Phương án sơ bộ I Cầu dầm BTCT DƯL L= 33m

Phương án sơ bộ I Cầu dầm BTCT DƯL L= 33m

n Tt Nghip B mụn Cu Hm Lời nói đầu Bớc vào thời kỳ đổi mới đất nớc ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật chất hạ tầng kỹ thuật. Giao thông vận tải là một nghành đợc quan tâm đầu t nhiều vì đây là huyết mạch của nền kinh tế đất nớc, là nền tảng tạo điều kiện cho các nghành khác phát triển. Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần những kỹ s có trình độ chuyên môn vững chắc để có thể nắm bắt và cập nhật đợc 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 lợng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng đất nớc trong thời đại mở cửa. Sau thời gian học tập tại trờng ĐHGTVT bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trờng ĐHGTVT nói chung và các thầy cố trong Khoa Công trình nói riêng em đã tích luỹ đợc nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ s tơng lai. Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu kiến thức tại trờng, 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 đợc 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 Giáo : Chu Viết Bình Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng nh các kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, 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 nh kiến thức chuyên môn của mình. Em xin chân thành cảm ơn! Nghệ An, năm 2011 SV: Nguyễn Tuấn Dũng Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 1 n Tt Nghip B mụn Cu Hm Nhận xét của giáo viên h ớng dẫn Hà Nội, ngày tháng .năm 2010 Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 2 n Tt Nghip B mụn Cu Hm Nhận xét của giáo viên đọc duyệt Hà Nội, ngày tháng .năm 2010 Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 3 n Tt Nghip B mụn Cu Hm giới thiệu chung I. Mục đích và ý nghĩa của công trình cầu. Trong các ngành kinh tế của đất nớc thì giao thông vận tải chiếm một vị trí hết sức quan trọng. Sự phát triển của nền kinh tế xã hội cần có mạng lới giao thông hiện đại và đồng bộ. Với tình hình hiện nay, nhiều trung tâm kinh tế - văn hoá lớn đợc mở ra, việc giao lu kinh tế, văn hoá giữa các vùng từ thành phố đến nông thôn, từ đồng bằng lên miền núi v.v . vì thế mà yêu cầu về giao thông vận tải ngày càng trở nên cần thiết. Với nớc ta, mạng lới giao thông vận tải đang từng bớc đợc hoàn thiện và đóng một vai trò rất quan trọng, trong đó giao thông đờng bộ là một bộ phận rất cần thiết và không thể thiếu đợc. Chính vì vậy mà mạng lới đờng ô-tô đang từng bớc đợc quy hoạch, cải tạo nâng cấp các tuyến đờng cũ, xây dựng thêm các tuyến mới. Trên những tuyến đờng giao thông nối liền các vùng kinh tế hay khu dân c thờng gặp phải