ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CẦU ĐH BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG THIẾT KẾ CẦU NAM Ô

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng Lời cảm ơn. Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì Giao thông là bộ mặt, là huyết mạch của một quốc gia. Đất nước ta đang trong thời kỳ phát triển nhanh chóng thì nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng trở nên thiết yếu nhằm phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước. Trong đó nổi bật lên là nhu cầu xây dựng cơ bản, phát triển mạng lưới giao thông vận tải. Với nhận thức về tầm quan trọng của vấn đề trên, chúng em là những công dân, những nguời kỹ sư tương lai thì chúng em phải làm sao trang bị cho mình những kiến thức cần thiết để sau này ra trường là một người có ích cho xã hội, góp một phần công sức của mình vào công cuộc xây dựng và bảo vệ tổ quốc. Trong học kỳ này em được Khoa giao đồ án tốt nghiệp với đề tài thực tế là “Thiết kế cầu Nam Ô”; nằm trong Dự án tín dụng nghành GTVT để cải tạo mạng lưới đường quốc gia ( giai đoạn một) . . Qua đó phần nào giúp em làm quen thêm với nhiệm vụ thiết kế một công trình giao thông để sau này khi tốt nghiệp ra trường sẽ bớt đi những bỡ ngỡ trong công việc. Mặt khác, việc thiết kế này là cơ hội để em học hỏi thêm những kiến thức mới đồng thời cũng cố lại kiến thức đã học, đúc kết cho mình những kinh nghiệm cho công việc sau này. Do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế và lần đầu tiên vận dụng kiến thức cơ bản để thực hiện tổng hợp một đồ án lớn nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Vậy kính mong quý thầy cô xem xét và chỉ dẫn cho em. Cuối cùng cho phép em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến thầy giáo Th.S Đỗ Việt Hải cùng các thầy cô giáo trong Khoa Xây dựng Cầu Đường đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Kính chúc các thầy cô trong Khoa luôn mạnh khỏe, ngày càng cống hiến nhiều hơn nữa cho sự nghiệp giáo dục và xây dựng đất nước. Đà nẵng, ngày 26 tháng 02 năm 2009 Sinh viên thực hiện NguyễnThanh Liêm Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 1 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng MỤC LỤC PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ ( 30%) 10 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 10 VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG 10 1.1Hiện trạng cầu Nam Ô cũ: 10 1.2Cầu Nam Ô đường bộ mới : 10 Cầu nằm trong khu vực TP Đà Nẵng , khí hậu mang đặc trưng khí hậu nam trung bộ . Khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt , mùa mưa thường trùng với mùa đông , mùa hạ thường trùng với mùa khô 11 Công tác khảo sát địa chất công trình được thực hiện trên 16 lỗ khoan được thực hiện trên hai nhánh tuyến dọc theo trụ tim của hai nhánh cầu, trụ 1 dọc theo trụ tim của nhánh cầu phía thượng lưu , trục 2 dọc heo dọc tim cầu nhánh phía hạ lưu , mõi trục khoan 8 lỗ , tổng độ sâu 552.7m , kết hợp xuyên tĩnh SPT trong lỗ khoan (132 lần) . Kết quả công tác khảo sát tại thực địa và thí nghiệm trong phòng cho thấy toàn bộ khu vực nằm trong vùng có trầm tích đệ tứ , bùn cát pha, cát hạt mịn đến thô, sét , sét pha , cuội, đá tảng đa khoán, (a,bmQIV) và (mQIII). Đá cát kết, bột kết, sét kết có tuổi beogen (N30) . Các thành tạo này được phân chia từ trên xuống dưới như sau : 12 Lớp 1a : Bùn cát pha màu xám đen, phân bố phía Đà Nẵng , chiều dày lớp 0.8-5.0m 12 Lớp 1b : Đất cát lẫn đá hộc san nền đường đang khai thác có bề dày lớp từ 1.6-6m 12 1.7 Đề xuất các phương án vượt sông 13 1.7.1 Phương án I: Cầu liên tục thi công theo công nghệ đà giáo di động 13 1.7.2 Phương án II: Cầu vòm ống thép nhồi BTCT kết hợp dầm SuperT 13 CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN I- CẦU LIÊN TỤC THI CÔNG THEO CÔNG NGHỆ ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG 14 2.1 Tính toán khối lượng các hạng mục công trình ( chi tiết xem phụ lục C2-2.1): 14 2.1.1 Tính khối lượng dầm chủ: 14 2.1.2Tính toán khối lượng mố: 16 2.1.3 Tính toán khối lượng trụ: 17 2.1.4 Tính toán khối lượng lan can tay vịn: 17 2.1.5 Tính toán khối lượng dải phân cách: 18 2.1.6 Tính toán khối lượng các lớp BMC: 18 2.2. Tính toán số lượng cọc: 18 2.2.1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi: 18 2.2.2.Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ: 21 2.2.2.1.Các bước chính thực hiện trong chương trình: 21 2.2.2.2.Cụ thể các bước thực hiện: ( Xem phục lục C2-2.2.2.2) 22 2.2.3.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 25 2.2.4.Sơ đồ bố trí cọc: 26 2.3 Sơ bộ xác định số bó cáp DƯL bố trí theo phương dọc cầu: 26 2.4 Kiểm toán các tiết diện đặc biệt của dầm chủ theo mô men ở TTGH cường độ: 30 2.5 Tổng hợp khối lượng: 33 CHƯƠNG3 . PHƯƠNG ÁN CẦU VÒM 36 3.1 Tiết diện vòm chủ 36 38 Với DC là tỉnh tải phân bố điều trên một dầm 42 3.3.2 Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: ( tương tự hư PAI đã tính) 42 3.2.2.1 Tính toán khối lượng lan can và dải phân cách: 42 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 2 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng 3.2.2.2 Tính toán khối lượng các lớp BMC: 42 3.5 Tính toán số lượng cọc: 43 3.5.1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi: 43 3.6.3 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 49 3.10 SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN 58 3.10.1.Cơ sở để chọn phương án đưa vào thiết kế kỹ thuật: 58 3.10.2 .So sánh các phương án theo giá thành dự toán: 59 Phương án I: 59 Phương án II: 59 3.10.3.So sánh các phương án theo điều kiện thi công chế tạo: 59 3.1.Phương án I: 59 3.1.1.Ưu điểm: 59 3.1.2.Nhược điểm: 59 3.2.Phương án II: 59 3.2.1. Ưu điểm: 59 3.2.2. Nhược điểm: 60 3.10.4. So sánh phương án theo điều kiện khai thác sử dụng 60 4.1.Phương án I: 60 4.1.1.Ưu điểm: 60 4.1.2. Nhược điểm : 60 4.2.Phương án II: 60 4.2.1.