Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cầu theo 22 TCN 272

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - LỜI CẢM ƠN  Đất nước thời kỳ Cơng nghiệp hố - Hiện đại hố, với mục tiêu đến năm 2020 trở thành nước cơng nghiệp đại sánh vai nước khu vực hội nhập với quốc tế việc xây dựng sở hạ tầng trở nên thiết yếu nhằm phục vụ cho mục tiêu lâu dài đất nước Trong ngành giao thơng vận tải ngành xem mũi nhọn định cho chiến lược phát triển kinh tế xã hội Nhận thức tầm quan trọng vấn đề, sinh viên ngành Xây Dựng Cầu Đường thuộc trường Đại Học Dân lập Duy Tân, năm học qua với dạy dỗ tận tâm thầy giáo khoa, em ln cố gắng học hỏi trau dồi chun mơn để phục vụ tốt cho cơng việc sau này, mong góp phần cơng sức vào cơng xây dựng đổi đất nước Trong khn khổ đồ án tốt nghiệp với đề tài giả định thiết kế cầu qua sơng DT14-11, phần giúp em làm quen với nhiệm vụ thiết kế cơng trình giao thơng để sau tốt nghiệp trường bớt bỡ ngỡ cơng việc Được hướng dẫn kịp thời nhiệt tình thầy giáo Th.S Nguyễn Văn Mỹ đến em hồn thành nhiệm vụ giao Tuy nhiên thời gian có hạn, trình độ hạn chế lần vận dụng kiến thức để thực tổng hợp đồ án lớn nên chắn em khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy giáo Khoa Xây Dựng Cầu Đường tạo điều kiện giúp đỡ em khắc phục thiếu sót để hồn thành nhiệm vụ tốt Cuối cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo mơn Khoa Xây Dựng Cầu Đường, đặc biệt thầy giáo Th.S Nguyễn Văn Mỹ tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án Đà nẵng, ngày 08 tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngơ hồi Bắc SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ (30%) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH CẦU QUA SƠNG 308 1.1 QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH NGHỆ AN: 1.1.1 Vị trí địa lý trị : Khu vực xây dựng cầu vùng đồng bằng, bờ sơng rộng phẳng, dân cư tương đối đơng Cầu nằm tuyến đường chiến lược làm thời kỳ chiến tranh nên tiêu chuẩn kỹ thuật thấp Mạng lưới giao thơng khu vực 1.1.2 Dân số đất đai định hướng phát triển : Cơng trình cầu nằm gần trung tâm thị trấn nên dân cư sinh sống tăng nhiều vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng Dân cư sống nhiều nghề nghiệp đa dạng bn bán, kinh doanh dịch vụ du lịch Bên cạnh có phần nhỏ sống nhờ vào nơng nghiệp Trong vài năm tới nơi trở thành khu cơng nghiệp tận dụng vận chuyển đường thủy tiềm sẵn có 1.2 THỰC TRẠNG, XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THƠNG 1.2.1 Thực trạng giao thơng : Một cầu qua sơng DT14-11 xây dựng từ lâu tác động mơi trường, khơng thể đáp ứng u cầu cho giao thơng với lưu lượng xe cộ ngày tăng Hai tuyến đường hai bên cầu nâng cấp, lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể 1.2.2 Xu hướng phát triển : Trong chiến lược phát triển kinh tế tỉnh vấn đề đặt xây dựng sở hạ tầng vững ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thơng 1.3 NHU CẦU VẬN TẢI QUA SƠNG : Theo định hướng phát triển kinh tế tỉnh vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng tăng đáng kể 1.4 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU : Qua quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển tỉnh nhu cầu vận tải qua sơng DT14-11 nên việc xây dựng cầu cần thiết Cầu đáp ứng nhu cầu giao thơng ngày cao địa phương Từ tạo điều kiện thuận lợi cho ngành kinh tế phát triển đặc biệt ngành dịch vụ du lịch Cầu DT14-11 nằm tuyến quy hoạch mạng lưới giao thơng quan trọng tỉnh Nghệ An Nó cửa ngõ, mạch máu giao thơng quan trọng trung tâm thị trấn vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu phát triển kinh tế, văn hóa xã hội tỉnh Về kinh tế: Phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, ngun vật liệu, vật tư qua lại hai khu vực, nơi giao thơng hàng hóa tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựng SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - cầu cần thiết cấp bách nằm quy hoạch phát triển kinh tế chung tỉnh 1.5 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU : 1.5.1 Địa hình : Khu vực xây dựng cầu nằm vùng đồng bằng, hai bên bờ sơng tương đối phẳng thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi cơng việc tổ chức xây dựng cầu 1.5.2 Khí hậu : Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa Thời tiết phân chia rõ rệt theo mùa, lượng mưa tập trung từ tháng đến tháng năm sau Ngồi chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa đơng bắc vào tháng mưa 1.5.3 Thủy văn : Các số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn khu vực ổn định, mực nước chênh lệch hai mùa: Mùa mưa mùa khơ tương đối lớn, sau nhiều năm khảo sát đo đạc ta xác định được: MNCN: 15,5m MNTT: 12,5m MNTN: 9,0m 1.5.4 Địa chất : Trong q trình khảo sát tiến hành khoan thăm dò địa chất xác định lớp địa chất sau: Lớp 1: Sét pha trạng thái rời rạc dày 3,5m Lớp 2: cát hạt trung trạng thái chặt vừa dày 5m Lớp 3: Cát lẫn sỏi sạn dày vơ Với địa chất khu vực trên, xây dựng cầu ta dùng móng cọc khoan nhồi khoan xuống lớp cuối khoảng 15m lớp sét trạng thái cứng tính tốn cọc vừa chống vừa ma sát 1.5.5 Điều kiện cung cấp ngun vật liệu : Vật liệu đá: Đá khai thác mỏ gần khu vực xây dựng cầu Đá vận chuyển đến vị trí thi cơng đường