nhiều sông suối. Tại những điểm đó cần phải có biện pháp làm cầu qua sông để đảm bảo chỉ tiêu kinh tiêu kinh tế của tuyến đờng. Công trình cầu không những chỉ là công trình để đảm bảo giao thông mà còn là một công trình kiến trúc thể hiện về trình độ kỹ thuật cũng nh mỹ thuật. II. Các nguyên tắc chọn ph ơng án cầu . Việc chọn phơng án cầu dựa trên 3 nguyên tắc cơ bản sau: II.1. Đảm bảo kỹ thuật . Đủ khả năng chịu lực,đảm bảo độ ổn định và tuổi thọ công trình cao. II.2. Đảm bảo về mặt kinh tế. Đảm bảo đợc chỉ tiêu kinh tế xây dựng rẻ tiền nhất,khai thác có hiệu quả nhằm hoàn vốn nhanh cho chi phí xây dựng. II.3. Đảm bảo về mỹ quan. Phù hợp với phong cảnh thiên nhiên tăng vẻ đẹp nghệ thuật của công trình. Dựa vào 3 nguyên tắc cơ bản trên ta phân tích những điều cần chú ý: + Điều kiện địa chất nơi làm cầu các thông số đảm bảo giao thông. + Dựa vào sử dụng các định hình sẵn có để đảm bảo thi công nhanh cơ giới hoá, công trờng hoá. Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 4 n Tt Nghip B mụn Cu Hm + Tận dụng đợc những vật liệu sẵn có của địa phơng nơi làm cầu. + áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật. III. Nhiệm vụ thiết kế. + Tiêu chuẩn kỹ thuật - Khổ cầu: G = 6 + 2x1.5 + 2x0,5 (m) - Tiêu chuẩn thiết kế: 22 TCN 272-05 của Bộ GTVT. - Sông thông thuyền Btt = 20m; Htt = 3.0m + Tải trọng thiết kế. - HL93 - Ngời 4.1(kN/m) 2 + Đặc điểm địa chất. - Qua số liệu thăm dò tại lỗ khoan ở khu vực xây dựng cầu địa chất có cấu tạo nh sau: Lớp 1: Lớp cát sẫm Lớp 2: Lớp cát sẫm lẫn cuội to Lớp 3: Lớp sét lẫn dăm sạn Lớp 4: Đá gốc 1.2 Thuỷ văn. Theo số liệu khảo sát điều tra cho thấy : MNCN: 95.38m MNTT: 90.38m MNTN: 88.90m Dòng chảy ổn định, tốc độ chảy không lớn do đó hạn chế gây ra hiện tợng xói lở, bồi lắng tại giữa sông và 2 bên bờ. Chơng I Phơng án sơ bộ I Cầu dầm BTCT DƯL l = 33m Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 5 n Tt Nghip B mụn Cu Hm I. giới thiệu phơng án + Tiêu chuẩn kỹ thuật - Khổ cầu: G = 6 + 2x1.5 + 2x0.5 m - Tiêu chuẩn thiết kế: 22 TCN 272-05 của Bộ GTVT. - Sông thông thuyền Btt = 20m; Htt = 3.0m + Tải trọng thiết kế. - HL93 - Ngời 4.1(kN/m) 2 + Đặc điểm địa chất. - Qua số liệu thăm dò tại lỗ khoan ở khu vực xây dựng cầu địa chất có cấu tạo nh sau: Lớp 1: Lớp cát sẫm Lớp 2: Lớp cát sẫm lẫn cuội to Lớp 3: Lớp sét lẫn dăm sạn Lớp 4: Đá gốc 1.2 Thuỷ văn. Theo số liệu khảo sát điều tra cho thấy: MNCN: 95.38m MNTT: 90.38m MNTN: 88.90m Dòng chảy ổn định, tốc độ chảy không lớn do đó hạn chế gây ra hiện tợng xói lở, 4. Kết cấu phần trên. - Cầu dầm giản đơn nhịp thép liên hợp bản bê tông cốt thép gồm 3 nhịp bằng nhau bằng 33m bố trí theo sơ đồ 3ì33 - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp gồm 4 dầm BTCT DUL tiết diện chữ I, khoảng cách giữa 2 dầm là 250(cm). Chiều cao dầm h = 1650(cm). - Dầm đợc chế tạo tại xởng Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 6 n Tt Nghip B mụn Cu Hm - Bản mặt cầu bằng bê tông cốt thép f c = 30 (MPa), dầy 20(cm) đúc tại chỗ, neo liên kết dạng neo mềm. - Độ dốc dọc cầu nhịp giữa là 0% và các nhịp biên là 2.0% , độ dốc ngang cầu 2%. 5. Kết cấu phần duới. - Mố gồm mố nhẹ kiểu chữ U bằng BTCT đặt trên móng cọc đài thấp, cọc có đờng kính 100 (cm). - Trụ gồm 2 trụ đặc thân hẹp 2 đầu tròn bằng BTCT đặt trên móng cọc, cọc có đờng kính 100 (cm). 6. Biện pháp thi công. Thi công mố: Thi công bằng máy kết hợp với thủ công, đổ bêtông tại chỗ. Thi công trụ: Dùng biện pháp đắp đảo nhân tạo thi công bằng máy kết hợp với thủ công, đổ bêtông tại chỗ. Thi công kết cấu nhịp lao lắp bằng giá 3 chân. Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 7 n Tt Nghip B mụn Cu Hm b. bài thiết kế. i. chọn sơ bộ kết cấu nhịp. 1.Chiều dài tính toán: Chiều dài tính toán của dầm cầu giản đơn là : tt L =L-2a Trong đó a là khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối, với dầm 33m thì chọn a=0,4m tt L =33-2.0,4=32,2 m 2.Số lợng và khoảng cách các dầm chủ: a.Xác định chiều rộng toàn cầu : 1 2 3 4 2 2 2B B B B B= + + + Trong đó 1 B : chiều rộng phần xe chạy(m) 1 B =6m 2 B :Chiều rộng gờ chắn bánh phân cách phần xe chạy và phần lề đi bộ chọn 2 B =0,0m 3 B : Chiều rộng phần ngời đi bộ 3 B =1,5m 4 B :Chiều rộng lan can 4 B =0,5m Chiều rộng toàn cầu 1 2 3 4 2 2 2B B B B B= + + + =6+2.0,0+2.0,5+2.1,5=10m. b.Chọn số l ợng dầm chủ b N Dựa vào chiều rộng toàn cầu B=10m Khoảng cách giữa các dầm chủ S với cầu ôtô nên lấy S=1,8 ữ 2,5m Chiều rộng cánh hẫng k S nên lấy 2 k S S = Số lợng dầm chủ nên chọn là số chẵn do số dầm lẻ thì dầm chính giữa thờng không phát huy hết tác dụng trên cơ sở đó ta chọn S=2,5 m; k S =1,25m và b N =4 dầm. Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 8 n Tt Nghip B mụn Cu Hm 3x2500=7500 1250 Lớp phòng nước, dày 0.4 cm Bản mặt cầu BTCT 30MPa, dày 20cm Bản ván khuôn, dày 8cm 1/2 Mặt cắt ngang cầu tại trụ Bê tông asphalt dày 4cm 2% 2% 1250 500 1500 3000 50015003000 10000 6 cọc khoan nhồi D = 1m, L = 12m 1/2 Mặt cắt ngang cầu tại mố MCN Cầu 3.Bản mặt cầu: -Lề ngời đi đồng mức với mặt đờng xe chạy và ngăn cách với nhau bằng vạch sơn mềm. -Bố trí dầm ngang tại các vị trí: gối cầu, , , 8 4 2 L L L -Chiều dầy của bản: quy định ở quy trình 9.7.11 chiều dày tối thiểu bản mặt bê tông không bao gồm bất kỳ lớp dự phòng hay chông mài mòn nào là 175mm Ta chọn chiều dày bản bê tông là f h =200mm -Bề dày lớp bê tông Asphan là 1 