Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng

Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần nhữngkỹ sư có trình độ chuyên môn vững chắc để nắm bắt và cập nhật được những côngnghệ tiên tiến hiện đại của thế giới và xây dựng nên nhữn

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI NÓI ĐẦU 4

PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ 5

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG ÁN 1 6

CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 6

1.1 TỔNG QUAN VỀ CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 6

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 6

1.3 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC 8

1.4 TÍNH TOÁN NỘI LỰC 15

1.5 TÍNH SỐ BÓ CÁP DƯL 22

1.6 KIỂM TOÁN THEO TTGHCĐ 26

1.7 TÍNH TOÁN MỐ CẦU 30

1.8 TÍNH TOÁN TRỤ CẦU T5 41

1.9 PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 48

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN 2 CẦU GIÀN THÉP 50

2.1 TỔNG QUAN VỀ CẦU DÀN THÉP 50

2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 50

2.4 TÍNH TOÁN TĨNH TẢI 53

2.5 TÍNH NỘI LỰC CÁC THANH DÀN 56

2.6 TÍNH TOÁN MỐ CẦU 62

2.7 TÍNH TOÁN TRỤ CẦU T3 74

2.8 PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỈ ĐẠO 81

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN 3 CẦU DÂY VĂNG 84

3.1 TỔNG QUAN VỀ CẦU DÂY VĂNG 84

3.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 84

3.3 CẤU TẠO KẾT CẤU NHỊP 85

3.4 TÍNH TOÁN NỘI LỰC 89

3.5 THIẾT KẾ DÂY VĂNG 90

3.6 TÍNH TOÁN TRỤ THÁP T2 99

3.7 CẤU TẠO MỐ CẦU 106

3.8 PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 130

PHẦN II: THIẾT KẾ KĨ THUẬT 133

CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134

4.1 MỤC TIÊU CỦA ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134

4.2 LÝ THUYẾT ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 138

4.3 TÍNH TOÁN SƠ CHỈNH NỘI LỰC 143

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG 149

5.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA HỆ DÂY VĂNG 149

5.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DÂY VĂNG 150

5.3.KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG : 153

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 157

6.1 KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC MẶT CẮT DẦM CHỦ 157

6.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU 157

6.3 BỐ TRÍ CỐT THÉP VÀ KIỂM TOÁN 166

CHƯƠNG7: TÍNH TOÁN MẶT CẮT DẦM CHỦ……… 175

7.1 KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC MẶT CẮT DẦM CHỦ 175

7.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ 175

7.3 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 183

7.4 TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT 190

7.5 TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT 201

7.6 KIỂM TOÁN MẶT CẮT DẦM CHỦ THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ 236

7.7 KIỂM TOÁN MẶT CẮT DẦM CHỦ THEO TTGHSD 247

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN TRỤ THÁP T2 249

8.1.CẤU TẠO TRỤ THÁP 249

8.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ THÁP 250

8.3 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CÁC MẶT CẮT 269

8.4.TÍNH TOÁN XÀ NGANG LIÊN KẾT CÁC NHÁNH THÁP 297

8.5 TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 304

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN MỐ CẦU 309

9.1 CẤU TẠO MỐ CẦU 309

9.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ CẦU 312

9.3 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CÁC MẶT CẮT 326

9.4 TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 338

CHƯƠNG 10: BIỆN PHÁP THI CÔNG 347

10.1 CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỈ ĐẠO 347

10.2 THI CÔNG MỐ 348

10.3 THI CÔNG BỆ THÁP VÀ THÁP CẦU 358

12.4 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 366

TÀI LIỆU THAM KHẢO 371

LỜI NÓI ĐẦU

Bước vào thới 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 xây

dựng nhiều vì đây là huyết mạch của nền kinh tế đất nước, là nền tảng tạo điều kiệncho 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 nắm bắt và cập nhật được những côngnghệ tiên tiến hiện đại của thế giới và xây dựng nên những công trình giao thông mới,hiện đại, có chất lượng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng đấtnước trong thời đại mới mở cửa