cách thuận tiện Đá đảm bảo cường độ kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu Vật liệu cát: Cát dùng để xây dựng khai thác gần vị trí thi cơng, đảm bảo độ sạch, cường độ số lượng Vật liệu thép: Sử dụng loại thép nước thép Thái Ngun,… loại thép liên doanh thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép lấy đại lý lớn khu vực lân cận Xi măng: Hiện nhà máy xi măng xây dựng tỉnh thành ln đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho cơng trình xây dựng thuận lợi SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Thiết bị cơng nghệ thi cơng: Để hòa nhập với phát triển xã hội cạnh tranh theo chế thị trường thời mở cửa, cơng ty xây dựng cơng trình giao thơng mạnh dạn giới hóa thi cơng, trang bị cho máy móc thiết bị cơng nghệ thi cơng đại đáp ứng u cầu xây dựng cơng trình cầu Nhân lực máy móc thi cơng: Hiện tỉnh có nhiều cơng ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm thi cơng Về biên chế tổ chức thi cơng đội xây dựng cầu hồn chỉnh đồng Cán có trình độ tổ chức quản lí, nắm vững kỹ thuật, cơng nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao Các đội thi cơng trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ Nhìn chung vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi cơng, tình hình an ninh địa phương thuận lợi cho việc thi cơng đảm bảo tiến độ đề 1.6 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT THIẾT KẾ CẦU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1.6.1 Các tiêu kỹ thuật : Việc tính tốn thiết kế cầu dựa tiêu kỹ thuật sau: - Quy mơ xây dựng: Vĩnh cữu - Tải trọng: đồn xe HL-93 đồn người 400 daN/m2 - Khổ cầu B = 7,0+ × 1,25 (m) - Khẩu độ cầu: 280 (m) - Sơng thơng thuyền cấp: cấp V 1.6.2 Giải pháp kết cấu : 1.6.2.1 Kết cấu mố trụ: Kết cấu mố: Mố thiết kế BTCT có f’c = 30MPa Kết cấu trụ: Dùng kết cấu trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c = 30MPa Theo địa chất khu vực xây dựng cầu ta sử dụng móng cọc khoan nhồi tính tốn theo cọc chống ngàm vào đá 1~1,5m 1.6.2.2 Kết cấu nhịp: Từ tiêu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khí hậu, vào độ cầu,… ta đề xuất loại kết cấu sau: Phương án 1: Cầu BTCT ƯST dầm Super T nhịp: x 40 = 280m (7x42) Phương án 2: Cầu giàn thép nhịp: x 68 = 272m Phương án 3: Cầu dầm thép liên hợp BTCT nhịp: x 46 = 276m Phương án 1: Cầu BTCT ƯST dầm Super T nhịp 40m Khẩu độ cầu: ∑L TK ∑L TK = x 40 + x0,05 − 1,6 x − x1,05 = 268,6m L0 − L0 × 100% = 268,6 − 280 280 × 100% = 4% < 5% SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Vậy đạt u cầu Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm nhịp: 40 x 7(m) - Dầm giản đơn BTCT ƯST tiết diện Super T có f’c = 40MPa chiều cao dầm chủ 1,75m - Mặt cắt ngang có dầm chủ, khoảng cách dầm chủ 2,1 m - Chân đế lan can tay vịn dải phân cách BTCT, phần lan can tay vịn làm ống thép tráng kẽm, đáp ứng u cầu mặt mỹ quan - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt thép - Bố trí lỗ nước Φ =100 ống nhựa PVC - Các lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 6cm tạo mui luyện 2% +Lớp phòng nước 1,5cm - Lề hành mức - Chân đế lan can tay vịn dải phân cách BTCT, phần lan can tay vịn làm ống thép tráng kẽm Kết cấu mố trụ: -Kết cấu mố: Hai mố chữ U BTCT có f’c = 30MPa Móng mố dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c = 30MPa, chiều dài dự kiến 15m (mố M1 M2) Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 300 × 300 × 20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm -Kết cấu trụ: Sáu trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c = 30MPa Móng trụ dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c = 30MPa, chiều dài dự kiến 15 m (trụ T1, T2, T3, T4, T5, T6) Phương án 2: Cầu giàn thép 4x68 Khẩu độ cầu: ∑L TK ∑L TK = x68 − 3x1,5 − x1 = 266,5m L0 − L0 × 100% = 266,5 − 280 280 × 100% = 4,8%〈5% Kết cấu mố, trụ: - Kết cấu mố: Hai mố chữ U BTCT có f’c=30 MPa Móng mố dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30 MPa, chiều dài dự kiến 15m (mố M1, M2) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 300 × 300 × 20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm - Kết cấu trụ: Hai trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c = 30 MPa Móng trụ dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30 MPa, chiều dài dự kiến 15m (trụ T1; T2) Phương án 3: Cầu dầm thép liên hợp nhịp 46m Khẩu độ cầu : ∑L ∑L = x 46 + x0,05 − x1,6 − x1,4 = 265,5m TK TK L0 − L0 × 100% = 265,5 − 280 280 × 100% = 5% Vậy đạt u cầu Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm nhịp dầm thép liên hợp BTCT: x 42(m) - Dầm thép liên hợp BTCT,dầm thép có tiết diện chữ T chiều cao 1,8m, BTCT chiều dày 35cm có f’c = 40 MPa - Mặt cắt ngang có dầm chủ, khoảng cách dầm chủ 2,1 m - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt thép - Bố trí lỗ nước Φ = 100 ống nhựa PVC - Các lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 6cm tạo mui luyện 2% +Lớp phòng nước 1,5cm - Lề hành khác mức Kết cấu mố trụ: - Kết cấu mố: Hai mố chữ U cải tiến BTCT có f’c=30 MPa Móng mố dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30 MPa, chiều dài dự kiến 15m (mố M1, M2) Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 300 × 300 × 