t =40mm -Bề dày lớp phòng nứơc 2 t =4mm Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 9 n Tt Nghip B mụn Cu Hm 4.Thiết kế dầm chủ: Chiều cao dầm chủ quy định tại bảng 2.5.26.3.1 quy trinh: Chiều cao tối thiểu bao gồm cả bản mặt cầu đối với dầm I đúc sẵn dự ứng lực giản đơn là 0,045L=0,045.33=1,485m Vậy chọn chiều cao dầm chủ là H=1,650m Mặt cắt ngang Mặt cắt ngang m k J H a b c d f e n m H k J f e d a n Chiều cao bầu dới a = 25cm Chiều cao vút dới b =20cm Chiều cao sừơn c = 89 cm Chiều cao vút trên d=11cm Chiều cao gờ trên e=12cm Chiều cao gờ trên cùng f = 8 cm Bề rộng sờn dầm. m Cầu ôtô chọn m =16 ữ 20cm ở đây công nghệ kéo sau nên chọn bề rộng sòn dầm m = 20 cm Bề rộng bầu dầm chính n =65 cm Bề rộng bản cánh trên k = 85 cm Bề rộng gờ trên cùng j = 65 cm Chiều cao dầm liên hợp f h H h= + =1,65 +0,2=1,85 m 5.Cấu tạo dầm ngang: Chiều cao dầm ngang n H b c d e= + + + = 20+89+11+12 =132 cm Bề rộng dầm ngang n B =20cm Chiều dài dầm ngang 0,2 2. 2,5 2. 2,3 2 2 n m l S m= = = Nguyn Tun Dng Cu ng B K43A - NA 10 [...]... ca mt ct liờn hp vi TTH II-II bs t 3 t I 2 = I1 + A1.Z + n s ( s + A s (Y2t + s )) 2 12 2 2 2 Nguyn Tun Dng 31 Cu ng B K43A - NA n Tt Nghip B mụn Cu Hm Trong ú: + I1 : Mụmen quỏn tớnh ca mt ct dm vi TTH I- I + A1: Din tớch mt ct dm giai on I + ns: T s mụdun n hi gia bờ tụng bn v bờtong dm + Z2: Khong cỏch t TTH I- I n TTH II-II + Y2t : Khong cỏch t trc TTH II-II n mộp trờn dm c trng hỡnh hc I1 A1 Z2 ns... Cho dầm dọc giữa DClcg = 0; DWg = DW = 337,88Kg / m h./Tổng cộng tĩnh t i tác dụng lên các dầm dọc chủ: Đ i v i dầm giữa -Giai đoạn cha liên hợp: DCdc = 1, 672.103 Kg / m -Giai đoạn khai thác: mặt cắt liên hợp v i bản mặt cầu DC g = DCdc + DCbmg + DCdn + DClcg + DCvk = 1672+855+152,45 + 0 +250=2929,45Kg/m DWg =337,88Kg/m Đ i v i dầm biên -Giai đoạn cha liên hợp DCdc =1,672.103Kg/m -Giai đoạn khai thác... mm I1 2.56E+11 2.21E+11 2.25E+11 mm4 mm2 mm mm b c trng hỡnh hc mt ct giai on II Giai on II: Khi bn mt cu ó t cng v tham gia to hiu ng liờn hp gia dm v bn bờ tong - Mt ct tớnh toỏn l mt ct liờn hp THH ca mt ct giai on II l THH ca tit din liờn hp - Quy i bờtong bn mt cu thnh bờ tụng dm + Mụdun n hi ca bờ tụng dm: Ec Ec = 31798.9 Mpa + Mụdun n hi ca bờ tụng bn: Ecs Ecs = 29440 Mpa + T s mụdun n hi gia... đoạn dầm: Coi tĩnh t i của dầm chủ là t i trọng r i đều trên suốt chiều d i dầm DCdc = DCdo + DCd 7,308 + 46,523 3 = 10 = 1, 672.103 Kg / m L 32, 2 b.Tĩnh t i bản mặt cầu: Đ i v i dầm giữa: DCbmg = c S h f =2500.2,5.0,18=0,855.10 3 Kg / m Đốivớidầmbiên: S 2,5 DCbmb = c + Sk ữ.h f = 2500 + 1, 25 ữ.0,18 = 922,5 Kg / m 2 2 c Tĩnh t i dầm ngang: Coi tĩnh t i dầm ngang là r i đều trên m i mét d i. .. 