Sau thời gian học tập tại trường ĐHGTVT bằng sự nỗ lực của bản thâncùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của những tầy cô trong trường ĐHGTVT nóichung và các thầy cô trong Bộ môn Cầu Hầm – Khoa Công trình nói riêng, em

đã tích lũy được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ sưtrong tương lai

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìmhiểu kiến thức tại trường, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốtthời gian qua của mỗi sinh viên Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đãđược sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong Bộ môn Cầu Hầm – KhoaCông trình,đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS.TrầnĐức Nhiệm đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo để giúp em có thể hoàn thành đồ ántốt nghiệp của mình theo đúng tiến độ

Do thời gian 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 nhữngthiếu sót Em xin kính mong các thầy, cô trong Bộ môn chỉ bảo để em có thểhoàn thiện hơn Đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội ngày 18 tháng 4 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Tạ Thị Trang Nhung

Phần I:

THIẾT KẾ SƠ BỘ

Chương 1: Phương án 1 CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

- Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dần từng đốttheo sơ đồ hẫng cho tới khi nối liền thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh Có thể thicông hẫng từ trụ đối xứng ra 2 phía (gọi là đúc hẫng cân bằng) hoặc thi cônghẫng dần từ bờ ra Ưu điểm nổi bật của loại cầu này là việc đúc hẫng từng đốtdầm trên đà giáo giảm được chi phí đà giáo Mặt khác đối với các dầm có chiềucao mặt cắt thay đổi thì chỉ việc điều chỉnh cao độ ván khuôn Phương pháp thicông hẫng không phụ thuộc vào điều kiện sông nước và và không gian dướicầu Loại cầu này thường sử dụng cho các loại nhịp từ 80 - 130m và lớn hơnnữa

- Ở nước ta, nhiều cầu BTCT DƯL thi công hẫng đã xây dựng như cầu PhùĐổng, cầu Non Nước, cầu Hoà Bình, cầu Tân Đệ, cầu Yên Lệnh, cầu Hạ Hòa,cầu Ngọc Tháp…

- Từ các phân tích trên, ta lựa chọn phương án cầu liên tục BTCT dự ứng lựcthi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN

+ Chiều cao hộp trên đỉnh trụ, h = 6.5m

+ Chiều cao hộp tại mặt cắt giữa nhịp, h = 2.5m

+ Cao độ đáy dầm thay đổi theo đường công Parabol

+ Theo tiêu chuẩn ASTM A416M – Grade 270 của hãng VSL.

+ Hệ số ma sắt lắc trên 1mm chiều dài bó cáp: K = 6.6x10-7 (mm-1)

- Cốt thép thường:

+ Theo tiêu chuẩn ASTM 706M

1.2.3 Kết cấu phần dưới

- Trụ cầu:

+ Dùng loại trụ thân đặc BTCT thường đổ tại chỗ

+ Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ, đường kính 1 ÷1,5m

+ Theo tiêu chuẩn ASTM 706M

1.2.4 Mặt cầu và các công trình phụ trợ:

- Lớp phủ mặt cầu dày 7,4cm, bao gồm:

+ Lớp phòng nước dày 0,4cm

+ Lớp bê tông Asphalt dày 7cm

- Toàn cầu bố trí 4 khe co giãn

- Trên trụ T2, T5 bố trí hai gối chậu đi động, còn lại là gối cao su bản thép

1.3 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC.

1.3.1 Chọn kết cấu nhịp.

- Chiều dài kết cấu nhịp:

+ Chiều dài nhịp giữa: Lg = 120m

+ Chiều dài nhịp biên: Lb = (0.6 ÷ 0.7)Lg = 74m

- Mặt cắt ngang: Dựa vào kinh nghiệm mối quan hệ giữa chiều cao hộp,

1.3.2 Phương trình đường cong đáy dầm.

1.3.2.1 Phương trình đường cong đáy dầm cho nhịp chính (Có xét đến độ dốc 4%)

- Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi theo đường cong Parabol bậc 2 tạimặt cắt giữa nhịp: y = ax2 + bx + c