Ưu điểm: 60 4.2.2. Nhược điểm: 60 3.10.5 .Kết luận: 60 PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT. (50%) 61 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN DẦM THEO PHƯƠNG NGANG CẦU 61 4.1 Cấu tạo dầm: 61 Dầm thuộc dạng hộp đơn thành xiên, có cấu tạo như hình vẽ bên dưới. Bê tông dầm là loại có cường độ chịu nén ở 28 ngày f’c = 50MPa 61 4.2 .Nguyên lý tính toán: 61 4.3 Xác định nội lực trong dầm theo phương ngang cầu: 62 4.4 Xác định tải trọng tác dụng: 62 4.4.1 Tỉnh tải: 62 4.4.2 Hoạt tải: 62 4.5 .Nội lực trong dầm theo phương ngang tại các tiết diên đặc biệt: 64 4.6 .Nội lực do tỉnh tải gây ra: 64 4.7 Nội lực do hoạt tải: 66 4.8 Tính toán cốt thép tại các tiết diện tính toán: 68 4.8.1 Xác định nội lực tính toán cho các cấu kiện (BMC, sườn dầm, bản đáy): 68 4.8.2.Tính toán cốt thép chịu mômen: 69 4.8.3. Kiểm tra lượng cốt thép: 70 4.8.4.Tính toán cốt thép phân bố: 71 4.8.5.Tính toán cốt thép chống co ngót và nhiệt độ: 71 4.9.Kiểm toán khả năng chịu lực của tiết diện: 72 4.9.1.Kiểm toán theo mômen: 72 4.9.2.Kiểm toán theo lực cắt: 73 4.9.3. Kiểm tra nứt: 74 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN DẦM THEO PHƯƠNG DỌC CẦU 75 5.1.Tổng quan công nghệ MSS: 75 5.2 Quá trình hình thành nội lực cầu theo công nghệ MSS: 75 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 3 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng 5.3 Tải trọng tác dụng và hệ số tải trọng: 76 5.3.1.Trọng lượng bản thân dầm (DC): 76 5.3.2.Trọng lượng BT tươi (WC): 76 5.3.3. Hoạt tải thi công và thiết bị phụ (CLL): 76 5.3.4.Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu(WS): 76 5.3.5 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL): 77 5.3.6.Tải trọng do co ngót (SH), từ biến (CR): 78 5.3.7 Trọng lượng hệ thống đà giáo, ván khuôn: 78 5.3.8.Trọng lượng lan can tay vịn, dải phân cách, các lớp mặt cầu: 80 5.3.9 Hoạt tải HL-93 + TT làn (LL): 80 5.3.9.1 .Xe tải thiết kế: 80 5.3.9.2 Xe hai trục thiết kế: 80 5.3.9.3 Lực hãm xe (BR): 81 5.4 Mô hình hóa bằng Midas 7.1:( Giống phần sơ bộ-Xem PL 2.2) 81 5.5 Các nguyên tắc tính toán: 81 5.6 Xác định nội lực trong dầm: 81 5.6.1 .Trong giai đoạn thi công: 81 5.8 Nội lực trong giai đoạn khai thác: 83 5.10 Tính toán và bố trí cốt thép: 85 5.10. 1.Tính toán cáp DƯL: 85 5.10.2. Bố trí cáp DƯL: 88 5.11 .Tính toán mất mát ứng suất ở các mặt cắt: 88 5.11.1 .Trong giai đoạn thi công: ( Xem PL 5.11.1) 89 5.112 .Trong giai đoạn khai thác: (Xem PL 5.11.2) 89 5.12 .Kiểm toán dầm: 90 5.12.1.Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ: 90 5.12.1.1.Kiểm toán theo điều kiện cường độ I: 90 5.12.2 .Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước: 92 5.12.3 .Kiểm toán sức kháng cắt: 94 5.12.3.1 .Xác định Vp: 95 5.12.3.2.Xác định Vn2: 95 5.12.3.3.Xác định β, θ: 96 5.12.3.4.Xác định Vs: 97 5.12.4.Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng: 98 5.12.4.1.Trong giai đoạn thi công: 99 5.12.4.2.Trong giai đoạn khai thác: 101 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRỤ CẦU P4 103 6.4.5.1.Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu(WS): 107 6.4.5 Tải trọng gió ngang tác dụng lên kết cấu(WS) với vận tốc 25 m/s: 108 6.6.6.Kiểm toán theo lực cắt: 117 6.7 Kiểm tra nứt: 118 6.8 .Kiểm tra lượng cốt thép: 118 PHẦN 3 THIẾT KẾ THI CÔNG (20%) 120 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ P1 120 Các thành tạo này được phân chia từ trên xuống dưới như sau : 121 Lớp 1b : Đất cát lẫn đá hộc bề dày lớp từ 14.2m 121 123 Lớp 1b : Đất cát lẫn đá hộc bề dày lớp từ 14.2m 