở rộng trụ 313 13.2 Tính toán thanh DƯL neo đỉnh trụ 317 13.3 Tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy 319 13.4 Thi công vòng vây cọc ván thép 320 CHƯƠNG 14. TỔ CHỨC THI CÔNG 324 14.1 Thi công mố A0 324 14.2 Thi công trụ T1 325 14.3 Thi công kết cấu nhịp 327 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 LỜI NÓI ĐẦU * * * Bước vào thời kỳ đổi mới đất nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật chất hạ tầng kỹ thuật. Giao thông vận tải là một ngành được quan tâm đầu tư nhiều vì đây là huyết mạch của nền kinh tế đất nước, là nền tảng tạo điều kiện cho các ngành khác phát triển. Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần những kỹ sư có trình độ chuyên môn vững chắc để có thể nắm bắt và cập nhật được những công nghệ tiên tiến hiện đại của thế giới để có thể xây dựng nên những công trình cầu mới, hiện đại, có chất lượng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng đất nước trong thời đại mở cửa. Sau thời gian học tập tại trường Đại học Giao thông vận tải – cơ sở 2, bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trường nói chung và các thầy cô trong Khoa Công trình nói riêng em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ sư tương lai. Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu kiến thức tại trường, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian qua của mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu – Hầm, đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của thầy: Cao Văn Giao Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh nghiệm thực tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhứng thiếu sót. Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn Đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình. Em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2010 Sinh viên: Văn Hoàng Duy ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn Cao Văn Giao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VĂN HOÀNG DUY LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT Giáo viên đọc duyệt [...]... 150 cm - Phương án móng: Móng cọc đài thấp b) Cấu tạo mố cầu - Mố cầu dùng loại mố U -BTCT, đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo có f’c = 30Mpa - Mố của kết cấu nhịp dẫn được đặt trên móng cọc khoan nhồi D= 100 cm VĂN HOÀNG DUY -6- LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ 1.3 TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP 1.3.1 YÊU CẦU TÍNH TOÁN CHO PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ - Trong phương án sơ bộ yêu cầu tính toán KCN trong giai... các kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng, cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứng BTCT Nội dung cơ bản của phương pháp đúc hẫng: - Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng, kết cấu nhịp BTCT được đúc trên đà giáo di động theo từng đốt nối liền nhau đối xứng qua trụ cầu Cốt thép thường của các khối được liên kết với nhau trước khi đúc bê tông để đảm bảo tính liền khối và chịu cắt tốt của kết cầu Sau khi bê tông. .. DUY -1- LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ - Giá thành xây dựng thấp 1.2.1.3 Các thông số kỹ thuật cơ bản a) Quy mô xây dựng - Cầu được thiết kế vĩnh cửu với tuổi thọ >100 năm b) Tải trọng thiết kế - Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu: 22TCN 272-05 + Hoạt tải thiết kế : HL93 Xe tải thiết kế : P = 325 KN Xe 2 trục thiết kế : P = 220 KN Tải trọng làn thiết kế : q = 9.3... ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG 1 PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I CẦU DẦM LIÊN TỤC BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƯL BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dầm từng đốt theo sơ đồ hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu hoàn chỉnh Có thể thi công hẫng từ trụ đối xứng... mặt cắt: + Mặt cắt gối + Mặt cắt giữa - Tính toán một trụ, một mố: kiểm toán và tổ hợp nội lực tại mắt cắt đỉnh bệ móng, sơ bộ tính cọc - Nhịp dẫn cho phép chọn thiết kế định hình 1.3.2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP - Cần kiểm toán tại 2 mặt cắt 1-1 và 2-2 như hình vẽ 1 2 1 2 1.3.2.1 Sơ bộ chọn các kích thước cầu - Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên Lnb= (0,6 ÷ 0,75)... Vô hạn Vô hạn 1.2 CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG 1.2.1 QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ CÁC NGUYÊN TẮC CHUNG 1.2.1.1 Quy trình thiết kế - Quy trình thiết kế đường ôtô : 4054-05 - Quy trình thiết kế cầu cống : 22TCN272 – 05 (Bộ GTVT) 1.2.1.2 Các nguyên tắc thiết kế - Công trình được thiết kế vĩnh cửu, có kết cấu thanh thoát phù hợp vơi quy mô của tuyến đường - Đáp ứng được yêu cầu quy hoạch, phân tích tương... đảm bảo tính đối xứng của hai cánh hẫng (Thi công hẫng từ trụ ra) hoặc nhờ trọng lượng bản thân của nhịp sát bờ đã đúc trên đà giáo làm đối trọng Đối các sơ đồ cầu khung, đốt dẩm trên đỉnh trụ được liên kết cứng với thân trụ nhờ các cáp thép DƯL chạy suốt trên chiều cao trụ Với các sơ đồ cầu dầm đốt này cũng được liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ các gối tạm và các cáp thép hoặc các thanh thép DƯL... 1.2.2 SƠ ĐỒ KẾT CẤU - Sơ đồ cầu: 65 + 100 + 65 m - Chiều dài toàn cầu Lc = 241.4m, khổ cầu 8 + 2x1.5 m 1.2.2.1 Kết cấu phần trên - Dầm khung liên tục BTCTDƯL 3 nhịp (65 + 100 + 65) tiết diện hình hộp, vách ứng, chiều cao dầm thay đổi H= 7m trên trụ đến H=2.5m tại giữa nhịp và đầu dầm, bề rộng đáy dầm hộp B=5m - Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực và mỹ quan... 273.91 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ - Tính nội lực (mô men trong giai đoạn thi công): ta tính toán cho trường hợp thi công hẫng nhất: đó là khi tiến hành hợp long nhịp giữa, khi đó tất cả trọng lượng các đốt đúc đều được tính toán và đồng thời lúc này xe đúc đang ứng ở đốt số 13 để tiến hành hợp long nhịp giữa Dùng chương trình phân tích kết cấu MiDas ta có biểu đồ mô men giai... (KN.m) 1.3.5.2 Tính và bố trí cốt thép DƯL Công thức xác định diện tích cốt thép DƯL: - Trường hợp TTH đi qua sư n dầm VĂN HOÀNG DUY -22- LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Aps = THIẾT KẾ SƠ BỘ As' f y + 0.85.β1 f c' h f (b − bw ) + β1 0.85 f c' a.bw − As f y f ps - Trường hợp TTH đi cánh dầm Aps = As' f y + 0.85.β1 f c' b.a − As f y f ps - Bảng tính toán diện tích cốt thép DƯL cần thiết tại mặt