A

BY

- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m

- Vì phương trình đi qua điểm có tọa độ (0,0) nên phương trình Parabol có dạng

y = ax2 + bx

- Thay số, và giải hệ phương trình ta có:

a = -0.00126

b = 0.14701

- Vậy phương trình đường cong đáy dầm có dạng: y1 = -0.00126 x2 +0.14701x

1.3.2.2 Phương trình đường cong đáy dầm cho nhịp biên

(Có xét đến độ dốc 4%)

- Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi theo đường cong Parabol bậc 2 tại mặt cắtnhịp biên: y = ax2 + bx + c

X (0,0)

A

B Y

- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m

- Vì phương trình đi qua điểm có tọa độ (0,0) nên phương trình Parabol có dạng

1.3.3 Phương trình đường cong thay đổi chiều dày bản đáy.

- Phương trình đường cong là đường Parabol bậc 2 có dạng: y = ax2 + bx + c

- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m

+ Đốt hợp long nhịp nhịp biên, nhip giữa có chiều dài 2.0m

+ Đốt đúc trên đà giáo nhịp biên có chiều dài 13m

yc = 1/6.Fx (xi - xi+1)(yi2 + yi.yi+1+ yi+12)

+ Mômen tĩnh của mặt cắt đối với trục x :

Sx = 1/6. (xi - xi+1)(yi3 + yi2.yi+1 + yi.yi+12 + yi+13)

+ Mômen quán tính đối với trục trung hòa:

Jth = Jx - yc2.F

- Trên cơ sơ các phương trình đường cong đáy dầm và đường cong thay đổichiều dày bản đáy lập được ở trên ta xác định được các kích thước cơ bản củatừng mặt cắt dầm.

- Bảng tính cao độ đáy dầm, chiều dày bản đáy, chiều cao dầm:

Trong đó:

+ x: Khoảng cách từ gốc tọa độ đến mặt cắt đang xét

+ y1: Khoảng cách từ đáy dầm đến trục x đi qua gốc tọa độ

+ y2: Khoảng cách từ đáy dầm (mép trong) đến trục x đi qua gốc tọa độ

+ y3: Khoảng cách từ đỉnh dầm đến trục x đi qua gốc tọa độ

+ hdam: Chiều cao mặt cắt đang xét, hdam = y3 – y1

+t: Chiều dày bản đáy, t = y2 – y1

- Đặc trưng hình học của từng mặt cắt như sau:

mặt

Đốt K0

11

41.5

Đốt

- Theo điều 4.6.2.6.2 Quy trình 22TCN272-05 quy định bề rộng bản cánh

hữu hiệu với dầm hộp đúc sẵn như sau: Có thể giả thiết các bề rộng bản cánh

dầm hữu hiệu bằng bề rộng bản cánh thực nếu như:

+ b  0,1.li

+ b  3.do

Trong đó:

+ d0: Chiều cao của kết cấu nhịp, d0 = 6500mm

+ li: Chiều dài nhịp quy ước

- Đối với dầm liên tục, li = 0.8l đối với nhịp cuối; li = 0.6l đối với nhịp giữa

- Đối với mặt cắt trên trụ, ta có li = 0.8x74000 = 59200mm

+ b: Chiều rộng thực của bản cánh tính từ bản bụng dầm ra mỗi phía, nghĩa

là b1, b2, b3 trong hình vẽ (mm):

b3

b1 b2

- Nguyên tắc quy đổi:

+ Chiều cao mặt cắt không đổi

+ Diện tích mặt cắt không đổi

- Quy đổi mặt cắt giữa nhịp:

- Để đơn giản trong tính toán, ta coi trọng lượng trong mỗi đốt đặt tải giữađốt và thay đổi tuyến tính theo chiều dài đốt

+ γc: Trọng lượng riêng bê tông dầm, γc = 25kN/m3.