4.Tính n i lực do tĩnh t i tác dụng lên dầm chủ: a/.Mô men do tĩnh t i: Đ i v i dầm biên b -Giai đoạn cha liên hợp: M DC = DCdc g M v i DCdc =1,672.103Kg/m -Giai đoạn mặt cắt liên hợp: M DC = DCb g.M v i DCb =3623,87Kg/m b M DW = DWb g.M v i DWb =232,76Kg/m Đ i v i dầm giữa b -Mặt cắt cha liên hợp: M DC = DCdc g M -Mặt cắt liên hợp v i bản: M DC = DCg g.M v i DCg =2929,45Kg/m M DW = DWg g.M v i DWg... Khi thi cụng xong dm, ó bn bờ tụng mt cu Tuy nhiờn gia dm v bn mt cu cha to ra hiu ng liờn hp - Giai on II: Khi bn mt cu ó t cng v tham gia to hiu ng liờn hp gia dm v bn bờ tụng a c trng hỡnh hc mt ct giai on I Giai on I: Khi thi cụng xong dm, ó bn bờ tụng mt cu Tuy nhiờn gia dm v bn mt cu cha to ra hiu ng liờn hp - Mt ct tớnh toỏn l mt ct dm sau khi ó lun cỏp DL v bm va lp lũng ng cỏp a.1 c trng... men do t i trọng ng i i bộ gây ra ở dầm biên Coi nh dầm biên chịu toàn bộ t i trọng ng i i PL=300Kg/m2 M PL = PL.g.B3 M v i B3 =1m bề rộng ng i I bộ g=9,81m/s2 x M MPL 0.000 0.000 0.000 1.320 17.674 52.015 1.500 23.025 67.763 8.050 97.204 286.071 16.100 129.605 381.428 Tổng hợp mô men do hoạt t i tác dụng lên dầm chủ có tính đến hệ số phân bô ngang T i mặt cắt dầm biên hệ số xung kích IM=25% (lực... bố t i vơí xe t i thiết kế 1 1 g HL1 = 1, 2 ( y4 + y5 ) = 1, 2 ( 0 + 0,34 ) = 0, 204 2 2 V i t i trọng ng i i g PL1 = 1, 2 1 ( y1 + y2 ) 1 = 1, 266 2.1 V i t i trọng làn thiên vê an toàn coi t i trọng làn theo phơng ngang cầu là một t i 1, 2 1 y3 1, 25 = 0,165 3 2 d Thiết kế nhiều làn chịu t i thì g mb 2 = g mg 0, 77 + e ữ 2800 Trong đó d e là khoảng cách từ tim dầm chủ ngo i cùng t i mép... Nghip B mụn Cu Hm ii tính toán hệ số phân bố ngang 1 Hệ số phân bố cho momen a Hệ số phân bô hoạt t i đ i v i mô men trong các dầm giữa: V i số dầm chủ 4 dầm thì hệ số phân bô ngang v i các dầm giữa tính theo công thức: 0,1 0,4 0,3 S S Kg g1 = 0, 06 + ữ ữ 2ữ 4300 L Lts Khi cầu thiết kế một làn chịu t i : 0,1 0,6 0,2 S S Kg g 2 = 0, 075 + ữ ữ 3ữ 2900 L Lts Khi thiết... cỏp DL n ỏy dm Ycapb MC giai on cha cú thộp lch tõm cỏp MC giai on I cú thộp DL ec MC giai on II Mt ct gi 780.8 59.9 59.5 313.35 Mt ct L/4 328.8 481.7 476.7 849.93 Mt ct L/2 178.0 627.6 621 996.86 n v mm mm mm mm v kiểm toán theo các trạng th i gi i hạn 1 Theo trang thai giuoi han cuong do I - TTGHC phi c xột n m bo cng v s n nh cc b v n nh tng th c d phũng chu c cỏc t hp ti trng quan trng theo thng . m i sinh viên. Trong th i gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu - Hầm, đặc biệt là sự giúp. bô hoạt t i đ i v i mô men trong các dầm giữa: V i số dầm chủ 4 dầm thì hệ số phân bô ngang v i các dầm giữa tính theo công thức: Khi cầu thiết kế một