123 (Dùng 2 máy trộn bêtông) 138 Trong đó: 138 Trong đó : Ru là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn, Ru = 2100(kG/cm2) 139 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 4 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng 139 => ==0,302cm(1) 139 => 139 => 140 Ru: là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2) 140 f = 140 =>=2100 141 Vậy thanh căng đủ khả năng chịu lực 141 146 Hình 8.4.1Dàn hộ kín có sườn tăng cường sử dụng trong công nghệ 146 8.4.2. Dầm ngang 146 146 Hình 8.4.2 Hệ thống dầm ngang 146 8.4.3. Mũi dẫn: 147 8.4.4. Trụ phụ: 147 147 Hình 8.4.4 Hệ thống trụ phụ 147 8.4.5 Hệ ván khuôn:( Xem PL 8.4.5) 148 1.Kích đẩy dọc 4. Lỗ bắt kích 7. Bộ nguồn thuỷ lực 148 2.Kích đẩy ngang 5. Lỗ liên kết cố định 148 3.Bánh xe 6. Thanh đỡ chính trụ phụ 148 Hình 8.4.6.2 Sơ đồ bố trí và hình ảnh kích đẩy dọc 149 8.10 .Tính toán phần dàn chính: 152 8.10.1 .Tính toán thiết kế hệ kết cấu ĐGDĐ: 152 Cấu tạo phần dàn chính: 152 8.10.2 Kết quả tính toán: 153 8.11.1 .Mô hình và tải trọng tính toán: 154 154 8.11.2.Kết quả tính toán: 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO 157 MỤC LỤC PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ ( 30%) 10 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 10 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 5 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG 10 1.1Hiện trạng cầu Nam Ô cũ: 10 1.2Cầu Nam Ô đường bộ mới : 10 Cầu nằm trong khu vực TP Đà Nẵng , khí hậu mang đặc trưng khí hậu nam trung bộ . Khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt , mùa mưa thường trùng với mùa đông , mùa hạ thường trùng với mùa khô 11 Công tác khảo sát địa chất công trình được thực hiện trên 16 lỗ khoan được thực hiện trên hai nhánh tuyến dọc theo trụ tim của hai nhánh cầu, trụ 1 dọc theo trụ tim của nhánh cầu phía thượng lưu , trục 2 dọc heo dọc tim cầu nhánh phía hạ lưu , mõi trục khoan 8 lỗ , tổng độ sâu 552.7m , kết hợp xuyên tĩnh SPT trong lỗ khoan (132 lần) . Kết quả công tác khảo sát tại thực địa và thí nghiệm trong phòng cho thấy toàn bộ khu vực nằm trong vùng có trầm tích đệ tứ , bùn cát pha, cát hạt mịn đến thô, sét , sét pha , cuội, đá tảng đa khoán, (a,bmQIV) và (mQIII). Đá cát kết, bột kết, sét kết có tuổi beogen (N30) . Các thành tạo này được phân chia từ trên xuống dưới như sau : 12 Lớp 1a : Bùn cát pha màu xám đen, phân bố phía Đà Nẵng , chiều dày lớp 0.8-5.0m 12 Lớp 1b : Đất cát lẫn đá hộc san nền đường đang khai thác có bề dày lớp từ 1.6-6m 12 1.7 Đề xuất các phương án vượt sông 13 1.7.1 Phương án I: Cầu liên tục thi công theo công nghệ đà giáo di động 13 1.7.2 Phương án II: Cầu vòm ống thép nhồi BTCT kết hợp dầm SuperT 13 CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN I- CẦU LIÊN TỤC THI CÔNG THEO CÔNG NGHỆ ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG 14 2.1 Tính toán khối lượng các hạng mục công trình ( chi tiết xem phụ lục C2-2.1): 14 2.1.1 Tính khối lượng dầm chủ: 14 2.1.2Tính toán khối lượng mố: 16 2.1.3 Tính toán khối lượng trụ: 17 2.1.4 Tính toán khối lượng lan can tay vịn: 17 2.1.5 Tính toán khối lượng dải phân cách: 18 2.1.6 Tính toán khối lượng các lớp BMC: 18 2.2. Tính toán số lượng cọc: 18 2.2.1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi: 18 2.2.2.Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ: 21 2.2.2.1.Các bước chính thực hiện trong chương trình: 21 2.2.2.2.Cụ thể các bước thực hiện: ( Xem phục lục C2-2.2.2.2) 22 2.2.3.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 25 2.2.4.Sơ đồ bố trí cọc: 26 2.3 Sơ bộ xác định số bó cáp DƯL bố trí theo phương dọc cầu: 26 2.4 Kiểm toán các tiết diện đặc biệt của dầm chủ theo mô men ở TTGH cường độ: 30 2.5 Tổng hợp khối lượng: 33 CHƯƠNG3 . PHƯƠNG ÁN CẦU VÒM 36 3.1 Tiết diện vòm chủ 36 38 Với DC là tỉnh tải phân bố điều trên một dầm 42 3.3.2 Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: ( tương tự hư PAI đã tính) 42 3.2.2.1 Tính toán khối lượng lan can và dải phân cách: 42 3.2.2.2 Tính toán khối lượng các lớp BMC: 42 3.5 Tính toán số lượng cọc: 43 3.5.1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi: 43 3.6.3 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 49 3.10 SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN 58 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 6 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng 3.10.1.Cơ sở để chọn phương án đưa vào thiết kế kỹ thuật: 58 3.10.2 .So sánh các phương án theo giá thành dự toán: 59 Phương án I: 59 Phương án II: 59 3.10.3.So sánh các phương án theo điều kiện thi công chế tạo: 59 3.1.Phương án I: 59 3.1.1.Ưu điểm: 59 3.1.2.Nhược điểm: 59 3.2.Phương án II: 59 3.2.1. Ưu điểm: 59 3.2.2. Nhược điểm: 60 3.10.4. So sánh phương án theo điều kiện khai thác sử dụng 60 4.1.Phương án I: 60 4.1.1.Ưu điểm: 60 4.1.2. Nhược điểm : 60 4.2.Phương án II: 60 4.2.1.Ưu điểm: 60 4.2.2. Nhược điểm: 60 3.10.5 .Kết luận: 60 PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT. (50%) 61 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN DẦM THEO PHƯƠNG NGANG CẦU 61 4.1 Cấu tạo dầm: 61 Dầm thuộc dạng hộp đơn thành xiên, có cấu tạo như hình vẽ bên dưới. Bê tông dầm là loại có cường độ chịu nén ở 28 ngày f’c = 50MPa 61 4.2 .Nguyên lý tính toán: 61 4.3 Xác định nội lực trong dầm theo phương ngang cầu: 62 4.4 Xác định tải trọng tác dụng: 62 4.4.1 Tỉnh tải: 62 4.4.2 Hoạt tải: 62 4.5 .Nội lực trong dầm theo phương ngang tại các tiết diên đặc biệt: 64 4.6 .Nội lực do tỉnh tải gây ra: 64 4.7 Nội lực do hoạt tải: 66 4.8 Tính toán cốt thép tại các tiết diện tính toán: 68 4.8.1 Xác định nội lực tính toán cho các cấu kiện (BMC, sườn dầm, bản đáy): 68 4.8.2.Tính toán cốt thép chịu mômen: 69 4.8.3. Kiểm tra lượng cốt thép: 70 4.8.4.Tính toán cốt thép phân bố: 71 4.8.5.Tính toán cốt thép chống co ngót và nhiệt độ: 71 4.9.Kiểm toán khả năng chịu lực của tiết diện: 72 4.9.1.Kiểm toán theo mômen: 72 4.9.2.Kiểm toán theo lực cắt: 73 4.9.3. Kiểm tra nứt: 74 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN DẦM THEO PHƯƠNG DỌC CẦU 75 5.1.Tổng quan công nghệ MSS: 75 5.2 Quá trình hình thành nội lực cầu theo công nghệ MSS: 75 5.3 Tải trọng tác dụng và hệ số tải trọng: 76 5.3.1.Trọng lượng bản thân dầm (DC): 76 5.3.2.Trọng lượng BT tươi (WC): 76 5.3.3. Hoạt tải thi công và thiết bị phụ (CLL): 76 5.3.4.Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu(WS): 76 5.3.5 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL): 77 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 7 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng 5.3.6.Tải trọng do co ngót (SH), từ biến (CR): 78 5.3.7 Trọng lượng hệ thống đà giáo, ván khuôn: 78 5.3.8.Trọng lượng lan can tay vịn, dải phân cách, các lớp mặt cầu: 80 5.3.9 Hoạt tải HL-93 + TT làn (LL): 80 5.3.9.1 .Xe tải thiết kế: 80 5.3.9.2 Xe hai trục thiết kế: 80 5.3.9.3 Lực hãm xe (BR): 81 5.4 Mô hình hóa bằng Midas 7.1:( Giống phần sơ bộ-Xem PL 2.2) 81 5.5 Các nguyên tắc tính toán: 81 5.6 Xác định nội lực trong dầm: 81 5.6.1 .Trong giai đoạn thi công: 81 5.8 Nội lực trong giai đoạn khai thác: 83 5.10 Tính toán và bố trí cốt thép: 85 5.10. 1.Tính toán cáp DƯL: 85 5.10.2. Bố trí cáp DƯL: 88 5.11 .Tính toán mất mát ứng suất ở các mặt cắt: 88 5.11.1 .Trong giai đoạn thi công: ( Xem PL 5.11.1) 89 5.112 .Trong giai đoạn khai thác: (Xem PL 5.11.2) 89 5.12 .Kiểm toán dầm: 90 5.12.1.Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ: 90 5.12.1.1.Kiểm toán theo điều kiện cường độ I: 90 5.12.2 .Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước: 92 5.12.3 .Kiểm toán sức kháng cắt: 94 5.12.3.1 .Xác định Vp: 95 5.12.3.2.Xác định Vn2: 95 5.12.3.3.Xác định β, θ: 96 5.12.3.4.Xác định Vs: 97 5.12.4.Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng: 98 5.12.4.1.Trong giai đoạn thi công: 99 5.12.4.2.Trong giai đoạn khai thác: 101 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRỤ CẦU P4 103 6.4.5.1.Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu(WS): 107 6.4.5 Tải trọng gió ngang tác dụng lên kết cấu(WS) với vận tốc 25 m/s: 108 6.6.6.Kiểm toán theo lực cắt: 117 6.7 Kiểm tra nứt: 118 6.8 .Kiểm tra lượng cốt thép: 118 PHẦN 3 THIẾT KẾ THI CÔNG (20%) 120 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ P1 120 Các thành tạo này được phân chia từ trên xuống dưới như sau : 121 Lớp 1b : Đất cát lẫn đá hộc bề dày lớp từ 14.2m 121 123 Lớp 1b : Đất cát lẫn đá hộc bề dày lớp từ 14.2m 123 (Dùng 2 máy trộn bêtông) 138 Trong đó: 138 Trong đó : Ru là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn, Ru = 2100(kG/cm2) 139 139 => ==0,302cm(1) 139 => 139 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 8 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng => 140 Ru: là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2) 140 f = 140 =>=2100 141 Vậy thanh căng đủ khả năng chịu lực 141 146 Hình 8.4.1Dàn hộ kín có sườn tăng cường sử dụng trong công nghệ 146 8.4.2. Dầm ngang 146 146 Hình 8.4.2 Hệ thống dầm ngang 146 8.4.3. Mũi dẫn: 147 8.4.4. Trụ phụ: 147 147 Hình 8.4.4 Hệ thống trụ phụ 147 8.4.5 Hệ ván khuôn:( Xem PL 8.4.5) 148 1.Kích đẩy dọc 4. Lỗ bắt kích 7. Bộ nguồn thuỷ lực 148 2.Kích đẩy ngang 5. Lỗ liên kết cố định 148 3.Bánh xe 6. Thanh đỡ chính trụ phụ 148 Hình 8.4.6.2 Sơ đồ bố trí và hình ảnh kích đẩy dọc 149 8.10 .Tính toán phần dàn chính: 152 8.10.1 .Tính toán thiết kế hệ kết cấu ĐGDĐ: 152 Cấu tạo phần dàn chính: 152 8.10.2 Kết quả tính toán: 153 8.11.1 .Mô hình và tải trọng tính toán: 154 154 8.11.2.Kết quả tính toán: 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO 157 Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 9 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ ( 30%) CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG. Cầu Nam Ô bắt qua sông Cu Đê , thuộc địa phận Quận Liên chiểu, TP Đà Nẵng nằm trong Dự án tín dụng nghành GTVT để cải tạo mạng lưới đường quốc gia giai đoạn một . Tổng quan chung ( phục lục C1) 1.1 Hiện trạng cầu Nam Ô cũ: Cầu Nam ô cũ cho đường bộ có kết cấu 13 nhịp dầm BTCT khẩu độ 24.7m, chiều rộng cầu 1.3+7.6+1.3=10.2m . Chiều dài toàn cầu 321.4m. Đáy dầm ở cao độ +4.39m Kết cấu trụ có xà mũ bằng BTCT đặc trực tiếp lên móng cọc đường kính 0.6m bằng BTCT , mố bằng BTCT . Cầu được xây dựng năm 1984 , trình trạng đã xuống cấp . Tại vị trí mố và trụ không có hiện tượng xói lở hay dịch chuyển dòng , thượng lưu và hạ lưu dòng sông tương đối ổn định . Phía hạ lưu cầu Nam Ô là cầu đường sắt , có kết cấu nhịp dàn thép , trụ BTCT . Cao độ đường sắc tương tự như cao độ đường bộ. 1.2 Cầu Nam Ô đường bộ mới : Cầu Nam Ô mới cho đường bộ tại Km 916+919.88 đến Km 917240.08 trên quốc lộ 1A hướng đi Huế vào Đà Nẵng. Theo phương ngang tim cầu Nam Ô mới nằm cách cầu cũ 15.1m về phía thượng lưu . 1.3 Căn cứ thiết kế : - Nghị định 16/2008/NĐ_CP ngày 07/02/2005 của chính phủ về việc quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình ; - Nghị định 209/2004/ NĐ_CP ngày 16/12/2004 của chính phủ về việc quản lý chất lượng công trình; - Quyết định số 3558/QD-GTVT ngày 31/12/2002 của bộ trưởng Bộ GTVT về việc phê duyệt BCNCKT dự án cầu Nam Ô . 1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng cầu 1.4.1 Địa hình . Cầu Nam Ô bắc qua sông Cu Đê , thuộc địa phận quận Liên Chiểu , TP Đà Nẵng. Khu vực xây dựng cầu tương đối bằng phẳng , cao độ thay đổi không nhiều . Hai bên bề sông là khu dân cư . Cầu nằm trong khu vực đồng bằng ven biển nên chịu ảnh hưởng của thủy triều. Sinh viªn thùc hiÖn: NguÔn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 10 [...]... minh ®å ¸n tèt nghiƯp  Khoa X©y Dùng CÇu §êng Cơng tác khảo sát địa chất cơng trình được thực hiện trên 16 lỗ khoan được thực hiện trên hai nhánh tuyến dọc theo trụ tim của hai nhánh cầu, trụ 1 dọc theo trụ tim của nhánh cầu phía thượng lưu , trục 2 dọc heo dọc tim cầu nhánh phía hạ lưu , mõi trục khoan 8 lỗ , tổng độ sâu 552.7m , kết hợp xun tĩnh SPT trong lỗ khoan (132 lần) Kết quả cơng tác khảo... khốn rất chặt, chiều dày thay đổi từ 3.1-9.7m Lớp 5: Sét kết chặt màu xám xanh, xám vàng Chiều dày vơ cùng và lỗ khoan chưa khoan hết lớp này 1.5 Các điều kiện khác (Phục lục CI 1.5 ) 1.6 Qui mơ và tiêu chuẩn thiết kế 1.6.1 Qui mơ -Cầu được xây dựng vĩnh cửu bằng BTCT và bằng BTCT DƯL -Tải trọng thiết kế HL93 , người 300 KG/m2 -Tần suất thiết kế : H1%=+3.17m ; H thơng thuyền 5% =2.92m -Động đất cấp... Trang 12  Thut minh ®å ¸n tèt nghiƯp Khoa X©y Dùng CÇu §êng 1.7 Đề xuất các phương án vượt sơng 1.7.1 Phương án I: Cầu liên tục thi cơng theo cơng nghệ đà giáo di động 1.7.1.1 Giải pháp thiết kế: -Sơ đồ cầu: 34m + 6@42m + 34m Khẩu độ cầu : ∑L TK 0 ∑L TK = 34 + 6 × 42 + 34 − 7 × 2 − 2 × 1.5 = 303m 0 − L0 L0 × 100% = 303 − 290 290 × 100% = 4.48% < 5% Vậy đạt u cầu -Kết cấu nhịp: -Mố: -Trụ: -Cọc: -Lan... động -Trụ, mố: Lắp dựng ván khn, cốt thép và đổ BT tại chỗ -Cọc: Thi cơng theo cơng nghệ cọc khoan nhồi 1.7.2 Phương án II: Cầu vòm ống thép nhồi BTCT kết hợp dầm SuperT 1.7.2.1 Giải pháp thiết kế: -Sơ đồ cầu: 40m + 66m + 106m.