20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm - Kết cấu trụ: Bốn trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c=30 MPa Móng trụ dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30 MPa, chiều dài dự kiến 15m (trụ T1, T2,T3,T4,T5) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - CHƯƠNG II: PHƯƠNG ÁN I CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT TIẾT DIỆN SUPER-T 2.1.TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CƠNG TRÌNH 2.1.1 Tính tốn khối lượng kết cấu nhịp: Kết cấu nhịp: gồm nhịp, mặt cắt ngang gồm dầm Super-T bố trí cách 2,1m: Chiều dài nhịp 40m Chiều cao dầm chủ 1,75m Bản bêtơng mặt cầu dày 15cm Bê tơng dầm có cường độ 28 ngày f’c (mẫu hình trụ): 40 MPa Cốt thép DƯL dùng loại tao thép sợi xoắn có đường kính 15,2mm Kích thước mặt cắt ngang hình vẽ: 1/2 mặt cắt ngang III-III 1/2 mặt cắt ngang I-I 25 125 25 175 7.5 10 61 10 19 35 2% 7.5 89 26 21 80 45 56 10 10 25 10 10 89 LÅÏP PHNG NỈÅÏC DY1.5cm 80 15 89 2% 2% 25 2% 206 70 70 100 80 105 75 60 206 25 60 19 35 LÅÏP BTN DY 6cm 10 190 700/2 60 700/2 25 120 125 25 120 25 210 210 210 210 105 175 Hình 2.2: Mặt diện dầm chủ III 3800 II I II I 80 75 125 1091 20 1180 20 1090 125 75 III Hình 2.3: Mặt cắt dọc dầm chủ Diện tích mặt cắt ngang I-I: A1 = 2,06 × 0,1 + ( 0,89 + 1,015) × 0,5 × 0,625 + (1,015 + 1,215) × 0,5 × 0,075 = 0,895(m ) Diện tích MCN II-II: A2 = A1 + (0,7 + 0,89) × 0,05 × 0,95 = 0,895 + 0,755 = 1,650(m ) Diện tích mặt cắt ngang III-III: A3 = A2 − (0,89 + 0,612) × 0,5 × 1,14 − (0,612 + 0,452) × 0,5 × 0,3 − 0,452 × 0,05 − 0,89 × 0,05 = 1,650 − 1,072 = 0,578( m ) Trong dầm ta bố trí vách ngăn đứng, chiều dày vách ngăn 20cm Diện tích vách ngăn đứng: AVN = ( 0,89 + 0,612) × 0,5 × 1,14 + ( 0,612 + 0,452 ) × 0,5 × 0,35 + 0,5 × 0,452 × 0,05 = 1,054(m ) Thể tích bê tơng dầm chủ: SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - V = A1 × 0,75 × + A2 × 1,25 × + A3 × 35,4 + AVN × × 0,2 = 25,194(m ) Khối lượng bê tơng cho dầm chủ: DC1 = V × 2,5 = 62,985(T ) = 629,85( KN ) Khối lượng bê tơng cho nhịp dầm chủ (có dầm chủ): DC = V × 2,5 × = 314,925(T ) = 3149,25( KN ) Khối lượng bê tơng dầm chủ cho cầu: DC dccc = DC × = 2204,475(T ) = 22044,75( KN ) Khối lượng bê tơng đệm làm ván khn cho nhịp: DCbđ 1nhip = 0,89 × 0,05 × 35,4 × × 2,5 = 18,5788(T ) = 185,788( KN ) Khối lượng bê tơng đệm làm ván khn cho cầu: DC bđ = DC bđ 1nhip × = 130,0516(T ) = 1300,516( KN ) Khối lượng bê tơng mặt cầu cho nhịp: DCb1nhip = Vb × 2,5 = 10,5 × 0,15 × 40 × 2,5 = 156,75(T ) = 1567,5( KN ) Khối lượng bê tơng mặt cầu cho cầu: DCbcc = DCb1nhip × = 1097,25(T ) = 7680,75( KN ) Khối lượng bê tơng cho cầu (dầm chủ + đệm +bản mặt cầu): DCbt = DCdccc+ DCbcc + DCbđ = 22044,75+7680,75+1300,516= 31026,016 (KN) Khối lượng bê tơng mét dài cầu chia cho dầm chủ: DCdc = DCbt = 2,580(T / m) = 25,80( KN / m) ( T/m ) × 40 × ⇒ Tổng tĩnh tải giai đoạn 1: DC = 2,580(T/m) = 25,80 (KN/m) 2.1.2 Tính tốn khối lượng mố: Mố loại mố chữ U BTCT M300, mố có kích thước giống hình vẽ: h9 b14 h5 h6 b7 b11 h8 b5 b9 h7 b2 b3 b4 h1 h4 b1 h7 h2 b12 b7 b8 h3 b10 b6 b13 200 75 310 50 80 200 260 50 1000 100 80 140 100 200 200 80 50 30 20 20 210 100 410 150 550 1100 Hình 2.4: Cấu tạo mố chữ U phương án I    b10 + b12   × h5 + b12 × h4  × b7 × 2(m )    Tường cánh: Vtc = h6 × b10 +   SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 (2.1) Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 -  h8 + h9   × b5 × b9 + h3 × b11 × b6 (m )   Tường ngực : Vtn =  (2.2) Thân mố: Vtm = h2 × b3 × b6 (m ) (2.3) Bệ mố: Vbm = b13 × h1 × b6 (m ) (2.4) Đá tảng: Vđt = × b8 × h7 × b14 (m ) (2.5) Bảng 2.1: Kích thước mố Các kích thước (m) b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 b10 b11 b12 0.5 3.1 1.4 1.0 0.2 11.0 0.5 1.0 10.0 4.1 0.3 2.6 b13 b14 h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 h9 5.5 0.75 2.0 2.0 2.0 0.8 2.1 1.0 0.8 0.2 0.35 Từ ta có bảng tổng hợp khối lượng Mố sau: Bảng 2.2 : Bảng tính tốn khối lượng Mố Tên cấu kiện Thể tích Hàm lượng Trọng lượng Trọng lượng 3 STT (m ) thép (KN/m ) thép (KN) Bê Tơng(KN) Tường cánh 13.22 13.22 330.38 Tường ngực 7.15 7.15 178.75 Thân mố 30.80 30.80 770.00 Bệ mố 121.00 121.00 3025.00 Đá tảng 3.00 3.00 75.00 Tổng 175.17 175.17 4379.13 Trọng lượng bê tơng mố: DC bt m = 4379,13 × = 8758,26( KN ) Khối lượng cốt thép trung bình lấy 1m3 bêtơng mố 100Kg/m3 Khối lượng thép mố:2 x 175,17 = 350,34 (KN) 2.1.3 Tính khối lượng trụ: Trụ T1, T2, T3, T4, T5, T6 có kích thướt hình vẽ đây: +Thể tích bê tơng thân trụ: Vtt = b1 × b6 × h3 + π × R × h3 (m ) (2.6) +Thể tích bê tơng xà mũ trụ: V xmt = h1 × b5 × b9 + h2 × b5 × b9 − h2 × b9 × b10 (m ) (2.7) +Thể tích bê tơng bệ trụ: Vbt = h4 × b3 × b7 (m ) +Thể tích bê tơng đá tảng: (2.9) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 (2.8) Trang 10  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - + Đầu cơng tác dùi: 40cm + Bán kính ảnh hưởng: R = 70cm + Bước di chuyển dùi khơng q 1,5.R = 1,05m + Khi đầm lớp phải cắm vào lớp 10cm để bêtơng liền khối - Chọn máy trộn bê tơng: + Năng suất máy trộn: N = Vsx f nck Ktg Trong đó: Vsx: dung tích sản xuất thùng trộn, V = 1m3 f : hệ số xuất liệu, f = 0,7 Ktg = 0,9 : hệ số sử