+ DCtc, DCtt: Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn, tĩnh tải giai đoạn I tính toán

Đốt K2 11.5 3.00 5.09 2.13E+01 6.39E+01 1.63E+03 5.43E+02 678.75

Đốt K4 17.5 3.00 4.46 1.97E+01 5.91E+01 1.51E+03 5.03E+02 628.75

Đốt K9 37.5 4.00 3.01 1.60E+01 6.40E+01 1.62E+03 4.05E+02 506.25Đốt

1.4.2 Tĩnh tải giai đoạn II

1.4.2.1 Trọng lượng chân lan can

- Cấu tạo lan can cầu:

- Trọng lượng dải đều của lan can, tay vịn có thể lấy sơ bộ, qlc = 0,1kN/m

- Trọng lượng dải đều của chân lan can được tính như sau:

Trong đó:

+ bclc: Bề rộng chân lan can, bclc = 0.5m

+ hclc: Chiều cao chân lan can, hclc = 0.6m

+ γc: Trọng lượng riêng bê tông, γc = 25kN/m3

+ 0,75: Hệ số tính toán gần đúng xét đến cấu tạo thực chân lan can

qclc = 2x0.75x0.5x0.6x25 = 11.25kN/m

1.4.2.2 Trọng lượng lớp phủ mặt cầu

1.4.2.2.1 Cấu tạo lớp phủ mặt cầu

- Khi tính toán ta coi lớp phủ mặt cầu có chiều dày không đổi

1.4.2.2.2 Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần lề đi bộ

1.4.2.3 Trọng lượng dải phân cách

- Trọng lượng dải đều của dài phân cách:

q V  0,195x25 4,88 kN/m

1.4.2.4 Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II

- Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn:

- Nội lực tại các mặt cắt được tính toán qua 2 giai đoạn: Giai đoạn thi công

và giai đoạn khai thác

- Giai đoạn thi công:

+ Sơ đồ 1: Giai đoạn đúc hẫng đối xứng

+ Sơ đồ 2: Giai đoạn hợp long nhịp biên

+ Sơ đồ 3: Giai đoạn hợp long nhịp T4-T5 và T6-T7

+ Sơ đồ 4: Giai đoạn hợp long nhịp giữa T5-T6

- Giai đoạn khai thác:

+ Sơ đồ 5: Sơ đồ dỡ tải trọng thi công

+ Sơ đồ 6: Sơ đồ rải tĩnh tải phần II

+ Sơ đồ 7: Sơ đồ cầu chịu hoạt tải

- Do kết cấu đối xứng, nên ta chỉ cẩn tính nội lực tại vị trí trụ T4, T5và tạimặt cắt giữa nhịp

1.4.3.1 Giai đoạn thi công

Sơ đồ 1: Giai đoạn đúc hẫng đối xứng

Nội lực trong giai đoạn thi công đúc hẫng đốt Ki tính với 1 mặt cắt chínhbằng tổng nội lực của tất cả các bước thi công các đốt đúc trước nó tính với mặtcắt đó

M : mô men tại mặt cắt So sau khi đúc các đốt trước đốt Kk

Tổ hợp 3= 90% hai xe tải thiết kế cách nhau 15m+ người + làn.

 Tổng hợp nội lực do tổ hợp tĩnh tải và họat tải trong giai đoạn khai thác:

Tổng -1111162.37 243514.9 kN.m

1.5 TÍNH SỐ BÓ CÁP DƯL 1.5.1 Đặc trưng vật liệu.

Cáp DƯL

- Theo tiêu chuẩn ASTM A416M – Grade 270 của hãng VSL

- Các chỉ tiêu của cáp DƯL:

- Các chỉ tiêu của ống bọc vật liệu Polyethylen:

+ Cường độ chịu nén của bê tông lúc bắt đầu đặt tải fci = 0.9 '

Cốt thép thường

- Cốt thép theo tiêu chuẩn ASTM 706M

( 85 , 0 ) 2 ( 85

w n

h d f h b b

a d f b a

+ hf: Chiều dày bản cánh chịu nén của dầm I, hf = ts (mm)

+ a c 1: Chiều dày khối ứng suất tương đương (mm)

+ 1: Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất theo quy định:

c 1

' ' '

pu '