+ 66m +40m Khẩu độ cầu : ∑L TK 0 ∑L TK = 2( 40 + 66) + 106 + 0.1 × 4 − 4 × 3.5 − 2 × 1.5 = 301.4m 0 L0 − L0 × 100% = 301.4 − 290 290 × 100% = 3.93% < 5% Vậy đạt u cầu Sinh viªn thùc... A=0.094 -Khổ thơng thuyền B=15m, H=3.5m -Đường hai đầu cầu theo tiêu chuẩn đường đơ thị cấp II, tốc độ V=80Km/h (TCXDVN 104-2005) : móng cấp phối đá dăm , mặt cấp cao A1, E yc=1600 daN/cm2 1.6.2 Tiêu chuẩn thiết kế - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN -272-05, tham khảo AASHTO 1998; - Cơng trình giao thơng trong vùng có động đất – Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 221-95; - Tiêu chuẩn ACI 318-89; Sinh viªn thùc... nghiƯp Khoa X©y Dùng CÇu §êng = 40.41x106 N = 40.41MN - Sức kháng dọc trục tính tốn: Pr = f × Pn = 0.75 × 40.41= 30.31MN f = 0.75 là hệ số sức kháng mũi cọc (5.5.4.2)  Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền: Sức chịu tải của cọc được chia thành sức kháng bên và mũi như sau: QR = ϕ Qn = ϕ qpQp+ ϕ qsQs ϕ qs-Hệ số sức kháng thành bên của cọc khoan đơn ϕ qp- Hệ số sức kháng mũi cọc của cọc khoan đơn... kháng thân cọc cho cọc khoan nhồi được tính như sau: Qs = qsAs (N) Sinh viªn thùc hiƯn: Ngn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 19  Thut minh ®å ¸n tèt nghiƯp Khoa X©y Dùng CÇu §êng Trong đó: qs:sức kháng đơn vị thân cọc (MPA) As:diện tích bề mặt thân cọc (mm2) Để đơn giản cho tính tốn lấy cơng thức trong bảng (10.8.3.4.2-1)-272-05 : Tổng kết các phương pháp đánh giá sức kháng mặt bên, qs, MPA của cọc khoan:... lấy 90% hiệu ứng của xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này cách trục bánh sau xe kia là 15m tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế ; khoảng cách giữa các trục 145KN của mỗi xe phải lấy bằng 4.3m Chạy chương trình và xuất ra các giá trị cần thiết: Áp lưc lên trụ Hình 2.2.10 Áp lực lên mố trụ 2.2.3.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: Cơng thức tính tốn : n=β... tạm Giá trị DT sau thuế CHI PHÍ KHÁC Chuẩn bị đầu tư Chi phí khảo sát lập DA Lập báo ngiên cứu khả thi Thực hiện dầu tư Lập thiết kế Thẩm định dự tốn Thẩm định Thiết kế KTTC Lập hồ sơ mời thầu Lựa chọn nhà thầu Giám sát kỹ thuật Quản lí cơng trình Bảo hiểm cơng trình Kết thúc xây dựng Lập hồ sơ hồn cơng Thẩm tra phê duyệt QT CHI PHÍ DỰ PHỊNG TỔNG DỰ TỐN CHƯƠNG3 M K C TL Z VAT F A CK CB K1 K2 TH K3 K4... hợp tải trọng; _Gán các trường hợp tải trọng cho kết cấu; _Khai báo các tổ hợp tải trọng; _Chạy chương trình và xuất ra các giá trị cần thiết Hình 2.2.1.1_ Sơ đồ kết cấu dưới dạng khơng gian Sinh viªn thùc hiƯn: Ngn Thanh Liªm - Líp 04X3D Trang 21  Thut minh ®å ¸n tèt nghiƯp Khoa X©y Dùng CÇu §êng Vì hai dầm hộp được đặc trên hai mố trụ độc lập nên làm việc như hai cầu độc lập nhau , để