dụng thời gian 3600 nck = : số mẻ trộn t ck tck = t1 + t2 + t3 Trong đó: t1: thời gian đổ vật liệu vào thùng, t1 = 20(s) t2: thời gian trộn vật liệu, t2 = 150(s) t3: thời gian đổ bê tơng ra, t3 = 20(s) ⇒ nck = 19 (mẻ trộn/h) ⇒ N = 1.0,7.19.0,9 = 11,97 (m3/h) 9.6.4 Tính tốn ván khn: 9.6.4.1 Cấu tạo ván khn bệ trụ: - Sử dụng ván khn lắp ghép thép có chiều dày 5mm - Kích thước bệ móng: x x (m x m x m) - Các nẹp đứng ngang thép hình L75x75x5, sườn tăng cường 5x75 - Các căng thép Φ = 10 đặt ví trí giao stc đứng stc ngang - Sơ đồ bố trí ván khn: 200 200 400 I I I 150 150 150 I I I 150 150 150 450 I I I 150 150 150 900 Hình 9.4 Sơ đồ bố trí ván khn mặt trước mặt bên bệ móng A 150 50 A-A 50 50 50 THẸP TÁÚM DY 5MM 50 50 200 200 50 50 50 50 50 A Hình 9.5 Ván khn số I 9.6.4.2 Xác định chiều cao lớp bêtơng tác dụng lên ván khn: SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 175 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - - Ván khn chịu áp lực bê tơng tươi Cường độ áp lực thay đổi phạm vi lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác độ sệt bê tơng, trọng lượng cốt liệu, phương pháp đổ đầm bê tơng - Trong q trình đầm cường độ áp lực ngang vùng ảnh hưởng đầm tăng lên - Áp lực bê tơng tươi thay đổi rõ rệt thay đổi cơng cụ phương pháp đầm Trong q trình đơng kết áp lực bê tơng giảm dần sau thời gian bê tơng hình thành cường độ áp lực hồn tồn Song ứng suất biến dạng phận ván khn áp lực ngang bê tơng tươi gây giữ ngun - Hỗn hợp bê tơng tươi tác dụng đầm rung có cấu tạo đất cát bão hòa nước, khơng có dính kết Chiều cao H biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thời gian đơng kết chiều cao lớp bê tơng tươi q γR (a) p=f(t) H H=4ho R q pmax1 (b) pmax2 (c) Hình 9.6 Biểu đồ áp lực ngang bêtơng tươi (a): Áp lực bêtơng giả định (b): Áp lực bêtơng khơng đầm rung (c): Áp lực bêtơng có đầm rung - Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tơng ván khn phụ thuộc vào cơng suất máy trộn diện tích đổ bê tơng Thời gian đơng kết bê tơng phụ thuộc vào chất lượng xi măng, tạp chất hóa học, nhiệt độ khơng khí yếu tố khác Khi tính ván khn ta lấy thời gian đơng kết 4h kể từ lúc trộn Như chiều cao áp lực : H = 4h0 Với ho: Chiều cao lớp bê tơng đổ ho = N 11,97 = = 0,33(m) (Dùng máy trộn bêtơng) F 36 Trong đó: F: diện tích đổ bêtơng, F = 4.9 = 36(m2) N: Năng xuất máy trộn bê tơng có dung tích thùng trộn 1m 3; N=11.97 m3/h => H = 4.ho = 4.0,33 = 1,32(m) 9.6.4.3 Xác định áp lực ngang bêtơng tươi tác dụng lên ván khn: - Hiện đổ bê tơng kết cấu khác dùng đầm rung hỗn hợp bê tơng tươi nằm vùng tác động đầm có tính chất gần với tính chất chất lỏng có nghĩa liên kết phần tử bị phá vỡ, hỗn hợp bê tơng SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 176  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - H R vùng hồn tồn lỏng gây áp lực ngang lên ván khn giống áp lực thủy tĩnh nước - Áp lực hỗn hợp bê tơng phía vùng tác dụng đầm phụ thuộc vào độ sệt tính chất khác hỗn hợp, song trị số áp lực khơng thể lớn giá trị cực đại áp lực bê tơng vùng bị tác động dầm.Vì lấy giá trị cực đại nói trên, đổ bê tơng kết cấu lớn tường mỏng mà dùng đầm áp lực ngang bê tơng tươi tính theo cơng thức: Pmax= (q + γ.R).n q Trong đó: + q = 200 (kG/m2): áp lực xung kích đổ bê tơng + γ = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng bê tơng + R = 0,7 (m): bán kính tác dụng đầm + n = 1,3: hệ số vượt tải ⇒ Pmax = 1,3.(200 + 2500.0,7) = 2535 (kG/m2) 9.6.4.4 Tính tốn thép ván khn: P max 150 50 50 H-R=0.62m Ltt=0.5m 50 1.32m 50 R=0.7m 200 50 50 50 Pmax Hình 9.7 Sơ đồ làm việc ván khn số I - Thép ván khn tính kê bốn cạnh ngàm cứng (a=0,6m, b=0,5m) mơmen uốn lớn nhịp xác định theo cơng thức: Mmax = α.p.b2 Trong đó: +H-R=1,32-0,7=0,62m>l=0,5m nên lấy p=Pmax để tính tốn + α: hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b Có a/b = 0,5/0,5 = => tra bảng 2.1/62 sách THI CƠNG CẦU BÊTƠNG CỐT THÉP Ta có: α = 0,0513 ⇒ Mmax = 0,0513.2535.0,52 = 32,511 (kG.m) - Mơmen kháng uốn 1m bề rộng thép bản: 100.0,5 = 4,167(cm ) Wx = - Kiểm tra cường độ thép bản: σ max = M max ≤ Ru Wx Trong : + Ru: cường độ tính tốn thép chịu uốn, Ru = 2100(kG/cm2) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 177  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 σ max Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - 32,511.10 = = 780,202(kG / cm ) < Ru 4,167 => Vậy điều kiện cường độ thép thoả mãn - Kiểm tra độ võng thép bản: P tc max b β l ≤[f ]= f= (đối với mặt bên) 250 E.δ Trong đó: + β hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0,5/0,5 = => β = 0,0138 + b = 50cm = 0,5m +δ = 0,5cm chiều dày thép + E mơđun đàn hồi ván thép E = 2,1.106(kG/cm2) +Ptcmax=γ.R=2500.0,7=1750 kG/m²=0,175 kG/cm² 0,175.50 4.0,0138 = 0,0575cm 2,1.10 6.0,5 l 50 = = 0,2cm [f] = 250 250 => f = R H=1,32m b b dahPtt Có: f = 0,0575cm < [f] = 0,2cm Vậy điều kiện độ võng nhịp ván thép đảm bảo 9.6.4.5 Kiểm tốn khả chịu lực thép sườn ngang: - Các thép sườn ngang xem dầm liên tục kê gối thép sườn đứng Ptt Ltt=0,5m H R Hình 9.8: Sơ đồ làm việc sườn ngang - Thép sườn ngang chịu áp lực bêtơng lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo cơng thức: Mttmax = 0,1.Ptt a Trong đó: q a: Khoảng cách thép sườn đứng, a = 0,5m Ptt: Áp lực bêtơng phân bố thép sườn ngang Ptt = Pqđ.w =Pqđ.b (H=1,32>2b=1) + Pqđ: Áp lực ngang qui đổi chiều cao biểu đồ áp lực Pqđ = Trong đó: Fal H Fal: Diện tích biểu đồ áp lực SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Pmax Trang 178  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Fal = Pmax ( H − R ) + ( q + Pmax ).R (Xem hình bên) = 2535.