+ Trường hợp trục trung hòa không đi qua sườn (chiều dày bản cánh chịu nén hf

> c) Khi đó coi là mặt cắt chữ nhật nhưng phải thay bw bằng b

1.5.3 Tính số bố cốt thép chịu mômen âm và mômen dương

vị

* Cốt thép chịu mô men dương:

vị

1.6 KIỂM TOÁN THEO TTGHCĐ

- Công thức kiểm toán:

M .M M

Trong đó:

+ : Hệ số sức kháng uốn, =0,9

+ Mn: Sức kháng uốn danh định của mặt cắt

+ Mu: Mômen do tải trọng gây ra

+ dp: Khoảng cách từ thớt chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DƯL(mm)

+ b: Bề rộng của mặt chịu nén của bản cấu kiện (mm)

+ bw: Chiều dày bản bụng (mm)

+ hf: Chiều dày bản cánh chịu nén của dầm I, hf = ts (mm)

+ a c 1: Chiều dày khối ứng suất tương đương (mm)

+ 1: Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất theo quy định:

+ As, As’: Diện tích cốt thép thường chịu nén và chịu kéo

- Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức khang uốn danh định có thểđược xác định theo công thức sau:

1 c w ps

p

A f A f A f 0,85 f (b b ).hc

f0,85 f b k.A

Vậy ta có bảng kiểm toán mặt cắt đỉnh trụ T5 và mặt cắt giữa nhịp

 Mặt cắt chịu mô men âm:

vị

Vị trí trục trung hòa

TTH qua sườn

Sức kháng uốn tính toán Mr 1497919.715 kN.m

 Mặt cắt chịu mô men dương:

vị

Vị trí trục trung hòa

TTH qua cánh

1.7 TÍNH TOÁN MỐ CẦU 1.7.1 Cấu tạo mố cầu

21 Chiều cao đá kê gối b9 0.20 m

+ Theo phương ngang cầu:

hiệu Giá trị

Đơn vị

1.7.2 Xác định các tổ hợp tải trọng chính tại mặt cắt đáy móng.

- Các tải trọng tác dụng lên mố:

+ Trọng lượng mố và trọng lượng bản thân của bệ móng

+ Trọng lượng kết cấu nhịp (DC)

+ Trọng lượng của lớp phủ, lan can, dải phân cách (DW)

+ Hoạt tải HL93 + tải trọng người đi bộ 4.1kN/m2

+ Hoạt tải tác dụng lên bản quá độ

+ γc: Trọng lượng riêng của bê tông lấy bằng 25(kN/m3)

- Bảng tính toán tĩnh tải do trọng lượng bản thân mố:

2 x 3500 1500

2 x 3500 2000

1.7.2.2 Tĩnh tải giai đoạn I (DC)

có:DC= 5101.6037/2 =2550.80185 kN

1.7.2.3 Tĩnh tải giai đoạn II (DW)

- Tĩnh tải giai đoạn II: Lớp phủ mặt cầu + lan can + dải phân cách:

- Trọng lượng tĩnh tải giai đoạn II tác dụng lên mố:

1.7.2.4 Hoạt tải tác dụng lên KCN

- Xếp tải lên đường ảnh hưởng: Xe 3 trục

- Cầu thiết kế nlx = 4 làn xe, nên hệ số làn xe: m = 0,65.

- Do bệ móng chìm hoàn toàn trong đất, nên không xét tới lực xung kích IM

- Phản lực do hoạt tải tác dụng lên mố:

Tải trọng

Phản lực gối(kN)

P.nlx.m(kN)

1.7.2.5 Hoạt tải tác dụng lên bản quá độ

- Chiều dài bản quá độ L = 4.062m

Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Giá trị

thi công

Đơnvị

1.7.3 Xác định số lượng cọc

1.7.3.1 Xác định sức kháng của cọc

1.7.3.1.1 Sức kháng của cọc theo vật liệu

- Sức kháng tính toán của cọc theo vật liệu xác định như sau:

+ fc’ : Cường độ nén quy định của bê tông cọc, fc’=30MPa

+ Ac : Diện tích phần bê tông của cọc D = 1m là Ac = 785000mm2

+ fy : Giới hạn chảy của cốt thép cọc, fy = 420MPa

+ As : Diện tích cốt thép của tiết diện cọc Bố trí 20 thanh D22

=>As = 7598.8mm2

Do đó: Prvl .Pn .0.85 0,85.f (A c c A ) f As  y s

Diện tích tiết diện cọc As = 0.785 m2

Chiều dài cọc chôn trong đất: L1 = 38 m

As = diện tích bề mặt thân cọc (mm2)

Ap = diện tích mũi cọc (mm2)

Bảng 10.5.5-2.4.1dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc

do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc Đối với đất sét qp =0.4.Đối với đất cát qp = 0.5

qs = hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc cho trong Bảng

10.5.5-2.4.1dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sứckháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc Đối với đất sét qs = 0.45,Đối với đất cát qs = 0.55

* Sức kháng thành bên

-Sức kháng thành bên đơn vị cho cọc khoan nhồi trong đất dính tính như sau :

Trong đó :

Những phần sau đây của cọc khoan nhồi không tham gia vào việc tạo nênsức kháng thành bên (do ma sát).

+ Lớp 1: Cát sét, trạng thái rời chặt vừa, màu xám

+Lớp 4: Cát hạt nhỏ màu xám nâu, xám đen

+ Lớp 2: Bùn sét màu xám nâu, xám xanh

+ Lớp 3: Sét nửa cứng màu xám nâu, xám vàng loang xanh

Mũi cọc được đặt trong lớp 4: Lớp đất cát

Sức kháng mũi đơn vị trong đất rời có thể được tính theo phương pháp của Reese và Wright ( 1997):

+ Với N ≤ 60 thì qp = 0.064N

+ Với N> 60 thì qp = 3.8

Tại mũi cọc lớp đất 4 có N = 40 <60 nên ta có sức kháng đơn vị tại mũi cọc:

Qp = 0.064 x 41 = 2.624 (Mpa)

1.8 TÍNH TOÁN TRỤ CẦU T5 1.8.1 Cấu tạo trụ cầu

+ Hiệu ứng do một xe tải + tải trọng làn

+ Hiệu ứng do một xe hai trục + tải trọng làn

+ 90% Hiệu ứng của (hai xe tải + tải trọng làn), mỗi xe cách nhau 15 m vàkhoảng cách giữa hai trục sau là 4,3 m

-Sử dụng phần mềm MiDas Civil 7.01 để tính phản lực do các tổ hợp tải trọnggây ra ta có kết quả sau:

- Theo kết quả tính toán phần trên ta có:

- Trọng lượng riêng của bê tông:γγbt = 24kN/m3

- Trọng lượng thân trụ: Pthân trụ = γbt.Vtr = 24x472.5= 11340kN

+ Bề rộng bệ trụ theo phương dọc cầu: A = 12m

- Lực đẩy nổi: Pđẩy nổi = γn.(V1 + V1) = 10x(103.3074+656.25) = 7333.074kN

1.8.2.3 Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ

- Tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ xác định như sau:

Pu = Ru + 1,25.Pthân trụ +1,25.Pbệ - 0,9.Pđẩy nổi

= 127592+1.25x 11340 + 1.25x 15120 – 0.9x 7333.074=

154067.2334kN

1.8.3 Bố trí cọc trong móng

1.8.3.1 Xác định sức kháng của cọc theo vật liệu

- Sức kháng tính toán của cọc theo vật liệu xác định như sau:

+ fc’ : Cường độ nén quy định của bê tông cọc, fc’=30MPa

+ Ac : Diện tích phần bê tông của cọc D = 1.5m là Ac = 1767000mm2

+ fy : Giới hạn chảy của cốt thép cọc, fy = 420MPa

+ As : Diện tích cốt thép của tiết diện cọc Bố trí 20 thanh D22

Chiều dài cọc chôn trong đất : L1 = 50 m

Bảng 10.5.5-2.4.1dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc

do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc Đối với đất sét qp =0.4.Đối với đất cát qp = 0.5