(1,32 − 0,7 ) + ( 200 + 2535).0,7 =2528,95(KG/m) ⇒ Pqđ = Fal = 1,9159(T/m2) áp lực ngang qui đổi bê tơng tươi tác dụng lên ván H thép => Ptt = 1,9159.0,5 = 0,958(T/m) 2 => Mơmen lớn nhịp: Mttmax = 0,1.Ptt a = 0,1.0,958.0,5 = 0,024(T m) - Chọn thép sườn ngang loại thép 5x75 có: + F = 3,75cm2 +Jx = = 17,58cm4 0,5.7,5 +Wx = 12 = 4,69cm3 0,5.7,5 - Kiểm tra điều kiện cường độ: M max ≤ Ru Wx + Ru: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2) σ max= => σ max= 0,024.10 = 511,727(kG / cm ) < R u 4,69 Vậy điều kiện cường độ thép sườn ngang thỏa mãn - Kiểm tra độ võng thép sườn ngang: * P a l f = tt ≤[f]= 127.EJ 250 Trong : * p qd = + P*tt = P*qđ w = P*qđ.b Fal γ R.H − 0,5.γ R.R 2,5.0,7.1,32 − 0,5.2,5.0,7.0,7 = = = 1,286(T / m ) H H 1,32 ⇒ Ptt* = 1,286.0,5 = 0,643(T / m) Jx = 17,58 (cm4) ; E = 2,1.106(kG/cm2) 0,643.10 −1.50 l 50 = 0,00009cm < [ f ] = = = 0,2cm => f = 250 250 127.2,1.10 17,58 Vậy điều kiện độ võng thép sườn ngang thỏa mãn 9.6.4.6 Kiểm tốn khả chịu lực thép sườn đứng: Do a=b=0,5(m).Nên thép sườn ngang thỏa mãn điều kiện cường độ độ võng thép sườn đứng thỗ mãn 9.6.4.7 Kiểm tốn khả chịu lực căng: - Thanh căng bố trí vị trí giao sườn đứng ngang (Bố trí dạng hoa mai) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 179  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - 200 50 150 100 Hình 9.9 Sơ đồ bố trí giằng -Diện tích chịu áp lực ngang bê tơng tươi căng: F = 1,0.0,5 = 0,5(m2) - Lực kéo tác dụng lên căng: T = Pmax.F = 2,535.0,5 = 1,2675(T) - Chọn căng Ø12 có Fa = 1,1304(cm2); Ro=1900(KG/cm2) - Điều kiện bền căng: σ = => σ = T ≤ R0 = 1900( KG / cm ) Fa 1,2675.10 = 1121,29( KG / cm ) < R0 1,1304 Vậy căng đủ khả chịu lực 9.7 THI CƠNG THÂN TRỤ 9.7.1 Trình tự thi cơng: Sau bêtơng bệ cọc đạt 70% cường độ ta tiến hành thi cơng thân trụ theo trình tự : - Lắp dựng cốt thép cho thân trụ - Lắp dựng ván khn thân trụ - Tiến hành đổ bê tơng 9.7.2 Tính tốn ván khn: 9.7.2.1 Cấu tạo ván khn thân trụ: - Sử dụng ván khn lắp ghép thép có chiều dày 5mm - Diện tích mặt cắt ngang thân trụ: F = 10,65m2 - Các nẹp đứng ngang thép hình L75x75x5, sườn tăng cường thép 5x75 - Các căng thép Φ = 12 đặt ví trí giao nẹp đứng nẹp ngang 540 III I I I II III 80 150 150 150 90 80 I I II III III III 400 I III III R 80 160 200 200 160 III 540 Hình 9.10 Sơ đồ bố trí ván khn mặt diện mặt bên thân trụ SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 180  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - B B-B 50 50 45 5x75 50 90 45 50 C B 50 50 200 50 50 THẸP TÁÚM DY 5MM 50 50 200 200 50 50 C THẸP TÁÚM DY 5MM C-C R80 5x75 90° Hình 9.11 Ván khn số II,III 9.7.2.2 Tính tốn ván khn thân trụ Ta dùng ván khn số I bệ trụ để thi cơng tiếp cho phần thân trụ nên khơng cần tính tốn ván khn cho thân trụ, riêng ván khn số II III có cấu tạo hình vẽ, ta khơng kiểm tra ván khn có cấu tạo bất lợi ván khn số I tính tốn 9.8 THI CƠNG XÀ MŨ: 9.8.1 Trình tự thi cơng: Khi bêtơng thân trụ đạt 70% cường độ thiết kế ta tiến hành thi cơng xà mũ +Lắp đặt cốt thép thiết kế +Lắp dựng ván khn +Đổ bêtơng xà mũ 9.8.2 Tính tốn ván khn: 9.8.2.1 Sơ đồ bố trí ván khn xà mũ: MÀÛ T CHÊNH DIÃÛ N MÀÛ T BÃN 200 200 200 200 200 I I I I I 200 III I I I II III III I I I II III I I IV IV III III I I I 150 150 150 III III I I I 150 150 150 900 200 200 200 400 200 150 150 200 I I I 150 150 150 450 Hình 9.12 Sơ đồ bố trí ván khn mặt diện mặt bên xà mũ *Ta dùng ván khn số I bố trí cho xà mũ khơng cần phải tính tốn ván khn *Tính tốn ván khn số IV (ván khn đáy) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 181  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - D 50 100 50 50 100 50 D-D 55 55 D 8x75 55 55 220 THẸP TÁÚM DY 5MM Hình 9.13 Cấu tạo ván khn số IV -Dùng ván khn đáy ván khn thép có chiều dày 5mm -Thép sườn thép góc L75x75x8, sườn tăng cường thép 75x8 9.8.2.2 Các tải trọng tác dụng lên ván khn đáy: +Trọng lượng bêtơng tươi q1=2,5 T/m³ +Trọng lượng thiết bị cơng nhân q2=0,25 T/m² +Lực xung kích đổ bêtơng q3=0,1 T/m² +Ván khn đáy tính kê cạnh ngàm cứng +Khi tính ván thép đáy ta tính cho 1m rộng ván 9.8.2.3 Xác định chiều dày bêtơng tươi tác dụng lên ván khn H=4h: -Do góc nghiêng ván khn đáy nhỏ, tính tốn ta xem ván khn đáy nằm ngang -Diện tích đổ bêtơng trung bình là: F = x = 18m2 -Năng xuất máy trộn bêtơng có dung tích thùng trộn 1m3; N =11,97 m3/h -Chiều cao đổ bêtơng : h = N 11,97 = = 0,665(m) F 18 -Chiều cao đổ bêtơng H = 4h H = 4.h = 4.0,665 = 2,66 (m) -Có chiều cao đỗ bê tơng trung bình xà mũ h tb= 1,364m < H =2,66m nên phải lấy chiều cao trung bình xà mũ để tính tốn => q 1tc = 2,5×1,364 = 3,41 (T/m2) => q 1tt = 1,1.q 1tc = 1,1×3,41 = 3,751 (T/m2) Vậy tổng trọng lượng tác dụng lên ván khn đáy: tt q = qtt1+q2+q3 = 3,751 + 0,25 + 0,1 = 4,101 (T/m2) Vì xét cho 1m rộng nên: qtt = 4,101 (T/m) 9.8.2.4.Tính tốn ván khn: -Thép ván khn tính kê bốn cạnh ngàm cứng (Tính với ván khn số có: a=0,55m ; b = 0,5m) mơmen uốn lớn theo cơng thức tt M max = α q.b2 + α hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b có => a 0,55 = =1,1 => α =0,0574 b 0,5 Mmax = 0,0574×4,101×0,52 = 0,0589 (T.m) 100.0,5 = 4,167cm +Mơmen kháng uốn ván thép Wx = SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 182 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 •  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 M max Kiểm tra điều kiện ổn định ván thép: σ max = W ≤ Ru x Trong : Ru cường độ tính tốn thép chịu uốn, có : Ru = 2100kg/cm2 σ max = 0,0589 × 10 = 1412,27(KG/cm2) < Ru 4,167 Điều kiện ổn định thỏa mãn • tc q max b l β ≤ [ f ] = Kiểm tra điều kiện độ võng ván thép: f = 400 E.δ Trong : qtc = q 1tc +q2 = 3,41+ 0,25 = 3,66 (T/m2): áp lực tiêu chuẩn lớn bê tơng tươi Xét cho 1m rộng ván thép => qtc = 3,66 (T/m) a 0,55 = = 1,1 => β =0,0162 b 0,5 + β hệ số phụ thuộc tỷ số a/b có : + + + b = 50cm = 0,5 m δ =0,5 cm chiều dày ván thép E mơ đun đàn hồi ván thép; E = 2,1.106kg/cm2 =>f = 3,66.10 −1 × 50 × 0,0162 = 0,14(cm) 2,1 × 10 × 0,5 l 50 = [f] = =0,2 (cm) 250 250 có f = 0,14 < [f] = 0,2cm Vậy độ võng ván thép đảm bảo 9.8.2.5 Kiểm tốn khả chịu lực thép sườn: -Kiểm tra khả chịu lực thép góc chịu lực bất lợi thép sườn đứng với chiều dài nhịp: l=1 (m) -Các thép sườn đứng xem dầm liên tục kê gối chống -Chiều dài nhịp tính tốn ltt = m tt -Các thép sườn đứng chịu tải trọng phân bố : Ptt= q max a tt Với q max = 4,101(T/m2) => Ptt = 4,101×0,55 =2,256 (T/m) -Mơmen lớn nhịp : Mttmax = Ptt l 2,256 × 12 = =0,226 (T.m) 10 10 M max ≤ Ru Wx Ru cường độ tính tốn thép chịu uốn : Ru=2100KG/cm2 -Thép góc L75x75x8 có: F = 11,5cm2 ; Jx = 59,8 cm4 Z = 2,15 (cm) ; Wx = 27,81 cm3 • Kiểm tra điều kiện cường độ : => σ max= σ max = 0,226 × 10 =812,66 (kG/cm2) 27,81 SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 183 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Vậy điều kiện cường độ thép sườn đứng đảm bảo • Kiểm tra độ võng thép sườn đứng : P tc l l f= ≤ [f ] = 127.EJ 400 tc tc Trong : P = q max a tc => Ptc => f q max = 3,66(T/m2) ; E = 2,1×106KG/cm2 ; Jx= 59,8cm4 = 3,66×0,65 = 2,013 (T/m) 2,013.10 × 100 =0,126 (cm) 127 × 2,1 × 10 × 59,8 100 = 0,25 (cm) [f]= Vậy điều kiện độ võng thỏa mãn 400 = 9.8.2.6 Tính tốn khả chịu lực chống: - Đỡ phần ván khn đáy xà mũ dùng thép góc L75×75×8 làm chống -Thanh chống chịu lực tập trung P với diện tích chịu F tính sau: F’ = 2a.b = 2×0,55×0,5 = 0,55 (m2) tt -Tính lực tập trung : P = q max F’ = 4,101×0,55 = 2,256 (T) -Diện tích chịu lực thép F = 11,5 (cm2) • Kiểm tra điều kiện ổn định chống : σ max= P tt ϕ F ≤ R0 ϕ hệ số uốn dọc ϕ = 0,85 R0 cường độ tính tốn chịu nén dọc trục : R0 = 1900KG/cm2 2,256 × 10 => σ max= =230,79 (KG/cm2) 0,85 × 11,5 Vậy điều kiện ổn định chống đảm bảo + + SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 184 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - CHƯƠNG X: THIẾT KẾ THI CƠNG KẾT CẤU NHỊP SUPER-T 10.1 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN THI CƠNG KẾT CẤU NHỊP Điều kiện để chọn phương án thi cơng - Khi chọn phương án thi cơng ta vào điều kiện sau : + Chiều dài, chiều cao, trọng lượng dầm + Mức độ thi cơng sơng thi cơng + Chiều cao mực nước thi cơng + Trang thiết bị máy móc mà đơn vị thi cơng có - Căn vào điều kiện mà ta chọn phương án thi cơng cho hợp lí, tận dụng máy móc thi cơng cách triệt để Áp dụng phương pháp thi cơng, cơng nghệ đại, tiết kiệm thời gian thi cơng làm giảm chi phí hạ giá thành cơng trình - Dầm ta thi cơng loại dầm bêtơng cốt thép ứng suất trước tiết diện Super -T, chiều dài 40 m, chiều cao dầm 1,75 m - Từ điều kiện địa hình địa hình dịa chất thuỷ văn, chiều dài trọng lượng kết cấu, chiều cao trụ ta đưa phương án thi cơng sau: + Phương pháp dùng giá long mơn kết hợp cầu tạm + Phương pháp dùng cẩu giàn mút thừa 10.1.1 Phương pháp kết hợp cầu tạm giá long mơn: Giá long mơn (cần trục cổng) dùng thích hợp để lao lắp dầm bêtơng cốt thép nhiều nhịp, đặc biệt với cầu có chiều cao lớn nhịp dài, có ưu nhược điểm sau đây: * Ưu điểm: + Cẩu lắp cấu kiện có trọng lượng nặng, có độ cao lớn sử dụng rộng rải xây dựng cầu + Thời gian lao lắp phiến dầm nhanh so với phương pháp cẩu lắp trực tiếp cần cẩu * Nhược điểm: + Thời gian lắp ráp trụ tạm, cầu tạm lâu, gặp địa chất cứng chi phí tăng lên 20% + Đối với phiến dầm T cần phải mở rộng trụ làm trụ tạm nên thi cơng phức tạp lâu * Phạm vi sử dụng: Thường sử dụng cho phiến dầm từ 18m đến 24m dụng cho địa chất sơng trung bình (đất khơng q cứng khơng phải đá) * Lao lắp dầm giá long mơn: Dùng hai cần trục long mơn di chuyện doc cầu tạm Cầu tạm có trụ kê rọ đá Kết cấu nhịp dầm vận chuyển xe goong trước giá long mơn vận chuyển ngang hạ xuống Chú ý khơng ngưng tải cần trục di chuyển 10.2.2 Phương pháp dùng cẩu giàn mút thừa: SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 185  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Cẩu giàn mút thừa sử dụng rộng rãi xây dựng đặc biệt lao lắp dầm bêtơng cốt thép ứng suất trước, ưu nhược điểm sau: * Ưu điểm: + Khả động cao, lao phiến dầm có chiều dài nhịp L=24m (tối đa L=42m) + Thời gian thi cơng lao lắp nhanh, thi cơng lao lắp điều kiện sơng, địa chất, u cầu khả thơng thương + Có thể lao lắp cầu chéo lẫn cầu cong * Nhược điểm: + Chi phí làm cẩu giàn hệ thơng phụ trợ khác tốn + Đòi hỏi khả kinh nghiệm thi cơng đơn vị thi cơng * Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho dầm bêtơng cốt thép có chiều dài tối đa lên đến 42 m điệu kiện sơng (thơng thương, địa chất lòng sơng ) Qua việc phân tích ưu nhược điểm xem xét lại điều kiện địa chất sơng cho, mặt cắt ngang lòng sơng đièu kiện khác kinh tế, lực kinh nghiệm đơn vị thi cơng mà ta định chọn phương án thi cơng kết cấu nhịp cho phương pháp cẩu giàn mút thừa * Lắp dầm tổ hợp kiểu mút thừa: Tổ hợp gồm dàn liên tục nhịp (3) gối lên trụ (2) (4) Khi làm việc giàn gối lên trụ (8) Chân trụ (2) đặt bánh xe trục, chân trụ đặt xe goong động điện di chuyển Trụ (8) có kích điều chỉnh độ võng dầm dàn lao sang nhịp khác Để vận chuyển phiến dầm bê tơng cốt thép dự ứng lực dọc theo dàn phải dùng dầm ngang mút thừa (7) Khi phiến dầm bê tơng đến vị trí, dùng róc rách (bánh xe) pa-lăng xích (6) sang ngang để hạ xuống gối Muốn giàn ổn định kéo sang nhịp khác cần phải đặt đối trọng (1) Dầm bê tơng cốt thép dự ứng lực (9) đặt xe gng (10) để di chuyển trụ (4) Sau dùng pa-lăng xích (6) nâng dầm kéo phía trước trụ (2) trụ (4) chạy dọc ray 10 Hình 10.1 Sơ đồ lắp dầm tổ hợp kiểu mút thừa NHẬN XÉT: Phương án I: Dùng cần trục long mơn cẩu lắp cấu kiện nặng, độ cao lớn Nhưng nhược điểm thời gian lắp ráp lâu Hơn điều kiện địa chất chiều cao trụ nên thời gian thi cơng lâu tốn SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 186 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Phương án II: Tuy thời gian lắp ráp tổ hợp việc thi cơng an tồn thích hợp cho việc thi cơng nhiều nhịp KẾT LUẬN: Từ việc so sánh phương án mặt kinh tế - kỹ thuật, an tồn q trình thi cơng ta chọn phương án II phương án lao lắp tổ hợp mụt thừa 10.2 TRÌNH TỰ, KỸ THUẬT, TỔ CHỨC THI CƠNG KẾT CẤU NHỊP Kết cấu nhịp Super-T 38m BỈÅÏC 1 San dọn đường vận chuyển, đầm đất đạt độ chặt K95 nhằm tạo độ phẳng tránh lún cục Xây dựng hai ụ neo, tiến hành định vị căng kéo cốt thép ứng suất trước sau lắp dựng cốt thép ván khn dầm đổ bêtơng dầm, q trình đổ bêtơng cần ý đầm góc kỹ đầm dùi hệ thống đầm rung bố trí cạnh ván khn dầm để tăng chất lượng cho dầm Trong q trình đổ bêtơng cần lấy mẫu để thí nghiệm Rải tà vẹt, lắp đặt ray để làm đường vận chuyển dầm làm đường cho cẩu giàn mút thừa chạy Lắp đặt cẩu giàn mút thừa, kiểm tra lại độ ổn định để chuẩn bị lao dầm BỈÅÏC Dầm sau đúc xong tập kết bãi đúc, cẩu lên xe gng chở vị trí tập kết mố A Điều khiển hệ thống palăng cáp cẩu giàn mút thừa đến đầu dầm để chuẩn bị cẩu phiến dầm lao đến vị trí nhịp thứ Di chuyển giàn mút thừa sang ngang cẩu dầm đặt vào vị trí thiết kế từ vị trí dầm đến vị trí dầm Sau hạ dầm kê gối Tiếp tục bước cho dầm lại nhịp BỈÅÏC Tiến hành lắp đặt cốt thép, liên kết mối nối mặt cầu Lắp đặt hệ thống tà vẹt nhịp để làm đường vận chuyển cho nhịp Sau tiến hành bước giống bước thứ cho nhịp lại (chú ý q trình hạ dầm ln kiểm tra định vị lại cao độ độ lệch theo phương dọc, phương ngang để tránh tối đa sai sót ) Tương tự cho nhịp lại BỈÅÏC Sau lao xong nhịp, điều chỉnh sai sót ta tiến hành tháo dở cẩu giàn, hệ thống ray, tà vẹt Tiến hành lắp đặt cốt thép, liên kết mối nối mặt cầu, lắp đặt hệ thơng lan can tay vịn, đá vỉa hệ thống phụ trợ khác SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 187  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Làm lớp phủ mặt cầu Lắp đặt hệ thơng nước, điện, cáp quang Hồn thiện phần lại, kiểm tra nghiệm thu 10.3 TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA GIÀN MÚT THỪA TRONG Q TRÌNH LẮP NHỊP Theo sơ đồ làm việc tổ hợp giàn mút thừa, ta thấy khả tổ hợp lao bị lật theo phương dọc cầu lao giá ba chân nhịp 10.3.1 Tính ổn định lao giá chân nhịp 2800 4300 Q P1 A P2 Hình 10.2 Sơ đồ lao giá chân nhịp - Mục đích phần tính trọng lượng đối trọng - Các tải trọng tác dụng lên giàn lao bao gồm: + Trọng lượng thân giàn, lấy gần q = 0,45 (T/m) + Trọng lượng thân giàn P1 + Trọng lượng thân đầu giàn P2 Lấy gần P1 = P2 = 0,225 (T) + Trọng lượng đối trọng cần tìm Q - Phương trình ổn định lật điểm A Mg Ml ≥ 1,5 (10.1) Trong đó: + 1,3 - hệ số ổn định lật + Mg - tổng mơmen chống lật điểm A M g = ( Q + P ) × 28 + q × 28 + ML - tổng mơmen gây lật điểm A ML = P × 43 + q × 43 2 Thay tất vào phương trình (10.1) ta có: ( Q + P ) × 28 + q × 28 43 ≥ 1,5 × (P × 43 + q × ) 2 Giải phương trình ta : Q ≥ 16,28 (T) Vậy chọn đối trọng Q = 16,5 (T) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 188 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - 10.3.2 Tính cáp treo dầm: Vị trí treo dầm vị trí gối cầu cách đầu dầm 0,3m - Sơ đồ tính l=39,4m gd - Lực dọc cáp treo dầm phản lực gối trọng lượng dầm gây ra: Rtt =1,25 gd Trong đó: dah R g - R : Lực dọc 1cáp treo dầm 19,7gd =16,58 (KN/m) - gd : Tải trọng dầm giai đoạn cẩu w lắp=dầm; - ω : Diện tích đường ảnh hưởng Rtt = 1,25×16,58×19,7 = 387,558 (KN) - Chọn cáp treo dầm thép cường độ cao, có fpu = 1,86.103 MPa - Diện tích cáp treo dầm: FA = R tt 387,558 = = 2,13 (cm2) f pu 1,82.10 - Chọn bó cáp gồm 15 sợi φ5 có diện tích: F = 2,9(cm2) > FA = 2,13 (cm2) Vậy ta chọn bó cáp gồm 15 sợi φ5 để cẩu lắp dầm SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 189 [...]... Bê Tơng m3 26.174 Bánh 17 Cốt Thép T 2.617 3 18 Lớp Phủ MC BT Nhựa m 159.6 19 Lớp Phòng Nước SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 T 39.9 Trang 32 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Bảng 2.14 Phân tích đơn giá phương án I: cầu dầm Super – T SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 33 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Bảng 2.15 Tổng... Bắc - Lớp T13XC1 Trang 25  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - Khi hai làn thiết kế chịu tải: g vb 2 = g vg × e e = 0,8 + de 3050 de = -650mm ≤ 0mm Vậy: gvbXTTK = 0,191; gvbHTTK = 0,191 gvbPL = 1,882; gvbTTL = 0,191 2.5.2.3 Xác định hệ số xung kích: Theo tiêu chuẩn 2 2TCN 272- 05, tác động tĩnh học của xe hai trục thiết kế hay xe tải thiết kế khơng kể lực ly tâm và lực hãm,... = max(gvg1,gvg2) = 0, 722 2.5.2.2 Xác định hệ số phân bố ngang cho dầm biên: SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 24  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - + Hệ số phân bố hoạt tải đối với momen: Khi một làn thiết kế chịu tải:dùng phương pháp đòn bẩy 25 150 25 700/2 300 60 180 XTTK (XHTTK) TTL 110 220 305 155 130 y3 y1 1 y2 y4 70 Hình 2.19: Sơ đồ tính hệ số phân phối... cầu giới hạn về độ bền và độ ổn định Mỗi bộ phận kết cấu hoặc liên kết sẽ phải thoả mãn cơng thức sau ứng với mỗi TTGH: η ∑ ( γ i Qi ) ≤ φ Rn = Rr (2.21) Trong đó: Hệ số sức kháng:φ = 1,0 khi tính khả năng chịu uốn của kết cấu bê tơng cốt thép DƯL SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 27 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - η = ηD.ηR.ηI ≥ 0,95: hệ số điều chỉnh tải... kháng uốn danh định tiết diện chữ I: 130,84   M n = 5320 × 1819,106 × 1768,4 −  = 15492,75( KN m) 2   Sức kháng uốn tính tốn : Mr = φ.Mn =15492,75 ( KN.m ) > Mu = 10561,787( KN.m ) Vậy kiểm tốn đạt u cầu SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 31 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - 2.8 BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU: Bảng 2.13 Tổng hợp khối lượng Phương án. .. trục thiết kế gây ra: 2 MHTTK = ∑ ( P y ) = 110 x 9,05 + 110 x 9,05 = 1991 (KN.m) i =1 i i SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 26 1.2m Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - 110KN  110KN Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 9.05 9.35 18.7 9.05 37.4m Đah M L/2 Hình 2 .22: Xếp xe hai trục trên đường ảnh hưởng mơmen giữa nhịp * Vậy giá trị mơmen do các loại hoạt tải gây ra: - Với các dầm giữa: + Xe tải thiết. .. mươi đồng SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 34 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 +  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - PHỈÅNG ẠN SÅ BÄÜ II: CÁƯU GIN THẸP NHËP GIN ÂÅN 4x68 M I Tính tốn khối lượng các hạng mục cơng trình: I.1 Nhịp 68m: Bao gồm có 4 nhịp giàn có : + Chiều cao giàn chủ: H = 8m + Bản bê tơng dày 0.19m a Tính tốn khối lượng cho bản mặt cầu: -Thể tích bản mặt cầu BTCT: V= 0,19x10,5x272,2=... × 40 = 1567,5 = 8,25( KN / m) 5 × 40 Tỉnh tải bản mặt cầu: DCbmc = DCb1nhip 5 × 40 Tỉnh tải chân lan can tay vịn + đá vỉa + lan can tay vịn SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 22  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 DWcđlctv = Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - DC clctv + DC đv + DWlc + DWtv 9,77 = = 1,954( KN / m) 5 5 Tỉnh tải lớp phủ mặt cầu: DWlp = DWMC 16,88 = = 3,376( KN / m) 5 5 Vậy tổng... pu ) = 0,28 Sức kháng uốn danh định:( đối với mặt cắt chữ nhật )   a 2 Mn = A ps f ps  d p −  ( giả thiết As, A's =0) Với cốt thép DƯL có dính bám với bê tơng (đối với mặt cắt chữ T) SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 30  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05 A ps f pu − 0.85.β1 f c/ ( b − bw ).h f f pu c= 0.85β1 f c/ bw + kA ps dp Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 - [TCN 5.7.3.1.1-3] (2.24)... thép trên tồn bộ chiều dài cầu: n LC =280 Trọng lượng riêng của thép lấy bằng 7,85(T/m3) Trọng lượng lan can trên một mét dài cầu: DWLC = 0,00513 × 0,05 × 7,85 × 280 = 0,002(T / m) = 0,02( KN / m) 40 × 7 - Trọng lượng phần chân của lan can tay vịn trên một mét dài cầu: SVTH: Nguyễn Ngơ Hồi Bắc - Lớp T13XC1 Trang 13 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 05  Thiết kế cầu theo 22 TCN 272 -  0,25 × 0,3 + 0,35 ... 7506 .33 3137. 733 2753.472 3137. 733 17 133. 163 6489.10 7506 .33 3137. 733 2753.472 3137. 733 18630.763 7986.70 7506 .33 3137. 733 2753.472 3137. 733 18630.763 7986.70 7506 .33 3137. 733 2753.472 3137. 733. .. 6408 .29 2.9 6408 .29 Trụ T6 15302.763 3.8 6408 .29 Trụ T2 17 133. 163 4.3 6408 .29 Trụ T3 18630.763 4.7 6408 .29 Trụ T4 18630.763 4.7 6408 .29 Trụ T5 17 133. 163 4.3 6408 .29 Trụ T6 15302.763 3.8 6408 .29. .. : - DC = 77.3 KN/m: nhịp 68 M - DW =24.9 KN/m - nh: hệ số vượt tải; nh = 1,75 - IM: hệ số xung kích; (1+IM) =1,25 - n: số xe; n = - m: hệ số xe; m= 1,0 (2 xe) - Pi: tải trọng trục bánh xe - yi: